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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN CIENCIAS MEDICAS, ODONTOLÓGICAS Y DE LA SALUD. Epidemiología genética de un padecimiento autosómico recesivo en una población endogámica (Modelaje del efecto de una intervención epidemiológica) TESIS Que para optar por el grado de: Doctor en Ciencias P R E S E N T A Carlos Alberto Pantoja Meléndez DIRECTOR DE TESIS Dr. Juan Carlos Zenteno Ruiz Facultad de Medicina ASESOR Dr. Willy H Gerber Universidad Austral de Chile, Valdivia Chile Ciudad Universitaria, Abril 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 1 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 3 1.1 CLASIFICACIÓN DE LAS ENFERMEDADES HEREDITARIAS ........................................................................ 3 1.1.1 Enfermedades multifactoriales ............................................................................................................... 3 1.1.2 Enfermedades monogénicas .................................................................................................................. 4 1.2 LA DISTROFIA MUSCULAR ................................................................................................................................... 5 1.3 DISTROFIA MUSCULAR DE ORIGEN GENÉTICO ............................................................................................ 6 1.3.1 Distrofias Musculares ligadas al cromosoma X ........................................................................... 7 1.4. Distrofias Musculares de Cinturas ........................................................................................................ 9 1.4.1 Epidemiología ................................................................................................................................................. 9 1.4.2 Cuadro clínico ............................................................................................................................................... 10 1.4.3 Fisiopatología ................................................................................................................................................ 12 1.4.5 Etiología ........................................................................................................................................................... 14 1.4.5 Distrofias Musculares de cinturas de herencia autosómica dominante ..................... 16 1.4.6 Distrofias Musculares de cinturas de herencia autosómica recesiva .......................... 18 1.4.7 Sarcoglicanopatías ..................................................................................................................................... 18 1.4.8 Distroglicanopatias ...................................................................................................................................... 20 1.4.8 Calpainopatias ............................................................................................................................................... 22 1.8 MUTACIONES IDENTIFICADAS EN EL GEN CALPAINA-3 ......................................................................... 25 1.9 ENFERMEDADES CON EFECTO FUNDADOR .............................................................................................. 34 1.9 DISTROFIA MUSCULAR EN SAN FRANCISCO TETLANOHCAN, TLAXCALA. ..................................... 35 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................................. 36 3. PREGUNTAS DE INVESTIGACION ................................................................................................ 37 4. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................................... 38 5. HIPÓTESIS ............................................................................................................................................... 39 6. OBJETIVOS ............................................................................................................................................. 40 7. METODOLOGÍA ..................................................................................................................................... 42 7.1. DETERMINACIÓN DE PORTADORES EN EL MUNICIPIO. ........................................................................ 48 7.2 VARIABLES ............................................................................................................................................................. 55 8. ÉTICA ......................................................................................................................................................... 57 9. RESULTADOS ........................................................................................................................................ 58 9.1 PRIMERA FASE, ACTIVIDADES DE CAMPO. ................................................................................................. 58 9.2 FENOTIPO ............................................................................................................................................................... 60 9.3 REFERENCIACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS CASOS DE DISTROFIA MUSCULAR EN EL MUNICIPIO DE SAN FRANCISCO TETLANOHCAN, TLAXCALA ............................................................................................. 63 9.4 SEGUNDA FASE .................................................................................................................................................... 65 9.5 ANÁLISIS DE PREDICCIÓN DE PATOGENICIDAD DE LA MUTACIÓN P.ALA116ASP ....................... 67 9.6 TERCERA FASE ..................................................................................................................................................... 69 9.6.1 Referenciación geográfica de los casos y los portadores de Distrofia Muscular en el municipio de San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala ....................................................................... 70 9.6.2 Origen de los portadores (heterocigotos) de la mutación c.348 C>A , en el gen CAPN3, del municipio de San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala ................................................. 72 9.7 MIGRACIÓN ............................................................................................................................................................ 73 9.7.1 Inmigración ...................................................................................................................................................... 73 9.7.2 Emigración ....................................................................................................................................................... 74 2 9.9 SEGREGACIÓN ALÉLICA .................................................................................................................................... 75 9.9.1 Determinación de la ley del equilibrio Hardy-Weinberg ........................................................ 75 9.9.2 Definiciónde Generación ........................................................................................................................ 75 9.9.3 Endogamia ....................................................................................................................................................... 76 9.10 CUARTA FASE .................................................................................................................................................... 77 9.10 QUINTA FASE ...................................................................................................................................................... 78 9.10.1 Construcción conceptual del modelo ............................................................................................ 78 9.10.3 Compartimentos ......................................................................................................................................... 80 9.10.4 Construcción del Modelo teórico ...................................................................................................... 81 9.10.5 Desarrollo del Modelo Matemático ................................................................................................. 83 9.10.6 Ejecución del Modelo teórico ............................................................................................................. 89 9.10.7 Intervenciones. ........................................................................................................................................... 94 9.10.7.1 Modelo de equilibrio de migración/muerte para diminución de casos. ................. 95 9.10.7.2 Modelo de intervención por medio de la consejería genética en la población. 97 10.DISCUSIÓN ............................................................................................................................................. 99 11. ANEXOS ............................................................................................................................................... 121 ANEXO MATEMÁTICO ........................................................................................................................... 121 Crecimiento de la población ............................................................................................................................ 131 Compartimentos ..................................................................................................................................................... 134 ANEXO CONSENTIMIENTO INFORMADO ..................................................................................... 135 ANEXO CUESTIONARIO DE INFORMACIÓN CLÍNICA ............................................................ 138 12. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................. 141 3 1. INTRODUCCIÓN El humano al igual que cualquier organismo vivo trasmite el material genético a su descendencia, el cual contiene la información requerida para la formación de cada individuo. A la totalidad de estos factores genéticos se denomina genotipo y es responsable de la apariencia y características bioquímicas de un organismo que en conjunto se conocen como fenotipo. El humano tiene dos copias de cada gen heredadas por los padres (excepto para los genes del X y del Y en el varón), en esta condición cada organismo tiene un gen de origen paterno y otro de origen materno. A estos dos genes, los cuales determinan la presencia de una característica, se les conoce como alelos y son los responsables de la expresión de los rasgos en el individuo. De la misma manera, las mutaciones presentadas en estos alelos son responsables de padecimientos genéticos que afectan al humano. 1.1 Clasificación de las enfermedades hereditarias 1.1.1 Enfermedades multifactoriales Este grupo de enfermedades, también llamadas enfermedades poligénicas, se origina por una combinación de factores genéticos y factores ambientales. Debido a esto, son mucho más difíciles de analizar que las enfermedades monogénicas o los trastornos cromosómicos. Algunas de las enfermedades crónicas más frecuentes son poligénicas, como por ejemplo, la hipertensión arterial esencial, la enfermedad de Alzheimer, la Diabetes mellitus II, numerosos tipos de cáncer y la obesidad. De manera importante, la gran mayoría de las malformaciones congénitas tienen una herencia multifactorial. La herencia multifactorial también se asocia a rasgos hereditarios tales como la altura, el color de los ojos y la piel y la inteligencia, entre muchos otros. 4 1.1.2 Enfermedades monogénicas Son enfermedades hereditarias producidas por la mutación o alteración en la secuencia de ADN de un solo gen. También se llaman enfermedades hereditarias mendelianas, por transmitirse en la descendencia según las leyes de Mendel. Se conocen de mas de 5,500 enfermedades hereditarias monogénicas, (hasta 10,000 de origen monogénico de acuerdo a la Organización Mundial de la Salud) teniendo una prevalencia de 10/1,000 personas (OMIM, WHO) (1) (2) Las enfermedades monogénicas se transmiten según los patrones hereditarios Mendelianos como: • Enfermedad autosómica recesiva • Enfermedad autosómica dominante • Enfermedad ligada al cromosoma X recesiva • Enfermedad ligada al cromosoma X dominante Cuando se presenta una mutación en uno sólo de los alelos (estado heterocigoto) y ésta dar lugar a la presentación de un fenotipo específico o a una enfermedad, se le considera una mutación dominante; cuando se requiere que las mutaciones se presenten en ambos alelos (estado homocigoto) para que se exprese el fenotipo o la enfermedad, se le considera una mutación recesiva (Jorde carey, 2006). Por lo tanto, para que se presente un padecimiento autosómico recesivo se requiere que el gen mutado esté en doble dosis, es decir en estado homocigoto; generalmente, el individuo recibe un alelo mutado de cada padre heterocigoto que son portadores fenotípicamente normales. Cada padre heterocigoto aporta un gen mutado por lo que tiene un 50% de posibilidades de transmitir el gen. Por ello, cuando dos heterocigotos se unen, existe un 25% de riesgo de afectación (homocigosidad) en la descendencia por cada embarazo (Robert L. Nussbaum, 2005). La relación de hijos afectados y normales sería de 1:3. Contrariamente a lo 5 que ocurre en enfermedades autosómicas dominantes, los padecimientos autosómicos recesivos tienen un patrón hereditario horizontal y pueden encontrarse varios hermanos afectados. La consanguinidad aumenta considerablemente la probabilidad de aparición de enfermedades recesivas y cuanto más próxima sea la relación familiar, mayor será el riesgo de que ambos miembros de la pareja hayan heredado el gen anormal de un antepasado común (Oliva Rafael, 2004). 1.2 La Distrofia Muscular En la primera mitad del siglo XIX, fue publicado un reporte por Charles Bell en el cual se describía una enfermedad que causaba debilidad muscular progresiva en niños varones. Años más tarde, otro reporte informó sobre dos hermanos que desarrollaron debilidad generalizada, daño muscular y reemplazo del tejido muscular dañado con grasa y tejido conectivo. En ese momento se pensó que los síntomas eran signos de tuberculosis. En este mismo periodo fueron publicadas en revistas científicas de la época los casos de niños con una debilidad progresiva que los dejaba paralíticos y morían a temprana edad. En la segunda mitad de este siglo, fue presentado la descripción de pacientes de 13 años de edad con una forma grave de esta enfermedad por el neurólogo Guillaume Duchenne, padecimiento que llevaría su nombre, “enfermedad de Duchenne”. La distrofia muscular se refiere a un grupo de más de 90 enfermedades genéticas quecausan debilidad y degeneración progresivas de los músculos esqueléticos usados durante el movimiento voluntario. La palabra distrofia deriva del griego dis, que significa "difícil" o "defectuoso," y trof, o "nutrición." Estos trastornos varían en la edad al inicio, gravedad, y patrón de músculos afectados. Todas las formas de distrofia muscular empeoran a medida que los músculos degeneran y se debilitan progresivamente. La mayoría de los pacientes finalmente pierde la capacidad de caminar (MDA, 2015). (1) 6 Algunos tipos de distrofia muscular también afectan al corazón, al sistema gastrointestinal, a las glándulas endocrinas, a la columna, a los ojos, y al cerebro, entre otros órganos. 1.3 Distrofia muscular de origen genético Todas las distrofias musculares son heredadas e implican una mutación en uno de los cientos de genes que codifican proteínas críticas para la integridad muscular. Las células corporales no funcionan adecuadamente cuando una proteína se altera o se produce en cantidad insuficiente. Muchos casos de distrofia muscular se producen por mutaciones espontáneas que no se encuentran en los genes de ninguno de los padres y este defecto puede trasmitirse a la siguiente generación (Hidalgo 1989). Diferentes genes han sido relacionados con la Distrofia muscular y tienen que ver con su forma de trasmisión y la proteína afectada, las cuales pueden ser muy variadas, al igual que el cuadro clínico que presentan los pacientes. De lo anterior sabemos que de acuerdo al tipo de mutación y herencia, alrededor de un tercio de los casos de distrofia muscular se deben a nuevas mutaciones y el resto es heredado. De forma general las distrofias musculares se han clasificado de acuerdo a su modo de herencia. El siguiente es un resumen actual de la clasificación por tipo de herencia de la distrofia, y el gen afectado. 7 1.3.1 Distrofias Musculares ligadas al cromosoma X Distrofia muscular de Duchenne La distrofia muscular de Duchenne afecta a uno de cada 1.7 a 4.2 por cada 100,000 personas (Theadom y cols 2013). (3) (3) Generalmente se hace visible cuando un niño afectado comienza a caminar. La debilidad progresiva y el desgaste muscular (una disminución en la fuerza y el tamaño muscular) causadas por fibras musculares en degeneración comienza en los muslos y la pelvis antes de propagarse a los brazos. Muchos niños son incapaces de correr o saltar. Los músculos desgastados, en particular los de las pantorrillas, pueden estar aumentados por una acumulación de grasa y tejido conectivo, haciendo que parezcan más grandes y sanos de lo que realmente son. A medida que evoluciona la enfermedad, los músculos del diafragma que asisten en la respiración pueden debilitarse (Yuji Hara, 2011). Los pacientes pueden tener dificultad respiratoria, infecciones respiratorias, y problemas para deglutir. El adelgazamiento óseo y la escoliosis son comunes. Algunos niños tienen un leve retraso mental. Los niños con la distrofia muscular de Duchenne típicamente están destinados a usar silla de ruedas a los 12 años y generalmente mueren al final de la adolescencia o entre la segunda o tercera década de la vida por debilidad progresiva del músculo cardíaco, complicaciones respiratorias o infección. La distrofia muscular de Duchenne se produce por la ausencia de la proteína muscular distrofina consecuencia de mutaciones severas en el gen DMD. Los análisis de sangre de los niños con distrofia muscular de Duchenne muestran un nivel anormalmente alto de creatina cinasa, aparente desde el nacimiento (Longman C, 2003). Distrofia muscular de Becker La Distrofia Muscular de Becker, se presenta con una prevalencia de 0.4-3.6 casos por cada 100,000 personas ((Theadom y cols 2013) (4). Es menos grave que la Distrofia Muscular de Duchenne pero está estrechamente relacionada con ésta. Las 8 personas con distrofia muscular de Becker tienen una función parcial pero insuficiente de la proteína distrofina. Generalmente, el trastorno aparece alrededor de los 11 años pero puede producirse hasta los 25, y los pacientes generalmente viven hasta alcanzar una mediana o avanzada edad. La tasa de atrofia muscular progresiva y simétrica (en ambos lados del cuerpo) y de debilidad varía mucho entre los individuos afectados. Muchos pacientes son capaces de caminar hasta la cuarta década de la vida o después, mientras que otros son incapaces de caminar pasada la adolescencia. Algunos individuos afectados no necesitan usar nunca una silla de ruedas. Como en la distrofia muscular de Duchenne, la debilidad muscular en la distrofia de Becker típicamente se nota primero en los brazos y hombros, muslos y pelvis (Zebracki K, 2008). Distrofia muscular de Emery-Dreifuss Afecta principalmente a niños. El trastorno tiene dos formas: uno es recesivo ligado a X y el otro es dominante autosómico. El inicio de la distrofia muscular de Emery-Dreifuss generalmente es manifiesto a los 10 años, pero los síntomas pueden aparecer hasta la tercera década de la vida. Esta enfermedad causa un desgaste lento pero progresivo de los músculos de los brazos y las piernas así como debilidad simétrica. Las contracturas de la columna, los tobillos, las rodillas, los codos y la nuca generalmente preceden a una debilidad muscular significativa, que es menos grave que en la distrofia muscular de Duchenne. Las contracturas pueden provocar que los codos se traben en una posición flexionada. Toda la columna puede volverse rígida a medida que evoluciona la enfermedad. Otros síntomas incluyen el deterioro de los hombros, caminar en puntas de pie y debilidad facial leve. Los niveles de creatina cinasa sérica pueden estar moderadamente elevados. Casi todos los pacientes con distrofia muscular de Emery-Dreifuss tienen alguna forma de cardiopatía a los 30 años y con frecuencia requieren un marcapasos u otro dispositivo de asistencia. Las portadoras del trastorno a menudo tienen complicaciones cardíacas sin debilidad 9 muscular; asimismo, mueren en la edad adulta mediana de insuficiencia cardíaca o pulmonar progresiva (Bonne G, 2000). 1.4. Distrofias Musculares de Cinturas La Distrofia Muscular de Cinturas (DMC) también conocida como LGMD por sus siglas en inglés, es el término para un grupo de enfermedades que causan debilidad y atrofia de los músculos de los brazos y de las piernas. Se trata de un grupo de distrofias musculares de la infancia o del adulto, diferentes a las distrofias musculares ligadas al cromosoma X. En estos padecimientos, los grupos musculares mayormente afectados presentan debilidad y atrofia. Estos músculos son principalmente los grupos musculares proximales, específicamente los músculos de los hombros, brazos así como los de la pelvis y los muslos (Perogaro y Hoffman 2012) (5). La Distrofia Muscular de Cinturas, es una afección asociada a la aparición de debilidad en la adolescencia o en la edad adulta; sin embargo, la presentación en la infancia está asociada a formas más graves denominadas antiguamente como Distrofias Musculares Recesivas Severas de la Infancia y conocidas como “SCARMD”, por su nombre en inglés (Amber, Bocchini y Hamosh, 2011). (4) 1.4.1 Epidemiología Al ser un padecimiento raras veces bajo vigilancia epidemiológica, es difícil determinar la prevalencia de la Distrofia Muscular, ya que sus características varían y se confunden con los de otros trastornos musculares. Las estimaciones de prevalencia varían, ubicando frecuencias de un caso por cada 3,500 personas y al considerar todas las formas posibles se consideran prevalencias mayores a 1 caso por cada 3,000 personas (Emery, 1991) (7). Para el caso específico de la Distrofia 10 Muscular de Cinturas, revisiones recientes han ubicado la presentación de la Distrofia Muscular de Cinturas, de 1en 14,500 (Fanin M, 2005. Pegoraro y Hoffman 2012). (8) Actualmente en México no se conocen frecuencias poblacionales de la Distrofia Muscular de Cinturas; sin embargo, un estudio que ha realizado biopsias hospitalarias de pacientes con Distrofias Musculares encontró que las Dysferlinopathias se presentaban en un 18.4%, las Sarcoglycanopatias en un 14.15%, las Calpainopatias en un 11.32% y un 1.42% de Caveolinopatias (Gómez- Diaz y cols, 2012) . 1.4.2 Cuadro clínico El cuadro clínico de las DMCs, está asociado directamente al gen afectado; sin embargo, de forma general se ha establecido que la aparición de la Distrofia Muscular de Cinturas se presenta predominantemente en la adolescencia. Las características de la distrofia muscular varían entre los muchos subtipos de esta condición y los cuadros generalmente son poco consistentes aún en pacientes que pertenezcan a una misma familia. Los signos y síntomas pueden aparecer a cualquier edad y generalmente empeoran con el tiempo; sin embargo, el deterioro del paciente puede presentar una gran variabilidad, pues aunque algunos casos pueden mostrar grandes afectaciones llevando a un estado de discapacidad, muchos casos continúan manteniendo su independencia aun a edades avanzadas (Mahmood y cols, 2014). (9) El inicio, la progresión y la distribución de la debilidad y atrofia pueden variar considerablemente entre los individuos y los subtipos genéticos. Las DMCs son habitualmente no sindrómicas, con implicación clínica limitada normalmente al músculo esquelético (Perogaro y Hoffman 2012). En las primeras etapas de la distrofia muscular, los individuos afectados pueden presentar una marcha “característica” (marcha de pato o sobre la punta de los pies), así como presentar dificultad para correr o hacer ejercicio. Es habitual que estos pacientes utilicen los brazos como apoyo sobre los muslos para reincorporarse 11 desde la posición de sentado, debido a la debilidad presentada en los muslos (signo de Gowers). Según avanza la enfermedad, las personas con DMC eventualmente requieren del apoyo para la marcha (uso de bastón) y en algunos casos es requerido el uso de una silla de ruedas (Mahmood y cols.2014). La afectación de los músculos condiciona diferentes cambios en la postura o en la forma de la espalda, los brazos y los hombros, en estos últimos en particular la debilidad muscular hace que los omóplatos sobresalgan, a lo que se le conoce como separación escapular o “escapulas aladas” (Perogaro y Hoffman 2012). Los individuos afectados también pueden tener una curva anormal lumbar (lordosis) o la columna curvada hacia un lado (escoliosis). El desarrollo de rigidez en las articulaciones (condicionada por las contracturas que se presentan) puede restringir el movimiento de las caderas, rodillas, tobillos o los codos (Mahmood, O. Jiang X, Zhang. 2013). (10) Una de las características de las DMCs es la hipertrofia de los músculos de la pantorrilla que se produce por la substitución de musculo por tejido graso. Las afectaciones a la musculatura del corazón (miocardiopatía) se produce solo en algunas formas de DMCs. Poco frecuente también es la afectación del sistema respiratorio, que está relacionada con la debilidad de los músculos necesarios para respirar (Murakami y cols, 2006). (11) Aunque las funciones mentales pueden estar afectadas en la Distrofia Muscular de Cinturas, el retraso del desarrollo y discapacidad intelectual han sido reportados raramente (Puckett y cols, 2009). (12) El curso clínico de las Distrofias Musculares de Cinturas es generalmente progresiva y en algunos casos la enfermedad puede estabilizarse o tener una progresión lenta dependiendo del tipo de distrofia que padezca el individuo. 12 1.4.3 Fisiopatología Algunos subtipos de DMCs son el resultado de la función insuficiente de proteína en la matriz extracelular que es el elemento en el que se incrusta cada fibra muscular. Esta proteína, conocida como alfa-distroglicano, debe ser estructuralmente firme y está sometida a un tipo específico de glicosilación, que le permite llevar a cabo la conexión de la fibra muscular (Perogaro y Hoffman 2012). La Miopatía de Bethlem por ejemplo, es una forma de DMC que resulta de anormalidades o una deficiencia de colágeno 6, o la causada por una deficiencia de la proteína alfa distroglicano (Lampe, A. Bushby, K. 2005). (14) (15) (16) Cada fibra muscular está rodeada por una membrana que separa el interior de la fibra de la matriz extracelular, es por esto que los defectos genéticos que afectan a las proteínas en la membrana, como los sarcoglicanos -o proteínas implicadas en el mantenimiento de la membrana como la disferlina- están implicados en la presentación de DMC (Kirschner, Lochmuller. 2011). Mutaciones en varios de los genes que codifican para una glicosilación adecuada de alfa-distroglicano también pueden originar distrofia muscular congénita, que tiene un inicio muy temprano (poco después del nacimiento) y puede ser bastante grave (Matsumura y cols. 1992). (17) (16) Otras DMCs surgen de la falta de una de las proteínas que ayuda a glucosilar el alfa-distroglicano, un proceso que es esencial para el funcionamiento de la alfa-distroglicano. Las deficiencias de la fukutina proteína, de la proteína relacionada con fukutina, de POMT1, de POMT2, o de POMGnT1 son ejemplos de estos tipos de DMCs (Jimenez-Mallebrera y cols 2009). (15) Las anomalías o deficiencias de las proteínas desmina y plectina interfieren con el funcionamiento de los sarcómeros, las unidades contráctiles dentro de la fibra muscular. Cada sarcómero contiene proteínas en forma cuerda que se deslizan una sobre otra durante la contracción muscular. 13 Otras formas de DMC afectan varias funciones de "mando y control" de la célula, por ejemplo, las anomalías en la lamina A / C - una proteína que rodea a cada núcleo de la célula en una fibra muscular- causan disfunción probablemente porque afectan la función de los núcleos. Otro tipo de distrofias ven afectada la reconfiguración del sacomero y del citoesqueleto así como el aumento en los mecanismos de apoptosis cuando esta afectada la producción del calpaina (Kramerova y cols, 2007). (16) Es importante mencionar sin embargo, que la acción de varias de estas proteínas, así como de los genes responsables de su producción no ha sido del todo esclarecida, ya que pueden estar asociadas tanto a su proceso especifico de acción, pero también, a menudo, trabajan conjuntamente con otras proteínas; en algunos casos como reguladores (es el caso por ejemplo de CAPN3 en la regulación del citoesqueleto o la interacción bioquímica con la disferlina) por lo que se ha establecido una cascada de genes y proteínas que interactúan en la estructura y función del músculo (Kramerova y cols, 2007), (figura No.1). 14 *" *" *" *" *" *" *" *" Figura No.1. Esquema de una fibra muscular que muestra distintos compartimentos y proteínas asociadas con la distrofia (con asterisco las proteínas asociadas a Distrofia Muscular de Cinturas) : el citoplasmático, el transmembranal y la matriz extracelular. Dentro de los componentes de citoplasma se aprecian las proteínas distrofina y actina citoesquelética, sintrofinas, calpaína, emerina, fukutina, nebulina, miotilina y titina (que es la proteína más grande en el humano). De las proteínas transmembranales, se ven α, β, γ y δ sarcoglicanos, así como β distroglicano, disferlina, caveolina-3 e integrina; y α distroglicano y α -2 laminina en la matriz extracelular. Las alteraciones en estas proteínas se relacionan con diversos tipos de distrofias musculares. Modificado de Coral y cols 2010. 1.4.5 Etiología Dentro de la diversas características y presentacionesclínicas de las Distrofias Musculares de Cinturas esta implícita la asociación con las mutaciones encontradas en los distintos genes involucrados en el padecimiento, así como en la presentación clínica (fenotipo). Estos genes son los responsables de la síntesis de proteínas 15 implicadas en el mantenimiento, reparación y función del músculo por lo que estos cambios también condicionan algunas diferencias en la presentación clínica a pesar de que pueden ser clasificadas dentro de las Distrofias Musculares de Cinturas (Bushby, K. 1999). (19) Algunas de las proteínas producidas a partir de estos genes se integran a la función de complejos de proteínas más grandes que generalmente son responsables de mantener la estructura muscular y permiten la contracción muscular. Algunas otras proteínas sintetizadas a partir de estos genes participan en la señalización celular, en la reparación de la membrana y en la eliminación de residuos tóxicos (Coral Vázquez RM y cols., 2010). 16 De acuerdo a su causa las Distrofias Musculares de Cinturas (LGMD pos sus siglas en ingles), se clasifican por su tipo de herencia y genética molecular. Enfermedad Modo de herencia Gen /Locus Proteína Distrofias musculares de cinturas con modo de herencia recesiva LGMD1A AD MYOP Miotilina LGMD1B AD LMNA Lamina a/c LGMD1C AD CAV3 Caveolina-3 LGMD1D AD DES ¿ LGMD1E AD DNAJB6 ¿ LGMD1F AD TNPO3 ¿ LGMD1G AD HNRPDL ¿ LGMD1H AD ¿ ¿ Distrofias musculares de cinturas con modo de herencia recesiva LGMD2A AR CAPN3 Calpaina -3 LGMD2B AR DYSF Disferlina LGMD2C AR SGCG γ-Sarcoglicano LGMD2D AR SGCB δ-Sarcoglicano LGMD2E AR SGCC β-Sarcoglicano LGMD2F AR SGCD α-Sarcoglicano LGMD2G AR TCAP Teletonina LGMD2H AR TRIM32 Proteína de región tripartita 32 LGMD2I AR FKRP Proteina relacionada con la fukutina LGMD2J AR TTN Titina LGMD2K AR POMT1 O-manosil-trasferasa 1 LGMD2L AR ANO5 Anoctamina 5 LGMD2M AR FKTM Fukutina LGMD2N AR POMT2 O-manosil-trasferasa 2 LGMD2O AR POMGN T1 O-manosa β-1,2-N- acetilglucosaminiltrasferasa 1 LGMD2Q AR PLEC1 Plectina LGMD2R AR DES Desmina LGMD2S AR TRAPP C11 Transport protein particle complex 1 I LGMD2T AR GMPPB GDP-mannose pyrophosphorylase B LGMD2U AR ISPD Isoprenoid synthase domain LGMD2V AR GAA Alpha- 1, 4 glucosidase LGMD2W AR LIMS2 Lim and senescent cell antigen-like domains 2 XR: ligada a X; AD: autosómico dominante; AR autosómico recesivo. Tabla No.1. Genes asociados a la presentación de distrofia muscular (Coral Vázquez y cols 2010. Murphy, Straub 2015). (7) 1.4.5 Distrofias Musculares de cinturas de herencia autosómica dominante Las Distrofias Musculares de Cinturas Tipo 1, son las que incluyen las formas de la enfermedad con un patrón de herencia autosómico dominante. Dentro de las DMCs tipo 1 se encuentran: 17 LGMD1A.- Es una miotilinopatia provocada por una mutación en el gen Myot, localizado en 5q31 (Salmikangas y cols 2003). (23) (17) La Myotilina una proteína sarcomérica que se une a la alfa actinina y se asocia a la línea Z, la cual tiene como función la estabilización de los haces de actina y el ensamblaje que facilita la organización normal de la miofibrilla. Las mutaciones del gen resultan en una proteína anormal que compromete la estructura del sarcómero (Shalaby y cols, 2009), y está originada por un padecimiento que inicia entre los 18-40 años, en el cual se presenta debilidad proximal tendón de Aquiles, disfagia, insuficiencia respiratoria, así como habla disartrica. (18) LGMD1B.- Provocada por la mutación en el gen LMNA localizado en 1q22 (Van der Kooi,A. 1996) (26) (19) Los afectados presentan una debilidad proximal, que resulta en contractura leve de codos, arritmias y complicaciones cardiacas que pueden causar la muerte súbitamente (Mercury y cols 2005). (20) LGMD1C.- Esta es una Caveolinopatia, y el gen responsable codifica una proteína implicada en el trafico de la membrana miofibrilar llamada Caveolina 3. Aunque en las etapas de desarrollo puede presentarse en el músculo esquelético como parte del sistema T-tubulo, la caveolina-3 se expresa siempre en músculo liso. Esta afectación se caracteriza clínicamente con calambres proximales así como con hipertrofia cardiaca (Minetti, C. 1998). (29) (21) (22). LGMD1D (actualmente llamada miopatía miofibrilar 1).- Es debida a la mutación en el gen DES localizado en 2q35 y se caracteriza por iniciar los signos y síntomas aproximadamente a los 25 años de edad con lesiones cardiacas que afectan la conducción, y condicionan la miocardiopatía dilatada y la miopatía fibrilar, así como la presentación de debilidad muscular proximal (Speer, M. 1995). (32) (23) LGMD1E.- Es causada por una mutación en el gen DNAJB6 localizado en 7q36.3, el cual codifica un producto que es parte de la familia HSP/DNAJ de co-chaperonas 18 moleculares implicadas en la protección de proteínas y presenta un cuadro clínico de debilidad proximal o distal de la extremidades inferiores (Harms y cols 2012). (24) LGMD1F.- Es causado por una mutación en el gen TNPO3, localizado en 7q32, causa un cuadro clínico de debilidad proximal en las extremidades (Melia, M y cols. 2013). (25) LGMD1G.- Causada por mutación en el gen HNRPDL localizado en 4q21, causa un cuadro clínico caracterizado por debilidad de la extremidades a nivel proximal (Nigro, V. Savarese M. 2014). LGMD1H.- Sin gen aún identificado como responsable, se presenta con un cuadro clínico de debilidad proximal en las extremidades (Palenzuela y cols 2003. Bisceglia y cols 2010). (10) (11) 1.4.6 Distrofias Musculares de cinturas de herencia autosómica recesiva Agrupadas también de acuerdo a su tipo de herencia y a la genética molecular, se encuentran las Distrofias Musculares de Cinturas con un patrón de herencia autosómico recesivo en las DMCs tipo 2. 1.4.7 Sarcoglicanopatías Conocidas como Sarcoglicanopatías, las distrofias musculares, LGMD2C (determinada por la mutación en el gen SGCG), LGMD2D (mutación en el gen SGCA), LGMD2E (mutación en el gen SGCB) y LGMD2F (el gen afectado es el SGCD), presentan cuatro genes que codifican las proteínas para la conformación del complejo tetramérico en la membrana plasmática de la célula muscular, el cual es el responsable de estabilizar la unión de la distrofina con los distroglicanos. La afectación en estos pacientes puede iniciarse en edades tempranas (desde los tres 19 años), tener dificultad para la marcha así como para correr, calambres y escoliosis (Hackman y cols, 2005). (28) La distrofia muscular LGMD2B, es causada por la mutación en el gen DISF, este gen es el responsable de la codificación de la disferlina (esta Distrofia es clasificada también como una disferlinopatia), proteína del sarcolema que incluye los dominios para la fusión de vesículas mediadas por el calcio con el sarcolema y la reparación de las fibras musculares (Han y Cambell, 2007). (29) En esta DMC se inician los síntomas al inicio de la vida adulta (entre los 17-23 años) y también se presenta incapacidad para la marcha, así como debilidad distal o pélvico femoral (Cagliani y cols. 2003). (30) LGMD2G.- Causada por una mutación en el gen TCAP, se caracteriza por una debilidad en las extremidades inferiores a nivel distal y proximal y en las extremidades superiores a nivel proximal; asimismo, se caracteriza por la dificultad para la marcha. La sintomatología puede iniciarse entre los 9 a 15 años de edad (Pegoraro y Hoffman 2012). LGMD2H.- Esta DMC, es causada por la mutación en el gen TRIM32, el cual codifica para una ligasa, responsable de la regulación post-traduccional de los niveles de proteína. Esta distrofia puede presentarse a partir del primer año de vida además de encontrarse debilidad facial y para la marcha, así como debilidad proximaly pérdida de masa muscular (Cosse y cols, 2009). (31) 20 1.4.8 Distroglicanopatias Clasificadas como distroglicanopatias se encuentran las distrofias LGMD2I (causada por la mutación en el gen FKRP) donde se presenta dificultad para la marcha así como para correr, se presenta en etapas tardías (23-26 años), y se caracteriza por una debilidad proximal y en algunos casos se puede presentar escoliosis (Boito y cols, 2005). (42) LGMD2K , esta DMC es producida por una mutación en el gen POMT1, y se caracteriza por una discapacidad intelectual leve, inicio de cuadro clínico a edad temprana, dificultad para la marcha y para correr así como una limitación para el habla (Balci y cols, 2005), LGMD2M (causada por la mutación el gen FKTN), LGMD2O (causada por mutaciones en el gen (POMGnT1) y la LGMD2N (POMT2). Estos genes codifican las glucosilrasferasas involucradas a la adición de residuos de carbohidratos. Este tipo de distrofias presentan un amplio espectro clínico y pueden implicar desde la afectación del sistema nervioso central o formas leves de inicio tardío de aparición (Balci y cols, 2005. Godfrey y cols 2007. Clement y cols, 2008). (32) (33) (34). LGMD2L.- En esta distrofia existe una mutación en el gen ANO5, el cual codifica un canal de cloruro de calcio (Anoctamin) que está implicado en la reparación de la membrana. Aquí las manifestaciones clínicas se inician en la adolescencia así como contracturas, debilidad distal en las extremidades inferiores y contracturas (Hicks y cols, 2011. Penttila y cols, 2012). (36) (37) LGMD2J.- Esta afectación esta ocasionada por la mutación en el gen TTN, la cual altera los aminoácidos situados alrededor del área de la unión de la calpaína, esta DMC se y tiene una edad de inicio variable (de los 5 a los 25 años) y se caracteriza por debilidad proximal en el individuo (Hackman y cols, 2002). (38) LGMD2Q.- Causada por una mutación en el gen PLEC, el cual codifica una proteína encargada de sintetizar la Plectina necesaria para la formación de las miofibrillas. Es una DMC donde se presenta retraso mental así como aparición a temprana edad de 21 dificultades para la marcha y comúnmente se asocia a fenotipo con epidermiolisis ampollosa y síndrome miastemico (Gundesli y cols, 2010). (39) LGMD2Q.- Causada por una mutación en el gen PLEC, el cual codifica una proteína encargada de sintetizar la Plectina necesaria para la formación de las miofibrillas. Es una DMC donde se presenta retraso mental así como LGMD2R.- Causada por afectación del gen de la Desmina la cual interactúa con la lamina-desmina B, del musculo esquelético presenta un fenotipo sin las características de la miopatía miofibrilar ( Cetin N y Cols 2013). LGMD2S.- Afecta el complejo de trasporte de proteínas de partículas 1 (TRAPPC11) el cual afecta la arquitectura del aparato de Golgi y alteraciones de la membrana lisosomal, fue identificado un fenotipo de miopatía, movimientos hipercinéticos de la infancia, ataxia y discapacidad intelectual (Bögershausen N y Cols 2013). LGMD2T.- Causada por la mutación en la Guanosina difosfato manosa pirofosforilasa B (GMPPB)el cual resulta en la distrofia muscular y donde se observa alteraciones cerebrales, y oculares (Carss K y Cols 2013). LGMD2U.- Esta afectación es debida a por afectación del gen ISDP afectado la síntesis de glucanos en la unión de la lamina muscular, causando un fenotipo de afectación cerebral y ocular severa (Willer T, 2012). LGMD2V.- Producida por las mutaciones en el gen GAA, el cual es responsable de la presentación de un fenotipo similar a la enfermedad de Pompe (Preisler N y Cols 2013). LGMD2W.- Mutaciones en el gen LIMS2 lo cual resulta en una interrupción de la quinasa vinculada a la integrina, resultando en un fenotipo de debilidad muscular de 22 inicio en la infancia que evoluciona a una tetraparecia severa (Chardon J y Cols 2015). 1.4.8 Calpainopatias LGMD2A.- Causada por una mutación en el gen de la calpaina (CAPN3), esta es la primera forma de DMC autosómica recesiva descrita (es por esto su asignación de “A”) es la forma mas común de las Distrofias Musculares de Cinturas y representa aproximadamente el 30% de estos casos (Guglieri y cols, 2008) (40), sin embargo puede variar desde el 10 al 70% (Dadali y cols, 2010) (41) de las DMCs. En México un estudio reportó a las calpainopatias en general en un 11.32% de los casos de DMCs (Gómez-Díaz y cols, 2012). (42) Un estudio de epidemiología genética determinó que la Calpainopatia tenia una prevalencia aproximada de 1 caso por cada 100 mil personas, y una frecuencia de portadores de aproximadamente uno en cada 160 personas (Fanin y cols, 2005). Los heterogicotos (portadores) son asíntomaticos y no están en riesgo de desarrollar el trastorno (Corrado A y Marina F, 2014). (43 La aparición de los signos y síntomas de esta Distrofia varia de los 2 a los 40 años de edad. La enfermedad es invariablemente progresiva y la perdida de la deambulación se produce entre los 10 y 30 años después del inicio de los síntomas (Angelini y cols, 2010). (44) La progresión afecta más rápidamente a los varones aunque se desconoce la causa de este efecto. El padecimiento se caracteriza por debilidad progresiva y simétrica de los músculos proximales de la cintura, asimismo se encuentra una tendencia a caminar en las puntas de los pies, dificultad para correr, “marcha de pato” e hiperlordosis. Puede presentarse acortamiento del tendón de Aquiles, escoliosis y laxitud de los músculos abdominales. Esta forma de DMC por lo general no presenta afectación cardiaca o discapacidad intelectual (Angelini, C y Fanin M, 2014). Existen tres fenotipos de calpainopatia conocidos de acuerdo a la distribución de la debilidad muscular y a la edad de inicio. 23 El fenotipo mas común es la presentación pelvifemoral, el inicio de síntomas es antes de los 12 años, está afectada la cintura pélvica inicialmente y posteriormente a la cintura escapular (Angelini, C y Fanin, M, 2014). El fenotipo escapulohumeral, se presenta en la edad adulta y el primer síntoma es la debilidad. Primero se afecta la cintura escapular y posteriormente la cintura pélvica. Existe una gran heterogenidad en la presentación de este fenotipo, sin embargo, es el fenotipo menos agresivo (Pegoraro y Hoffman 2012). Fenotipo con HiperCKemia; en este los individuos sólo presentan concentraciones séricas elevadas de CK y generalmente se considera una etapa pre-sintomática de la calpainopatia. Se presenta generalmente en personas jóvenes (Kyrakides y cols 2010). (45) En lo respectivo a la relación clínica-genética, esta es habitualmente compleja y se complica por el hecho de que la mayoría de los pacientes presentan la enfermedad, son individuos heterocigotos compuestos para dos o mas mutaciones en el gen CAPN3 (Angelini, C y Fanin M, 2014). Existe además una amplia variabilidad clínica aún en pacientes de la misma familia. 24 Categoría Características Herencia Autosómica recesiva Cabeza y cuello Debilidad facial (poco común) Sistema musculo esquelético Contracturas Músculo y tejidos blandos Atrofia muscular extremidad proximal (pélvica, escapular, músculos del tronco) Dificultad para caminar Pseudohipertrofia de gemelos Mayor afectación de glúteo mayor, muslo y aductores. Miositis eosinofílica transitoria (biopsia muscular) en la primera década Alteraciones de laboratorio Creatin-cinasa elevada. Eosinofilia transitoria en la primera década Misceláneos Diferentes rangos de edad desde la infancia hasta la edad adulta (generalmente antes de los 15) El uso de silla de ruedas a los 20 a 30 años Progresión gradual Base molecular Causado por el gen de la Calpaina 3. Cuadro No.2. Características clínicasde la Distrofia Muscular de Cinturas causada por la mutación en el gen de la Calpaina 3 (modificado de OMIM # 253600). 25 1.8 Mutaciones identificadas en el gen Calpaina-3 Se han documentado mas de 300 mutaciones en el gen de la Calpaina-3, siendo el exón número uno donde mayor frecuencia de estas mutaciones se presenta (11.67%). Exón Mutación Proteína Origen geográfico 1 c.8C>A p.(Thr3Asn) Finlandia 1 c.10G>A p.(Val4Ile) España 1 c.19_23del p.(Ala7Cysfs*8) Turquía 1 c.59delC p.(Pro20Glnfs*37) Italia/ Holanda 1 c.60delA p.(Pro22Glnfs*35) Holanda/ España / Brasil 1 c.62G>A p.(Gly21Glu) Alemania/ USA 1 c.77C>T p.(Pro26Leu) Italia 1 c.100delG p.(Ala34fs*23) China 1 c.133G>A p.(Ala45Thr) República Checa/ Francia/ Inglaterra/USA 1 c.140_142del p.(Ile47del) Francia/ Italia 1 c.143G>A p.(Ser48Asn) Italia 1 c.145C>T p.(Arg49Cys) Alemania/ Inglaterra 1 c.146G>A p.(Arg49His) Hungría/Turquía/ Alemania/Francia/Bulgaria 1 c.149A>G p.(Asn50Ser) Algeria/Francia 1 c.193C>G p.(His65Asp) Inglaterra 1 c.206T>C p.(Leu69Pro) Francia 1 c.224A>G p.Tyr75Cys República Checa 1 c.225dupT p.(Val76Cysfs*4) Francia 1 c.229G>A p.(Asp77Asn) Italia/ Francia/ 1 c.232C>A p.(Pro78Thr) Alemania 1 c.235G>C p.(Glu79Gln) Italia 1 c.240C>G p.(Phe80Leu) Italia 1 c.245C>T p.(Pro82Leu) USA/ Italia/Brasil/Alemania/ Republica Checa/ 1 c.249_253del p.(Glu84Leufs*5) Italia 1 c.257C>T p.Ser86Phe Líbano 1 c.258dupT p.(Leu87Serfs*4) Francia /Inglaterra/ USA 1 c.259C>G p.(Leu87Val) Italia 1 c.260dupT p.(p.(Phe88Leufs*3) Italia 1 c.260_265delinsGA p.(Leu87Argfs*39) Brasil 1 c.266A>G p.(Tyr89Cys) Italia 1 c.277_300del p.(Phe93_Lys100del) Francia 1 c.286delC p.(Gln96Serfs*31) Italia 1 c.291C>A p.(Phe97Leu) Alemania 1 c.302G>A p.(Arg101Lys) España 1 c.304C>T p.(Pro102Ser) Italia 1 c.308C>T p.(Pro103Leu) Italia 1 c.309+4469_1116- 1204del p.[Glu104Metfs*11, 0?] Italia 1 c.310-?_1115+?del p.(Glu104Metfs*11) Alemania 1 c.310-?_1115+?del p.(Glu104Metfs*11) Hungría /Bulgaria Cuadro No.2. Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. (46) 26 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 2 c.319G>A p.(Glu107Lys) Italia/ Holanda 2 c.327_328del p.(Arg110Ilefs*4) Alemania/Inglaterra 2 c.327_328dup p.(Arg110Profs*18) Inglaterra 2 c.328C>T p.(Arg110*) Brasil/ Italia/Inglaterra/ Alemania/Francia 2 c.332T>C p.(Phe111Ser) España 2 c.352A>G p.(Arg118Gly) Bulgaria 2 c.358G>A p.(Asp120Asn) Francia 2 c.363C>G p.(Ile121Met) USA 2 c.379G>C p.(Gly127Arg) Italia 2 c.380-2A>C p.[Gly127Valfs*14, Gly127_Asp128ins15] Italia 2 c.319G>A p.(Glu107Lys) Italia/ Holanda 2 c.327_328del p.(Arg110Ilefs*4) Alemania/Inglaterra 2 c.327_328dup p.(Arg110Profs*18) Inglaterra 2 c.328C>T p.(Arg110*) Brasil/ Italia/Inglaterra/ Alemania/Francia 2 c.332T>C p.(Phe111Ser) España 2 c.352A>G p.(Arg118Gly) Bulgaria 2 c.358G>A p.(Asp120Asn) Francia 2 c.363C>G p.(Ile121Met) USA 2 c.379G>C p.(Gly127Arg) Italia 2 c.380-2A>C p.[Gly127Valfs*14, Gly127_Asp128ins15] Italia 3 c.389G>C p.Trp130Ser Australia 3 c.390G>C p.(Trp130Cys) Alemania 3 c.398C>T p.(Ala133Val) Italia 3 c.402delC p.Ile135Leufs*4 Francia 3 c.409T>C p.(Cys137Arg) Francia 3 c.413T>C p.(Leu138Pro) Holanda 3 c.416C>T p.(Thr139Ile) Francia 3 c.418dupC p.(Leu140Profs*13) Polonia/ Holanda/Inglaterra 3 c.424C>T p.(Gln142*) España 3 c.440G>A p.(Arg147Gln) Italia 3 c.440G>C p.(Arg147Pro) Japón 3 c.478G>C p.(Ala160Pro) Alemania 3 c.479C>G p.(Ala160Gly) Argentina /USA 3 c.481G>A p.(Gly161Arg) USA 3 c.483delG p.(Ile162Serfs*17) France 3 c.484A>C p.(Ile162Leu) France 3 c.495C>G p.(Phe165Leu) Alemania 3 c.496delC p.(Gln166Serfs*13) Portugal 4 c.505C>G p.(Arg169Gly) Bulgaria 4 c.505C>T p.(Arg169Cys) Holanda 4 c.506G>A p.(Arg169His) USA 4 c.509A>G p.(Tyr170Cys) Inglaterra /Republica Checa 4 c.509dupA p.(Tyr170*) Brasil 4 c.527T>C p.(Val176Ala) Canadá 4 c.533T>C p.(Ile178Thr) Italia 4 c.535G>C p.(Asp179His) Italia 4 c.539A>C p.(Asp180Ala) Italia Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 27 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 4 c.545T>A p.(Leu182Gln) Francia 4 c.548C>G p.(Pro183Arg) Italia 4 c.548C>T p.(Pro183Leu) Francia 4 c.(550delA) p.Thr184Argfs*36 Australia/ Alemania / Francia/ Rusia/Italia/ Bulgaria/ Republica Checa/ Turquía / Grecia/España Holanda/ Hungría/ Inglaterra 4 c.551C>T p.(Thr184Met) Italia/ Inglaterra/ Usa 4 c.565C>G p.(Leu189Val) Japón / Portugal 4 c.566T>C p.(Leu189Pro) Inglaterra / Japón 4 c.575C>T p.(Thr192Ile) Italia 4 c.580delT p.(Ser194Profs*26) USA 4 c.581C>G p.(Ser194Cys) Italia 4 c.590G>A p.(Arg197His) Italia/ Francia 4 c.593A>G p.(Asn198Ser) Francia/ USA 4 c.595G>C p.(Glu199Gln) Inglaterra 4 c.598_612del p.(Phe200_Leu204del) Alemania/ Bulgaria / Italia /Hungría/ Republica Checa/ USA 4 c.601T>A p.(Trp201Arg) Alemania 4 c.610C>G p.(Leu204Val) Italia 4 c.616delG p.(Glu206Argfs*14) Alemania 4 c.616G>A p.(Glu206Lys) Alemania 4 c.620A>C p.(Lys207Thr) Italia/Alemania/Inglaterra 4 c.631A>G p.(Lys211Glu) Brasil 5 c.633G>T p.(Lys211Asn?) Turquía 5 c.635T>C p.(Leu212Pro) USA 5 c.637C>T p.(His213Tyr) Portugal 5 c.638A>G p.(His213Arg) España 5 c.640G>A p.(Gly214Ser) Francia/ Holanda/ Alemania/ República Checa 5 c.643T>C p.(Ser215Pro) Francia 5 c.643_663del p.(Ser215_Gly221del) USA/Francia/Inglaterra 5 c.649G>A p.(Glu217Lys) USA/Italia 5 c.662G>T p.(Gly221Val) Italia/ USA 5 c.664G>A p.(Gly222Arg) España/ Italia 5 c.674C>G p.(Thr225Arg) Italia 5 c.676G>A p.(Glu226Lys) España 5 c.689A>G p.(Asp230Gly) Turquía 5 c.695C>T p.(Thr232Ile) Francia 5 c.697G>C p.(Gly233Arg) Italia 5 c.698G>T p.Gly233Val Japón 5 c.701G>A p.(Gly234Glu) Francia / Italia 5 c.703delG p.(Val235Trpfs*18) Francia 5 c.706G>A p.(Ala236Thr) Alemania/ Francia/España/Holanda/Australia/Italia/USA 5 c.717delT p.(Phe239Leufs*14) Líbano 5 c.717dupT p.(Glu240*) Alemania 5 c.739G>A p.(Asp247Asn) Italia 5 c.743T>G p.(Met248Arg) Brasil/ Holanda/ Francia 5 c.755T>A p.(Met252Lys) Italia/ Inglaterra Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 28 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 5 c.755T>G p.(Met252Arg) Italia 5 c.759_761del p.(Lys254del) Holanda/ Brasil/ Francia/ Alemania/ Inglaterra/ Canadá 5 c.760A>G p.(Lys254Glu) España 5 c.763G>C p.(Ala255Pro) España 5 c.769G>T p.(Glu257*) Francia 5 c.779C>T p.(Ser260Phe) España 5 c.788G>A p.(Gly263Asp) Alemania 5 c.791G>A p.(Cys264Tyr) Francia 5 c.801+1G>A p.Leu212Metfs*5 Alemania/ Japón 5 c.755T>G p.(Met252Arg) Italia 5 c.759_761del p.(Lys254del) Holanda/ Brasil/ Francia/ Alemania/ Inglaterra/ Canadá 5 c.760A>G p.(Lys254Glu) España 5 c.763G>C p.(Ala255Pro) España 5 c.769G>T p.(Glu257*) Francia 5 c.779C>T p.(Ser260Phe) España 5 c.788G>A p.(Gly263Asp) Alemania 5 c.791G>A p.(Cys264Tyr) Francia 5 c.801+1G>A p.Leu212Metfs*5 Alemania/ Japón 6 c.822T>G p.(Tyr274*) Chile 6 c.848T>C p.(Met283Thr) Italia 6 c.865C>T p.(Arg289Trp) Holanda / Alemania 6 c.883_886delinsCTT p.(Asp295Leufs*57) Italia/ Alemania/ Francia 6 c.887delA p.(Asn296Thrfs*56) Francia 6 c.898C>T p.(Gln300*) Francia 6 c.943C>T p.(Arg315Trp) USA 6 c.946-1G>A p.Thr316Glufs*2 Reunión 7 c.956C>T p.(Pro319Leu) Holanda/ Líbano/ Italia/ España 7 c.958G>T p.(Val320Phe) Francia 7 c.964T>C p.(Tyr322His) Turquía 7 c.966T>A p.(Tyr322*) España 7 c.967G>T p.(Glu323*) Italia/ Alemania/Bulgaria 7 c.984C>A p.(Cys328*) Italia 7 c.985G>A p.(Gly329Arg) Alemania 7 c.998G>A p.(Gly333Asp) Bulgaria 7 c.1000C>T p.(His334Tyr) Italia 7 c.1001A>T p.(His334Leu) Inglaterra 7 c.1001dupA p.(His334Glnfs*10) Italia 7 c.1002C>G p.(His334Gln) Francia 7 c.1006T>A p.(Tyr336Asn) Turquía 7 c.1030-1G>Ap.V3al44Serfs*8 Italia 8 c.1034C>T p.(Pro345Leu) Alemania 8 c.1043delG p.(Gly348Valfs*4) Alemania/ Republica Checa 8 c.1058T>C p.(Leu353Pro) Italia 8 c.1621C>T p.(Val354Gly) Francia/ Italia / Brasil 8 c.1063C>G p.(Arg355Gly) Francia 8 c.1063C>T p.(Arg355Trp) USA/ Hungría/ Alemania/ Francia/ Italia 8 c.1069C>T p.(Arg357Trp) Alemania / Francia Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 29 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 8 c.1070G>A p.(Arg357Gln) Alemania 8 c.1076C>T p.(Pro359Leu) Bélgica 8 c.1079G>A p.(Trp360*) Francia/ Alemania 8 c.1080G>C p.(Trp360Cys) Japón 8 c.1099G>A p.(Gly367Ser) Alemania/ Francia 8 c.1106G>A p.(Trp369*) Alemania 8 c.1116-1G>A p.[Trp373Thrfs*59; Trp373_Trp398del] Portugal 8 c.1070G>A p.(Arg357Gln) Alemania 8 c.1076C>T p.(Pro359Leu) Bélgica 8 c.1079G>A p.(Trp360*) Francia/ Alemania 8 c.1080G>C p.(Trp360Cys) Japón 8 c.1099G>A p.(Gly367Ser) Alemania/ Francia 8 c.1106G>A p.(Trp369*) Alemania 9 c.1156C>T p.(Arg386Cys) Alemania/ España 9 c.1162C>T p.(Gln388*) Canadá 9 c.1191C>G p.(Phe397Leu) Italia 9 c.1192T>C p.(Trp398Arg) Italia 9 c.1193G>C p.(Trp398Ser?) Alemania 9 c.1193+6T>A p.(Met399)* Italia 10 c.1202A> G p. (Tyr401Cys) España 10 c.1250C> T p. (Thr417Met) Alemania/ Australia/ Francia/ República Checa 10 c.1256A> G p. (Asp419Gly) Inglaterra 10 c.1257T> G p. (Asp419Glu) Alemania/Inglaterra 10 c.1259C> A p. (Ala420Asp) Francia 10 c.1286G> A p. (Trp429 *) Alemania 10 c.1291G> A p. (Val431Met) Italia/ USA 10 c.1292dupT p. (Ser432Valfs * 39) España 10 c.1301A> T p. (Asn434Ile) Francia 10 c.1303G> A p. (Glu435Lys) Italia/ España 10 c.1309C> G p. (Arg437Gly) Italia/ Francia 10 c.1312T> C p. (Trp438Arg) Turquía 10 c.1318C> T p. (Arg440Trp) Japón/ Israel/ Inglaterra/ Turquía/Australia 10 c.1319G> A p. (Arg440Gln) Italia/ Alemania/ Inglaterra/ USA 10 c.1319_1322del p. (Arg440Leufs * 22) España 10 c.1322delG p. (Gly441Valfs * 22) España/ Alemania/ USA 10 c.1322G> A p.Gly441Asp República Checa/ Francia/ 10 c. (1327T> C?) p.Ser443Pro Australia 10 c.1328C> T p. (Ser443Phe) Países Bajos 10 c.1333G> A p. (Gly445Arg) Países Bajos/ Italia/ Alemania/ Francia 10 c.1333G> C p. (Gly445Arg) USA 10 c.1336G> A p. (Gly446Ser) Países Bajos 10 c.1339T> C p. (Cys447Arg) Alemania 10 c.1342C> G p. (Arg448Gly) Francia/ Inglaterra 10 c.1342C> T p. (Arg448Cys) Francia/ Brasil/ Italia/ España/ USA/ Portugal/ Países Bajos/ Australia Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 30 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 10 c.1342C> T p. (Arg448Cys) Francia/ Brasil/ Italia/ España/ USA/ Portugal/ Países Bajos/ Australia 10 c.1343G> A p. (Arg448His) Francia/ Italia/ USA 10 c.1345A> C p. (Asn449His) Italia 10 c.1354G> C p.(Asp452His) Japón 11 c.1361T> C p. (Phe454Ser) Finlandia 11 c.1373delC p. Pro458Leufs (* 5) Inglaterra 11 c.1381C> T p.Arg461Cys Japón 11 c.1385T> G p. (Leu462Arg) Italia 11 c.1401_1403del p. (Glu467del) Italia/ Francia 11 c.1435A> G p. (Ser479Gly) España/ Inglaterra/ Argelia 11 c.1448C> A p. (Ala483Asp) Argelia/ Italia/ España 11 c.1450C> A p. (Leu484Met) España 11 c.1456C> G p. (Gln486Glu) España 11 c.1465C> T p. (Arg489Trp) España/ Italia/ Inglaterra/Cañada 11 c.1466G> A p. (Arg489Gln) Marruecos/ Italia/ Francia 11 c.1468C> T p. (Arg490Trp) Alemania/ Italia/ Francia/ USA/Brasil/Portugal/ República Checa/ España/ Inglaterra 11 c.1469G> A p. (Arg490Gln) USA/Italia/ Inglaterra/Francia/ España/ Turquía/Alemania 11 c.1477C> G p. (Arg493Gly) Italia 11 c.1477C> T p. (Arg493Trp) España/Inglaterra 11 c.1486G> A p. (Gly496Arg) Italia/ Brasil 11 c.1505T> C p. (Ile502Thr) Países Bajos 11 c.1524 + 1G> C p. [Val476_Glu508del, Glu508_Val509ins71] Italia 12 c.1536 + 1G> T p.Met513Ilefs * 2 Túnez 13 c.1567G> A p.Asp523Asn USA 13 c.1573_1575del p. (Phe525del) Canadá 13 c.1574T> C p. (Phe525Ser) Alemania 13 c.1610A> G p. (Tyr537Cys) España 13 c.1611C> A p.Tyr537 * Turquía/Francia/Italia/ USA 13 c.1621C> T p. (Arg541Trp) Países Bajos/ USA/ Italia/ Hungría 13 c.1622G> A p. (Arg541Gln) Egipto/Italia/Turquía/ Chile 13 c.1636C> T p. (Arg546Cys) USA 13 c.1641C> A p. (Phe547Leu) Francia 13 c.1657G> A p. (Glu553Lys) USA/ Francia 13 c.1662C> G p. (Tyr554 *) Italia 13 c.1663G> A p. (Val555Ile) Alemania/ USA 13 c.1667T> C p. (Ile556Thr) España 13 c.1693delC p. (Gln565Argfs * 30) Alemania 13 c.1699G> T p.Gly567Trp Suiza/ Francia/Alemania 13 c.1706T> C p. (Phe569Ser) USA / Italia 13 c.1711delC p. (Leu571Serfs * 24) Italia 13 c.1714C> T p. (Arg572Trp) Francia/ Italia/ Brasil/España/USA 13 c.1715G> A p. (Arg572Gln) Francia/USA 13 c.1715G> C p. (Arg572Pro) Italia Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 31 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 13 c.1722delC p.Ser575Leufs * 20 República Checa 13 c.1742C> G p.Ser581Cys Japón 13 c.1743_1744del p. Glu582Glyfs (* 3) Portugal 13 c.1745 + 4_1745 + 7de p.Tyr554_Glu582del Francia 13 c.1746-20C> G p. [Glu583Cysfs * 9, Glu583fs *, * Glu583fs, Glu583 *] Italia 14 c.1763T> C p. (Ile588Thr) USA 15 c.1788_1791del p. (Lys598Profs * 63) España 15 c.1788_1793del p.Lys597_Lys598del República Checa 15 c.1792_1795del p. (Lys598Profs * 63) Italia 15 c.1795dupA p.Thr559Asnfs * 33 Japón 15 c.1800 + 2T> C p.Pro601Alafs * 32 Australia 16 c.1811_1812del p. (Phe604Cysfs * 27) Bulgaria 16 c.1813G> A p. (Val605Ile) USA 16 c.1817C> T p. (Ser606Leu) USA/Alemania/Italia/Portugal/Australia 16 c.1823G> A p. (Arg608Lys) Italia/ República Checa 16 c.1826C> A p. (Ala609Glu) Portugal 16 c.1838delA p. (Lys613Argfs * 49) Francia/Alemania/Inglaterra/ Australia 16 c.1855C> T p. (Gln619 *) República Checa 16 c.1858del p. (Glu620Serfs * 42) USA 16 c.1865_1866del p. (Glu622Glyfs * 9) Francia/Italia 16 c.1868_1877del p. (Glu623Alafs * 36) Alemania 16 c.1872C> T (P.Gly624Alafs * 7) Francia/Inglaterra 16 c.1910delC p. (Pro637Hisfs * 25) España 16 c.1913A> C p. (Gln638Pro) Países Bajos 16 c.1811_1812del p. (Phe604Cysfs * 27) Bulgaria 16 c.1813G> A p. (Val605Ile) USA 16 c.1817C> T p. (Ser606Leu) USA/Alemania/Italia/Portugal/Australia 16 c.1823G> A p. (Arg608Lys) Italia/ República Checa 16 c.1826C> A p. (Ala609Glu) Portugal 16 c.1838delA p. (Lys613Argfs * 49) Francia/Alemania/Inglaterra/ Australia 16 c.1855C> T p. (Gln619 *) República Checa 16 c.1858del p. (Glu620Serfs * 42) USA 16 c.1865_1866del p. (Glu622Glyfs * 9) Francia/Italia 16 c.1868_1877del p. (Glu623Alafs * 36) Alemania 16 c.1872C> T (P.Gly624Alafs * 7) Francia/Inglaterra 16 c.1910delC p. (Pro637Hisfs * 25) España 16 c.1913A> C p. (Gln638Pro) Países Bajos 17 c.1466G> A p. (Arg489Gln) USA 17 c.1917_1922del p. (Gln640_Pro641del) Italia 17 c.1939G> T p. (Glu647 *) Italia 17 c.1968_1981dup p. Ile661Thrfs (* 6) Italia 17 c.1971_1973del p. (Phe658del) USA 17 c.1979A> G p. (Gln660Arg) Francia 17 c.1981delA p. (Ile661 *) Alemania/ Francia/ Países Bajos/ República Checa/ Alemania/ Inglaterra Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 32 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 17 c.1981_1984del p. Ile661Glnfs (* 20) Bulgaria 17 c.1983delA p. (Ile661Metfs * 21) Inglaterra 17 c.1984G> T p. (Ala662Ser) Italia 17 c.1992 + 1G> T P[Pro639_Asp664del.;p.Asp665G lu_fs * 18] Italia 18 c.1076C> T p. (Pro359Leu) Arabia Saudita 18 c.1999dupG p.Glu677Glyfs * 6 Japón 18 c.2023_2025del p. (Lys675del) Italia 18 c.2036_2037del p. Thr679Serfs (* 20) Alemania / USA 19 c.2069_2070del p. (His690Argfs * 9) Francia/ Reunión 19 c.2071G> A p. (Gly691Arg) USA 19 c.2077A> C p. (Thr693Pro)Francia 19 c.2092C> A p. (Arg698Ser) Turquía 19 c.2092C> T p. (Arg698Cys) Italia/ Alemania / Francia 19 c.2093G> C p. (Arg698Pro) Inglaterra 19 c.2105C> A p. (Ala702Glu) Italia 19 c.2105C> T p. (Ala702Val) USA/Italia/Turquía/Francia/ 19 c.2113G> C p. (Asp705His) Francia/Alemania 19 c.2114A> G p. (Asp705Gly) Grecia / Inglaterra 20 c.2117C> A p. (Thr706Lys) Alemania 20 c.2120A> G p.Asp707Gly Japón/ USA/Canadá 20 c.2134C> T p. (Leu712Phe) Países Bajos/ Alemania/ Marruecos 20 c.2185-16A> G p.Gln728_Lys729insIlePheTyrCy sGln Francia 20 c.2117C> A p. (Thr706Lys) Alemania 20 c.2120A> G p.Asp707Gly Japón/ USA/Canadá 20 c.2134C> T p. (Leu712Phe) Países Bajos/ Alemania/ Marruecos 20 c.2185-16A> G p.Gln728_Lys729insIlePheTyrCy sGln Francia 21 c.2190_2196del p. (Phe731Thrfs * 43) Francia 21 c.2192T> C p. (Phe731Ser) Francia 21 c.2207_2208del p. Thr736Argfs (* 28) Italia 21 c.2212C> T p. (Gln738 *) Turquía/ USA 21 c.2226_2240del p.Ile742_Glu746del Australia 21 c.2227_2230dup p. (Ser744Lysfs * 22) Italia 21 c.2230A> G p. (Ser744Gly) Reunión/ España 21 c.2231G> C p. (Ser744Thr) USA 21 c.2235C> G p. (Tyr745 *) Finlandia 21 c.2239_2240insAACA p. (Met747Lysfs * 19) Italia 21 c.2242C> T p. (Arg748 *) Italia /Países Bajos/ Inglaterra/Alemania/ Brasil/ Hungría/ república Checa 21 c.2243G> A p. (Arg748Gln) CMüller-Reible/ España/Turquía/Italia/Alemania 21 c.2245A> C p.Asn749His República Checa 21 c.2251_2254dup p. (Asn752Serfs * 14) USA 21 c.2257delinsAA p. (Asp753Lysfs * 12) Turquía 21 c.2257G> A p. (Asp753Asn) Italia/ Bulgaria/Francia/Australia/ USA Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 33 Exón Mutación Proteína Origen geográfico 22 c.2269C> G p. (His757Asp Países Bajos 22 c.2279dupA p. Asn760Lysfs (* 5) USA/ Inglaterra/Australia 22 c.2288A> G p. (Tyr763Cys) USA/Italia/China/Alemania/ Portugal 22 c.2290del p. (Asp764Thrfs * 12) USA 22 c.2295_2297del p. (Ile765del) Brasil 22 c.2306G> A p. (Arg769Gln USA/Brasil/ Francia/ Portugal 22 c.2306G> C p. (Arg769Pro) Francia 22 c.2314_2317del p. (Asp772Asnfs * 3 Alemania/ Francia/ Brasil/ Italia/ Inglaterra 22 c.2317_2321delinsT p. Lys773Serfs (* 2) Francia 22 c.2318_2321dup San Sebastian España 22 c.2319dupA p. His774Thrfs (* 7) Países Bajos 22 c.2320C> G p. (His774Asp) Turquia 22 c.2330T> C p. (Ile777Thr) Italia 22 c.2332G> A p. (Asp778Asn) Países Bajos/ USA 22 c.2335T> A p. (Phe779Ile) Italia 22 c.2338G> C p. (Asp780His) Alemania 22 c.2362_2363delinsTCA TCT p. (Arg788Serfs * 14) USA/Francia/ España/ Brasil/ 22 c.2371G> A p. (Glu791Ser) España 22 c.2371G> T p. (Gly791Cys) Italia 22 c.2376G> A p. (Met792Ile) Italia 22 c.2380 + 1G> T p. [Phe756_Arg794del, Tyr770Serfs * 6] Italia 23 c.2390A> C p. (His797Pro) Italia 23 c.2393C> A p. (Ala798Glu) Alemania/ Italia/Inglaterra 23 c.2420T> C p. (Ile807Thr) Francia 23 c.2435T> C p. (Leu812Pro) USA 24 c.2442G> A p. (Trp814 *) Italia 24 c.2464T> C p. (* 822Argext62 *) Países Bajos Cuadro No.2. (Cont) Mutaciones en el gen de la Calpaina 3 y lugar de origen de la población donde se identificó. Modificado de Leiden Muscular Dystrophy pages. 34 1.9 Enfermedades con Efecto Fundador El efecto fundador es entendido como el establecimiento de una nueva población a partir de una población de mayor tamaño, condicionando una reducción en su variabilidad genética ya que los individuos que se establecen en la nueva población llevan consigo una menor variabilidad genética, por lo que la posterior a la creación de la nueva población las nuevas generaciones presentan frecuencias porcentuales mayores de los alelos de lo que se presentan en la población original; este efecto puede explicar la presencia de enfermedades de alta frecuencia, principalmente en poblaciones aisladas geográfica o socialmente (Slatkin, M. 2004). (47) En nuestro país existen poblaciones que comenzaron su existencia con un número reducido de habitantes. Estas poblaciones originalmente fueron aisladas ya sea de forma geográfica y/o cultural, lo cual no impidió su crecimiento poblacional. Sin embargo, al iniciar con pocos habitantes la población, se conservaron los genes de estos primeros habitantes (efecto fundador). Esta diversidad limitada, favorece altas frecuencias de ciertos rasgos (color de ojos, tipos de sangre etc.) y de defectos genéticos que favorecen un aumento de padecimientos, especialmente los de tipo recesivo (Pantoja-Meléndez, y cols 2012. Alcantara-Ortigoza y cols 2012). (51) (59) Específicamente en las Distrofias Musculares de Cinturas, se ha observado que en poblaciones con altas frecuencias de este padecimiento, es posible la presencia de una efecto fundador, además este efecto ha sido determinado predominantemente en poblaciones aisladas, algunas de ellas indígenas (Urtasun y cols, 1998. Weiler y cols, 1996). (48) (49) Diferentes genes causantes de las Distrofias Musculares de cinturas han sido identificados en presencia de un efecto fundador y se han documentado afectaciones de los genes de la calpaína 3, dysferlina (DYSF), γsarcoglicano 35 (SGCG), Anoctamina (ANO5) y Proteína relacionada con la Fukutina (FKRP) entre otras (Fanin M, 2005. Frosk P, 2005. Hicks y cols 2011). (50) (8) (51) En nuestro país existe diversas poblaciones donde es posible observar alteraciones especificas que afectan a la población de forma importante pues algunos de estos padecimientos limitan las actividades de quienes las padecen, entre ellas se encuentran algunas poblaciones del estado de Tlaxcala. 1.9 Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala. Nuestro grupo de investigación realizó un estudio previo en el municipio de San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala de un padecimiento autosómico recesivo (esclerocornea) en el cual fue posible identificar un efecto fundador de la mutación en la localidad (Pantoja-Meléndez y cols 2012). Asimismo, permitió observar que se presentan características endogámicas (alta homonimia entre sus habitantes, aislamiento cultural y geográfico) en los que existe una incidencia elevada de casos de Distrofia Muscular. No se habían realizado aun estudios para identificar la causa genética de este padecimiento, ni para estimar la frecuencia de portadores del gen mutante, información de suma importancia para establecer programas de detección de familias con alto riesgo para la enfermedad, lo que motivó el presente estudio. 36 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A pesar de que México es un país en donde existen ciudades con altas concentraciones humanas, conserva poblaciones que favorecen la presentación de padecimientos de origen genético, sobre todo los autosómicos recesivos, que se manifiestan mayormente en poblaciones donde las dinámicas sociales (endogamia, matrimonios consanguíneos etc.) facilitan la perpetuación de éstos. Tal es el caso de un municipio del estado de Tlaxcala, en el que existe un importante número de casos con distrofia muscular de herencia autosómica recesiva. No se han realizado estudios para identificar la causa genética (gen responsable) de esta enfermedad, su frecuencia real, o más aun, para estimar la frecuencia de heterocigotos (portadores) con riesgo de procrear hijos con la malformación. Por otra parte, la atención de padecimientos autosómicos recesivos desde la perspectiva de la salud pública, requiere de la determinación de objetivos medibles y viables, así como del conocimiento del esfuerzo necesario para lograr el cumplimiento de tales objetivos. En el mismo sentido la planeación de esfuerzos y estrategias requieren de conocimientos y pronósticos lo mas cercanos a la realidad, por lo que es necesario contar con herramientas que permitan lo anteriormente descrito. Eneste sentido es necesario utilizar modelos de predicción tanto del comportamiento esperado, como de las posibles modificaciones de los escenarios cuando es intervenida alguna de las variables implicadas en la forma en que se presentan los casos de Distrofia Muscular de Cinturas en la población. 37 3. PREGUNTAS DE INVESTIGACION ¿Cuál es la prevalencia de sujetos con Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala? ¿Cuál es la alteración genética responsable de la Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala? ¿Cuál es la prevalencia de portadores (heterocigotos) de la mutación genética responsable de la Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala? ¿Hace cuanto tiempo se generó o ingresó a esta localidad la mutación que ocasiona la Distrofia muscular? ¿Es factible establecer un modelo de intervención de salud pública basado en las características epidemiológicas y moleculares de la Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala? ¿Cuál sería el efecto de una intervención teórica de salud pública en el número de heterocigotos y de casos de Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala? 38 4. JUSTIFICACIÓN Los padecimientos que limitan severamente las funciones ocasionan graves trastornos al paciente y a su familia. En los casos en que estas enfermedades tienen una causa genética, se presenta además el riesgo de la trasmisión familiar del padecimiento, con la posibilidad del aumento de la prevalencia de tal enfermedad. Este estudio contribuirá al conocimiento de las bases genéticas de la Distrofia muscular así como al uso de herramientas genéticas e informáticas que permitan determinar en que momento se produjo o se introdujo la mutación en una población. Este proyecto además servirá como modelo para el estudio de otras poblaciones de nuestro país en las que un efecto de gen fundador es responsable de la alta prevalencia de enfermedades hereditarias en ciertas áreas geográficas y el efecto de posibles intervenciones en salud en los pacientes y en los heterocigotos. 39 5. HIPÓTESIS (De trabajo) La Distrofia muscular que se presenta en el municipio de San Francisco Tetlanohcan, Tlaxcala se debe a una mutación monogénica recesiva con efecto fundador, la cual esta se ve incrementada en su frecuencia por la endogamia, la frecuencia de portadores, así como el tiempo que tiene de haber aparecido o ingresado esta mutación en la población y cuya frecuencia puede ser modificada teóricamente por un modelo de intervención. 40 6. OBJETIVOS 1ª FASE. Objetivo General. • Determinar la prevalencia de enfermos de Distrofia muscular en el municipio de San Francisco Tetlanohcan. Objetivo Secundario. • Elaborar el marco muestral de la población para la determinación de prevalencia de heterocigotos 2ª FASE. Objetivo General. • Determinar la mutación genética responsable de los casos de Distrofia muscular en San Francisco Tetlanohcan. Objetivos Específicos. • Identificar mediante herramientas de análisis molecular, la causa genética de la distrofia muscular. 3ª FASE. Objetivo General. • Estimar la prevalencia de portadores (heterocigotos sanos) de la mutación genética causante de la Distrofia muscular en el municipio de San Francisco Tetlanohcan. 4ª FASE. Objetivo General. • Establecer el tiempo transcurrido (“fechaje”) desde que la mutación causante de Distrofia muscular apareció o ingresó en esta población. Objetivo Específico. 41 • Determinar la fecha probable de origen de la mutación causante de la Distrofia Muscular en San Francisco Tetlanohcan, por métodos de frecuencias alélicas. 5ª FASE. Objetivo General. • Modelar matemáticamente el efecto de una intervención de salud pública, tomando en cuenta las características epidemiológicas del padecimiento así como las variables demográficas. Objetivo Específico. • Determinación del efecto de una intervención teórica en el número de casos y portadores modificando las variables de migración. • Determinación del efecto de una intervención teórica en el número de casos y portadores modificando las variables de natalidad por efecto del consejo genético. 42 7. METODOLOGÍA 1ª FASE. Diseño de estudio. Censo, Barrido casa por casa para la determinación de casos de Distrofia Muscular en la población. Se realizó una visita domiciliaria a todas las viviendas del municipio de San Francisco Tetlanohcan con apoyo de personal del DIF. Se investigó acerca de la presencia de personas con discapacidad muscular y se realizó el conteo de la población. Los pacientes reportados con discapacidad muscular fueron sujetos a una revisión médica por parte del investigador para determinar si se trataba de un caso de Distrofia Muscular. A los pacientes con Distrofia Muscular se les solicitó una muestra de células de mucosa oral para obtención de DNA y realización del análisis genético (previa firma de consentimiento informado). Esta fase permitió la estandarización de los instrumentos de recolección, en el municipio de San Francisco Tetlanohcan, en todos los casos de Distrofia muscular. Criterios de Selección. Criterios de Inclusión. • Ser paciente con Distrofia muscular, habitante actual del Municipio de San Francisco Tetlanohcan. • Aceptar Participar en el estudio. Criterios de Exclusión. • No hay. Criterios de Eliminación. • Retiro del consentimiento informado. 43 Análisis. El análisis descriptivo incluyó medidas de tendencia central y de dispersión de los datos de población, así como de la construcción de la prevalencia de la enfermedad. 44 2ª FASE. Diseño de estudio. Análisis Molecular para la determinación de la mutación genética responsable de la Distrofia Muscular. Se incluyó el total de los pacientes con Distrofia muscular del municipio de Tetlanohcan. Las muestras obtenidas de los pacientes fueron analizadas para la identificación de la(s) posible(s) alteración(es), genéticas. Criterios de Selección. Criterios de Inclusión. • Muestras de pacientes con Distrofia Muscular del Municipio de San Francisco Tetlanohcan. • Aceptar Participar en el estudio. Criterios de Exclusión. • Distrofia Muscular con datos clínicos incompatibles con Distrofia Muscular de Cinturas. • Patrón de herencia distinto al autosómico recesivo. Criterios de Eliminación. • Retiro del consentimiento 7.1. Análisis Genético. AISLAMIENTO DE DNA GENÓMICO: El DNA genómico de cada sujeto participante se aisló por medio de la extracción de DNA a partir de células de mucosa bucal obtenidas por raspado con hisopo y utilizando el Kit Puregene Buccal Cell Core Kit A (Qiagen). MAPEO DE HOMOCIGOSIDAD. Se realizó un análisis para identificar regiones genómicas homocigotas en los afectados que pudieran contener el gen implicado en 45 la patología muscular, tomando en consideración que la enfermedad se transmite de manera autosómica recesiva. Este análisis se realizó mediante microarreglos de DNA, específicamente con el chip de Affymetrix Nsp I de 250K, que permite analizar aproximadamente 260,000 polimorfismos de base única. Brevemente, se digieren 250 ngs del DNA genómico problema con la enzima de restricción Nsp I a 37oC por 2 horas; los productos resultantes de esta digestión son ligados a adaptadores Nsp (Affymetrix) a una temperatura de 16oC por 3 horas y 70oC por 20 mins. El producto de esta ligación es sometido a una reacción de PCR utilizando oligonucleótidos específicos para
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