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PRINCIPIOS • Expresividad variable. • Heterogeneidad genética. • Complementación genética. • Genes supresores de tumores cuidadores (caretaker tumour- supressor genes). CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS PRINCIPALES • Edad de inicio: infancia. • Sensibilidad a la luz ultravioleta. • Cáncer de piel. • Disfunción neurológica. el daño del DNA bloquea la progresión de la RNA polimerasa II. Esta RNA polimerasa II bloqueada inicia la reparación por escisión del nucleótido (reparación acoplada a la transcripción). En el resto del genoma y en los segmentos no transcritos de los genes, un complejo de reparación por escisión de nucleótido identifi ca el daño al DNA mediante la detección de distorsiones helicoidales en el DNA (reparación global del genoma). En ocasiones, la reparación por escisión de nucleótido no ha reparado una lesión antes de que se produzca la replicación del DNA. Como esas lesiones inhiben la progresión de esa replicación, las reparaciones posteriores a la replicación se saltan la lesión y per- miten que la síntesis del DNA prosiga. La DNA polimerasa sirve de mediadora en la síntesis translesión del DNA. Cataliza de mane- ra efi caz y precisa la síntesis después de lesiones en la ditimidina. El xeroderma pigmentoso está causado por mutaciones que afectan a la subvía de reparación global del genoma o a la repara- ción por escisión de nucleótido, o por mutaciones que afectan a la reparación posreplicación. En cambio, el síndrome de Cockayne, un trastorno relacionado con el xeroderma pigmentoso, está causado por mutaciones que afectan a la subvía de reparación acoplada a la transcripción de la reparación por escisión de nucleótidos. Los sín- dromes del xeroderma pigmentoso y de Cockayne se han tipifi cado en 10 grupos bioquímicos complementarios. Cada grupo refl eja una mutación de un componente diferente de la reparación por escisión de nucleótido o de la reparación posreplicación (v. tabla). La capacidad reducida o ausente para la reparación global del genoma o para la reparación posreplicación representa una pérdida de las funciones de vigilancia necesarias para el mante- nimiento de la integridad del genoma y producen la acumulación de mutaciones oncogénicas (v. cap. 16). Los neoplasmas cutáneos de los pacientes con xeroderma pigmentoso tienen una concen- tración mayor de oncogenes y de mutaciones de genes supresores de tumores que los neoplasmas de la población general, y esas mutaciones parecen tener una alta especifi cidad a los rayos ul- travioletas. Fenotipo e historia natural Los pacientes con xeroderma pigmentoso desarrollan síntomas a una edad media de 1 a 2 años, aunque en aproximadamente el 5% de los pacientes éstos se inician después de los 14 años. Los síntomas iniciales suelen comprender la facilidad para las quemaduras solares, la fotosensibilidad aguda, pecas y fotofo- bia. El daño cutáneo continuado causa el envejecimiento pre- maturo de la piel (adelgazamiento, arrugas, lentigos solares, telangiectasias), queratosis actínicas premalignas y neoplasmas benignos y malignos (fi g. C-43). Casi el 45% de los pacientes desarrollan carcinomas de células basales o de células escamo- sas, o de los dos tipos, y alrededor del 5% desarrollan mela- nomas. Aproximadamente el 90% de los carcinomas ocurren en las zonas de mayor exposición a los rayos ultravioletas, como la cara, el cuello, la cabeza y la punta de la lengua. Antes de que se introdujeran medidas preventivas, la edad media del de- sarrollo de los neoplasmas cutáneos era los 8 años, es decir, con 50 años menos que la población general, y la frecuencia de esos neoplasmas era más de 1.000 veces superior a la de la población general. Además de los síntomas cutáneos, entre el 60 y el 90% de los pacientes experimenta anomalías oculares, como fotofobia, con- juntivitis, blefaritis, ectropión y neoplasia. Una vez más, la distri- bución de los daños oculares y de los neoplasmas se corresponde con los lugares de mayor exposición a los rayos ultravioleta. 43. Xeroderma pigmentoso (Defecto del mecanismo de reparación por escisión de nucleótidos) Autosómico recesivo BASES Etiología e incidencia de la enfermedad El xeroderma pigmentoso ocurre en todas las etnias y es un tras- torno autosómico recesivo de la reparación del DNA que causa una notable sensibilidad a las radiaciones ultravioletas (v. tabla). En Estados Unidos y Europa, la prevalencia es de aproximada- mente 1 en 1 millón, pero en Japón es de 1 en 100.000. Patogénesis La reparación del DNA dañado por la radiación ultravioleta se pro- duce por tres mecanismos: reparación por escisión, reparación pos- replicación y fotorreactivación. La reparación por escisión restaura el daño del DNA por reparación de la escisión de nucleótidos o de bases. La reparación posreplicación es un mecanismo de tolerancia al daño que permite la replicación del DNA cruzando una plantilla dañada. La fotorreactivación revierte el DNA dañado a su estado químico normal sin extirpar ni intercambiar material génico. La reparación por escisión de nucleótidos es un proceso complejo pero versátil que implica al menos a 30 proteínas. El principio básico es la remoción de un pequeño segmento de DNA de una sola cadena, que contiene una lesión mediante una in- cisión en uno de los extremos del segmento dañado y la subsi- guiente síntesis del segmento a ser repuesto utilizando la cadena complementaria intacta como plantilla. En los genes transcritos, 318 HISTORIA Y HALLAZGOS FÍSICOS W.S., un niño de 3 años de edad, es remitido a la clínica der- matológica para evaluar una grave sensibilidad al sol y la pre- sencia de pecas. Al examen físico, se detecta fotofobia, conjuntivitis y una hiperpigmentación en forma de pecas en las zonas expuestas al sol. Su desarrollo y el resto del examen físico es normal. W.S. es hijo de padres japoneses sin consanguinidad. No existen otros casos semejantes en la familia. El dermatólogo explica a los padres que W.S. tiene las características clásicas del xeroderma pigmentoso, es decir, una «piel pigmentada aper- gaminada». Para confi rmar el diagnóstico, se realiza al niño una biopsia de piel para evaluar la reparación del DNA y la sensibi- lidad a la radiación ultravioleta de los fi broblastos de la piel. Los resultados de estas pruebas confi rman el diagnóstico de xeroderma pigmentoso. W.S. desarrolla melanoma metastásico a los 15 años de edad y muere dos años después. Sus padres tienen otros dos hijos que no están afectados por el xeroderma pigmentoso. Aproximadamente el 18% de los pacientes experimentan degeneración neuronal progresiva. Ésta se caracteriza por sor- dera sensorioneural, retraso mental, espasticidad, hiporrefl exia o arrefl exia, desmielinización segmentaria, ataxia, coreoateto- sis y oftalmoplejía supranuclear. La gravedad de los síntomas neurológicos suele ser proporcional a la gravedad del défi cit de reparación por escisión de nucleótido. Es posible que la neurode- generación se produzca por la incapacidad para reparar el DNA dañado por los radicales libre de oxígeno endógenos. La reparación por escisión de nucleótidos también corri- ge el daño del DNA causado por muchos carcinógenos quí- micos, como el tabaco, la comida carbonizada y el cisplatino. Por tanto, los pacientes tienen aumentada entre 10 a 20 veces la incidencia de neoplasmas internos, como los tumores cere- brales, la leucemia, los tumores pulmonares y los carcinomas gástricos. Los pacientes con xeroderma pigmentoso tienen una espe- ranza de vida acortada. Sin protección preventiva, su esperanza de vida es alrededor de 30 años menos que la de los individuos sin esa enfermedad. Las causas más frecuentes de muerte son el melanoma metastásico y el carcinoma cutáneo de células esca- mosas. Dos enfermedades relacionadas, el síndrome de Cockayne y la tricotiodistrofi a, también están causados por defectos en otros componentes del mecanismo de reparación celular de los daños inducidos por los rayos ultravioletas al DNA. Ambasse caracte- rizan por escaso crecimiento posnatal, tejido subcutáneo dismi- nuido, contracturas articulares, piel adelgazada como el papel y fotosensible, retraso mental y deterioro neurológico. Los niños con el síndrome de Cockayne también tienen degeneración de la retina y sordera. Los niños con tricotiodistrofi a tienen ictiosis y pelo y uñas quebradizas. En las dos síndromes, los pacientes afectados raramente viven más allá de la segunda década. Es in- teresante notar que en ninguno de los dos síndromes está aumen- tada la frecuencia de cánceres cutáneos. Sin embargo, los defec- tos en algunos genes reparadores (ERCC2, ERCC3 y ERCC5) producen fenotipos que combinan las características del xeroder- ma pigmentoso y el síndrome de Cockayne o la tricotiodistrofi a, o ambos (v. tabla). Control y tratamiento La confi rmación del diagnóstico del xeroderma pigmentoso se basa en las pruebas de reparación del DNA y en la sensibilidad a los rayos ultravioletas. Esas pruebas suelen llevarse a cabo en cultivos de fi broblastos de la piel. La confi rmación del diagnósti- co mediante la identifi cación de mutaciones en un gen asociado al xeroderma pigmentoso no está disponible en la clínica en la actualidad. Las medidas terapéuticas para los pacientes con xeroder- ma pigmentoso comprenden evitar la exposición al sol, usar ropa protectora, utilizar protectores solares físicos y químicos y vigilar cuidadosamente la aparición de neoplasmas cutáneos GRUPOS DE COMPLEMENTACIÓN EN XP Y ENFERMEDADES RELACIONADAS Grupo de Complementación n.o MIN Gen Proceso afectado Fenotipo XPA 278700 XPA Reconocimiento del daño en el DNA XP XPB 133510 ERCC3 Desplegamiento del DNA XP-CS, TTD XPC 2788720 XPC Reconocimiento del daño en el DNA XP XPD 278730 ERCC2 Desplegamiento del DNA XP, TTD, XP-CS XPE 278740 DDB2 Reconocimiento del daño en el DNA XP XPF 278760 ERCC4 Endonucleasa XP XPG 278780 ERCC5 Endonucleasa XP, XP-CS XPV 278750 POLH Síntesis del DNA translesión XP CSA 216400 ERCC8 Reparación acoplada a transcripción CS CSB 133540 ERCC6 Reparación acoplada a transcripción CS CS, Síndrome de Cockayne; TTD, tricotiodistrofi a; XP: xeroderma pigmentoso; XP-CS, fenotipo combinado xeroderma pigmentoso y síndrome de Cockayne. Figura C-43 ■ Hallazgos cutáneos y oculares del xeroderma pigmentoso. Nótese la hiperpigmentación en forma de pecas, las lesio- nes papulomatosas y verrucosas de la piel y la conjuntivitis. (Cortesía de M. L. Levy, Baylor College of Medicine and Texas Children’s Hospital, Houston.) Caso 43. Xeroderma pigmentoso 319 Cuestiones para debatir 1. Defi na los grupos de complementación y explique su utilización para defi nir las bases bioquímicas de las enfermedades. 2. Compare el xeroderma pigmentoso con el síndrome de Cockayne. ¿Por qué este último no se asocia con un incremento del riesgo de neoplasias? 3. Los pacientes con xeroderma pigmentoso tienen un defecto de la inmunidad celular cutánea. ¿Cómo podría la sensibilidad de esos pacientes a la radiación ultravioleta explicar esta inmunodefi cien- cia? ¿Cómo podría contribuir esta inmunodefi ciencia a la suscep- tibilidad al cáncer? 4. El síndrome de Werner, el síndrome de Bloom, el xeroderma pigmen- toso, la ataxia-telangectasia y la anemia de Fanconi son enfermeda- des hereditarias de inestabilidad genómica. ¿Cuáles son los meca- nismos moleculares que subyacen a cada uno de esos trastornos? ¿Qué tipos de inestabilidad genómica se asocian a cada uno? malignos y extirparlos. No existe hoy en día un tratamiento curativo. RIESGO DE HERENCIA Como el xeroderma pigmentoso es una enfermedad autosómica recesiva, muchos pacientes no tienen historia familiar de la en- fermedad. Los progenitores que ya tienen un hijo afectado pre- Thompson & Thompson GENÉTICA EN MEDICINA320 sentan un riesgo de recurrencia en futuros hijos de 1 en 4. El diagnóstico prenatal es posible mediante pruebas funcionales de reparación del DNA y de sensibilidad a la radiación ultravioleta en cultivo de amniocitos o de vellosidades coriónicas. BIBLIOGRAFÍA de Boer J, Hoeijmakers JHJ: Nucleotide excision repair and human syndro- mes. Carcinogenesis 21:453-460, 2000. GeneTests. Medical genetics information resource [database online]. Univer- sity of Washington, Seattle, 1993-2006. Updated weekly. http://www. genetests.org OMIM: Online Mendelian Inheritance in Man. McKusick-Nathans Institute for Genetic Medicine, Johns Hopkins University, and National Center for Biotechnology Information, National Library of Medicine. http://www. ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM
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