Análisis mutacional de la acondroplasia en 20 pacientes colombianos

Mutational analysis of achondroplasia in 20 Colombian patients

Antecedentes. La acondroplasia es la más común de las displasias esqueléticas. Se trata de una enfermedad autosómica dominante con penetrancia completa. Esta enfermedad se debe a una mutación en el gen del receptor 3 del factor de crecimiento fibroblástico (FGFR3). El 90% o más de los casos se deben a mutaciones nuevas que se originan en las células germinales de padres sanos, asociada a una edad incrementada. Se ha calculado una frecuencia al nacimiento de 1:10.000 a 1:30.000. En la mayoría de los casos (97%) la mutación presente es la transición G1138A, en el dominio transmembranal de gen. En el resto se presenta la transversión en el mismo nucleótido, G1138C.

Objetivo. Detectar mutaciones del gen FGFR3 en un grupo de pacientes colombianos con acondroplasia.

Material y métodos. Estudiamos un grupo de 20 pacientes con diagnóstico clínico de acondroplasia. Se utilizó el método, ARMS-PCR (Amplification Refractory Mutation System - Polymerase Chain Reaction) que emplea dos pares primers diseñados específicamente para amplificar respectivamente los dos diferentes nucleótidos de una mutación puntual.

Resultados. 19 pacientes (95%), presentaron la mutación G1138A y un paciente presentó la mutación G1138C (5%).

Conclusión. No obstante la acondroplasia presentar un fenotipo considerado distinguible de otras displasias esqueléticas, algunas veces la hipocondroplasia, que se presenta por mutaciones en el mismo gen FGFR3, puede ser difícil de discriminar clínicamente, por lo que el análisis mutacional permite la correcta clasificación, así como de eventualmente otras displasias esqueléticas por mutaciones en otros genes.

Background. Achondroplasia is the most common skeletal dysplasia, mainly affecting tubular bones, vertebrae and skull. This is an autosomal dominant syndrome with complete penetrance, due to a mutation in the fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3) gene. Approximately 90% of the achondroplasia cases, are due to new mutations in the germ cells of otherwise normal fathers. Increased paternal age has been documented. It have been calculated a birth frequency of achondroplasia from 1:10.000 to 1:30.000. Most of the mutations causing achondroplasia (97%) is a transition G1138A in the transmenbranal domain of the gene. The rest is a transversion in the same nucleotide, G1138C. Rarely other mutations type are present.

Objective. To detect the mutations causing achondroplasia in a group of Colombian patients.

Materials and methods. 20 patients with clinical diagnosis of achondroplasia ware studied. The method, ARMS-PCR (Amplification Refractory Mutation System-Polymerase Chain Reaction) was used. This method employs two primers pairs to amplify, respectively.

Results. 19 patients (95%), presented the mutation G1138A and one patient presented the mutation G1138C. Conclusions. Not withstanding achondroplasia has a conspicuous phenotype, distinguishable from other skeletal dysplasias, sometimes hypochondroplasia, due to mutations in the same FGFR3 gen, could be difficult to discriminate. For that reason the mutational analysis is fundamental for the correct classification of these allelic forms. Or eventually, from other skeletal dysplasias due to other genes.

INVESTIGACIÓN ORIGINAL

Ángela Castro¹, Andrés Gutiérrez², Luisa Fernanda Rodríguez ³, Tatiana Pineda³, Harvy Velasco⁴, Clara Arteaga⁵, Hugo Sotomayor⁶, Alejandro Giraldo⁷

¹ MD. Investigador Joven, Colciencias -Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
²Biólogo MSc. Fundación Guillow, Bogotá, Colombia.
³Estudiante XI Semestre, Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
⁴MD. Especialista en Genética Médica, Profesor Asistente, Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia.
⁵MD. MSc. Profesor Asociado. Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
⁶Profesor Asociado. Facultad de Medicina, Fundación Universitaria de Ciencias de la Salud, Bogotá. Colombia.
⁷MD. MPH. Profesor Asociado. Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Director Fundación Guillow. Bogotá. Correspondencia: agiraldori@unal.edu.co
Recibido:20100618 Enviado a pares: 20100619 Aceptado publicación: 20100710

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Resumen

Palabras claves: análisis mutacional de ADN, acondroplasia, anomalías autosómicas, mutación, fenotipo.

Castro A, Gutiérrez A, Rodríguez LF, Pineda T, Velasco H, Arteaga C, Sotomayor H, Giraldo A. Análisis mutacional de la acondroplasia en 20 pacientes colombianos. 2010; 58: 185-190.

Summary

Key words: DNA mutational analysis, achondroplasia, chromosome aberrations, mutation, phenotype. Castro A, Gutiérrez A, Rodríguez LF, Pineda T, Velasco H, Arteaga C, Sotomayor H, Giraldo A. Mutational analysis of achondroplasia in 20 Colombian patients. 2010; 58: 185-190.

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Introducción

La acondroplasia es la más común de las displasias esqueléticas, la cual afecta principalmente los huesos tubulares, la columna y el cráneo, manifestándose en acortamiento rizomélico de miembros superiores e inferiores, lordosis lumbar y macrocefalia con abombamiento frontal, con una frecuencia al nacimiento de 1:10.000 a 1:30.000 (1). Con frecuencia se presenta otitis media y en el 5 a 10% de los casos se presentan otros problemas relacionados con hidrocefalia, compresión de la unión cráneo-cervical, obstrucción de las vías respiratorias o cifosis toracolumbar (2). La muerte súbita se presenta en alrededor del 7% de los casos por compresión de la médula espinal cervical (3,4). Se trata de una enfermedad autosómica dominante con penetrancia completa debida a una mutación en el gen del "receptor 3 del factor de crecimiento fibroblástico" (FGFR3) localizado en 4p16.3.1 (5,6). El 90% o más de los casos se deben a mutaciones nuevas que se presentan en las células germinales de padres sanos, demostrándose en varios estudios una edad paterna incrementada y que la mutación es exclusivamente del alelo paterno (7,8). En la mayoría de los casos (98%), la mutación presente es la transición G1138A, de gen, en el resto se presenta la transversión en el mismo nucleótido, G1138C, ambas generando un cambio de glicina por arginina en la posición 380 en el dominio transmebranal de la proteína (5,6). Excepcionalmente se presentan otras mutaciones en ese mismo dominio, o en otras regiones del gen.

Material y métodos

Se estudiaron 19 casos esporádicos y un caso heredado, de pacientes con diagnóstico clínico de acondroplasia. A los pacientes se le tomó una muestra de sangre después de firmado un consentimiento informado, directamente por ellos en el caso de los adultos o por sus padres o tutores legales en el casos de los menores de edad. Esta investigación fue avalada por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina y cumple con lo estipulado en el Acuerdo 8430 de 1993 del Ministerio de Salud de Colombia. De estos pacientes, 10 pertenecen a la Asociación Pequeños Gigantes de Colombia (asociacionpgc@yahoo.com).

Se aisló el ADN de linfocitos de sangre periférica por el método de extracción salina (salting out) (9). El ADN se amplificó mediante la metodología ARMS (Amplification refractory mutation system) que emplea dos primers diseñados específicamente para amplificar respectivamente los dos diferentes nucleótidos de una mutación puntual (o alelos de un SNP) (10). La electroforesis de los productos amplificados se llevó a cabo en geles de agarosa al 1,5% o de poliacrilamida al 12%.

Resultados

En la figura 1 se detalla el análisis molecular con la técnica ARMS de los pacientes acondroplásicos comparados con individuos controles sanos. En la tabla 1 se describen el género, la edad de los pacientes (rango, 1 día a 53 años), la edad de los padres al nacimiento de los casos esporádicos y las mutaciones encontradas.

Discusión

De los 20 pacientes con acondroplasia, 19 fueron casos esporádicos (mutaciones nuevas) y uno (ACH 19) es un caso hereditario, hijo de una madre afectada, no incluida en este estudio, once pacientes pertenecen al género femenino y nueve al masculino lo que está en concordancia con la paridad de géneros observada en las enfermedades monogénicas. El rango de edad varió de un día de nacido hasta los 53 años, pues tenemos relaciones con hospitales materno infantiles y vimos pacientes asociados en grupos de baja talla que colaboró con este estudio. La edad paterna de los casos esporádicos varió de 19 a 65 años (promedio 34,3 años). Esta edad es significativamente mayor (p < 0,05) que la edad promedio observada en los padres de 245 controles sanos (28,21 años), en un estudio epidemiológico de anomalías congénitas en Bogotá (11).

En 19 pacientes (95%), la mutación presente es la transición G por A en el nucleótido 1138 que se expresa en el dominio transmembranal de la proteína. Un paciente (ACH 17), el 5%, presentó la transversión G por C en el mismo nucleótido. Ambas mutaciones generan un cambio en el primer nucleótido (1138) del codón GGG que normalmente codifica para una glicina en la posición 380 de la proteína. Ambas mutaciones, la transición (AGG, una purina por una purina), y la transversión (CGG, una purina por una pirimidina) cambian igualmente el codón 380 de glicina a arginina. Estas mismas mutaciones son las presentes en prácticamente todos los estudios moleculares de la acondroplasia, en los países que han analizado molecularmente esta patología, tanto en poblaciones estadounidenses (5,12) como en poblaciones europeas: Francia (6,13) y España (14,15) y asiáticas: China (16), Japón (17) e India (18).

En Latinoamérica, sólo se encontró un estudio chileno que demostró las mismas mutaciones en un grupo de cuatro pacientes (19). Por ser esta la misma mutación presente en la gran mayoría de los estudios del mundo, se ha considerado como una de las más frecuentes, sino la más frecuente del genoma humano (20).

El asesoramiento genético ofrecido a los padres de los casos esporádicos que asistieron a la consulta, fue el relacionado con el bajo riesgo de repetición en una futura gestación, dado que la mayoría de las veces se considera que se deben a una mutación nueva, evento que tendría una probabilidad de recurrencia extraordinariamente baja.

Sin embargo, se ha observado que padres sanos de hijos acondroplásicos, han vuelto a tener hijos con esta patología, por lo cual desde antes del desarrollo de la biología molecular, se propuso que estos casos se explicaban por la presencia en los padres de un mosaicismo germinal, es decir, que estos individuos poseen dos tipos de células germinales: normales y portadoras de la mutación (21,22). Más recientemente, estos eventos han sido demostrados plenamente a nivel molecular (23-25). Debido a este fenómeno del mosaicismo gonadal, se ha calculado que el riesgo de repetición es de 1/443, o del 0.02%, el cual es sustancialmente mayor al esperado por recurrencia de mutaciones nuevas (26).

Por esta razón se recomienda también a los padres de estos pacientes considerar el diagnóstico prenatal por ecografía y eventualmente en líquido amniótico, por métodos moleculares, en las gestaciones subsiguientes (16,27).

Se resalta la importancia del diagnóstico molecular de la acondroplasia, pues aunque esta entidad presenta un cuadro clínico evidente en la mayoría de los casos, en algunas ocasiones no es fácil separarla de la hipocondroplasia, la cual presenta una mutación en el mismo gen, pero en otros codones (12,15,19), los que también son objeto de investigación en nuestro grupo. Estos estudios moleculares son particularmente críticos en el diagnóstico prenatal, cuando se evidencia una displasia esquelética por ecografía (27).

Agradecimientos

Expresamos nuestros agradecimientos al Ingeniero Carlos Dueñas, Fundador y Director de la Asociación Pequeños Gigantes de Colombia y al Doctor Harry Pachajoa de la Universidad del Valle por el envío de un paciente.

Financiación

DIB, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá. Colciencias a través del Programa Jóvenes Investigadores.

Referencias

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