La retinosis pigmentaria en españA: estudio clínico



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Mutación por posición aa Fenotipo retiniano Correlación

Tyr141His AVMD No


Arg142Trp DCAC

Arg172Trp DCAC No


Asp173Val RPAD

Gly208Asp RPAD no clasificada NO


Gly208Asp* DCAC

Cys214Tyr Distrofia patrón +


Cys213Arg
** Distrofia patrón +
Cys214Ser
** RPAD No
(En negrita mutaciones descritas en otros estudios: * Kohl y cols., 1997; ** Payne y cols., 1998; *** Saga y cols., 1993).

• Cys214. Se ha descrito otro cambio en la misma posición (Cys214Ser) que origina un fenotipo de retinosis pigmentaria, mientras que el cambio en la posición anterior (Cys213Arg) presenta el mismo fenotipo que nuestro caso.



Tipo de mutación y gravedad del fenotipo retiniano.

• No existe correlación entre el tipo de mutación y la gravedad del fenotipo, ya que mutaciones FS pueden originar tanto fenotipos graves de DM (DCAC) como leves (distrofia en patrón) y lo mismo sucede con las mutaciones tipo «missense» que pueden causar cuadros retinianos severos o menos graves.

• En cuanto al cambio producido en el aminoácido, parece que el cambio ArgÆTrp, generalmente se asocia a distrofia coroidal areolar central (mutaciones Arg142Trp y Arg172Trp del presente estudio y Arg220Trp*) (tabla XI-27).
Tabla XI-27. Tipo de mutación y gravedad del fenotipo retiniano.

Fenotipo no grave Severe Retinal Phenotype

Frameshift Mutations 857del17bp (D patrón) 689delT

Missense Tyr141His Arg142Trp
Mutations Cys214Tyr Arg172Trp
Gly208Asp (RP) Asp173Val (RP)

Cambios no patológicos en el gen RDS/periferina

También se observaron 6 polimorfismos en la secuencia codificante, 4 de ellos previamente descritos (tabla XI-28).



Polimorfismos frecuentes en RDS: se han descrito, tanto en población general española como en otras poblaciones, 5 cambios en la secuencia del gen RDS/periferina que se presentan con la misma frecuencia en pacientes afectos que en la población control por lo que son considerados polimorfismos de la secuencia que no comportan cambios significativos (morfológicos o funcionales) en la molécula de la proteína. Mediante análisis con enzimas de restricción o estudio de segregación familiar, se ha observado que los polimorfismos E304Q y G338D están ligados apareciendo en el mismo haplotipo y por tanto segregan juntos.

Tabla XI-28. Frecuencia de polimorfismos RDS en población española.



Cambio Cambio Exón cambio sitio Frecuencia Heterocigosidad
de aa nucleótido restricción alélica


Polimorfismos frecuentes

Val106 C558T 1 – SinI 0.46 49.7% (137/300)

Glu304Gln G1150C 3 + MvaI 0.25 37.5% (145/586)

Lys310Arg A1169G 3 – MboII 0.14 24.1%  (80/586)

Gly338Asp G1253A 3 – CfoI 0.20 32.5% (120/586)

3’UTR C1294T — – HaeIII 0.22  (12/54)



Polimorfismos infrecuentes

Ile 32Val A334G 1 < 0.01

Ile 180Met C780G 2 – Sau3A1 < 0.01

Pro313Leu C1176T 3 +MspI < 0.01



Polimorfismos Infrecuentes en RDS: Se han observado otras mutaciones en la región codificante del gen RDS/periferina que originaron cambios de aminoácido pero que no se han observado asociadas a retinopatía, porque no segregaban familiarmente con la enfermedad .

XI.5.2.3.  Gen de la cremallera de leucinas neural específica de retina (NRL)

Frecuencia de mutaciones

En un total de 121 familias con retinosis pigmentaria dominante (RPAD) y 4 distrofias maculares (DMAD) se han observado mutaciones en 2 familias. También se han encontrado 2 mutaciones sinónimas (cambios no patológicos) en 2 pacientes de otras dos familias, que no co-segregaron con la enfermedad (tabla XI-29).

Tabla XI-29. Mutaciones y polimorfismos en el gen NRL.

Cambio de aa Cambio base Exón Fenotipo

Pro51Leu C2316T 2 RPAD

Gly122Glu G2529A 2 RPAD
Tabla XI-30. Hallazgos clínicos en las familias con mutación.

Evolución: Inicio: Edad Edad con
Mutación Fenotipo Hemelaropia Campo Observaciones
Visual < 1/10


Pro51Leu RPAD 1ª Década CL 3ª década Catarata y ERG
abolido 4ª década

Gly122Glu RPAD? SRP?
Tabla XI-31. Mutaciones de NRL: frecuencia comparativa en RPAD.

Frecuencia País Autores

1.6% España (2/121) Presente estudio

1.5% Reino Unido (3/200) (Bessant y cols., 2000)

Correlación genotipo-fenotipo

Comparación con otras poblaciones

Las mutaciones del gen NRL se presentan con una frecuencia muy baja. Apenas existen datos de otras poblaciones, excepto en el Reino Unido. Sin embargo, las 3 familias afectadas en las Islas Británicas eran debidas a efecto «fundador». Este fenómeno debido al aislamiento, más común en zonas aisladas geográficamente, favorece la permanencia en la población de descendientes de antepasados comunes con la mutación y facilita su búsqueda mediante técnicas moleculares. Sin embargo, en la población española, este fenómeno no se ha observado (tabla XI-31).



XI.5.2.4.  Gen RP1

Frecuencia de mutaciones

Se ha identificado la mutación Arg677X en dos familias RPAD españolas Esta mutación es la mas prevalente en la población occidental en el gen RP1 ya que supone cerca del 60% de los alelos mutados (tabla XI-32).

Tabla XI-32. Estudio del gen RP1: resultados en RPAD.

Mutaciones/Nº familias estudiadas Mutación

2/122  (1,5%) Arg677X



Frecuencia de mutaciones

Sólo se observado una posible mutación de la secuencia codificante del gen Rom-1, en una familia RPAD que pudiera ser responsable de la enfermedad retiniana, entre 141 familias RP estudiadas (tabla XI-33).

(<1% de afectación del gen ROM-1 en familias RP españolas).

Tabla XI-33. Estudio del gen ROM-1: resultados en todos los tipos de RP.



TIPO DE RP TOTAL

RPAD 1/48 (2%)

RPAR 0/79 (0%)

SRP 0/13 (0%)

No clasificada 0/3 (0%)

TOTAL 1/141 (0,7%)

Posible mutación relacionada con RP

Pro60Thr (C193A) + Thr108Met (C338T) es un alelo doble mutante, previamente descrito, que ha sido observado en todos los afectos y algunos individuos sanos de una familia RPAD española con penetrancia incompleta. Su papel podría ser causal, como una mutación de baja penetrancia o expresividad variable o bien podría originar RP digénicamente en adición a mutación en otro gen aún desconocido



Polimorfismos frecuentes en ROM-1

Se han identificado 2 polimorfismos previamente descritos en la literatura en la población general, que se observaron tanto en pacientes con RP como en la población control (tabla XI-34).



Polimorfismos poco frecuentes de ROM-1

Se han observado otras mutaciones, con frecuencia cercana al 1%, en la región codificante del gen ROM-1 que originaron cambios de aminoácido pero cuyo efecto fenotípico es difícil de valorar al no haberse podido establecer co-segregación familiar con la enfermedad.

Otros autores también han encontrado mutaciones en heterocigosis en casos esporádicos (Arg242Lys) o sin cosegregar con la enfermedad, por aparecer en pacientes afectos e individuos asintomáticos (Gly75Asp, 354insG).

Su papel en la patogénesis de la RP está aún bajo discusión, pero en cualquier caso no parecen ser suficientes por sí mismas para provocar RP, sino sólo cuando acompañan a otros cambios.

En conclusión, las mutaciones del gen ROM-1 sólo se han visto en pacientes con RP, asociadas digénicamente a mutaciones en el gen RDS. Su frecuencia como causa de RP parece, también en España, muy baja y su papel quedaría relegado al de mutaciones secundarias.

Tabla XI-34. Frecuencia de polimorfismos ROM-1 en la población española.



Cambio Cambio Exón cambio sitio Frecuencia Heterocigosidad
de aa nucleótido restricción alélica


Polimorfismos frecuentes

Arg223 (G1071C) 2 – MspI 0.32 (42/130)  43%

— ‚ T-966 Intrón 1 0.03  (1/ 32)   6%

Polimorfismos infrecuentes

Gly 77Glu 1 0.008  (1/130)  < 1%

Ala118Gly 0.02  (2/130)  1,5%

Cys253Tyr 2 0.008  (1/130)  < 1%



XI.5.2.5.  Gen de RCV1

Frecuencia de Mutaciones

El gen RCV1 es un gen candidato para RP, ya que la proteína codificada está involucrada en la cascada visual, dentro de la fase de recuperación en oscuridad. Además el gen codificante se encuentra localizado en la región 6p21. Por todo ello se consideró conveniente descartar su posible papel responsable en la causa de RP (tabla XI-35).

Se han estudiado 86 familias de diversos tipos genéticos de RP.

No se han observado ni polimorfismos ni mutaciones responsables en ningún caso.

Similares resultados han obtenido otros grupos, por lo que
no parece que este gen tenga un papel relevante en la causa
de RP.

Tabla XI-35. Screening del gen RCV1: resultados en todos los tipos de RP.



TIPO DE RP TOTAL

RPAD 0/30 (0%)

RPAR 0/54 (0%)

SRP 0/2  (0%)



TOTAL 0/86 (0%)

XI.5.2.6.  Estudio genético indirecto en RPAD

LOCI RHO, RDS, 8cen (RP1), 7p(RP9), 7q (RP10), 19q (RP11), 17p (RP13) (tabla XI-36).

Además del estudio genético directo de los genes RHO, RDS, NRL, ROM-1 y RCV1, en los casos RPAD, se han analizado los loci en otras 20 familias RPAD informativas (con suficiente número de individuos vivos sanos y afectos). Entre ellas se ha encontrado:

1)  Ligamiento a RHO

En 8 familias hubo ligamiento positivo a los marcadores del locus de RHO.

El valor de lod-score en una de ellas es menor de 3. En las restantes se han identificado sendas mutaciones en el gen. (Ver apartado XI.4.2.)

2)  Ligamiento a RDS

En 2 familias con ligamiento positivo a los marcadores del locus de RDS se pudieron observar mediante secuenciación las mutaciones correspondientes. (Apartado XI.4.2.)

3)  Ligamiento a RP10 (7q )

Se observó que 2 familias no relacionadas, como se demostró mediante el análisis de haplotipos, presentaban ligamiento con el locus RP10 (7q31).

4)  Ligamiento a RP11 (19q13)

Una familia presentó posible ligamiento a los marcadores del locus RP11 (19q13).

5)  Ligamiento a otros Loci

No observamos ningún caso de ligamiento a RP1 (8q11), RP9 (7p14) o RP13 (17p13).

Tabla XI-36. Veinte familias informativas RPAD: ligamiento a loci RPAD.



N.º Fam 8cen 7p 7q 19q 17p PDEB RHO RDS

14 RP1 RP9 RP10 RP11 RP13 4p

No lig. 15 16 12 12 16 14 12 18



No Inf.  5  4  6  7  4  6  0  0

+  0  0  2  1  0  0  8  2
0/15 0/16 2/14 1/13 0/16 0/14 8/20 2/20

XI.5.2.7.  RPAD: comparación con otras poblaciones
y conclusiones

Tras el análisis molecular directo e indirecto de un elevado número de familias e individuos afectos de RPAD españoles (figura XI-12) podemos concluir:

— La forma RPAD afecta a un 30% de los pacientes RP españoles y a un 14% de las familias.

— El 15% de las familias RPAD están afectadas por una mutación en el gen RHO. Estas frecuencias coinciden con las observadas en poblaciones europeas similares a la nuestra (Francia, Souied et al., 1995) mientras que son significativamente menores que las observadas en la población británica, centroeuropea, japonesa o norteamericana.

— El 3% de las familias RPAD presentan mutaciones en el gen NRL. A pesar de su baja frecuencia éste parece ser, por ahora, el segundo gen más frecuente responsable de RPAD en España.

— El 2% de las familias RPAD tienen mutaciones en los genes RDS y RP1. Estas frecuencias son similares a las observadas en otras poblaciones europeas y americanas.

— Es posible que cerca de un 2% de las familias RPAD tengan mutación en el gen ROM-1, bien como causante, bien como coadyuvante del desarrollo de su enfermedad.

— Además, al menos un 2% y un 1% adicional están afectadas por mutaciones en otros loci (RP10 y RP11, respectivamente) cuyo gen responsable aún no se conoce. Ello hace que no sea posible su estudio mediante análisis directo y sólo se pueda analizar en familias grandes. Es muy posible que el locus RP10 sea uno de los genes más frecuentes en RPAD en España, mientras que las mutaciones de RP11 parecen existir en nuestro país con una frecuencia mucho más baja que en el Reino Unido. En la población británica la alta prevalencia parece deberse a la existencia de un efecto «fundador» que habría originado una descendencia de individuos afectados a partir de un primer individuo mutado.

— Por último el gran número de genes implicados en RPAD, muchos de ellos aún desconocidos, impide conocer la mutación causante en el 75% de las familias RPAD españolas, sin embargo el alto número de familias colaboradoras estudiadas ha permitido identificar el defecto genético responsable en numerosos casos pudiendo diagnosticar como «sanos» o «afectados» a numerosos individuos dentro de cada familia y dar el consiguiente consejo genético.

XI.5.3.  Resultados en familias españolas RPAR

Se han estudiado, en un gran número de familias RPAR españolas, 11 genes responsables de RP, 8 genes candidatos y 5 loci involucrados en RPAR (tabla XI-37).

El estudio se realizó mediante análisis de homozigosidad y de ligamiento en las familias. En éstas, cuando un locus particular no se pudo excluir por segregación u homozigosidad, se realizó análisis directo de mutaciones.

Tabla XI-37. Estudio molecular de familias españolas RPAR: genes y loci estudiados.



Genes responsables Genes candidatos Loci

RHO 0/153 GCAP 0/49 RP12(1q31) 7/49*

RDS 0/90 SAG(2q37) 0/49 RP14(6p21.3) 7/49**

ROM-1 0/79 RCV1(17p13) 0/54 RP19(1p21) 3/49

PDE-(5q31) 0/49 IRBP(10q21.1) 0/49 RP26 (2q31) 1/49

PDE-(4p16.3) 4/75 NRL(14q11) 0/49 RP25 (6q) 8/77

ABCR(1p13) 3/49 PDE-(17q25) 0/49

TULP-1 (6p21.3) 1/49 GABRR1(6q) 0/77

RLBP1 0/54 GABRR2(6q) 0/77

RP65


USH2 (Cys759Phe) 4/130

RGR 0/84


Siete familias excluidas por el fenotipo: no signos de RP con preservación paravascular.

** Sólo hubo mutaciones en una de las siete familias.


Asimismo se realizó análisis directo de algunos genes de un número adicional de pacientes RPAR no emparentados entre sí.

Se han estudiado 11 genes responsables en la patología retiniana en familias RPAR españolas:

RHO, RDS/Periferina, ROM-1, PDE-a, PDE-b, ABCR, TULP-1, Usherina, RLBP1, RP65 y RGR.

No se han observado mutaciones en 7 de los genes en familias RPAR.

Únicamente se han encontrado mutaciones responsables en los genes PDE-b ABCR, TULP-1 y Usherina

XI.5.3.1.  Gen de la subunidad b de la fosfodiesterasa
(PDE-B)

Se han encontrado mutaciones en 4 de las 75 familias analizadas (5%) (tabla XI-38).

Tabla XI-38. Resultados moleculares: gen (PDE-B)

MUTACIONES:



Familias consanguíneas: 2/39

Leu699Arg (Homoc) T117G (Exon 17)

Dup71pb80 (Homoc) Stop codon (Exon 1)

Familias no consanguíneas: 2/36

Arg552Glu (Homoc) G A (Exon 13)

Gln298X/Asp600Asn

TOTAL 4/75  (5%)



Frecuencia en otras poblaciones: 2/24  (8%)

USA (Dancinger y cols., 1995)

XI.5.3.2.  Gen cassette transportador de unión al ATP específico de retina (ABCR)

La estrategia utilizada para la localización del locus RP19 (ver más adelante) fue la de clonación posicional aplicada a una familia RPAR con 6 pacientes afectos y uno sano (tabla XI-39).

Tabla XI-39. Resultados moleculares: gen (ABC4).

MUTACIONES:



Familias Consanguíneas: 1/29

1bpdel 1847 (Homoc) Exón 13



Familias No consanguíneas: 2/20

L2060R/4253IV+5G A (Heteroc) Exón46/Intrón 28

N1805D (Homoc) Exón 39

TOTAL 3/49  (6%)

Se utilizaron marcadores ligados a genes involucrados en RP no sindrómica y sindrómica así como loci responsables y candidatos.

Tras una búsqueda exhaustiva mediante dicha estrategia se observó que la localización cromosómica coincidía con el del gen responsable de la enfermedad de Stargardt (locus STGD1). En 3 familias RPAR existía cosegregación con la región 1p13-p21.

Tras el análisis directo, se observaron mutaciones en las 3 familias (6%).

Tabla XI-40. Resultados moleculares: Gen TULP-1

MUTACIONES:

Familias consanguíneas: 0/29

Familias no consanguíneas: 1/20

ISV4-2delAGA/937delC (Heteroc) Intrón5/Exón 10

TOTAL 1/49  (2%)



Frecuencia en otras poblaciones: 2/162  (1,2%)

Hagstrom y cols., 1989

XI.5.3.3.  Gen TULP-1

El gen TULP-1 está afectado en un reducido número de familias RPAR, tanto en nuestra c asuística, como en la literatura mundial (tabla XI-40).Aunque se observó cosegregación al locus RP14 (6p) en 7 de las 49 familias estudiadas, con el análisis directo del gen sólo se encontraron mutaciones en la familia 141. La frecuencia en España es similar a la observada en la población americana.

Las mutaciones de este gen producen en el modelo nartural de ratón obesidad, sordera y degeneración retiniana, aunque en el trasgénico mutante nulo sólo aparece retinopatía.

En humanos, incluídos los dos pacientes de nuestra familia se observó una presentación muy precoz con un curso rápido y grave de la enfermedad con pérdida de la gudeza visual alrededor de la veintena y nistagmus en la infancia, aunque sin sordera, ni obesidad.



XI.5.3.4.  Gen Usherina

Una mutación (Cys759Phe) del gen responsable del S. de Usher tipo II se ha encontrado en un bajo porcentaje de familias RPAR no sindrómicas americanas (tabla XI-41). También en España se ha observado en el 3% de las familias españolas. Sin embargo aún queda por establecer si dicha mutación, al contrario que las demás encontradas en el gen de la Usherina, provoca solamente RP sin afectación auditiva, o por el contrario los casos encontrados son en realidad S. de Usher erróneamente diagnosticados como RP no sindrómicas.

Tabla XI-41. Resultados moleculares: mutación Ush2

MUTACIÓN Cys759Phe

TOTAL 4/130  (3%)

Frecuencia en otras poblaciones: 4,5%

Rivolta y cols., 2000

XI.5.3.5.  Otros genes responsables en RPAR

En las familias RPAR españolas no se han encontrado mutaciones en los genes ROM-1, ni RDS, ya que las mutaciones de estos genes se asocian generalmente a fenotipos dominantes y digénicos. El gen RHO tampoco estaba mutado en ninguna de las familias recesivas, igual que en el resto del mundo en que sólo se han descrito 2 mutaciones en este gen con fenotipos recesivos.

El resto de los genes analizados o son responsables de un bajísimo porcentaje de los casos (PDE-a, RLBP1 y RGR) o se asocian a fenotipos retinanos muy específicos y con frecuencias también bajas (RP65) (tabla XI-42).

Tabla XI-42. Genes y loci estudiados.



Genes responsables Fenotipo asociado en la literatura

RHO 0/153 RPAD (< 0,1% en RPAR)

RDS 0/90 RPAD/DMAD

ROM-1 0/79 RP Digénica

PDE- (5q31) 0/49 1% RPAR

RLBP1 0/54 < 1% RPAR

RP65 0/72 5% RPAR precoz y grave

RGR 0/84 RPAR y RPAD

Nuestros hallazgos y los datos en otras poblaciones subrayan la heterogeneidad genética en RPAR y la baja representación de cada gen responsable en el conjunto de casos.

XI.5.3.6.  Estudio genético directo: genes candidatos
de RPAR

Se analizaron 8 genes candidatos:

Gen de la proteína guanilato ciclasa (GCAP:6p21.1), gen del antígeno S (SAG:2q37), gen de la recoverina (RCV1:17p13), gen de la proteína intersticial ligada a retinol (IRBP:10q21.1), gen de cremallera de leucinas específico neural y de retina (NRL:14q11), el gen de la subunidad gamma de la fosfo-di-esterasa (PDE-g:17q25). Y los genes de los receptores GABR1 y 2.

No se observaron mutaciones en ninguna de las familias RPAR en estos genes. Prácticamente todos estos genes se han relacionado bien con baja frecuencia en RPAR o bien con otras distrofias retinianas, distintas de RPAR, concordantemente con lo que se ha observado en nuestro estudio (tabla XI-43).



XI.5.3.7.  Estudio genético indirecto: loci responsables
de RPAR

En algunas genealogías grandes se pudo realizar análisis de ligamiento a loci conocidos implicados en RPAR, así como abordar el mapeo de nuevos loci.

• Locus RP12 (1q31-q32.1)

Aunque se observó ligamiento en algunas familias, el estudio oftalmológico claramente excluyó el fenotipo típico que consiste en una RPAR con preservación del epitelio pigmentario paraarteriolar.

• Locus RP14 (6p21.3)

En esta región se ha clonado recientemente el gen TULP1, cuyas mutaciones son responsables de un número reducido de familias RPAR.

Tabla XI-43. Resultados del análisis de genes candidatos en RPAR.

Gen Resultado Enfermedad asociada

GCAP 0/49 —

SAG(2q37) 0/49 E.Oguchi (Kimberly y cols.,1998: 0/272 RP)

RCV1(17p13) 0/54 — (Parminder y cols., 1997: 0/596RP)

IRBP(10q21.1) 0/49 —

NRL(14q11) 0/49 RPAD

PDE-g(17q25) 0/49 —

GABRR1(6q) 0/77 —

GABRR2 (6q) 0/77 —

Se observó cosegregación en 7 de las familias RPAR españolas, aunque sólo se detectaron mutaciones en una de ellas.

• RP19(1p21)

Como ya se ha referido más arriba, hubo cosegregación en 3 de las familias, observándose mutaciones en todas ellas.

• RP (2q31-q33)

En una familia RPAR consanguínea hubo ligamiento con un nuevo locus que se sitúa en la región 2q31. El fenotipo muestra gran variabilidad intrafamiliar y consiste en alteraciones de la retina central y periférica e inicio de los síntomas al final de la segunda década de la vida, con ceguera legal hacia la quinta década.



XI.5.3.8.  RPAR: Comparación con otras poblaciones
y conclusiones

El estudio realizado, en una muestra significativa de familias españolas RPAR informativas, nos indica que esta forma clínica se presenta en un 38% de las familias y un 37% de los individuos, con una elevada tasa de consanguinidad del 53% (figura XI-13).

En esta forma genética, es en la que parece existir una mayor heterogeneidad genética tanto de locus como alélica, por lo que pese al elevado número de genes y loci analizados, sólo se han podido caracterizar genéticamente alrededor del 30% de las familias.

En otros países del mundo no se ha llevado a cabo un estudio tan sistemático de análisis genético, por lo que el porcentaje de casos o familias cuyo defecto genético se ha podido identificar ha sido mucho menor.

Los dos genes más frecuentes podrían ser en España RP25 y PDE-B, ya que cerca del 10% de las familias RPAR podrían tener mutaciones en este nuevo locus (RP25) y el 6% las tienen en PDE-B. No se han descrito series europeas con un porcentaje de mutaciones similar en este gen.

El 3% de las familias RPAR especialmente las de formas atípicas de distrofias de conos y bastones presentan mutaciones en el gen ABC4.

El resto de los genes (TULP1 y Usherina) y loci tiene una frecuencia muy baja, como sucede en otras series de la literatura.

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