INTRODUCCIÓN
El síndrome del cromosoma X frágil es la causa más común de retraso mental heredado y se debe a una mutación en el gen FMR1 ligado al cromosoma X. Los varones con síndrome del cromosoma X frágil casi siempre presentan un retraso mental, normalmente de grado moderado, y suelen tener rasgos físicos y de comportamiento característicos. Dado que la mutación está ligada al cromosoma X, los varones están más afectados que las mujeres. Por lo tanto, las mujeres afectadas tienden a presentar un retraso mental leve y tienen rasgos físicos asociados variables. (Para revisar las características del síndrome del cromosoma X frágil, la identificación del gen y su patrón de herencia, véanse Warren y Sherman (2001)1 y Hagerman y Hagerman (2002)).2
La mutación que da lugar a más del 98% de los casos de síndrome del cromosoma X frágil es una expansión de una secuencia de repetición CGG inestable localizada en la región no traducida (UTR) 5′ del gen FMR1.3,4 Existen esencialmente cuatro formas alélicas del gen con respecto a la longitud de la repetición. Se denominan común, «zona gris» o intermedia, premutación y mutación completa. Los tamaños de repetición asociados para cada grupo no están bien definidos y, como tales, complican el asesoramiento genético. La forma de mutación completa del gen FMR1 consta de más de 200 repeticiones y está anormalmente hipermetilada. En consecuencia, el gen está silenciado y no se produce ARNm. La falta del producto del gen, la FMRP, una proteína de unión al ARN, es la responsable del retraso mental.5 Aproximadamente 1/4000 varones tienen el síndrome del cromosoma X frágil y, por inferencia, alrededor de 1/8000 mujeres tienen rasgos significativos del síndrome (para una revisión, véase Crawford et al. (2001)).6 Los alelos premutados se definen como vías de repetición largas y no metiladas que se transmiten de forma inestable de padres a hijos. Aproximadamente 1/350 mujeres y 1/1000 hombres son portadores de alelos de premutación en el rango de 61-200 repeticiones. Sin embargo, este rango de repeticiones para los alelos de premutación es probablemente demasiado estrecho, ya que a veces se identifican alelos inestables con 50 a 60 repeticiones en las generaciones más antiguas de familias con síndrome X frágil y son claramente alelos de «permutación». Los alelos en el rango intermedio (41-60) suelen definirse sólo por el tamaño de la repetición. Es decir, no suelen estar asociados a una transmisión inestable conocida a una mutación completa y/o a un pariente con síndrome X frágil. La inestabilidad puede ser o no característica del alelo y depende de factores relacionados con la estructura de la repetición (es decir, la interrupción de las repeticiones CGG por una secuencia AGG) y de factores de acción transitoria aún no definidos.7-9 Por lo tanto, las definiciones de premutación y alelos intermedios son borrosas. La mayoría de las veces se informa clínicamente de una premutación cuando es ≥ 55 repeticiones. En general, las pistas de alto número de repeticiones (41-199) son portadas por alrededor del 4% de los varones y el 8% de las mujeres de ascendencia europea del norte. La prevalencia es similar en la mayoría de los demás grupos étnicos/raciales, aunque existe cierta variación entre las poblaciones.10 -11
Se pensaba que las consecuencias clínicas de la repetición CGG expandida en el gen FMR1 estaban restringidas a aquellos con la mutación completa (de ahí el término «completa»), es decir, el retraso mental manifiesto. Sin embargo, la huella de la repetición CGG larga y no matizada que se encuentra en los portadores de la premutación se ha asociado con fenotipos específicos no relacionados con el síndrome del cromosoma X frágil y no relacionados con los portadores de la mutación completa. Una consecuencia bien reconocida para las mujeres portadoras del alelo premutado es un mayor riesgo de insuficiencia ovárica prematura (FOP), definida clínicamente como el cese de la menstruación antes de los 40 años. Entre las mujeres portadoras de la premutación, aproximadamente el 21% tiene FOP, en comparación con sólo el 1% en la población general, o un riesgo relativo de 21.12 Además, aproximadamente el 2% y el 14% de las mujeres con FOP aislado y FOP familiar, respectivamente, son portadoras del alelo de la premutación. Esta elevada frecuencia de portadores se compara con el 0,3% en la población general. Se está investigando la etiología del fallo ovárico y los factores de riesgo asociados al gen FMR1.
Más recientemente, se ha identificado un aumento significativo del riesgo de padecer un trastorno neurodegenerativo de aparición tardía con síndrome de temblor/ataxia (FXTAS) en los hombres portadores de la premutación, y en una proporción menor de mujeres.13-15 Los síntomas clínicos principales son ataxia cerebelosa y temblor de intención. Otros síntomas documentados incluyen déficits cognitivos como la pérdida de memoria a corto plazo, déficits de la función ejecutiva, declive cognitivo, parkinsonismo, neuropatía periférica, debilidad muscular proximal de las extremidades inferiores y disfunción autonómica.14 Los estudios iniciales indican una penetrancia del temblor y la ataxia combinados entre los hombres de 50 años o más con la premutación de alrededor del 20-40%.14-17 En general, se estima que estos hombres tienen un aumento de 13 veces en estos síntomas en comparación con los no portadores.15 Sin embargo, se necesita más investigación para definir con precisión la penetrancia relacionada con la edad y los riesgos relativos para fines de asesoramiento genético.
El patrón de herencia único de esta mutación ligada al cromosoma X conduce a algunas cuestiones delicadas relacionadas con el conocimiento de un individuo de su propio estado de portador, así como el conocimiento del estado de la mutación en otros miembros de la familia. La mayoría de las veces, la mutación del cromosoma X frágil que se segrega en una familia se identifica a través de un niño con síndrome del cromosoma X frágil debido a la mutación completa, con síntomas como retraso del desarrollo o retraso mental. Por lo tanto, el estado de portador de la premutación asociado a los trastornos de aparición tardía puede descubrirse inadvertidamente en un individuo que se somete a la prueba como parte de un estudio familiar. En el caso de estos trastornos de aparición tardía, se plantean cuestiones éticas en cuanto a si una persona determinada desea o no conocer su estado de portador. A medida que los profesionales de la salud sean más conscientes de los fenotipos asociados a la premutación de la insuficiencia ovárica prematura y el FXTAS, es probable que se identifiquen más familias en otras circunstancias.
En general, la mutación del cromosoma X frágil sigue las reglas tradicionales de la herencia ligada al cromosoma X: La mitad de la descendencia de las madres portadoras recibirá la mutación y todas las hijas, pero ninguno de los hijos de los padres portadores, recibirán la mutación. Sin embargo, el riesgo de expansión de las repeticiones CGG en un alelo premutado a una mutación completa se superpone al patrón de transmisión de este síndrome. La expansión de la premutación a la mutación completa durante la transmisión a través de una mujer portadora está positivamente correlacionada con el tamaño de la repetición de la mujer.9 El tamaño de repetición más pequeño para expandirse a una mutación completa en una generación es de 59 repeticiones.9 El riesgo de expansión a la mutación completa de los hombres portadores a sus hijas es raro, pero se ha informado de ello.18 Es decir, los varones premutados transmiten la premutación a sus hijas, normalmente sólo con pequeñas expansiones o contracciones.
La predicción de la gravedad de los síntomas del síndrome X frágil es limitada. La gravedad tiende a no estar influenciada por el número de repeticiones dentro de un alelo de mutación completa, ya que una vez que el alelo de mutación completa tiene más de 200 repeticiones y está metilado, no se fabrica ningún producto génico. Una minoría de varones con una mutación completa tiene algunos alelos que no están metilados; se conocen como «mosaicos de metilación». Tales alelos pueden producir FMRP, aunque en niveles más bajos que los alelos de baja repetición, presumiblemente debido a la ineficacia de la traducción.19 Además, hay varones que son mosaicos para los alelos de la mutación previa y completa. Los varones con estos patrones de mosaico están menos gravemente afectados, por término medio, que los que sólo tienen alelos de mutación completa. Sin embargo, el rango de gravedad se solapa. En el caso de las mujeres portadoras de la mutación completa, el porcentaje de cromosomas X activos con el alelo de repetición normal en comparación con el alelo de mutación completa puede modificar la gravedad de los síntomas, como es de esperar en cualquier enfermedad ligada al cromosoma X. Sin embargo, es difícil predecir la gravedad para un portador individual basándose en esta proporción de activación. Por término medio, entre un tercio y la mitad de las mujeres portadoras de la mutación completa están significativamente afectadas por el síndrome del cromosoma X frágil.
Los estudios de ADN se utilizan para comprobar la existencia del síndrome del cromosoma X frágil. Los genotipos de los individuos con síntomas de FXS y los individuos con riesgo de ser portadores de la mutación pueden determinarse examinando el tamaño del segmento de repetición de trinucleótidos y el estado de metilación del gen FMR1. Se utilizan dos enfoques principales: la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y el análisis de Southern blot. El análisis por PCR utiliza cebadores de flanqueo para amplificar un fragmento de ADN que abarca la región de repetición. Así, los tamaños de los productos de la PCR son indicativos del número aproximado de repeticiones presentes en cada alelo del individuo analizado. La eficacia de la reacción de PCR está inversamente relacionada con el número de repeticiones CGG, por lo que las mutaciones grandes son más difíciles de amplificar y pueden no dar un producto detectable en el ensayo de PCR. Esto, y el hecho de que no se obtiene información sobre el estado de metilación de FMR1, son limitaciones del enfoque de la PCR. Por otro lado, el análisis de PCR permite determinar con precisión el tamaño de los alelos en la zona normal, la «zona gris» y los rangos de tamaño de premutación en pequeñas cantidades de ADN en un tiempo relativamente corto. Además, el ensayo no se ve afectado por la inactivación sesgada del cromosoma X.
El análisis de FMR1 mediante Southern blotting permite medir de forma cruda el tamaño de los segmentos repetidos y evaluar con precisión el estado de metilación de forma simultánea. Para distinguir entre alelos metilados y no metilados se utiliza una enzima de restricción sensible a la metilación que no escinde los sitios metilados. El análisis de Southern blot es más laborioso que la PCR y requiere mayores cantidades de ADN genómico. El análisis de Southern blot detecta con precisión los alelos en todos los rangos de tamaño, pero no es posible un dimensionamiento preciso. Además, la inactivación muy sesgada del cromosoma X que alberga la premutación podría conducir a la falta de resolución del alelo de la premutación. Los laboratorios deben disponer de ambos métodos y realizar los tipos de análisis o la combinación de análisis que sean más apropiados en función de las circunstancias clínicas.
En un pequeño número de individuos con FXS, otros mecanismos distintos a la expansión trinucleotídica, como la deleción o la mutación puntual, son responsables del síndrome. En estos casos, los estudios de vinculación, citogenéticos, de secuenciación y/o ensayos diseñados para identificar mutaciones y deleciones raras pueden proporcionar información importante para los familiares.