INTRODUÇÃO
Síndrome do X Frágil é a causa mais comum de retardo mental herdado e é devido a uma mutação no gene FMR1 ligado ao X. Os homens com síndrome do X frágil quase sempre apresentam retardo mental, geralmente na faixa moderada, e freqüentemente apresentam características físicas e comportamento característicos. Como a mutação é ligada ao X, os machos são mais severamente afetados do que as fêmeas. Assim, as fêmeas afetadas tendem a apresentar leve retardo mental, e têm características físicas associadas variáveis. (Para revisão das características da síndrome do X frágil, identificação do gene e seu padrão de herança, ver Warren e Sherman (2001)1 e Hagerman e Hagerman (2002)).2
A mutação que leva a mais de 98% dos casos de síndrome do X frágil é uma expansão de uma sequência instável de repetição de CGG localizada na região não traduzida de 5′ (UTR) do gene FMR1.3,4 Existem essencialmente quatro formas alélicas do gene em relação ao comprimento de repetição. Elas são referidas como comum, “zona cinza” ou intermediária, pré-mutação e mutação total. Os tamanhos de repetição associados para cada grupo não são bem definidos e, como tal, complicam o aconselhamento genético. A forma de mutação completa do gene FMR1 consiste em mais de 200 repetições e é anormalmente hipermetilada. Consequentemente, o gene é silenciado e nenhum mRNA é produzido. A falta do produto gênico, FMRP, uma proteína de ligação ao RNA, é responsável pelo retardo mental.5 Aproximadamente 1/4000 homens têm síndrome X frágil e, por inferência, cerca de 1/8000 mulheres têm características significativas da síndrome (para revisão, ver Crawford et al. (2001)).6 Os alelos de pré-mutação são definidos como traços de repetição longos e não metilados que são transmitidos de forma instável de pai para filho. Aproximadamente 1/350 fêmeas e 1/1000 machos carregam alelos de pré-mutação na faixa de 61-200 repetições. No entanto, este intervalo de repetição para alelos de pré-mutação é provavelmente definido de forma demasiado estreita, uma vez que alelos instáveis com 50 a 60 repetições são por vezes identificados nas gerações mais velhas de famílias com síndrome do X frágil e são claramente alelos de “permutação”. Os alelos na faixa intermediária (41- 60) são geralmente definidos apenas pelo tamanho da repetição. Ou seja, geralmente não estão associados a uma transmissão instável conhecida para uma mutação completa e/ou um parente com síndrome do X frágil. A instabilidade pode ou não ser característica do alelo e depende de fatores relacionados à estrutura de repetição (ou seja, interrupção das repetições de CGG por uma sequência de AGG) e fatores de trans-ação ainda não definidos.7-9 Assim, as definições de alelos de pré-mutação e intermediários são embaçadas. Na maioria das vezes, uma pré-mutação é clinicamente relatada quando é ≥ 55 repetições. Em geral, os rastros de números de repetição elevados (41-199) são transportados por cerca de 4% dos machos e 8% das fêmeas de descendência do Norte da Europa. A prevalência é semelhante na maioria dos outros grupos étnicos/raciais, embora haja alguma variação entre as populações.10 -11
As conseqüências clínicas da repetição expandida do GCG no gene FMR1 foram consideradas restritas àqueles com a mutação completa (daí o termo “completa”), ou seja, retardo mental ostensivo. Entretanto, a trilha de repetição de CGG não eticamente longa encontrada em portadores de pré-mutação tem sido associada a fenótipos específicos não relacionados à síndrome do X frágil e não relacionados a portadores de mutação completa. Uma consequência bem reconhecida para mulheres portadoras do alelo de pré-mutação é um risco aumentado de falência ovariana prematura (POF), clinicamente definida como a cessação da menstruação antes dos 40 anos de idade. Entre as mulheres portadoras do alelo de pré-mutação, aproximadamente 21% têm POF em comparação a apenas 1% na população geral, ou um risco relativo de 21,12 Além disso, aproximadamente 2% e 14% das mulheres com POF isolada e POF familiar, respectivamente, portadoras do alelo de pré-mutação. Esta alta freqüência de portadores se compara com 0,3% na população em geral. A etiologia da falência ovariana e os fatores de risco associados ao gene FMR1 estão sob investigação.
Mais recentemente, um aumento significativo no risco de distúrbio neurodegenerativo de início tardio com síndrome do tremor/ataxia (FXTAS) foi identificado em homens que carregam a pré-mutação, e em uma proporção menor de mulheres.13-15 Os sintomas clínicos primários são ataxia cerebelar e tremor intencional. Outros sintomas documentados incluem déficits cognitivos, como perda de memória a curto prazo, déficits da função executiva, declínio cognitivo, parkinson, neuropatia periférica, fraqueza muscular proximal do membro inferior e disfunção autonômica.14 Estudos iniciais indicam uma penetração de tremor e ataxia combinados entre homens com idade igual ou superior a 50 anos com a pré-mutação de cerca de 20-40%.14-17 Em geral, esses homens têm um aumento estimado de 13 vezes nesses sintomas em comparação com os não portadores.15 Entretanto, mais pesquisas são necessárias para definir com precisão a penetração relacionada à idade e os riscos relativos para fins de aconselhamento genético.
O padrão único de herança dessa mutação ligada ao X leva a algumas questões sensíveis relacionadas ao conhecimento de um indivíduo sobre seu próprio status de portador, bem como ao conhecimento do status de mutação em outros membros da família. Na maioria das vezes, a frágil mutação X segregada numa família é identificada através de uma criança com síndrome do X frágil devido à mutação total, com sintomas tais como atraso no desenvolvimento ou retardamento mental. Assim, o estado de portador da pré-mutação associado a distúrbios de início tardio pode ser inadvertidamente descoberto em um indivíduo que é testado como parte de um estudo familiar. Para distúrbios de início tardio como estes, surgem questões éticas sobre se um determinado indivíduo deseja ou não saber seu status de portador. À medida que os profissionais de saúde se tornam mais conscientes dos fenótipos associados à pré-mutação da falha ovariana prematura e da FXTAS, é provável que mais famílias sejam identificadas sob outras circunstâncias.
Em geral, a frágil mutação X segue as regras tradicionais da herança ligada ao X: Metade da descendência das mães portadoras receberá a mutação e todas as filhas, mas nenhum dos filhos dos pais portadores receberá a mutação. Entretanto, o risco de expansão do CGG se repete em um alelo de pré-mutação para uma mutação completa sobrepõe o padrão de transmissão desta síndrome. A expansão da pré-mutação para a mutação completa durante a transmissão através de uma mulher portadora está positivamente correlacionada com o tamanho da repetição da mulher.9 O menor tamanho de repetição para expandir para uma mutação completa em uma geração é 59 repetições.9 O risco de expansão para a mutação completa de homens portadores para suas filhas é raro, mas tem sido relatado.18 Ou seja, homens pré-mutações passam a pré-mutação para suas filhas, tipicamente com apenas pequenas expansões ou contrações.
A previsão da gravidade dos sintomas da síndrome do X frágil é limitada. A severidade tende a não ser influenciada pelo número de repetições dentro de um alelo de mutação completa, já que uma vez que o alelo de mutação completa é superior a 200 repetições e é metilado, nenhum produto genético é feito. Uma minoria de homens com uma mutação completa tem alguns alelos não metilados; eles são conhecidos como “mosaicos de metilação”. Tais alelos podem produzir FMRP, embora em níveis inferiores aos alelos de baixa repetição, presumivelmente devido à ineficiência de tradução.19 Além disso, há machos que são mosaicos para alelos de pré e completa mutação. Os machos com esses padrões de mosaico são menos severamente afetados, em média, do que aqueles com apenas alelos de mutação completa. No entanto, o intervalo de gravidade se sobrepõe. Para mulheres que carregam a mutação completa, a porcentagem de cromossomos X ativos com o alelo de repetição normal comparado com o alelo de mutação completa pode modificar a gravidade dos sintomas, como esperado para qualquer condição ligada ao X. Entretanto, é difícil prever a gravidade para um portador individual com base nessa razão de ativação. Em média, cerca de um terço a metade das mulheres que carregam a mutação completa é significativamente afetada pela síndrome do X frágil.
Estudos de DNA são usados para testar a síndrome do X frágil. Genótipos de indivíduos com sintomas de FXS e indivíduos em risco de carregar a mutação podem ser determinados através do exame do tamanho do segmento de repetição do trinucleotídeo e do estado de metilação do gene FMR1. Duas abordagens principais são usadas: reação em cadeia da polimerase (PCR) e análise de Southern blot. A análise PCR utiliza primers de flanking para amplificar um fragmento de DNA que abrange a região de repetição. Assim, os tamanhos dos produtos PCR são indicativos do número aproximado de repetições presentes em cada alelo do indivíduo a ser testado. A eficiência da reacção PCR está inversamente relacionada com o número de repetições CGG, pelo que as mutações grandes são mais difíceis de amplificar e podem não produzir um produto detectável no ensaio de PCR. Isto, e o facto de não se obter informação sobre o estado da metilação FMR1, são limitações da abordagem de PCR. Por outro lado, a análise PCR permite o dimensionamento preciso dos alelos na zona normal, na “zona cinzenta”, e as faixas de tamanho da pré-mutação em pequenas quantidades de DNA em um tempo relativamente curto de resposta. Além disso, o ensaio não é afectado pela inactivação do cromossoma X enviesado.
FMR1 análise por Southern blotting permite uma medida grosseira do tamanho dos segmentos repetidos e uma avaliação precisa do estado de metilação a ser ensaiado simultaneamente. Uma enzima de restrição sensível à metilação que não consegue clivar locais metilados é usada para distinguir entre alelos metilados e não metilados. A análise Southern blot é mais trabalhosa do que a PCR e requer maiores quantidades de DNA genómico. A análise Southern blot analysis detecta com precisão os alelos em todas as faixas de tamanho, mas não é possível um dimensionamento preciso. Além disso, a inactivação altamente enviesada do cromossoma X que abriga a pré-mutação pode levar à falta de resolução do alelo de pré-mutação. Os laboratórios devem ter ambos os métodos disponíveis e realizar os tipos de análise ou combinação de análises mais apropriados sob as circunstâncias clínicas.
Em um pequeno número de indivíduos com FXS, outros mecanismos além da expansão do trinucleotídeo, como a deleção ou a mutação pontual, são responsáveis pela síndrome. Nesses casos, estudos de ligação, citogenética, seqüenciamento e/ou ensaios desenhados para identificar mutações e deleções raras podem fornecer informações importantes para os familiares.