INTRODUCERE
Sindromul X fragil este cea mai frecventă cauză de retard mental ereditar și se datorează unei mutații în gena FMR1 legată de X. Bărbații cu sindromul X fragil prezintă aproape întotdeauna retard mental, de obicei în intervalul moderat, și au adesea trăsături fizice și comportament caracteristice. Deoarece mutația este legată de X, bărbații sunt mai grav afectați decât femeile. Astfel, femelele afectate tind să prezinte un retard mental ușor și au caracteristici fizice asociate variabile. (Pentru o trecere în revistă a caracteristicilor sindromului X fragil, a identificării genei și a modelului său de moștenire, a se vedea Warren și Sherman (2001)1 și Hagerman și Hagerman (2002)).2
Mutația care conduce la peste 98% din cazurile de sindrom X fragil este o expansiune a unei secvențe repetate CGG instabile localizată în regiunea netranslatată 5′ (UTR) a genei FMR1.3,4 Există, în esență, patru forme alelice ale genei în ceea ce privește lungimea repetiției. Acestea sunt denumite comună, „zonă gri” sau intermediară, premutație și mutație completă. Dimensiunile repetițiilor asociate pentru fiecare grup nu sunt bine definite și, ca atare, complică consilierea genetică. Forma de mutație completă a genei FMR1 constă în peste 200 de repetări și este anormal de hipermetilicată. În consecință, gena este redusă la tăcere și nu se produce ARNm. Lipsa produsului genic, FMRP, o proteină de legare a ARN-ului, este responsabilă de retardul mental.5 Aproximativ 1/4000 de bărbați au sindromul X fragil și, prin deducție, aproximativ 1/8000 de femei au caracteristici semnificative ale sindromului (pentru o analiză, a se vedea Crawford et al. (2001)).6 Alelele de premutație sunt definite ca fiind urme de repetiție lungi, nemetilate, care sunt transmise în mod instabil de la părinte la copil. Aproximativ 1/350 de femei și 1/1000 de bărbați sunt purtători de alele de premutare în intervalul de 61-200 de repetări. Cu toate acestea, acest interval de repetări pentru alelele de premutare este probabil prea îngust definit, deoarece alele instabile cu 50 până la 60 de repetări sunt uneori identificate în generațiile mai vechi ale familiilor cu sindromul X fragil și sunt în mod clar alele de „permutare”. Alelele din intervalul intermediar (41- 60) sunt, de obicei, definite doar prin dimensiunea repetițiilor. Adică, de obicei, ele nu sunt asociate cu transmiterea instabilă cunoscută a unei mutații complete și/sau a unei rude cu sindromul X fragil. Instabilitatea poate fi sau nu caracteristică alelei și depinde de factori legați de structura repetițiilor (de exemplu, întreruperea repetițiilor CGG de către o secvență AGG) și de factori de trans-acțiune care nu au fost încă definiți.7-9 Astfel, definițiile alelelor premutaționale și intermediare sunt neclare. Cel mai adesea o premutare este raportată clinic atunci când are ≥ 55 de repetări. În general, piesele cu număr mare de repetări (41-199) sunt purtate de aproximativ 4% dintre bărbații și 8% dintre femeile de descendență nord-europeană. Prevalența este similară în majoritatea celorlalte grupuri etnice/rasiale, deși există unele variații între populații.10 -11
Consecințele clinice ale repetiției CGG extinse în gena FMR1 au fost considerate a fi limitate la cei cu mutația completă (de unde și termenul „completă”), și anume, retard mental manifest. Cu toate acestea, traseul lung al repetiției CGG nemultiplicate, găsit la purtătorii de premutație, a fost asociat cu fenotipuri specifice care nu au legătură cu sindromul X fragil și nu au legătură cu purtătorii mutației complete. O consecință bine recunoscută pentru femeile purtătoare alelei de premutație este un risc crescut de insuficiență ovariană prematură (POF), definită clinic ca fiind încetarea menstruației înainte de vârsta de 40 de ani. În rândul femeilor purtătoare de premutație, aproximativ 21% prezintă POF în comparație cu doar 1% în populația generală, sau un risc relativ de 21.12 În plus, aproximativ 2% și 14% dintre femeile cu POF izolată și, respectiv, POF familială sunt purtătoare alelei de premutație. Această frecvență ridicată a purtătorilor se compară cu 0,3% în populația generală. Etiologia insuficienței ovariene și factorii de risc asociați cu gena FMR1 sunt în curs de investigare.
Mai recent, a fost identificată o creștere semnificativă a riscului pentru o tulburare neurodegenerativă cu debut tardiv cu sindrom de tremor/ataxie (FXTAS) la bărbații purtători ai premutației și la o proporție mai mică de femei.13-15 Simptomele clinice primare sunt ataxia cerebeloasă și tremorul de intenție. Alte simptome documentate includ deficite cognitive, cum ar fi pierderea memoriei pe termen scurt, deficite ale funcțiilor executive, declin cognitiv, parkinsonism, neuropatie periferică, slăbiciune musculară proximală a membrelor inferioare și disfuncție autonomă.14 Studiile inițiale indică o penetranță a tremorului și ataxiei combinate în rândul bărbaților cu vârsta de 50 de ani sau mai mult purtători ai premutației de aproximativ 20-40%.14-17 În general, acești bărbați au o creștere estimată de 13 ori a acestor simptome în comparație cu cei care nu sunt purtători.15 Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pentru a defini cu exactitate penetranța în funcție de vârstă și riscurile relative în scopul consilierii genetice.
Planul unic de moștenire al acestei mutații legate de X conduce la unele probleme sensibile legate de cunoașterea de către un individ a propriului statut de purtător, precum și de cunoașterea statutului de mutație la alți membri ai familiei. Cel mai adesea, mutația X fragilă care segregă într-o familie este identificată prin intermediul unui copil cu sindromul X fragil datorat mutației complete, cu simptome cum ar fi întârzierea dezvoltării sau retardul mental. Astfel, statutul de purtător de premutație asociat cu tulburări cu debut tardiv poate fi descoperit din greșeală la un individ care este testat în cadrul unui studiu familial. În cazul unor astfel de tulburări cu debut tardiv, apar probleme etice cu privire la faptul dacă un anumit individ dorește sau nu să își cunoască statutul de purtător. Pe măsură ce profesioniștii din domeniul sănătății devin mai conștienți de fenotipurile asociate premutației de insuficiență ovariană prematură și FXTAS, este probabil ca mai multe familii să fie identificate în alte circumstanțe.
În general, mutația X fragilă urmează regulile tradiționale ale moștenirii legate de X: Jumătate din descendenții mamelor purtătoare vor primi mutația și toate fiicele, dar niciunul dintre fiii taților purtători nu primesc mutația. Cu toate acestea, riscul de extindere a repetițiilor CGG dintr-o alelă de premutație la o mutație completă se suprapune peste modelul de transmitere al acestui sindrom. Extinderea premutației la mutația completă în timpul transmiterii prin intermediul unei femei purtătoare este corelată pozitiv cu dimensiunea repetiției femeii.9 Cea mai mică dimensiune a repetiției care se extinde la o mutație completă într-o singură generație este de 59 de repetiții.9 Riscul de expansiune la mutația completă de la bărbații purtători la fiicele lor este rar, dar a fost raportat.18 Adică, bărbații cu premutație transmit premutația la fiicele lor, de obicei doar cu expansiuni sau contracții mici.
Predicția severității simptomelor sindromului X fragil este limitată. Severitatea tinde să nu fie influențată de numărul de repetări în cadrul unei alele de mutație completă, deoarece odată ce alela de mutație completă are peste 200 de repetări și este metilată, nu se realizează niciun produs genetic. O minoritate de bărbați cu o mutație completă au unele alele care sunt nemetilate; aceștia sunt cunoscuți sub numele de „mozaicuri de metilare”. Astfel de alele pot produce FMRP, deși la niveluri mai scăzute decât alelele cu un număr redus de repetări, probabil din cauza ineficienței de traducere.19 În plus, există masculi care sunt mozaic pentru alelele de pre-mutație și de mutație completă. Bărbații cu aceste modele mozaice sunt mai puțin grav afectați, în medie, decât cei care au doar alele cu mutație completă. Cu toate acestea, intervalul de severitate se suprapune. În cazul femelelor purtătoare de mutație completă, procentul de cromozomi X activi cu alela de repetiție normală în comparație cu alela de mutație completă poate modifica severitatea simptomelor, așa cum este de așteptat pentru orice afecțiune legată de X. Cu toate acestea, este dificil de prezis severitatea pentru un purtător individual pe baza acestui raport de activare. În medie, aproximativ o treime până la o jumătate dintre femelele purtătoare ale mutației complete sunt afectate în mod semnificativ de sindromul X fragil.
Sunt utilizate studii ADN pentru a testa sindromul X fragil. Genotipurile indivizilor cu simptome de FXS și ale indivizilor cu risc de a fi purtători ai mutației pot fi determinate prin examinarea dimensiunii segmentului de repetiție trinucleotidică și a stării de metilare a genei FMR1. Se utilizează două abordări principale: reacția în lanț a polimerazei (PCR) și analiza Southern blot. Analiza prin PCR utilizează primeri de flancare pentru a amplifica un fragment de ADN care cuprinde regiunea de repetiție. Astfel, dimensiunile produselor PCR indică numărul aproximativ de repetări prezente în fiecare alelă a individului testat. Eficiența reacției PCR este invers legată de numărul de repetări CGG, astfel încât mutațiile mari sunt mai greu de amplificat și este posibil să nu se obțină un produs detectabil în testul PCR. Acest lucru, precum și faptul că nu se obțin informații despre starea de metilare a FMR1, reprezintă limitări ale abordării PCR. Pe de altă parte, analiza PCR permite o dimensionare precisă a alelelor din intervalul normal, din „zona gri” și din intervalul de mărime a premutației pe cantități mici de ADN, într-un timp relativ scurt. De asemenea, testul nu este afectat de inactivarea distorsionată a cromozomului X.
AnalizaFMR1 prin Southern blotting permite o măsură brută a dimensiunii segmentelor repetate și o evaluare precisă a stării de metilare care să fie analizate simultan. O enzimă de restricție sensibilă la metilare, care nu scindează situsurile metilate, este utilizată pentru a distinge între alelele metilate și cele nemetilate. Analiza Southern blot necesită mai multă muncă decât PCR și necesită cantități mai mari de ADN genomic. Analiza Southern blot detectează cu exactitate alele în toate intervalele de dimensiuni, dar nu este posibilă o dimensionare precisă. În plus, inactivarea foarte distorsionată a cromozomului X care adăpostește premutația ar putea duce la lipsa de rezoluție a alelei premutației. Laboratoarele ar trebui să aibă la dispoziție ambele metode și să efectueze tipurile de analize sau combinațiile de analize care sunt cele mai adecvate în circumstanțele clinice.
La un număr mic de indivizi cu FXS, alte mecanisme decât expansiunea trinucleotidică, cum ar fi deleția sau mutația punctiformă, sunt responsabile pentru sindrom. În aceste cazuri, studiile de legătură, citogenetice, de secvențiere și/sau testele concepute pentru a identifica mutații și deleții rare pot oferi informații importante pentru rude.
.