Distrofia neuroaxonala infantila (mutatii PLA2G6)

Laborator Synevo

 

Informatii generale si recomandari pentru efectuarea testului genetic

Distrofia neuroaxonala infantila (DNAI) este o tulburare neurodegenerativa rara, transmisa autozomal recesiv, cu debut in primii doi ani de viata. Boala se caracterizata clinic prin regresie psihomotorie si, hipotonie, care progreseaza spre tetraplegie spastica, deteriorare vizuala sau dementa, iar histopatologic prin existenta unor formatiuni sferoide, dilatatii axonale de origine necunoscuta, ce se gasesc atat in sistemul nervos central cat si periferic^3;4.

In 2006 au fost identificate atat gena PLA2G6 situata pe cromozomul 22q13.1, cat si una dintre mutatiile care stau la baza aparitiei bolii. Gena este formata din 17 exoni si codifica mai multe izoforme ale aceleiasi enzime, o fosfolipaza calciu-independenta, iPLA2-VIA (forma activa este un tetramer). Aceasta familie de fosfolipaze (A2), catalizeaza hidroliza glicerofosfolipidelor, generand un acid gras liber (de obicei acidul arahidonic) si un lizofosfolipid. Se crede ca proteina codificata este implicata in remodelarea fosfolipidelor, eliberarea acidului arahidonic, sinteza de leukotriene si prostaglandine si activarea apoptozei pe calea receptorului Fas. Enzimele iPLA2 joaca un rol important in homeostazia membranelor celulare, fiind implicate in reglarea nivelului de fosfolipide. Deficiente in functia iPLA2-VIA ar putea conduce la o crestere a concentratiei fosfolipidelor in membrana sau alterarea proportiilor diferitelor componente membranare cu aparitia unor anomalii structurale secundare (formatiuni sferoide), care pot contribui la patologia axonala observata in DNAI^3;4;5.

La nivelul genei PLA2G6 au fost identificate aproximativ 44 mutatii unice la persoanele cu distrofie neuroaxonala infantila (mutatii nonsens, deletii, care determina eliminarea de aminoacizi sau deletii mari). Unele mutatii au fost identificate in mai multe familii neinrudite, dar care aveau aceeasi origine etnica¹.

Ambele forme enzimatic active ale fosfolipazei codificate de gena PLA2G6 sunt afectate de toate mutatiile raportate pana in prezent.

Clinic, distrofia neuroaxonala infantila (DNAI) se prezinta sub doua forme: clasica si atipica.

Forma clasica debuteaza, de obicei, intre sase luni si trei ani, cu hipotonie, tulburari de mers, intarziere psihomotorie progresiva si semne de afectare simetrica a tractului piramidal. O caracteristica specifica de progresie a distrofiei neuroaxonale infantile este inlocuirea hipotoniei musculare (de la nivelul trunchiului) observata inca de la debutul bolii cu tetrapareza spastica.

Multi copii afectati nu vor invata niciodata sa mearga sau vor pierde aceasta capacitate la scurt timp dupa invatare.

Semnele si simptomele vizuale sunt frecvente: strabismul si nistagmusul sunt caracteristicile precoce ale bolii, iar atrofia optica apare mai tarziu la majoritatea pacientilor. La examenul RM se pot observa paloarea nervului optic (semn precoce de atrofie optica), tracturi optice subtiri sau modificari ale chiasmei optice.

La un numar mic de pacienti in fazele terminale pot aparea convulsii.

Progresia bolii este rapida. Spasticitatea severa, scaderea progresiva a functiilor cognitive, precum si deficientele de vedere conduc in final la aparitia unui status vegetativ. Moartea apare ca rezultat al bolilor secundare, cum ar fi pneumonia de aspiratie, asociata cu disfunctie bulbara. Multi copii nu supravietuiesc dincolo de primul lor deceniu de viata, dar exista si persoane care au ajuns pana la adolescenta sau chiar mai tarziu. Tratamentul de sustinere poate contribui la cresterea duratei de viata prin reducerea riscului de aparitie a infectiilor sau a  altor complicatii¹.

Manifestarile clinice ale formei atipice sunt destul de variate comparativ cu cele ale formei clasice (care sunt relativ omogene). In general, debutul in cazurile atipice este in copilaria timpurie, dar poate fi si catre sfarsitul adolescentei. 

Persoanele afectate prezinta semne de instabilitate la mers, ataxie (ca in forma clasica), intarziere in vorbire sau caracteristici asemanatoare bolnavilor de autism, care sunt, uneori, singura dovada de boala timp de un an sau mai mult, avand in vedere ca progresia formei atipice este lenta. Evolutia bolii este relativ stabila in prima parte a copilariei, dar este urmata de deteriorare neurologica intre 7 si 12 ani.

Desi tetrapareza este prezenta in fazele finale de boala, aceasta nu este neaparat precedata de hipotonie. In comparatie cu forma clasica, manifestarile extrapiramidale (distonie sau dizartrie) predomina la pacientii cu caracteristici atipice. Semnele si simptomele oculare sunt similare la cele doua forme de boala. Tulburarile neuropsihice, impulsivitatea, lipsa atentiei, hiperactivitatea sau labilitatea emotionala sunt, de asemenea, manifestari comune ale afectiunii.

Cazurile atipice de DNAI sunt rare, durata de viata este necunoscuta, dar cu toate acestea este de asteptat sa fie mai mare decat cea observata in boala clasica¹.

Din punct de vedere histopatologic DNAI se caracterizeaza prin leziuni distrofice ale axonilor (formatiuni sferoide axonale). Pe fragmentele tisulare obtinute prin biopsie de la nivelul conjunctivei, tegumentului, muschilor, nervului sural sau rectului, la microscopul electronic se pot observa: formatiuni membranotubulare, agreagate mitocondriale, cresterea diametrului axonal si subtierea membranei.

Deoarece formatiunile sferoide axonale se acumuleaza cu varsta si nu pot fi evidentiate in toate tesuturile, persoanele cu DNAI necesita mai multe biopsii de-a lungul timpului, inainte ca elementele histopatologice specifice sa fie identificate. Prin urmare, o biopsie negativa nu poate exclude DNAI, iar biopsia pozitiva este considerata ca avand valoare diagnostica.

Inainte de 2006, diagnosticul de DNAI era stabilit pe baza elementelor clinice si histopatologice. De la descoperirea genei PLA2G6, cunoscuta a fi singura gena asociata cu DNAI, testarea moleculara a fost folosita pentru confirmarea diagnosticului eliminand in multe cazuri necesitatea biopsiei tisulare¹.

Testarea moleculara detecteaza aproximativ 85% din mutatiile persoanelor diagnosticate clinic cu DNAI. Din intreaga populatie a persoanelor pozitive pentru anomalii ale genei PLA2G6, aproximativ 10% au o singura mutatie identificata.

Toate persoanele cu forma clasica de boala prezinta doua alele nule ale genei PLA2G6, iar fenotipul atipic apare la heterozigotii compusi pentru mutatii missens. 

Deoarece DNAI se transmite autozomal recesiv, in momentul conceptiei fiecare frate al unui individ afectat are 25% sanse sa fie purtator si sa prezinte afectiunea, 50% sanse sa fie purtator asimptomatic si 25% sanse sa fie nu fie purtator si sa nu fie afectat.

Diagnosticul prenatal la gravidele cu risc crescut pentru o mutatie PLA2G6 este posibil prin analiza ADN-ul extras din celule fetale obtinute prin amniocenteza, de obicei efectuata la aproximativ 15-18 saptamani de gestatie sau biopsia vilozitatilor coriale, la aproximativ 10-12 saptamani de gestatie. Mutatii cauzatoare de boala trebuie sa fie identificate inainte de testarea prenatala la ambii parinti.

Pentru stabilirea diagnosticului de certitudine, statusului de purtator sau testarea prenatala a femeilor gravide cu risc crescut (in familie in care mutatiile cauzatoare de boala sunt cunoscute) este disponibil in laboratorul nostru testul pentru identificarea mutatiilor de la nivelul genei PLA2G6¹.

Specimen recoltat – sange venos².

Recipient de recoltare – vacutainer ce contine EDTA ca anticoagulant².

Cantitate recoltata –  5 mL sange².

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate².

Stabilitate proba – 7 zile la 2-8ºC².

Metoda – secventierea completa a genei PLA2G6 (se pot identifica ~ 85% din mutatii)². 

Raportarea si interpretarea rezultatelor

Vor fi comunicate mutatiile depistate in gena PLA2G6 si genotipul respectiv².

Bibliografie

1. Allison Gregory, Susan J Hayflick, Infantile Neuroaxonal Dystrophy, Gene Reviews, 2008, www.ncbi.nlm.nih.gov. Reference Type: Internet Communication.
2. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.
3. Nardo Nardocci, Infantile Neuroaxonal Dystrophy, www.orpha.net/data/patho/GB/uk-INAD.pdf, 2004, Reference Type: Internet Communication.
4. Neil V Morgan, Shawn K Westaway, Jenny E V Morton, Allison Gregory, Paul Gissen, Scott Sonek, Hakan Cangul, Jason Coryell, Natalie Canham, Nardo Nardocci, Giovanna Zorzi, Shanaz Pasha, Diana Rodriguez, Isabelle Desguerre, Amar Mubaidin, Enrico Bertini, Richard C Trembath, Alessandro Simonati, Carolyn Schanen, Colin A Johnson, Barbara Levinson, C Geoffrey Woods, Beth Wilmot, Patricia Kramer, Jane Gitschier, Eamonn R Maher, and Susan J Hayflick, PLA2G6, encoding a phospholipase A2, is mutated in neurodegenerative disorders with high brain iron. In Nat Genet, 38(7): 752–754, 2006.
5. Shareef Khateeb, Hagit Flusser, Rivka Ofir, Ilan Shelef, Ginat Narkis, Gideon Vardi, Zamir Shorer, Rachel Levy, Aharon Galil, Khalil Elbedour, and Ohad S. Birk, PLA2G6 Mutation Underlies Infantile Neuroaxonal Dystrophy. In The American Journal of Human Genetics, 79, 2006.