Estimări ale ratelor de mutație masculină și feminină în distrofia musculară Duchenne - PDF
De la Departamentul de Genetică Medicală din Institutul de Genetică Umană de la Universitatea din Würzburg Șef: Profesor Dr. med. T. Grimm Estimări ale ratelor de mutație masculină și feminină în distrofia musculară Duchenne Disertație inaugurală pentru obținerea unui doctorat de la Facultatea de Medicină a Universității Bavareze Julius Maximilians din Würzburg prezentată de Miriam Krüger de la Nordhorn Würzburg, ianuarie 2005
Vorbitor: Prof. Dr. med. T. Grimm Co-Speaker: Prof. Dr. med. H. Höhn Dean: Prof. Dr.med. G. Ertl Ziua examenului oral: 02.12.2005 Doctorandul este medic
Dedicat tatălui meu în semn de recunoștință
Cuprins pagina 1. Introducere, scopul lucrării 1 2. Distrofia musculară Duchenne 3 2.1 Simptome clinice și curs 3 2.2 Diagnostic 4 3. Genetică 5 3.1 Moștenire 5 3.2 Echilibrul selecției mutației/rata de mutație nouă 6 4. Raportul ratei mutației la sexul masculin și feminin 9 4.1 Semnificația 9 4.2 Estimarea raportului cu analize de segregare 9 4.3 Estimarea raportului cu analize ADN 12 5. Material și metode 14 5.1 Criterii de admitere 14 5.2 Distribuirea datelor înregistrate 15 5.3 Înregistrarea distribuției familiale 17 5.4 Influența din cazurile autozomale recesive 18 6. Estimarea raportului/21 6.1 Explicația metodologiei 21 7. Rezultate 25 8. Discuție 30 9. Bibliografie 34
O terapie cauzală nu este în prezent posibilă. Măsurile se limitează la tratamente simptomatice sub formă de fizioterapie, intervenții pentru eliberarea contracturii, utilizarea corticosteroizilor în stadiile incipiente și tratamentul complicațiilor. La femeile heterozigote, în general, nu există anomalii clinice, dar ele pot fi considerate purtătoare ale bolii. Prevenirea joacă un rol important aici, în sensul de a sfătui posibile femei de sex feminin cu privire la problemele legate de sarcină. 2.2. Diagnosticul Primul pas în diagnosticare este, în general, anamneza. De asemenea, sunt indicative creșterea creatin kinazei, echogenicitatea crescută în miosonogramă și modificările EMG miogene. Dovada finală a diagnosticului este posibilă printr-o biopsie musculară, lipsa verificabilă imunohistologic de distrofină și genetică moleculară. Al 4-lea
Tabelul 1 Estimarea ratelor de mutație pentru DMD per genă și generație utilizând formula lui Haldane (U = 1/3 (1 f) I) (11) Rata de mutație (x 105) Regiune/țară de referință 9,5 Utah, SUA Stephens și Tyler (1951 ) 4.3 Northumberland, Durham, Walton (1955) GB 4.0 South Baden, FRG Becker și Lenz (1955, 1956) 6,0 Irlanda de Nord Stevenson (1958) 4,7 Leeds, GB Blith și Pugh (1959) 8,9 Wisconsin, SUA Morton și Chung (1959) 7.3 Berna, Elveția Moser și colab. (1964) 6,5 Fukuoko, Japonia Kuroiwa și Miyazaki (1967) 10,9 Zona nordică, GB Gardner Medwin (1970) 4,6 Polonia Prot (1971) 8,8 Sud-Est Scoția Brooks and Emery (1977) 7,2 Japonia Yasuda și Kondo (1980) 9,4 Italia Danieli și colab. (1978) 6.2 Australia Cowan și colab. (1980) 8,7 Alberta, Canada Williams și colab. (1983) Aceasta înseamnă că DMD are o rată de mutație foarte mare, semnificativ mai mare decât în alte boli ereditare. Pentru comparație, rata mutației hemofiliei este de 2,2 3,2 x 105 și, prin urmare, este doar la jumătate mai mare. (16) O metodă mai directă de determinare a ratei mutației a fost utilizată de Gardner Medwin (1970). Aici, numărul pacienților cu mutații noi într-o anumită perioadă a fost legat de numărul tuturor nașterilor din această perioadă. Al 7-lea
S-a aplicat următoarea formulă: U = (JXR)/T, cu: U = rata mutației J = numărul de cazuri izolate identificate, pacienți cu vârsta peste 5 ani R = proporția cazurilor izolate în care mama nu a fost purtătoare T = numărul bărbaților Nașteri care s-au născut în același interval de timp cu J și: R = 1 i/d unde: i = proporția de mame în cazuri izolate cu o creștere a CK d = proporția de purtători definitivi cu o creștere a CK În cazuri izolate, aceștia au fost pacienți care nu au avut niciun alt caz de DMD în familia lor. Această metodă a dus la o valoare de 10,5 x10 5, în comparație cu valoarea calculată de Gardner Medwin folosind formula Haldane la 10,9 x10 5 (11) 8
Diverse analize de segregare (Haldane 1956; Morton 1958; Cheeseman și colab. 1958; Smith și Kilpatrick 1958) au dat în general valori destul de apropiate de
valoarea așteptată de 0,33. Au existat doar două studii din SUA (Lane și colab. 1983; Bucher și colab. 1980) și un studiu din Italia (Danieli și colab. 1980) (vezi Tabelul 2). (11) Tabelul 2 Estimarea proporției de noi mutații la pacienții cu DMD pe baza diverselor analize de segregare (11) Metoda autorilor ± SE Cheeseman și colab. (1958) Haldane (A) 0,510 ± 0,079 a 0,523 ± 0,097 b Cheeseman (B) 0,394 ± 0,157 a 0,375 ± 0,195 b Cheeseman (C) 0,343 ± 0,141 a 0,399 ± 0,186 b Smith și Kilpatrick (1958) Probabilitate maximă 0,320 ± 0,145 a 0,394 ± 0,173 b Morton și Chung (1959) Morton 0,35 ± 0,05 Danieli și colab. (1980) Haldane 0,293 ± 0,067 Cheeseman (B) 0,224 ± 0,085 Cheeseman (C) 0,195 ± 0,072 Davie și Emery (1978) Morton 0,355 ± 0,050 Raportul de sex de 0,32 ± 0,12 frați din cazuri izolate Lane și colab. (1983) Cheeseman (B) 0,127 ± 0,111 Yasuda și Kondo (1980) Probabilitate maximă 0,291 ± 0,046 Bucher și colab. (1980) Raportul de sex de 0,23 ± 0,2 frați din cazuri izolate Analiza segregării 0,17 ± 0,08 Williams și colab. (1983) Analiza segregării 0,274 ± 0,085 c 0,336 ± 0,090 d 10
a Datele din Irlanda de Nord (Stevenson 1958) b Datele din Utah (Stephens și Tyler 1951) c au presupus că = 0,95 (probabilitate de detecție) d a presupus că = 0,7 2. Analize de segregare cu teste heterozigote: A doua abordare a determinării se bazează asupra rezultatelor testelor heterozigote. Multe studii sunt de acord cu valoarea de 0,33 (Gardner Medwin, Caskey și colab., Zatz și colab., Moser). Mai presus de toate, în studiile care nu au utilizat determinarea CK sau o combinație de metode diferite, au existat valori deviante (Pickard, Bucher) (vezi Tabelul 3). (11) Tabelul 3 Estimarea la pacienții cu DMD pe baza testelor heterozigote (11) Autorii testului heterozigot ± SE Caskey și colab. (1980) CK
0,328 ± 0,062 Gardner Medwin (1970) CK 0,320 ± 0,053 Zatz și colab. (1976) CK 0,313 ± 0,039 Danieli și colab. (1977) CK 0,250 ± 0,043 Moser (1971, 1977) CK 0,323 ± 0,059 Roses și colab. (1977) CK 0,330 ± 0,069 0,049 ± 0,034 a Pickard și colab. (1978) Limfocite capping 0,280 ± 0,090 0,133 ± 0,067 b Bucher și colab. (1980) Sinteza proteinelor poliribozomiale 0,166 ± 0,050 a CK, izoenzimă LDH 5 și test heterozigot la alte rude de sex feminin b Test heterozigot la alte rude de sex feminin. Celulele germinale au aceeași dimensiune, adică nu există nicio diferență de gen în ratele de mutație. 11
Dacă o atribuire clară nu a fost posibilă din cauza unei încrucișări în gena DMD, aceste familii au fost, de asemenea, excluse din studiu. Originea bunicilor haplotipului mutant ar putea fi determinată în 242 de cazuri, astfel încât aceste cazuri au fost considerate informative pentru studiu. 5.2. Distribuția datelor înregistrate Distribuția haplotipurilor bunicii și bunicului pentru diferitele tipuri de mutații (ștergere, duplicare, mutație punctuală) este prezentată în Tabelul 4, cu o subdiviziune în cazuri sporadice (A), cazuri în care este afectat și un frate al pacientului (Cazuri de frate) (B) și cazuri în care au apărut alte cazuri la rude (cazuri de familie) (C). Tabelul 4 Distribuția familiilor Ștergere totală Mutație punctuală Duplicare (A): cazuri sporadice 166 80 82 4 GMH 102 56 44 2 GPH 64 24 38 2 (B): cazuri de frate 23 12 9 2 GMH 13 10 2 1 GPH 10 2 7 1 (C ): Cazuri familiale 53 26 27 0 GMH 52 26 26 0 GPH 1 (KZM) 0 1 (KZM) 0 Toate familiile 242 118 118 6 GMH 167 92 72 3 GPH 75 26 46 3 15
Pentru o mamă care a născut un copil cu distrofie musculară Duchenne în care există o deleție, riscul de a naște din nou un copil bolnav este semnificativ mai mic decât riscul estimat presupunând aceleași rate de mutație în oogeneză și spermatogeneză. Dacă luăm în considerare mutațiile punctuale, obținem următoarele rezultate: 1 Bonaiti Pellie și colab., 1990 (32) Tuchmann și colab., 1995 (33) k
8,64 Montandon și colab. 1992 (34) Ketterling și colab., 1993 (35) Green și colab., 1999 (36) Hemofilie A k
6 Ljung și colab., 1999 (37) X chrom.myotubul.myopathie k
5,7 Grimm și colab., 2003 (38) Prin urmare, se poate observa că DMD nu este singura boală recesivă legată de X pentru care k = 1 nu se aplică, dar că, în general, se pot presupune rate de mutație diferite pentru celulele germinale feminine și masculine. . Privind totuși numărul total de mutații, se poate determina că k> 1 pare să se aplice pentru celelalte boli menționate, în timp ce k 1 pentru mutațiile punctuale din lucrarea noastră pentru DMD). 32
(37) Ljung RCR, Sjörin E. Originea mutației în cazuri sporadice de hemofilie A. British Journal of Hematology 1999; 106: 870 874 (38) Grimm T, Gallati S, Kress W. Originea mutațiilor în miopatia miotubulară recesivă legată de X letală MTM1. 2003 (39) Becker J, Schwaab R, Moller Taube A și colab. Caracterizarea defectului factorului VIII la 147 de pacienți cu hemofilie A sporadică: studiile de familie indică un raport de sex dependent de mutație, în funcție de frecvențele mutației. Am J Hum Genet 1996; 58: 657 670 38
Mulțumiri: aș dori să închei mulțumind prof. Dr. med. Vă mulțumim T. Grimm pentru că ați furnizat subiectul și pentru sprijinul prietenos. Aș dori, de asemenea, să mulțumesc PD Dr. B. Mueller Myhsok pentru sprijinul cu calculele efectuate. Prof. Dr. med. Mulțumesc foarte mult lui H. Höhn pentru preluarea lectoratului. Aș dori, de asemenea, să mulțumesc personalului din cadrul Departamentului de Genetică Medicală pentru primirea lor călduroasă și pentru ajutor și sprijin în orice moment. Aș dori să mulțumesc prietenului meu Hendrik pentru sprijinul și ajutorul tehnic și moral. Miriam Kruger