5.) X 0 X 0 x X 0 Y  X 0 X 0 X 0 Y

Report
Boli genetice X-lincate dominante
Dupa vacanta, sigur va intrebati, de ce am insistat sa veniti
Pentru ca se apropie sesiunea!
Si pentru ca trebuie sa fiti pregatiti!

Brusc, o fetita in varsta de aproape 2 ani
nu mai vorbeste si nu mai merge.

Curand ea nu-si mai poate folosi mainile.

Mai tarziu, nu mai poate respira foarte bine, tremura in crize
(adica are convulsii) si poate chiar muri.

Este dificil de inteles, cum asa ceva se poate intampla unui
copil aparent normal, dar acestea au loc in cazul sindromului
Rett (RTT).
SINDROMUL RETT

Boala a sistemului nervos

In cadrul sindromului are loc o regresie a dezvoltarii, in special a
expresivitatii limbajului si a folosirii mainilor

Produsii de conceptie de sex masculin nu sunt viabili (avort, fat
nascut mort), gena transmisa X-lincat dominant fiind deci letala.

Incidenta este de 1 la 10 000 de fetite nou-nascute. (Weng SM, Bailey
ME, Cobb SR, 2011)

Prevalenta este crescuta in familii din Norvegia, Suedia si Nordul
Italiei.
MECP2 (methyl-CpG-binding protein 2) este gena implicata in aparitia sd. Rett
Cele mai importante izoforme, MeCP2A (486 aminoacizi) si MeCP2B(498
aminoacizi) sunt produse prin splicing alternativ: MeCP2B nu contine informatia
din exonul 2
MECP2
si
mutatiile
sale
Izoformele
Situsurile (insulele) CpG

Regiuni ale ADN-ului bogate in citozina si guanina.

"CpG“ este prescurtarea de la "—C—fosfat—G—", indicand linearitatea
celor doua baze azotate pe aceeasi catena (“p” de la phosphate,engl.)

Metilarea citozinei in dinucleotidele CpG (din regiunea promotor) inhiba
activitatea genei, mecanism inclus in fenomenele de reglare
epigenetica, numit si amprentare genomica

70% to 80% din totalul de citozine din insulele CpG sunt metilate

Denumirea genei MECP sugereaza exact metilarea citozinei
NB! Gena este MECP, iar produsul activitatii ei, proteina este MeCP
Proteina MeCP2 este importanta in dezvoltarea normala a functiilor cerebrale
Ea intervine in realizarea legaturilor sinaptice.
Proteina are o zona
MBD si una TRD!
Care este functia normala a
proteinei MeCP2?





Functia MeCp2 nu este complet descifrata.
Proteina regleaza exprimarea unor gene prin modificarea
conformatiei cromatinei. Aceste gene sunt implicate in fiziologia
cerebrala.
Desi prezenta in tot organismul, proteina MeCP2 este importanta
pentru neuronii “maturi”, intervenind in pastrarea conexiunilor
(sinapse) dintre acestia.
MeCP2 pare sa intervina in procesarea ARNm, respectiv in
matisarea alternativa (splicing); la nivel cerebral matisarea
alternativa este un moment crucial pentru o comunicare normala
intre neuroni.
MeCP2 inhiba activitatea (transcriptia) altor gene
Deci, MeCP2 este un
represor transcriptional
Proteinele cu un fragment
(“domeniu”) ce se leaga de
insulele CpG metilate intra in
categoria “proteine MBD” (methylbinding-proteins) si majoritatea
sunt implicate in controlul
transcriptiei. La vertebrate s-au descris, 5
proteine ca fiind membre ale familiei MBD: MBD1,
MBD2, MBD3, MBD4 and MECP2
MeCP2 pare sa fie importanta si in dependenta
de cocaina, desi mecanismul nu este inca
elucidat.
Im, H., Hollander, J., Bali, P., & Kenny, P. (2010). MeCP2 controls
BDNF expression and cocaine intake through homeostatic
interactions with microRNA-212 Nature Neuroscience
In sindromul Rett proteina MeCP2 nu
este functionala la nivel cerebral.

Deci, metilarea dinucleotidelor CpG
in ADN-ul genomic este un
mecanism epigenetic fundamental
de control al exprimarii genice la
vertebrate

Proteina MeCP2 se leaga de
citozinele metilate simetric din
oligonucleotide CpG singulare

Unii autori considera ca in sistemul nervos periferic
functia proteinei MeCP2 anormale poate fi preluata
de alta proteina de tip MBD.
http://www.molgen.mpg.de/~dna_microarrays/rett.html
MeCP2 (in dreapta);
Zonele cu afinitate
mare pentru metilcitozina sunt
colorate in rosu
In galben gruparile
simetrice metil de la
nivelul CpG intr-o
molecula de ADN de
tip B (in stanga).
Reprezentare sugerata de Koradi et al., 1996.
Situsul de legare este pozitionat in incizura mare (se stie ca, la nivelul incizurii mici se fixeaza
histonele si in incizura mare se fixeaza molecule proteice reglatoare) a ADN-ului tip B. Bucla L1 (si alte
parti) se dispune aproape de scheletul glucidofosforic. Lanturile laterale de Tyr34 si Asp32
pot veni in contact cu metil-CpG
SINDROMUL RETT= PRIMA BOALA
EPIGENETICA IDENTIFICATA



Gena MECP2 este localizata Xq28 si codifica MeCP2
Gena contine 4 exoni, care sunt matisati alternativ in cele
2 izoforme ale proteinei
Deletia aminoacizilor 157–162 din MeCP2, ce se gasesc
la nivelul buclei (loop in imaginea anterioara) din
structura proteica, conduce la pierderea capacitatii de
legare a proteinei la nivelul citozinelor metilate din
insulele CpG
(Nan et al., 1993)
Sd. Rett


Peste 300 mutatii (heterogenitate
alelica) au fost identificate in
sindromul Rett
La nivelul MECP2 acestea pot fi:
Nonsens
 Cu sens gresit (engl. missense)
 Frame-shift (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11738860)
determinate
 Mai ales de frecvent intalnita
tranzitie CT
 Dar si prin deletii si insertii
 Caracteristice sunt si deletiile
multiexonice (http://jmg.bmj.com/content/38/4/217.full)

http://www.sfn.org/index.aspx?pagename=brainbriefings_rett_syndrome
Chiar daca nu v-ati plictisit….urmatoarele cateva imagini si explicatiile
adiacente sunt doar pentru cei care doresc sa stie mai mult despre
mecanismele genetice implicate in aparitia sindromului
Informatii suplimentare (5 slide-uri)

Proteina MeCP2 are o zona TRD (transcriptional repression
domain) ; TRD leaga corepresorul Sin3A, dezacetilaze histonice
HDAC si alte proteine, astfel luand nastere complexul de
represie.

MeCP2 actioneaza concertat cu celelalte structuri

Cand lizina histonelor H3 si H4 pierde gruparile acil
(dezacetilare) structura cromatinei se schimba (cromatina
devine”silentioasa” sau mai exact “muta”) si ADNul devine
inaccesibil complexului proteic transcriptional.

Histonele prezinta niste “codite”, care atunci cand sunt atasate
gruparilor acetil (CH3OH) se relaxeaza pentru a decompacta
sau deschide structura cromatinei. Cand gruparile acetil lipsesc,
cromatina dezacetilata se condenseaza, compacteaza.

Pastrarea ereditara a represiei depinde de modul in care
insulele CpG isi pastreaza sau nu metilarea in timpul replicarii
ADNului (metilaza actioneaza asupra ADNului hemimetlat)
Exprimarea in fenotip a unei
gene este influentata de
promotori, care deseori includ
insule CpG.
Cand MeCP2 se leaga la
promoter, proteinele asociate
previn expresia genica.
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/LSD-Rett-syndrome.html
Pentru anumite gene, numite gene amprentate, exprimarea fenotipica depinde
de originea (materna sau paterna a) alelei, cele 2 forme avand deseori in astfel de cazuri
insule CpG diferit metilate la nivelul promotorilor sau in apropierea acestora.
De ex. gena DLX5, care codifica la om o proteina importanta in sinteza unui
neurotransmitator, acidul gama-aminobutiric (GABA): normal doar alela materna se
exprima, DLX5 paterna fiind amprentata.
MECP2 anormala (cu mutatii) poate produce sindromul Rett prin modificarea
amprentarii: DLX5 paterna se va exprima in fenotip, alaturi de gena materna (la fetite).
Fenomenul se numeste “pierderea amprentarii” genomice.
Terumi Kohwi-Shigematsu a descoperit o regiune
dezacetilata de cromatina in vecinatatea genelor
DLX5/DLX6 , regiune ce coincidea cu situsul
major de legare a proteinei MeCP2
Cand MeCP2 lipseste sau nu este in totalitate functionala, ea nu mai
reprima alela amprentata, iar gena se va exprima fenotipic in doza dubla.
Absenta represiei alelelor amprentate este considerata a fi la originea
unei serii intregi de tulburari neurologice.
Kohwi-Shigematsu si echipa sa de la Berkeley Lab au evidentiat o
expresie crescuta a proteinei Dlx5 in limfoblastele multor pacienti cu
sindromul Rett.
Cele 2 gene DLX (distal-less homeobox) se
gasesc lincate intr-o configuratie convergent
inversata, respectiv “coada-la-coada”, la
nivel 7q22 (OMIM 600028)
In apropierea genelor DLX5 si DLX6 la soareci, MeCP2 actioneaza in
vederea realizarii unei bucle de cromatina metilata regland (inhiband) astfel
expresia genica.
La soarecii knockout, ce nu pot sintetiza MeCP2, aceasta regiune a
cromatinei este acetilata si activa, iar ca urmare o alta dispunere spatiala
bucleiforma apropie segmente cromatiniene situate de fapt, la distanta in
secventa nucleotidica. O consecinta a acestei noi dispozitii este cresterea
nivelului de exprimare fenotipica a genei DLX5.
Continuare tot suplimentar

Absenta totala sau partiala a unei MeCP2 functionale permite o exprimare transcriptionala
crescuta a genei DLX5, datorita pierderii buclei de cromatina inactiva si activarea
suplimentara a cromatinei invecinate.

Acest dramatic rearanjament in vecinatatea genelor DLX5/6 poate insa implica si alte
modificari ale expresiei genice.

Totodata, rearanjamente similare, cu efecte la fel de importante, pot fi identificate la cele
peste 50 de gene care sunt tinte ale MeCP2 la nivel cerebral si care sunt studiate si astazi
de catre Kohwi-Shigematsu si colegi.

"Loss of silent chromatin looping and impaired imprinting of DLX5 in Rett syndrome," by Shin-ichi Horike, Shutao Cai, Masaru Miyano, JanFang Chen, and Terumi Kohwi-Shigematsu, appears in the January issue of Nature Genetics
ACUM IARASI DATE IMPORTANTE IN CONTINUARE
Sindromul Rett (RTT)


In functie de tipul mutatiei boala se prezinta in forma severa,
intermediara sau usoara.
Severitatea fenotipului RTT este determinata insa si de modul
in care are loc inactivarea cromozomului X si formarea
cromatinei sexuale:



X anormal predominant inactiv RTT forma usoara, femeile avand doar o
minora dificultate (nespecifica) in a invata ; in aceste cazuri dg. s-a pus de obicei
pe inrudirea cu persoane avand RTT
X fara mutatie in majoritatea celulelor inactiv si deci X cu mutatia activforme
severe de RTT, la care perioada de dezvoltare normala din primii ani poate sa
lipseasca
RTT se caracterizeaza prin heterogenitate fenotipica
Simptomatologia sd. Rett

Copiii se dezvolta normal in primele 6 – 18 luni.

Simptomele variaza de la usoare la severe si pot include:

Apraxie ( = tulburare neurologica, nu poate efectua miscari fine si grosiere)

Stereotipii in miscarea mainii (ca si cand s-ar spala sau sterge la gura). Aceste
miscari repetitive sunt fara o tinta precisa (nu poate lua cana de pe masa, ci duce
mana mereu la gura)

Maini si picioare balante (atarna imobile)– frecvent primul semn

Scolioza

Mers particular: pe varfuri sau tremurat sau teapan sau nesigur

Uneori retard psiho-motor
Stereotipii in sindromul Rett
http://medicineandcomputers.wordpress.com/
http://drugster.info/ail/pathography/2505
/
Simptomatologia sd. Rett

Scaderea capacitatii de a invata

Probleme grave in dezvoltarea vorbirii

Aspecte tipice autismului (contact vizual absent sau redus; comunicare dificila)

Lipsa aptitudinilor sociale sau socializare limitata

Convulsii

EEG modificat

Ritm somn-veghe tulburat

Tulburari digestive (de la reflux gastroesofagian la constipatie)

Tulburari circulatorii (maini si picioare reci si albastrui)

Respiratie dificila
Fazele bolii

Faza de debut precoce – dezvoltarea copilului se opreste
Faza rapid distructiva – copilul isi pierde din capacitatea de a vorbi
si efectua miscari ale mainii, regreseaza rapid
Faza de platou – Modificarile tind sa se opreasca si simptomele
par sa se stabilizeze. Persoanele bolnave se gasesc
de obicei in aceasta faza, care este indelungata
Faza de deteriorare motorie tarzie – persoana bolnava poate
pierde tonusul muscular sau chiar mobilitatea
(Read more: Rett Syndrome – Causes – Symptoms – Signs – Diagnosis - Treatment | Medindia http://www.medindia.net/patients/patientinfo/rettsyndrome.htm#ixzz1i2hat9Vv)
TRANSMITEREA CARACTERELOR
X- LINCAT DOMINANTE





1.) X0X x
B
2.) X0X0 x
B
XY  X0 X;
N
B 50% fete
XY 
N
XX;
N 50% fete
X0X ;
B 100% fete
X0Y;
B 50% baieti
XY
N 50% baieti
X0Y
B 100% baieti
DACA MAMA ARE BOALA (heterozigot/homozigot) ATAT FII CAT SI
FIICELE POT FI sau VOR FI BOLNAVI
TRANSMITEREA CARACTERELOR
X- LINCAT DOMINANTE

3.) XX x
N
X0Y 
B
X0X ;
B 100% fete
XY
N 100% baieti
DACA TATAL ARE BOALA X-LINCATA DOMINANTA, TOATE FETELE SALE
VOR FI BOLNAVE
X0Y X0X0 ; X0X ;
B
B
B

4.) X0X x
B

5.) X0X0 x

CAND AMBII PARNTI SUNT BOLNAVI, TOTI COPIII LOR VOR FI BOLNAVI
X0Y  X0X0
XY ; X0Y deci 100% fetele si 50% baietii B
N
B
X0Y
deci 100% bolnavi
Heterogenitatea fenotipica =
expresivitatea variabila

Evolutia si prognosticul variaza foarte mult (www.rettsyndrome.org)

Uneori boala evolueaza lent pana la adolescenta, cand simptomele par sa dispara; de ex.
convulsiile sau tulburarile respiratorii.
Regresia dezvoltarii este variabila: de obicei copilul sta in sezut, dar nu merge in patru
labe; copiii care incearca sa mearga in patru labe, se tarasc de fapt, pe burtica fara a
folosi mainile.
In mod similar: unii copii merg singuri, pe cand altii se deplaseaza tarziu si greu, iar un alt
grup de copii nu invata sa mearga sau nu merg pana tarziu in copilarie sau chiar pana la
varsta de inceput a adolescentei. De asemenea, printre copiii care invata sa mearga in
primul an de viata (normal), unii dintre ei isi pastreaza aceasta capacitate toata viata, pe
cand altii o pierd.



Fetele cu sd. RTT pot ajunge la varsta adulta, dar trebuie ajutate in activitatile lor zilnice
Diagnostic clinic = simptomatic
Diagnostic paraclinic si de laborator:
In a opta editie THE METABOLIC AND MOLECULAR BASES OF INHERITED DISEASE,
Scriver et al afirma ca nici o analiza de laborator nu s-a dovedit suficient de utila
diagnosticului.




EEG (electroencefalograma) se modifica dupa varsta de 2 ani.
CT (tomografia computerizata) si RMN (rezonanta magnetica nucleara) arata atrofia
corticala (http://books.mcgraw-hill.com/getommbid.php?isbn=0071459960&template=ommbid&c=255)
Dar dg. cert este dat de analiza moleculara si
evidentierea unei mutatii a genei MECP2
Sfat genetic
Tratamentul sd. Rett

Al simptomatologiei in functie de gravitate

Bolnavul trebuie asistat, ajutat (hranit, facuta
toaleta zilnica)

Boala nu poate fi vindecata
suplimentar

Tratamentul poate include:

Folosirea pampersilor
Tratarea constipatiei (dieta bogata in fibre)
Fizioterapie pt a preveni contractura mainilor
Gimnastica medicala pentru scolioza
Dieta hipercalorica. Cresterea in greutate poate contribui la o imbunatatire psihomotorie,
daca copilul initial nu se alimenta corespunzator. Aspirarea secretiilor sau alimentelor.
Gavaj (tub naso-gastric).
Carbamazepina pentru tratarea convulsiilor
Bromocriptina
Acid folic, betaina, L-carnitina, care pot contribui la imbunatatirea aptitudinilor verbale si a
atentiei, cresterea masei musculare si energiei cu ameliorarea calitatii vietii, inlaturarea
constipatiei si somnolentei diurne
Melatonina pentru reglarea ritmului somn-veghe
L-dopa pentru a inlatura rigiditatea in fazele avansate ale bolii
Terapia cu celule stem de sine statatoare sau impreuna cu terapia genica sunt
tratamente de viitor













Lioy et al. (2011) au aratat, ca la soarecii cu deficit global de Mecp2
reexpresia genei MECP2 preferential in astrocite a imbunatatit
semnificativ locomotia si nivelul de anxietate, a vindecat anomaliile
respiratorii si a prelungit viata comparativ cu soarecii knockout.
Mai mult decat atat, restaurarea genei MECP2 in astrocitele mutante a
condus la un efect pozitiv in vivo asupra neuronilor mutanti, restaurand
morfologia dendritica normala si crescand valorile transportorului pentru
glutamat (VGLUT1).
Autorii au concluzionat, ca studiul lor a aratat faptul ca, celulele gliale
asemenea neuronilor sunt componente integrale ale neuropatiei din sd.
RTT si ca si celulele gliale trebuie alese ca tinte in strategiile de
tratament curativ sau simptomatic
Pentru ca faptele bune trebuie platite
Recompensez rabdarea si atentia voastra si ma opresc la o singura
boala transmisa X-lincat dominant!

similar documents