Le distrofie muscolari
Lezione8
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Le distrofie muscolari
Con questo termine vengono definite le miopatie di origine
genetica la cui evoluzione è progressiva. Sul piano clinico la
compromissione muscolare si traduce in una diminuzione di
forza, a volte con una modifica del volume, della consistenza,
dell’estensibilità e della contrattilità del muscolo (amiotrofia o
al contrario ipertrofia). Le conseguenze funzionali variano a
seconda della gravità, della topografia e dell’evoluzione della
malattia. Il tipo di deficit motorio è specifico per ogni distrofia.
Alcune toccano in maniera diffusa l’insieme della muscolatura,
altre ne colpiscono selettivamente determinate aree.
So tto questa definizione sono raggruppate malattie che si
trasmettono sia come autosomiche dominanti e recessive che X
linked recessive
Distretti muscolari coinvolti nelle distrofie
A Duchenne-Becker; B Emery-Dreifuss;
C distrofia dei cingoli; D Distrofia facio-scapolo-omerale;
E distale; F distrofia oculofaringea
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Le distrofie muscolari
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Distrofie dei cingoli (Limb-Girdle
Muscular Distrophy-LGMD)
In questo gruppo vengono raggruppate numerose
patologie a trasmissione autosomica sia dominante
LGMD1 che recessiva LGMD2. Non di tutte si conosce il
gene coinvolto e/o la proteina interessata solo 16 (6
LGMD1 e 10 LGMD2) sono identificabili con il test
molecolare.
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La prevalenza non e’ nota, soprattutto per l’eterogeneita’
che caratterizza questo gruppo di malattie e la mancanza
di una specificita’ diagnostica clinica fra le diverse
forme. Una stima e’ stata fatta nel 2005 per le
sarcoglicanopatie (LGMD2 C>F) da cui risulta una
prevalenza di circa 1/170.000 con un frequenza dei
portatori di circa 1/200 (non pochi). Solo la diagnosi
molecolare consente di distinguere fra le diverse forme
anche se non e’ semplice.
Distrofie dei cingoli LGMD
In questo gruppo vengono raggruppate numerose
patologie a trasmissione autosomica sia dominante
LGMD1 che recessiva LGMD2. Non di tutte si conosce il
gene coinvolto e/o la proteina interessata solo 16 (6
LGMD1 e 10 LGMD2) sono identificabili con il test
molecolare.
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La prevalenza non e’ nota, soprattutto per l’eterogeneita’
che caratterizza questo gruppo di malattie e la mancanza
di una specificita’ diagnostica clinica fra le diverse
forme. Una stima e’ stata fatta nel 2005 per le
sarcoglicanopatie (LGMD2 C>F) da cui risulta una
prevalenza di circa 1/170.000 con un frequenza dei
portatori di circa 1/200 (non pochi). Solo la diagnosi
molecolare consente di distinguere fra le diverse forme
anche se non e’ semplice.
Distrofie dei cingoli recessive LGMD2
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La proteina titina
LGMD2J
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Il gene TTN, lungo circa 281 kb e composto da 313
esoni, codifica per la titina, una proteina del peso di
4.200 kDa e composta da 38138 aa
Distrofie dei cingoli dominanti LGMD1
Le forme dominanti sono state descritte in singole
famiglie anche se estese e sono considerate rare.
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Emery-Dreifuss EDMD
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Emery-Dreifuss EDMD
Tre forme cliniche a ereditarieta’ diversa: due
forme autosomiche, dominante e recessiva
originate da mutazioni nel gene che codifica per la
Lamina A/C , e una X linked recessiva originata dal
gene della emerina.
La forma recessiva e’ stata descritta in una sola
famiglia.
La prevalenza nel loro insieme non e’ nota, si ritiene
che la X-linked sia 1/100.000, e che costituiscano
nell’abito delle distrofie muscolari la terza
categoria in termine di numero di affetti, seconde
solo alle due distrofinopatie (Duchenne e Becker).
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EDMD autosomica
Genetica di AD/AR EDMD
Il 76% degli affetti della forma dominante sono
nuove mutazioni, pertanto il rischio per i fratelli e’
basso, anche se sono stati descritti casi di
mosaicismo germinale: piu’ di un figlio affetto e
mancanza di mutazioni nel DNA dei genitori.
U na storia famigliare negativa potrebbe essere
dovuta alla variazione di espressivita’ all’interno
della famiglia, per cui un genitore non risulta
affetto perche’ l’insorgenza potrebbe essere piu’
tardiva, o perche’ deceduto prima dell’inzio dei
segni. Naturalmente il test molecolare puo’ fugare i
dubbi.
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EDMD autosomica
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EDMD autosomica
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EDMD autosomica
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Sono state descritte oltre 237 mutazioni,
l’85% sono missenso, che per la maggior parte
delle missenso portano ad una proteina
normalmente espressa.
Relazione genotipo fenotipo
Non e’ stata stabilita una relazione fra
particolari mutazioni e fenotipo, i motivi
risiedono nell’accentuata variabilita’ fra le
famiglie e all’interno delle famiglie anche fra i
portatori della stessa mutazione. Per esempio
all’interno della stessa famiglia la stessa
mutazione puo’ esprimersi provocando la ADEDMD, LGMD1B o DCM-CD cioe’ una delle
laminapatie a carico del musculo striato
EDMD autosomica
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Diagnosi
La presenza di emerina identificata con immuno
fluorescenza o Western blot (dal momento che
ubiquitaria, si puo’ fare su qualunque tessuto) indirizza
verso le laminapatie, come pure la storia famigliare nei
casi che lo sono. Gli stessi test non si possono fare
direttamente per la lamina A/C perche’ quest’ultima e’
comunque presente anche negli affetti.
La diagnosi molecolare ricercando le mutazioni nel
gene LMNA e’ diagnostica, permette di identificare i
portatori che non manifestano (utile per tenere sotto
controllo i problemi cardiaci), per una eventuale diagnosi
prenatale.
Si esegue l’analisi della sequenza con lo scanning delle
mutazioni che permette di identificare il 100% delle
mutazioni puntiformi, per identificare le mutazioni di
splicing e’, invece, necessario sequenziare il c-DNA.
EDMD X-linked
Cen
11.3Kb
Filamina
26Kb
Emerina
2Kb
11.3Kb
Tel
48Kb
Inversione in ~ 20% delle X
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Tel
EDMD X-linked
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Il suo prodotto e’ l’emerina, proteina del peso di 29 kDa e
composta da 254 aa, ricca di serine, espressa in molti
tessuti. La sua localizzazione e’ nucleare, ancorata alla
membrana interna per mezzo delle sua estremita’
idrofobica, mentre il resto della proteina idrofillica
sporge nel nucleo dove interagisce con la lamina nucleare
legandosi alla lamina A/C e a BAF, un’altra proteina
coinvolta nell’assemblaggio del nucleo, nell’organizzazione
della cromatina e nell’espressione genica, funzioni
condivise anche dall’emerina e dalla lamina A/C. L’emerina
e’ specificatamente coinvolta nell’espressione genica nella
muscolatura striata.
Relazione genotipo fenotipo
La maggior parte delle mutazioni sono nulle e portano
ad assenza dell’emerina ci si aspetterebbe un fenotipo
con manifestazioni costanti sia fra le famiglie che al loro
interno, ma e’ presente una variabilita’ nella gravita’ della
malattia anche all’interno della stessa famiglia in cui la
mutazione e’ la stessa.
patogenesi molecolare
delle distrofie di
Emery- Dreifuss
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Distrofia facio-scapolo-omerale FSHD
D4Z4
cen
ANT1
FRG1
FRG2
(TTAGGG)n
-sat
4qB
cen
cen
cen
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4qA
-sat
-sat
10q
10q
Distrofia facio-scapolo-omerale FSHD
La prevalenza e’ stimata essere compresa fra 4 e
10/100.000, la forbice ampia e’ legata alla presenza di
affetti asintomatici ed e’ la terza distrofia in termini di
frequenza dopo Duchenne e la distrofia miotonica
considerando tutte le distrofie indipendentemente dalle
modalita’ di trasmissione.
Viene ereditata come autosomica dominante a penetranza
ridotta con differenze fra i due sessi e nelle fasce di
eta’: circa 83% considerando gli affetti intorno ai 30
anni, cioe’ se considero tutti i portatori della mutazione
entro i 30 anni 83/100 manifestano i segni. Se suddivido
questi portatori trentenni per sesso risultano affetti il
95% dei maschi e il 69% delle femmine il motivo di
questa differenza e’ ignoto. Dopo i 50 anni la penetranza
e’ ridotta al 2%.
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Distrofia facio-scapolo-omerale FSHD
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Genetica di FSHD
La maggioranza degli affetti (70-90%) hanno un
genitore che manifesta la malattia e/o presenta la
mutazione. Il 10-30% sono de novo perche’ non ha
ereditato ha la mutazione, il fatto che i genitori siano
asintomatici non e’ significativo vista la penetranza
ridotta, infatti prima di dire che ci si trova di fronte ad
una nuova mutazione bisogna fare il test molecolare.
Il gene FSHD
Questo gene non esiste o meglio non l’hanno ancora
trovato e forse non esiste proprio, inteso come singolo
gene molecolare infatti praticamente tutti gli affetti
hanno una delezione all’interno di una sequenza composta
di unita’ di 3,3kb (D4Z4) ripetute in tandem in 4q35 ,
ma anche se sono stati individuati un certo numero di
geni a valle del repeat non e’ stato ancora chiarito come e
perche’ la delezione di D4Z4 provochi la malattia
Distrofia facio-scapolo-omerale FSHD
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Distrofia facio-scapolo-omerale FSHD
D4Z4
cen
ANT1
FRG1
FRG2
(TTAGGG)n
-sat
4qB
cen
cen
cen
-sat
-sat
D4Z4
cen
ANT1
FRG1
FRG2
10q
10q
(TTAGGG)n
-sat
4qA
4qB
cen
cen
cen
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4qA
-sat
-sat
sito di riconoscimento DRC
10q
10q
Facio-scapolo-omerale
D4Z4
cen
ANT1
FRG1
FRG2
(TTAGGG)n
-sat
4qB
cen
cen
cen
-sat
-sat
sito di riconoscimento DRC
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4qA
10q
10q
meccanismo molecolare
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PLOS GENETICS
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PLOS GENETICS
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PLOS
GENETICS
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Il materiale didattico e’ presente in rete :
http://www.biologia.uniba.it/DIGEMI/Didattica.html
sono presenti anche i file PDF degli articoli necessari
per la preparazione
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