Η Μοριακή Γενετική της νόσου του Huntington Ευφροσύνη Μπούτου Βιολόγος, PhD Μονάδα Γενετικής Κέντρο Μεσογειακής Αναιμίας Συνεργαζόμενο Κέντρο Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας ΓΝΑ Λαϊκό H νόσος του Huntington Ένα παράδειγμα για την επέκταση των τρινουκλεοτιδικών επαναλήψεων και του ρόλου τους στην ανάπτυξη ασθενειών Η νόσος του Huntington (Huntington’s Disease - HD), γνωστή και ως χορεία του Huntington, είναι μια σπάνια κληρονομική εκφυλιστική νευροπάθεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις (τύπος ενηλίκου) η μέση ηλικία έναρξης είναι τα 35 έως 44 έτη και η μέση επιβίωση κυμαίνεται από 15 έως 18 έτη μετά την έναρξη. Η HD περιγράφηκε διεξοδικά ως μια ειδική χορεία από τον George Huntington το 1872 (πρώτη περιγραφή από τον Waters το1842) George Huntington ΗD O Huntington, σε ηλικία 22 ετών, περιγράφει τον αυτοσωμικό επικρατή χαρακτήρα κληρονόμησης καθώς και τα κύρια συμπτώματα: Απώλεια του κινητικού ελέγχου και του συντονισμού με αποτέλεσμα σπασμωδικές κινήσεις Αλλαγές προσωπικότητας και ψυχιατρικά συμπτώματα, Έκπτωση των λειτουργιών αντίληψης. Μετά από 100 χρόνια George Huntington 1979 – Ξεκινούν οι προσπάθειες για την κλωνοποίηση του γονιδίου HD 1983 – Πρώτος μάρτυρας σύνδεσης με το HD (RFLP marker D4S10) 1993 – Κλωνοποίηση του υπεύθυνου γονιδίου HTT Χαρακτηριστικά της χορείας • Σπασμωδικές κινήσεις (υπερκινησία χορειακού τύπου) Συχνές, απότομες, μικρής διάρκειας Χαοτικές • Ροή των κινήσεων από το ένα τμήμα του σώματος στο άλλο. HD Η HD μοναδική ανάμεσα στις χορείες: Κληρονομική, εμφανίζεται στην ενήλικη ζωή Ποτέ δεν παρακάμπτει μια γενιά Στο1-3% των περιπτώσεων HD δεν υπάρχει οικογενειακό ιστορικό. Κάποιοι δεν νοσούν «κόβεται η κλωστή» Σοβαρές διαταραχές στη διανοητική υγεία - τάση για αυτοκτονία Εκδηλώνεται συνήθως στην ενήλικη ζωή (πιο κοινός τύπος) Διαφέρει από τις άλλες χορείες HD: δύο τύποι Εμφάνιση στην ενήλικη ζωή (πιο κοινή) κατά την 3η ή 4η δεκαετία της ζωής. Πρώιμα σημάδια και συμπτώματα περιλαμβάνουν την κατάθλιψη, ευερεθιστότητα, μικρές μη ηθελημένες κινήσεις αστάθεια, έλλειψη συντονισμού, δυσκολία στη μάθηση και στη λήψη αποφάσεων Πολλοί ασθενείς εμφανίζουν ανεξέλεγκτες κινήσεις χαρακτηριστικές για τις χορείες. HD: δύο τύποι Νεανική HD (JHD) (σπάνια) εμφανίζεται στην παιδική ηλικία ή στην εφηβεία. Κληρονομείται από τον πατέρα. Οι ασθενείς εμφανίζουν κινητικά προβλήματα καθώς και διανοητικές και συναισθηματικές διαταραχές. Ακόμα, δυσκολία στην κίνηση, έλλειψη συντονισμού, συχνές πτώσεις, τρεμώδεις κινήσεις σιελόρροια (υποκινησία, δυστονία, τρόμος, δυσαρθρία). Οι ανώτερες γνωστικές λειτουργίες επηρεάζονται. Το 30 – 50% των παιδιών εμφανίζουν κρίσεις. Έχει ταχύτατη πρόοδο που οδηγεί στο θάνατο (μέση επιβίωση 10-15 έτη μετά την εκδήλωση). Κλινικά χαρακτηριστικά Η HD οφείλεται στο γενετικά προγραμματισμένο εκφυλισμό νευρικών κυττάρων με αποτέλεσμα: Κ ινητικά προβλήματα (έλλειψη συντονισμού των κινήσεων) Έκπτωση των ανώτερων γνωστικών λειτουργιών Ψυχολογικές διαταραχές (συναισθηματικά προβλήματα ) και περιλαμβάνει: Μη επιθυμητή απώλεια βάρους, διαταραχές ύπνου και διαταραχές του ημερήσιου ρυθμού (circadian rhythm) καθώς και δυσλειτουργία του αυτόνομου νευρικού συστήματος. Πρόοδος της HD • Αρχικά συμπτώματα Χορεία, Αδυναμία συντονισμού, αλλαγές προσωπικότητας Ψυχιατρικά προβλήματα Όψιμα συμπτώματα Προοδευτική χορεία, Δυστονία Δυσαρθρία Άνοια, επιδεινούμενη ψυχιατρική διαταραχή Παθολογία της HD Απώλεια του μονοπατιού GABA Caudate/Putamen GABA ENK Απώλεια των GABAεργικών νευρώνων στους βασικούς πυρήνες (caudate putamen, globus pallidus, substantia nigra, subthalamus) Έκπτωση κινητικών και διανοητικών λειτουργιών, μη ηθελημένες κινήσεις GABA SP LGP MGP STN Thalamus Επιδημιολογία HD 4-10 στους 100.000 στους Καυκάσιους (με Ευρωπαϊκή καταγωγή). • 30,000 ασθενείς στη Βόρειο Αμερική Πολύ μικρότερη συχνότητα στην Ιαπωνία, στην Κίνα και στην Αφρική. Διαχείριση της HD Δεν υπάρχει θεραπεία Συμπτωματική θεραπεία: Αποσκοπεί στη βελτίωση των συμπτωμάτων (Κατάθλιψη ή Ψύχωση) • Τα αντιψυχωσικά βοηθούν στην προσωρινή αντιμετώπιση της χορείας • Δεν βοηθούν πάντα και δεν είναι δυνατόν να λαμβάνονται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Υποστηρικτική φροντίδα: • Αποτιμήσεις OT/PT • Λογοθεραπεία, φυσιοθεραπεία & εργασιοθεραπεία • Ψυχολογική υποστήριξη Η διάγνωση της HD βασίζεται σε: Οικογενειακό ιστορικό Κλινικά δεδομένα: • Κινητικά προβλήματα που προοδευτικά χειροτερεύουν, χορεία, επηρεάζεται και η εκούσια κίνηση. • Διανοητικές διαταραχές, έκπτωση αντιληπτικών λειτουργιών, αλλαγές προσωπικότητας ή/και κατάθλιψη. • Οικογενειακό ιστορικό που παραπέμπει σε αυτοσωμική επικρατή κληρονομικότητα. Αξονική ή μαγνητική τομογραφία για να διαπιστωθούν αλλαγές στον εγκέφαλο. Εκτίμηση κινδύνου με ανάλυση του γονιδίου. Η Μοριακή βάση της HD Νόσος τρινουκλεοτιδικών επαναλήψεων επέκταση των επαναλήψεων CAG στο γονίδιο IT15 (HTT) (μικρός βραχίονας του χρωμοσώματος 4) οδηγεί στην παραγωγή πρωτεΐνης που φέρει αυξημένο αριθμό επαναλήψεων γλουταμίνης (Poly-Q tracts) στην περιοχή Poly Q. Η Poly Q επηρεάζει την αλληλεπίδραση με μεταγραφικούς παράγοντες όπως ο CREB και ο Sp1. Η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη προσδένεται μη ειδικά σε άλλες πρωτεΐνες του νευρικού κυττάρου. Μη φυσιολογική ενδοκυττάρωση μέσω της Calveoline -> αυξημένα επίπεδα χοληστερόλης στις μεμβράνες των νευρικών κυττάρων. Νευροεκφυλισμός BDNF Mutant Htt Πρωτεΐνες που φέρουν περιοχές Ρoly Q Shao, J. et al. Hum. Mol. Genet. 2007 Δομή του γονιδίου HTT Γονίδιο: 67 εξόνια; >200 kb mRNA: 10,366 bp Πρωτεΐνη: 3,144 aa; ~350kDa φυσιολογικό αλληλόμορφο CAG11-35 CAG36-39 με κίνδυνο να εμφανίσει την ασθένεια CAG40-?? Εμφανίζει την ασθένεια Επέκταση τρινουκλεοτιδίου CAG Γενικός κανόνας: ο αριθμός των επαναλήψεων είναι αντιστρόφως ανάλογος της βαρύτητας και της εξέλιξης της νόσου. Ασθενείς στου οποίους η νόσος εμφανίζεται σε μικρότερη ηλικία χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερο αριθμό επαναλήψεων Ασθενείς στου οποίους η νόσος εμφανίζεται σε μεγαλύτερη ηλικία εμφανίζουν ηπιότερα συμπτώματα Μεγάλου εύρους επέκταση: φαινόμενο της μείωσης Άγνωστος μηχανισμός Οι επαναλήψεις CAGn είναι ασταθείς στα σπερματοκύτταρα Η γενετική της HD/JHD Επέκταση μεταφραζόμενων CAGn, στο 4p Η πρωτεΐνη Huntingtin (HTT) έχει άγνωστη λειτουργία. Υπάρχουν και άλλες ασθένειες στις οποίες παρατηρείται επέκταση περιοχών Poly Q. Επαναλήψεις CAG > 39 συσχετίζονται με την εμφάνιση της ασθένειας Η JHD συσχετίζεται με μεγάλου εύρους επέκταση. Κληρονομικότητα - ασθενής πατέρας. Κληρονομικότητα στη JHD: ασθενής πατέρας ή μητέρα. Εχουν περιγραφεί επεκτάσεις με > 200 επαναλήψεις. Η γενετική της HD/JHD Ασθένειες στις οποίες απαντούν επεκτάσεις της περιοχής Poly Q Fiszer & Krzyzosiak, 2013 J Mol Med, 10.1007/s00109-013-1016-2 Γενεαλογικό δένδρο HD Τρόπος κληρονόμησης Αυτοσωμική επικρατής κληρονομικότητα • Ο αριθμός των CAG αυξάνεται στην επόμενη γενιά (επίσπευση). Υψηλή διεισδυτικότητα Κάθε παιδί έχει 50% πιθανότητα να κληρονομήσει το παθολογικό αλληλόμορφο. Πρόληψη Είναι προς το παρόν η αποτελεσματικότερη στρατηγική αντιμετώπισης της HD/JHD παγκοσμίως Στρατηγικές πρόληψης Εκπαίδευση – Ενημέρωση - Ευαισθητοποίηση. κοινού (στις ΗΠΑ: τοπική υποστήριξη από ομάδες που παρέχουν ψυχολογική υποστήριξη αλλά και εκπαιδευτικό υλικό) Επαγγελματιών Υείας Στοχευμένος έλεγχος του πληθυσμού (εντοπισμός φορέων σε οικογένειες με περιστατικά). Γενετική συμβουλευτική. Προγεννητικός έλεγχος και δυνατότητα ‘θεραπευτικής’ διακοπής της κύησης Προεμφυτευτική διάγνωση Μεθοδολογία ανάλυσης μεταλλαγών Ανάλυση σύνδεσης Αλληλούχιση Ανάλυση DGGE / DHPLC Real Time PCR / Ανάλυση HRM Γενετική Συμβουλευτική Ενημέρωση για: • πιθανότητα κινδύνου απόκτησης πάσχοντος παιδιού • Πιθανή κλινική εικόνα της νόσου • Δυνατότητες ελέγχου του εμβρύου (προγεννητικός έλεγχος νωρίς κατά την κύηση και δυνατότητα ‘θεραπευτικής’ διακοπής της κύησης, προεμφυτευτικός έλεγχος ). • Δυνατότητες θεραπείας πάσχοντος παιδιού Ψυχολογική Υποστήριξη Γενετική Συμβουλευτική Παρέχεται σε ζευγάρια με πιθανότητα να αποκτήσουν απογόνους με HD/JHD Ένας ασθενής έχει πιθανότητα 50% να αποκτήσει παιδί με την ασθένεια Ο έλεγχος σε ασυμπτωματικούς φορείς με 50% πιθανότητα να είναι φορείς παθολογικού αλληλομόρφου πρέπει να γίνεται με προσοχή (γενετική συμβουλή πριν και μετά από τον έλεγχο) καθώς δεν υπάρχει θεραπεία. Μη συμπτωματικά άτομα κάτων των 18 ετών δεν πρέπει να υποβάλονται στον έλεγχο. Γενετική Συμβουλευτική Παρέχεται σε ζευγάρια με πιθανότητα να αποκτήσουν απογόνους με HD/JHD Οι φορείς της HD εμφανίζουν τη νόσο στην ενήλικη ζωή. Οι φορείς της JHD εμφανίζουν τη νόσο στην παιδική ή εφηβική ηλικία Οι ασθενείς με HD χρειάζονται ειδική φροντίδα ααπό την εμφάνιση της ασθένειας και καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Δεν υπάρχει θεραπεία. ‘Θεραπευτική’ άμβλωση παρέχεται στις περιπτώσεις που το ομόζυγο έμβρυο θα πάσχει από HD/JHD. Προγεννητικός και προεμφυτευτικός έλεγχος διαθέσιμος. Προεμφυτευτική γενετική διάγνωση (PGD) Γενετική ανάλυση στο ένα από τα 8 βλαστομερίδια του εμβρύου μετά από γονιμοποίηση in vitro (IVF).. zona pellucida Αναρρόφηση ενός βλαστομεριδίου Ανάλυση του γονιδιώματος για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο του γονιδίου HTT An 8-cell embryo: 2-3 days http://www.infertile.com/treatmnt/treats/pgd.htm Επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων με αμνιοκέντηση ή βιοψία χοριονικών λαχνών (συμπληρωματικά με την PGD). Μεταφορά μόνο των υγιών εμβρύων Προγεννητικός έλεγχος Aμνιοκέντηση 15-17w Βιοψία χοριονικών λαχνών 10-12w Ανάλυση του γενετικού υλικού του εμβρύου για τις υποκείμενες μεταλλαγές του γονιδίου που κωδικοποιεί τη HTT Συμπεράσματα Η μ μοριακή οριακή γγενετική ενετική έέχει χει β βοηθήσει οηθήσει ιιδιαίτερα διαίτερα σ στην την κκατανόηση ατανόηση ττων ων μ μοριακών οριακών μ μηχανισμών ηχανισμών π που ου εενέχονται νέχονται στην σ την παθογένεια παθογένεια της της HD/JHD. HD/JHD. Η γγενετική ενετική α αναλυση ναλυση α απαιτείται παιτείται γγια ια ττη η δ διάγνωση, ιάγνωση, ττην ην πρόληψη, π ρόληψη, τον τον προγεννητικό προγεννητικό έλεγχο έλεγχο και και τη τη γενετική γενετική συμβουλή σ υμβουλή στις στις περιπτώσεις περιπτώσεις ττων ων HD HD και και JHD. JHD. Η π πρόοδος ρόοδος ττων ων ννέων έων ττεχνολογιών εχνολογιών υ υποστηρίζει ποστηρίζει ττην ην ανάπτυξη α νάπτυξη μ μεθοδολογιών εθοδολογιών π που ου εείναι ίναι π πιο ιο ευαίσθητες, ευαίσθητες, ακριβείς και και ταχείες. ταχείες. Η καλύτερη καλύτερη κατανόηση κατανόηση της της ακριβείς μοριακής μ οριακής β βάσης άσης α απαιτείται π α ι τ ε ί τ α ι γγια ι α ττην ην α ανάπτυξη νάπτυξη λλελογισμένων ελογισμένων θ θεραπευτικών εραπευτικών π προσεγγίσεων. ροσεγγίσεων. Web links • http://ghr.nlm.nih.gov/condition/huntington-disease • www.mayoclinic.com/health/huntingtons-disease / DS00401 • www.huntington-study-group.org • www.sfn.org/briefings/huntingtons.html
© Copyright 2024 Paperzz
