DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE Y BECKER AVANCES EN EL DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO

Transcripción

1 AVANCES, TENDENCIAS Y CONTROVERSIAS DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE Y BECKER AVANCES EN EL DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO Dres. María S. Monges y Hugo A. Arroyo Servicio de Neurología. Hospital de Pediatría Juan P. Garrahan. INTRODUCCION La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es una de las enfermedades musculares más conocida, descripta en 1868 por el Dr. Guillaume Duchenne de Boulogne. Becker en 1953 y Watson en 1955 describieron una distrofia muscular ligada al cromosoma X de inicio tardío y lenta progresión, que actualmente es conocida como distrofia muscular de Becker (DMB). Recién en se logró identificar en ambas el defecto genético en el cromosoma Xp21 1,2 y un año más tarde se descubrió que la distrofina era la proteína comprometida. A la DMD y DMB se las agrupa bajo el nombre de distrofinopatías. El descubrimiento del defecto genético y proteico en las distrofinopatías y en otras miopatías ha permitido importantes avances en el reconocimiento y clasificación de las enfermedades musculares (Tabla 1). La DMD es la forma más severa de distrofia muscular causada por la ausencia de distrofina. Afecta 1 de cada 3500 nacidos vivos varones 3. Los pacientes presentan alteración de la marcha a partir de los 3 a 5 años con caídas frecuentes, dificultad para incorporarse del piso y subir escaleras, asociado a pseudohipertrofia gemelar. La debilidad muscular es progresiva llegando a un compromiso muscular generalizado con pérdida de la deambulación entre los 7 y 13 años, asociado a escoliosis, insuficiencia cardiorespiratoria y muerte alrededor de los 20 a 25 años 4,5. La DMB es causada por una disminución o alteración de la calidad de la distrofina y la evolución clínica es más leve que la DMD. Afecta a 1 cada varones nacidos vivos 6. Los pacientes tienen un inicio más tardío de los síntomas, con progresión lenta y variable. Si se presenta pérdida de la marcha, es en edades avanzadas de la enfermedad. El compromiso cardiológico es habitual. Otras enfermedades musculares (sarcoglicanopatías, etc.) pueden presentar un cuadro clínico similar, por otra parte, las distrofinopatías tienen formas de presentación atípicas. Hasta la actualidad no existe un tratamiento que cure la DMD. De los tratamientos utilizados hasta el momento solo los esteroides, como la prednisona y el deflazacort, han demostrado ser útiles ya que retrasan la pérdida de la deambulación, evitan las cirugías de escoliosis y preservan la función respiratoria y cardiaca 7,8. Tratamientos con terapia génica se encuentra en etapa experimental 9. Fisiopatología de la Enfermedad de Duchenne Existen diferentes isoformas de la distrofina en distintos tejidos: músculo (liso, esquelético, cardíaco), corteza cerebral, células de Purkinje y linfocitos. La distrofina ubicada en la región citoplasmática de la membrana celular de la fibra muscular, está compuesta por 4 dominios: el extremo de unión a la actina, la porción central (rod), un tercer sitio rico en cisteína, y el extremo carboxilo-terminal. Los últimos 2 dominios de la distrofina forman parte de un complejo de glicoproteinas. Este complejo sirve de unión entre el citoesqueleto de la fibra muscular y la matriz extracelular y está compuesto por: distroglicanos (α,β), sarcoglicanos (α,β,γ,δ,ε), sintrofinas (α 1,β 1 ), α-distrobrevina, 240 Medicina Infantil Vol. XII N 3 Septiembre 2005

2 TABLA 1:CLASIFICACION DE LAS ENFERMEDADES MUSCULARES. Nombre de la enfermedad Herencia Cromosoma Proteína Comprometida Distrofinopatías Distrofías musculares de cintura (LGMD) Distrofias musculares congénitas (DMC) Distrofias distales Otras distrofias musculares progresivas Miopatías congénitas Miopatías por exceso de filamentos Síndromes miotónicos Miotonías congénitas Parálisis Periódicas Miopatías metabólicas DMD XR Xp21 Distrofina DMB XR Xp21 Distrofina LGMD 1A AD 5q31-33 myotilina LGMD 1B AD 1q11-12 lamina A/C LGMD 1C AD 3p25 caveolina 3 LGMD 1D AD 6q23 LGMD 1E AD 7q32 LGMD 1F AD 7q LGMD 2A AR 15q15 LGMD 2B AR 2p12-14 LGMD 2C AR 13q12 gamma-sarcoglicano LGMD 2D AR 17q21 alfa-sarcoglicano LGMD 2E AR 4q12 beta-sarcoglicano LGMD 2 F AR 5q33 delta-sarcoglicano LGMD 2G AR 17q11-12 telethonina LGMD 2H AR 9q31-33 LGMD 2 I AR 19q13.3 de la familia de la fukutina DMC déficit de merosina AR 6q22-23 merosina DMC con hipertrofia no progresiva AR 1q42 DMC con hipertrofia progresiva AR 19q13.3 de la familia de la fukutina DMC de tipo Ullrich AR 21q22/ 2q37 colageno 6 Rigid Spine syndrome AR 1p35-36 selenoproteina DMC déficit de alfa integrina AR 12p13 alfa integrina DMC de Fukuyama AR 9q31-33 fukutina Síndrome muscle-eye-brain AR 1p34-32 acetilglucosaminitraferasa Síndrome de Walker-Warburg AR 9q34 o-manosil-traferasa 1 DMC con quistes cerebelosos AR 19q13.3 de la familia de la fukutina DMC con mutación en el gen Large AR 22q12.3-q13 Large tipo Laing AD 14q11.2-q13 beta miosina tipo Welander AD 2p13.3-p13.1 tibial de tipo Udd AD 2q31-33 titina tipo Miyoshi AR 2p13.3-p13.1 diferlina tipo Nonaka AR 9p1-q1 N-acetilmanosaminkinasa Emery-Dreifuss XR Xq28 emerina Emery-Dreifuss AD 1q11-q23 laminina A/C Emery-Dreifuss AR 1q21=2 laminina A/C Fascioescapulohumeral AD 4q35 DM asociada a epidermolisis bullosa AR 8q24.13 plectina Miopatía nemalínica AD 1q21-23 alfa-tropomiosina Miopatía nemalínica AR 2q21.2-q22 nebulina Miopatía nemalínica AR 19q13.4 troponina Miopatía nemalínica AR/AD 1q42.1 alfa-actina Miopatía nemalínica AR/AD 9p13.2-p13.1 beta-tropomiosina Central core AD 19q13.1 receptor de la rianodina Miotubular XR Xq28 miotubularina Multiminicore AD/AR 1p36 selenoproteina Desminopatía AD/AR 2q35 desmina Alfa B-cristalinopatía AD 11q21-23 alfab-cristaline Por exceso de filamentos finos AD/AR 1q42.1 alfa-actina Miopatía miofibrilar 5q31-33 miotilina Steinert AD 19q miotilina protein kinasa Miopatía miotónica proximal AD 3q21 Thomsen AD 7q35 canal de cloro muscular Becker AR 7q35 canal de cloro muscular Hiperkalémicas AD 17q13.1-q13.3 canal de sodio muscular Hipokalémicas AD 17q13.1-q13.3 canal de sodio muscular Paramiotonías AD 17q13.1-q13.3 canal de sodio muscular Mitocondriales Lipidosis musculares Glucogenosis musculares Tabla modificada en base a la clasificación de las enfermedades neuromusculares de la Asociación Francesa de miología (AFM). Distrofia muscular de Duchenne y Becker 241

3 presenta con retraso en la adquisición de la marcha, en general después de los 18 meses. Los niños corren con dificultad, su marcha es torpe, lo que les ocasiona caídas frecuentes. Alrededor de los 4 años, les cuesta incorporarse del piso (maniobra de Gowers) y subir escaleras. Los pacientes con DMD presentan un fenotipo clínico muy característico con pseudohipertrofia gemelar, debilidad inicialmente proximal y simétrica a predominio de los miembros inferiores. A medida que la enfermedad progresa la debilidad aumenta, se hace generalizada y aparecen las retracciones de los ligamentos. Esto último es una causa importante de pérdida de la deambulación independiente y necesidad de usar silla de ruedas, alrededor de los 9.5 años (rango de 6 a 13 años). Es en esta etapa cuando aparece la escoliosis en el 90% de los casos 6. Los problemas respiratorios que presentan los pacientes por la debilidad de los músculos intercostales se ven agravados por la presencia de deformidades torácicas, lo que provoca un compromiso respiratorio restrictivo. La miocardiopatía dilatada es la complicación cardiaca más frecuente que aparece de forma insidiosa en los primeros 10 años de la vida. El deterioro progresa y alrededor de los 20 a 25 años se produce la muerte asociada a faccaveolina 3, laminina α 2 de la merosina. Además, en relación con el sitio c- terminal de la distrofina se encuentran los filamentos de actina, α-actina2 y β 1 integrina (Figura 1). Cuando la distrofina está ausente se pierde el equilibrio del complejo de proteínas, y la unión entre los componentes intracelulares y la membrana extracelular. Comienza así el proceso de degeneración de la fibra muscular. Luego se agregan repuestas humorales y celulares con invasión de macrófagos y células T citotóxicas a las células necróticas. Estas células expresan antígeno HLA1 lo que produce activación y depósito de complemento. Por lo tanto al defecto genético inicial le sigue un proceso inflamatorio que contribuye a la patogénesis de la enfermedad 10. Fenotipo clínico-patológico-genético Las distrofinopatías son de herencia ligada al cromosoma X recesiva por lo cual se manifiestan principalmente en varones. A pesar de ello existen casos de mujeres sintomáticas relacionados con un fenómeno de inactivación del cromosoma X 11, sindrome de Turner (XO) y alteración estructural o traslocación del cromosoma X. En la DMD el cuadro clínico más frecuente se Figura 1: Esquema que muestra la ubicación de la distrofina en relación con el resto de las proteínas de membrana muscular. 242 Medicina Infantil Vol. XII N 3 Septiembre 2005

4 tores respiratorios en el 40% de los casos y por insuficiencia cardíaca en un 10-40% de los pacientes. Los niños con DMD también pueden presentar anormalidades retinianas con ceguera nocturna y disminución del rendimiento intelectual con mayor compromiso en la inteligencia verbal 6. En la DMB los síntomas aparecen tardíamente con edad media de 12 años (rango entre 1 a 70 años). Aquellos pacientes con inicio de los síntomas antes de los 8 años son difíciles de diferenciar de los pacientes con DMD. Aproximadamente el 80% de los casos presentan dolor muscular y calambres relacionados con el ejercicio. Estos síntomas suelen mejorar con el descanso. La progresión de la enfermedad es lenta y más del 50% de los pacientes con DMB mantienen la deambulación después de los 40 años. Este grupo de pacientes presenta una alta incidencia de cardiomiopatía a pesar del escaso compromiso del músculo estriado. Los pacientes con DMD y DMB presentan un aumento de CPK mayor a 10 veces el valor normal y de las transaminasas. El espectro clínico de las distrofinopatías en muy amplio. Existen pacientes con aumento de CPK pero sin debilidad muscular, otros con compromiso únicamente de cuádriceps y casos que se manifiestan por una cardiomiopatía dilatada. En raras ocasiones la DMD puede presentarse con calambres, dolor y mioglobinuria asociada con el ejercicio 11 o como un lactante hipotónico. En estos casos los diagnósticos diferenciales deben hacerse con las miopatías metabólicas y con las distrofias musculares congénitas, respectivamente. Un cuadro clínico similar se puede observar en otras enfermedades musculares como las sarcoglicanopatías, la alteración de los α-distroglicanos (Fukutin related protein) y como presentación rara de la distrofia de Emery-Dreifuss. Los sarcoglicanos y los α-distroglicanos son proteínas de la membrana de la fibra muscular. El cuadro clínico de estas entidades es similar a las distrofinopatías, pero además pueden presentar macroglosia y escápulas aladas. En la biopsia muscular con técnicas de inmunohistoquímica se confirman la ausencia de sarcoglicanos o de α-distroglicanos y la presencia de distrofina. La distrofia de Emery-Dreifuss es una enfermedad muscular que se presenta por alteración de una proteína nuclear llamada emerina. Existe una forma ligada al cromosoma X. A diferencia de la DMD y DMB, los síntomas comienzan antes de los 10 años con compromiso de músculos bíceps y tríceps, retracciones en codos y columna cervical, y arritmias cardíacas. Las biopsias musculares de los pacientes con DMD y DMB muestran las siguientes características: fibrosis peri y endomisial con variable esclerolipomatosis interfascicular, variaciones del diámetro de las fibras con atrofia e hipertrofia de ambos tipos de fibras (1 y 2), contornos redondeados, necrosis, macrofagia y regeneración de variable magnitud (Figura 2). Figura 2: Distrofia Muscular: Fibrosis peri y endomisial, variación del diámetro de las fibras, contornos redondeados, con variable necrosis, macrofagia y regeneración (HE). Se utilizan 3 anticuerpos monoclonales (DYS1, DYS2, DYS3) para detectar la presencia de diferentes sectores de la distrofina. Los pacientes con DMD presentan ausencia de distrofina o hasta un 5% de la proteína (Figura 3). En cambio en las biopsias de los pacientes con DMB se observa una tinción atenuada o en parches por la presencia de una distrofina deficiente o disminuida (Figura 4). Con el Western blot se determina la cantidad y calidad de distrofina presente (Figura 5). El gen de las distrofinopatías es el gen humano más largo conocido hasta la actualidad 12. Está compuesto por 2.4 mb de DNA con por lo menos 79 exones separados por enormes intrones. Puede sufrir deleciones de gen entero, deleciones o duplicaciones de uno o más exones, pequeñas deleciones o inserciones y cambio de una base. En cuanto al defecto genético existen mutaciones que producen un stop codon prematuro que interrumpen el marco de lectura del RNA mensajero, esto determina ausencia de distrofina y el fenotipo severo de distrofinopatía, la DMD. Otras mutaciones permiten que el ARN mensajero pueda leerse correctamente y se produzca una proteína con el sitio N y C terminal intacto. Esto determina una distrofina de menor cantidad o calidad pero con una adecuada función. Este es el caso de la DMB. Los estudios genéticos actuales pueden detectar las mutaciones solamente en el 60 a 70% de los pacientes con DMD. El 60% se deben a deleciones y el 10% a duplicaciones. El resto de las alteraciones se deberían a mutaciones puntuales o rearreglos intrónicos. Existen controversias en cuanto a si es necesa- Distrofia muscular de Duchenne y Becker 243

5 Figura 3: Inmunomarcación negativa para distrofina en un paciente con DMD (DYS2). Figura 4: Inmunomarcación para distrofina en un paciente con DMB donde se observa tinción atenuada o en parches (DYS2). rio realizar biopsia muscular a todos los pacientes con sospecha clínica de distrofinopatía. Por un lado el grupo Americano (de la universidad de Washington) propone realizar inicialmente estudio molecular a todos los pacientes. Cuando el estudio es negativo o los pacientes son jóvenes sin antecedentes familiares y existen dudas si presentan una DMD o de una DMB, indican la biopsia muscular. Por el otro lado el grupo europeo a pesar de realizar el estudio molecular, también solicitan la biopsia ya que consideran que los niveles de distrofina en la biopsia muscular tienen mejor correlato con el fenotipo del paciente13. Qué podemos hacer hoy por los pacientes con DMD? A pesar de tratarse de una enfermedad incurable tenemos mucho para hacer. Inicialmente es importante confirmar el diagnóstico de DMD o de DMB para un adecuado consejo genético y determinar su pronóstico. Debemos saber que es posible cambiar el curso de la enfermedad. Para ello necesitamos un seguimiento multidisciplinario: ortopédico, kinesiológico, respiratorio, cardiológico, nutricional, psicológico y neurologíco. Como comentamos previamente una de las causas de la pérdida de la deambulación en los pacientes con DMD es la aparición de retracciones osteotendinosas. El tratamiento kinésico por medio de ejercicios pasivos y de elongación en las articulaciones de los 4 miembros, debe indicarse de forma regular y permanente desde el diagnóstico. Los padres deberán aprender a realizar los ejercicios y practicarlos en sus casas. Otra medida importante para evitar las retracciones, es el uso de valvas nocturnas. A medida que la enfermedad progresa el paciente va perdiendo fuerza y las contracturas se producen rápidamente. La tenotomía está indicada en 244 Medicina Infantil Vol. XII N 3 Septiembre 2005 Figura 5: Western Blot para distrofina en un paciente con DMB con alteración de las características de la distrofina (DYS2). ese momento. Es importante que el paciente, luego del primer día del postoperatorio, se pare y comience a caminar con apoyo. Estas medidas permiten prolongar dos años la deambulación14. Otra de las complicaciones frecuentes que pueden llevar a los pacientes con DMD a la muerte es la cardiomiopatía dilatada. Ante la detección precoz de anormalidades cardíacas progresivas deberán ser tratados con inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina. También se debe evaluar la posibilidad de agregar beta-bloqueantes15. Las infecciones respiratorias son causa de internación y muerte en pacientes con enfermedades neuromusculares. Por lo tanto se recomienda vacunar contra el neumococo e influenza y realizar

6 ejercicios kinésicos para mejorar la tos. En etapas más avanzadas de la enfermedad, esprirometrías seriadas, determinación de gases en sangre y monitoreo del oxígeno nocturno son necesarios para determinar el soporte ventilatorio que cada paciente necesita 16. El uso de ventilación domiciliaria indicado en un estadio oportuno de la enfermedad ha prolongado la sobrevida de estos pacientes 17,18,19. Actualmente está aceptado que el uso de corticoides puede modificar el curso natural de la enfermedad cuando se indican precozmente. Se realizó en Naarden en abril 2004 un workshop sobre tratamiento con corticoides en pacientes con DMD 20. El Dr. Mazur presentó los resultados de un metaanálisis y concluyó que la prednisolona a 0,75mg/kg/día y el deflazacort 0,9mg/kg/día mejoran la fuerza muscular en los pacientes con DMD. Otros autores confirmaron que el uso de corticoides retrasa la pérdida de la marcha, preserva la función respiratoria y posiblemente la función cardíaca, y evita las cirugías de escoliosis. Los mecanismos por los cuales los corticoides son efectivos aún no se conocen con certeza. Los posibles beneficios podrían estar relacionados con la inhibición de la proteólisis, la proliferación de mioblastos y la reparación miógena. Además tienen efecto inmunosupresor y antiinflamatorio, disminuyen el calcio citosólico y por último aumentan la producción de utrofina (proteína similar a la distrofina). Es importante tener en cuenta que la limitación del tratamiento está determinada por la aparición de efectos adversos por el uso prolongado con corticoides (Ej.: aumento de peso, cambios de conducta, cataratas, etc. Con la creación de modelos animales con distrofinopatías se comprobó que con la re-introducción de distrofina en un músculo deficiente se puede restaurar una función muscular adecuada. Con este fin se están realizando diferentes estrategias con terapia génica utilizando vectores virales y plásmidos 12. Recientemente se han publicado los resultados de un trabajo sobre terapia génica, en fase 1 de investigación. A nueve pacientes con DMD o DMB se les inyectó un plásmido con la secuencia completa de distrofina. A las tres semanas de la administración se observó la presencia de distrofina en las biopsias de 6 de los 9 pacientes estudiados 9. Con esta misma estrategia buscan lograr la sobreexpresión de proteínas del sarcolema como la utrofina y la α7β1 integrina. Para evitar la aparición de un stop codon precoz en la lectura del RNA existen tratamientos con aminoglucósidos y oligoribonucleótidos. Otra línea de investigación se basa en la terapia celular como la transferencia de mioblastos, que no ha nostrado hasta el momento ser útil o la transferencia de células precursoras con potencial miogénico (Stem cells) CONCLUSION La DMD fue la primera enfermedad muscular descripta y en la que se logró identificar el defecto genético y la proteína involucrada. El próximo paso es encontrar la forma de curar esta enfermedad. Para ello es necesario determinar con claridad su patogénesis y plantear nuevos enfoques terapéuticos. Por el momento debemos dedicar nuestro esfuerzo en mejorar la calidad de vida de estos pacientes y sus familias. El diagnóstico correcto y precoz nos permite asesorar a la familia sobre el riesgo en futuros embarazos y el pronóstico del paciente. Con la atención personalizada y multidisciplinaria desde el diagnóstico, podremos modificar el curso de la enfermedad. Agradecimientos Agradecemos la colaboración en la revisión del trabajo a la Dras. Lilien Cherkoff y Norma Romero, y a las Dras. Analía Taratutto y Fabiana Lubieniki, por las Figuras 2, 3, 4 y 5. REFERENCIAS 1. Hoffman EP, Brown RH, Jr., Kunkel LM. Dystrophin: the protein product of Duchenne muscular dystrophy locus. Cell 1987;51: Koening M, Hoffman EP, Bertelson CJ, et al. Complete cloning if the Duchenne muscular dystrophy (DMD) CDNA and preliminary genomic organization of the DMD gene in normal and affected individuals. Cell 1987; 50: Emery AE. Population frequencies of inherited neuromuscular disease- a world survey. Neuromuscular Disorders 1991;1: Dubowitz V. Muscle disorders in chilhood. 2 nd Edition, London: Saunders, Emery AEH, Muntoni F. Oxford Monographs on Medical Genetics. 3 rd Edition, Oxford: Oxford Medical Publucations, Karpati G. Structural and Molecular Basis of Skeletal Muscle Diseases, ISN Neuropath Press, Basel Biggar WD, Gingras M, Fehlings DL,et al. Deflazacort treatment of Duchenne muscular dystrophy. Journal of Pediatrics 2001; 138; Pandya S, Myers G, Moxley RT. Effect of daily prednisone on independent ambulation in patients with Duchenne dystrophy treated for up to 15 years. Neuromuscular disorders 2001; 11: Romero N, Braun S, Benveniste O, et al. Phase 1 Study of Dystrophin Plasmid-Based Gene Therapy in Duchenne/Becker Muscular Dystrophy. Human Gene therapy 2004; 15: Manzur A, Kuntzer T, Pike MG,et al. Glucocorticoid corticosteroids for Duchenne muscular dystrophy (Cochrane Reivew). Cochrane Library, Chichester, UK: Wiley; Romero N, De Lonlay P, Llense S, et al. Pseudo-metobolic presentation in Duchenne muscular dystrophy symptomatic carrier with de novo duplicayion of dystrophin gene. Neuromuscular Disorders 2001; 11: Chakkalakal,J.V., Thompson,J., Parks,R.J et al. Molecular, celular, and pharmacological therapies for Duchenne/Becker muscular Dystrophies. Faseb J. 2005;19, Muntomi F. Is a muscle biopsy in Duchenne dystrophy really necessary?.neurology 2001:57: Engel A. Myology. Third Edition. Usa: McGraw Hill Companies, Bushby K, Muntoni F, Bourke JP. 107 th ENMC international workshop: the management of cardiac involvement in muscular dystrophy and myotonic dystrophy. 7 th -9 th June 2002, Naarden, the Netherlands. Neuromuscular Disorders 2003; 13: Wallgren-Pettersson C, Bushby K, Mellies U,et al. 117 th ENMC Workshop: Ventilatory Support in Congenital Neuromuscular Disorders- Congental Myopathies, Congental Muscular Dystrophies, Congenital Myotonic Dystrophy and SMA (2).4-6 April 2003, Naarden, The Netherlands. Neuromuscular Disorders 2004;14: Distrofia muscular de Duchenne y Becker 245

7 17. Eagle M, Baudouin SV, Chandler C,et al. Survival in Duchenne muscular dystrophy: improvements in life expectancy since 1967 and the impact of home nocturnal ventilarion. Neuromuscular Disorders 2002;12: Gomez-Merino E, Bach JR. Duchenne muscular dystrophy: prolongation of life by noninvasive ventilation and mechanically assited coughing. American Journal of Physical and Medical Rehabilitation 2002;81: Jeppesen J, Green A, Steffensen BF,et al. The Duchenne muscukar dystrophy population in Denmark, : prevalence, incidence and survival in relation to the introductiuon of ventilator use. Neuromuscular Disorders 2003;13: Brushby K, Muntoni F, Urtizberea A, et al. Report of the 124 th ENMC International Workshop. Treatment of Duchenne muscular dystrophy; defining hte golg standards of management in the use of corticosteroids 2-4 April 2004, Naarden, The Netherlands. Neuromuscular Disorders 2004; 14: Nowak K J, Davies K E. Duchenne muscular dystrophy and dystrophin: pathogenesis and opportunities for treatment. EMBO reports 2004;5: Medicina Infantil Vol. XII N 3 Septiembre 2005