Análisis citogenético y genómico de un paciente con síndrome de Turner yt (2; 12): Reporte de caso.
El síndrome de Turner es un trastorno genético que afecta a las mujeres. Es causada por un cromosoma X ausente o incompleto, que puede presentarse en mosaicismo o no. Hay 12 casos de pacientes con síndrome de Turner que presentan alteraciones estructurales en cromosomas autosómicos.
El presente informe de caso describe a una paciente con una translocación recíproca heredada de la madre entre los cromosomas 2 y 12 con un mosaicismo de X monosomía 45, X, t (2; 12) (p13; q24) [95] / 46, XX, t ( 2; 12) (p13; q24) [5]. Mediante matrices de mapeo genético, se determinaron los genes alterados en el paciente dentro de los 23 pares de cromosomas. Estos genes se asociaron con las características clínicas del paciente mediante una herramienta bioinformática.
El síndrome de Urner (ST) es un trastorno cromosómico causado por una monosomía completa o parcial del cromosoma X. Afecta aproximadamente a 1 de cada 2500 niñas recién nacidas. Este es el único trastorno genético en el que la ausencia de un cromosoma completo es compatible con la vida [1]. Esta condición presenta varias variantes citogenéticas, siendo la monosomía 45, X la más frecuente (45-55%), seguida de cambios estructurales en un cromosoma X (25-30%) como isocromosoma del brazo largo, mosaico de isocromosomas, deleciones y anillo. cromosomas [1, 2].
En Ecuador, la monosomía del cromosoma X representa el 40,42%, el mosaico TS representa el 25,3% y las alteraciones estructurales del cromosoma X aparecieron en el 7,9% de los pacientes con TS [3]. El fenotipo del complejo TS se caracteriza por retraso del crecimiento, pubertad tardía, amenorrea primaria, disgenesia gonadal, insuficiencia ovárica, alopecia, hirsutismo, linfedema de las extremidades inferiores, displasia o hipoplasia ungueal, vitiligo, cuello corto y palmeado (pterigion colli), línea del cabello posterior baja en el parte posterior del cuello, pezones muy espaciados, pezones invertidos, tórax en forma de escudo, orejas de implantación baja y complicaciones a largo plazo como problemas renales, cardiovasculares y oftalmológicos [4]. Alrededor de dos tercios de las niñas con ST tienen el cromosoma X materno, descartando la posibilidad de error meiótico en las madres mayores [5].
Para el diagnóstico de ST, se necesita una evaluación física y pruebas citogenéticas. Las mujeres con 45, X se diagnostican al nacer, principalmente por sus características dismórficas y complicaciones cardiovasculares. Sin embargo, en otros casos el diagnóstico se pospone incluso hasta la adolescencia, cuando las niñas muestran ausencia de desarrollo puberal, amenorrea e infertilidad [6]. Dentro de las anomalías cromosómicas estructurales, las translocaciones se definen como el intercambio de segmentos cromosómicos entre dos cromosomas no homólogos. Hay dos tipos de translocaciones: recíprocas y robertsonianas [7].
Los reordenamientos cromosómicos resultantes pueden ser equilibrados o desequilibrados. Las rupturas de doble hebra son requisitos previos para las translocaciones y el fenotipo de los portadores de translocaciones desequilibradas depende del tamaño y la ubicación de la ruptura [8]. La coexistencia de translocaciones autosómicas y anomalías estructurales / numéricas del cromosoma X son raras veces reportadas, hay 12 casos publicados [9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]. Aquí describimos un paciente con síndrome de Turner en mosaico con una translocación recíproca heredada de la madre con puntos de corte en 2p13 y 12q24.
Informe clínico
La paciente nació en julio de 2000 a las 32 semanas de gestación tras el diagnóstico de oligohidramnios. Sus medidas al nacer fueron las siguientes: peso 2,4 kg (1,65 SDS), longitud 46,5 cm (1,53 SDS) y circunferencia de la cabeza 31,5 cm (1,75 SDS). Durante el primer año de vida, recibió terapia endocrina para mejorar el crecimiento y aliviar el dolor articular. Era la segunda descendencia de padres sanos, no consanguíneos, que habían tenido un aborto espontáneo previo (Fig. 1). A los 5 años, un ecocardiograma mostró que presenta insuficiencia tricuspídea leve e hipertensión arterial pulmonar (41 mmHg).
En la exploración física de la primera consulta médica de junio de 2006 se evidenció orejas de implantación baja, pectus excavatum, paladar ojival y pezones muy espaciados (fig. 2). Según los síntomas y el cariotipo, se diagnosticó ST. Desde los 7 años le han diagnosticado miopía. La segunda cita médica en 2012 confirmó el diagnóstico y determinó una translocación recíproca usando bandas G de tripsina de Giemsa (GTG). En 2015, tuvo trastornos de la tiroides y fue tratada con levotiroxina, además de que le extirparon las amígdalas. El paciente no tenía enfermedades cardiovasculares. Tenía una discapacidad intelectual leve. En la pubertad (15 años) presenta amenorrea primaria, mamas subdesarrolladas, artritis juvenil, displasia ungueal, baja estatura (1 m, - 9,76 SDS) y linfedema de los pies, por lo que usa plantillas ortopédicas para caminar. En el tercer examen médico, el paciente de 16 años tiene un retraso estimado de 3 años en la edad ósea. La paciente estaba en terapia de reemplazo hormonal (parches) para estimular el desarrollo sexual. Como una ecografía no mostró ovarios, se recomendó asesoramiento genético para superar futuras complicaciones de infertilidad.
Evaluación citogenética y genómica de probands y padres:
En 2006, el paciente fue diagnosticado con un mosaicismo de monosomía X 45, X [90] / 46, XX [10]. En 2012, con una mejor resolución de bandas G, una translocación recíproca con un 45, X, t (2; 12) (p13; q24) [95] / 46, XX, t (2; 12) (p13; q24) [5] se encontró cariotipo (Fig. 3a). Para determinar si la translocación fue hereditaria o de novo, sus padres fueron cariotipados. El padre tenía un cariotipo normal, 46, XY (Fig. 3b), mientras que la madre portaba la translocación recíproca 46, XX, t (2; 12) (p13; q24) y la transmitía a su hijo (Fig. 3c).
El intercambio cromosómico recíproco entre los cromosomas 2 y 12 se visualizó utilizando sondas de fluorescencia en los linfocitos del paciente. Las señales para las sondas 2pter (Agilent, Santa Clara), 2p23 (ALK) y 2p21 (EML4) (Abbott Molecular, Abbott Park, IL) estaban en un cromosoma 2 normal y en el cromosoma 12 derivado, der (12). Una señal del 12qter (Agilent, Santa Clara) se localizó en el telómero del cromosoma 12 y en el cromosoma derivado 2, der (2) (Fig. 4).
El ADN extraído de la paciente y su madre se hibridó en el CytoScan® 750 K Array por separado (Affymetrix, Santa Clara, CA, EE. UU.). Las matrices se procesaron en la estación Fluidics Affymetrix 450 y se escanearon con GeneChip ™ 3000 (Affymetrix, Santa Clara, CA, EE. UU.). El software utilizado para el análisis fue Affymetrix Chromosome Analysis Suite versión 2.1. Los umbrales de control de calidad fueron: SNPQC ≥ 15.0; MAPD ≤ 0,25; Ondulación SD ≤ 0,12. La configuración de suavizado estaba activada y la opción de unión marcó 25 marcadores, 200 kbp. Los datos del microarray se interpretaron de acuerdo con las anotaciones de la versión del genoma “Genome browser hg19, February 2009” (GRCh37 / hg19). Los resultados de la matriz del probando mostraron variaciones en el número de copias (CNV) en varios autosomas y cromosomas sexuales, siendo la pérdida del cromosoma X la mayor alteración genómica como se indica: arr [GRCh37] Xp22.33p11.22 (168,551_53,465,323) × 1 dn, Xp11.22 (53,465,326_53,477,877) × 4 tapete, Xp11.22q28 (53,477,878_155,233,098) × 1 dn. La pérdida de 155.05 Mb del cromosoma X involucró a 976 genes. En el cromosoma que participa en la translocación, el probando tiene las siguientes CNV: arr [GRCh37] 12q11q12 (38,012,530_38,385,512) × 1, 12q13.11 (46,515,130_46,538,053) × 1, 12q21.32 (88,497,575_88,499,437) × 1 mat, 2p24.3 (16,062,908_16,095,671) × 1, 2p22.3 (145,196,729_145,231,557) × 3. Ninguno de ellos en los breakpoints, lo que confirmó la presencia de una translocación balanceada (Fig. 5a). La ganancia del genoma completo de 3,05 Mb en el probando comprendía 68 genes, mientras que la pérdida de 184,70 Mb representaba 1018 genes. La madre mostró un total de 4,80 Mb de NVC, con una ganancia de 1,70 Mb y una pérdida de 3,11 Mb (Fig. 5b).
La monosomía del cromosoma X es la causa más común de ST (50%), seguida del mosaicismo de monosomía del cromosoma X (15-23%) [23]. Las hembras TS son típicamente más bajas y tienen pubertad retrasada, como se observa en nuestra paciente. Las enfermedades cardiovasculares (50%) y renales (33%) son comorbilidades asociadas, sin embargo nuestra paciente ha superado sus complicaciones cardíacas y nunca ha presentado afecciones renales [5]. La aparición y la gravedad de los síntomas varían según el porcentaje de mosaicismo 45, X / 46, XX. Los pacientes con mosaico TS no se sometieron a cirugía cardíaca ni tomaron medicación antihipertensiva [24].
Las translocaciones recíprocas son las estructuras más comunes con una incidencia aproximada de 1 en 500-625 nacidos vivos [25]. Pueden originarse por reordenamientos cromosómicos no homólogos, exposición a agentes genotóxicos que dañan el ADN o herencia familiar. Menos del 6% de los portadores de translocaciones recíprocas tienen características clínicas, como autismo, discapacidad intelectual o anomalías congénitas, debido a microdeleciones, duplicaciones o pérdidas intergénicas [26]. La madre de nuestro probando, que realizó la translocación, está completamente sana y no buscó atención médica [16]. Por el contrario, la búsqueda de asistencia médica de nuestra paciente debido a sus síntomas relacionados con el ST y el descubrimiento de la translocación recíproca fue un hallazgo incidental.
Rara vez se informa sobre la coexistencia de traslocaciones autosómicas y casos de ST. De los 12 casos publicados e incluyendo el caso reportado en este estudio, la translocación robertsoniana entre los cromosomas 13 y 14 fue la más frecuente (38,5%), seguida de t (1; 2) (15,4%). Las otras translocaciones autosómicas t (1; 9), t (2; 12), t (2; 22), t (4; 16), t (8; 19), t (15; 22) se encontraron únicamente en el ST pacientes. En los 13 casos, 9 fueron heredados, 3 de novo y no se detectó el origen de uno ya que no se examinó el cariotipo parental. Nuestro caso es la primera mujer con monosomía del cromosoma X en mosaico y una translocación recíproca que involucra a los cromosomas 2 y 12. Los puntos de corte se determinaron mediante citogenética convencional en 2p13 y 12q24. Las sondas FISH confirmaron que la región translocada en el cromosoma 2 comprendía el segmento de 2p21 a 2pter, mientras que en el cromosoma 12 se intercambió la banda terminal 12q24.
Teniendo en cuenta nuestra paciente y 8 de 12 casos con un fenotipo completamente descrito, las características más frecuentes fueron retraso en el crecimiento postnatal, línea de implantación posterior baja, orejas de asiento bajo, uñas dismórficas, amenorrea primaria, paladar ojival, cuello corto y palmeado, pezones con espacios amplios , linfedema de manos y pies, parámetros cardiovasculares normales y función renal (Archivo adicional 1: Tabla S3). Las últimas características mencionadas son un signo típico de TS sin ningún efecto fenotípico adicional asociado con las translocaciones, ya que los individuos tienen un complemento equilibrado de genes y los puntos de corte de translocación mapeados fuera de los genes codificadores o regiones reguladoras [27]. Nuestro probando mostró rasgos distintivos como discapacidad intelectual leve, miopía, pectus excavatum, problemas de tiroides y artritis juvenil, por lo que se especula que los genes responsables de este fenotipo pueden estar alterados.
Se ha sugerido que las translocaciones no afectan a la disyunción del cromosoma X en la gametogénesis, ya que se ha informado que el cromosoma X en un paciente con ST, portador de una translocación heredada de la madre, tenía un origen material [17]. En otros casos, las translocaciones recíprocas y las aberraciones del cromosoma X son de novo [16, 19, 22]. Los autores consideraron la posibilidad de que las translocaciones pudieran influir en la no disyunción durante las primeras etapas del desarrollo embrionario [15].
En las translocaciones recíprocas se forma un cuadrivalente en forma de cruz durante la gametogénesis y de acuerdo con las segregaciones cromosómicas se producen gametos equilibrados y desequilibrados. Los gametos resultantes se pueden agrupar en cuatro modos de segregación: alternativo, adyacente I, adyacente II, 3: 1 y 4: 0. De los 8 pares posibles de gametos, sólo un par resultó de la segregación alterna, uno genéticamente normal y el otro equilibrado, producirá descendencia viable cuando se fertilice [28]. El resto de modos de segregación conducirán a desequilibrios. Por lo tanto, lo más probable es que la segregación alternativa permita el nacimiento de nuestra paciente. En nuestro árbol genealógico, la esposa del tío materno tuvo un aborto espontáneo, por lo que se puede especular que él es un portador sano de la translocación t (2; 12) y que los abortos espontáneos podrían ser el resultado de su fertilización desequilibrada de gametos.
Nuestro grupo y otros han encontrado cambios cromosómicos adicionales junto con aberraciones cromosómicas estructurales, por lo que se realizó un análisis de copia de todo el genoma [8, 29]. Después de comparar las NVC de genoma completo en el probando con su madre, se encontró una ganancia neta de 1,36 Mb y una pérdida neta de 181,58 Mb. La ausencia de un cromosoma X contribuyó a una gran pérdida de pares de bases en el probando.
Combinando la información genética y la historia clínica, la correlación genotipo-fenotipo evidenció varios genes responsables de la expresión del fenotipo de Turner. Por ejemplo, el gen SHOX, ubicado en la región pseudo autosómica del cromosoma X, está asociado con la talla baja idiopática y el ST [30]. Esto es consistente con las anomalías del paciente en la altura corporal que requirieron tratamiento hormonal desde la niñez.
La prevalencia de insuficiencia ovárica y defecto visual podría explicarse ya que comparten una vía genética similar. El gen USP9X, ubicado en el cromosoma X, es responsable de la disgenesia gonadal en los casos de ST, mientras que en Drosophila juega un papel en el desarrollo de los ojos y los ovarios. Los defectos oculares no parecían estar correlacionados con ningún cariotipo TS o sus variantes [31]. Nuestra paciente ha sido diagnosticada de miopía en su niñez y durante su pubertad mediante una ecografía pélvica se confirmó la ausencia de ovarios. Otros genes como OPN1MW, PHEX, TEX28 están asociados con la miopía ligada al cromosoma X [22].
Para el análisis bioinformático de matriz de mapeo, se evaluaron genes autosómicos alterados exclusivamente en el probando. Los genes autosómicos comunes ganados o perdidos en la paciente y su madre no fueron considerados, ya que la madre estaba sana y posiblemente sus NVC eran benignas. Se ha informado que la discapacidad intelectual no es una característica del ST y que solo las anomalías estructurales de los cromosomas sexuales pueden causar trastornos mentales [32]. En este sentido, nuestro paciente tenía un deterioro cognitivo leve, que probablemente podría estar relacionado con genes autosómicos. En el análisis de enriquecimiento funcional, los trastornos cognitivos leves y la discapacidad intelectual fueron términos significativos. Además, otras complicaciones médicas, principalmente procesos cancerosos, se asociaron a términos relacionados con genes autosómicos en las regiones de CNV [22]. Por lo tanto, la vigilancia de la salud a largo plazo es muy recomendable en caso de que estas neoplasias tengan un inicio tardío.
La amplificación y secuenciación del gen MSH2 reveló que la paciente era heterocigótica para el polimorfismo rs2303428 (T / C), mientras que su madre era homocigótica para el alelo mutante (C / C). Los resultados de la matriz evidenciaron que la madre había perdido la región 2p21 que comprendía MSH2. Surgen dos posibilidades, una es que la región perdida tiene el alelo de tipo salvaje, en cuyo caso la madre era heterocigota o que la región perdida contiene el alelo mutante. Según la evidencia, el probando heredó el alelo mutante de su madre. MSH2 participa en el sistema de reparación del ADN y corrige el emparejamiento de pares de bases post-replicativo incorrecto. Forma un complejo heterodímero con MSH6, MSH3, que se une a los desajustes del ADN e inicia la reparación del ADN. Las mutaciones de MSH2 se han relacionado con el cáncer de endometrio y el cáncer colorrectal hereditario sin poliposis [32]. Las líneas celulares MSH2-deficiente exhibieron un reconocimiento defectuoso de desajustes, inestabilidad de microsatélites, aumento de la recombinación entre secuencias de ADN homólogas (regiones no idénticas), en otras palabras, una reducción de la estabilidad genómica. Los miembros de la familia con mutaciones de la línea germinal de MSH2 tenían mutaciones somáticas de desplazamiento del marco en el crecimiento celular, la apoptosis y los genes de reparación del ADN [33]. También se detectaron elevadas mutaciones de desplazamiento de marco en modelos de ratón heterocigotos Mhs2, lo que sugiere una haploinsuficiencia de este gen supresor de tumores [34]. Se puede plantear la hipótesis de que la haploinsuficiencia materna de MSH2 promovió la inestabilidad genómica que se transmitió a su descendencia.
En un caso familiar, madre e hija tienen anomalías en el cromosoma X y una translocación equilibrada con 45, X, t (4; 16) [2] / 46, XX, t (4; 16) [93] / 47, XXX, t (4; 16) [5] y 45, X, t (4; 16) [9] / 46, X, i (X) (q10), t (4; 16) [91] cariotipos en sus linfocitos, respectivamente [11]. Esto destacó la relevancia del análisis de los cromosomas parentales de los pacientes con ST con un recíproco, no solo para identificar el origen del sino también para evaluar si los padres portan anomalías numéricas del cromosoma X en forma de mosaico. La fertilidad normal en mujeres con 45, X podría explicarse por la presencia de una línea celular normal adicional en sus gónadas o la ausencia de mosaicismo gonadal. Annerén et al. [18] informó que una anciana mujer con síndrome de Turner en mosaico, con una translocación recíproca familiar detectada en linfocitos y fibroblasto, dio a luz a 3 niños con desarrollo normal y no tenía antecedentes de aborto. Los últimos casos mostraron que la asesoría genética en planificación familiar debe realizarse caso por caso.
Con todo, según los síntomas del paciente y la presencia de cariotipo en mosaico con una línea celular con pérdida del cromosoma X, se diagnosticó ST. Además, se observó una translocación recíproca heredada de la madre entre los cromosomas 2 y 12. Posiblemente el lado materno de la familia llevó la translocación equilibrada, ya que se observan abortos espontáneos recurrentes en el árbol genealógico. A través del análisis de matrices de mapeo genético, se pudo realizar una correlación genotipo-fenotipo. Los síntomas del paciente están estrechamente relacionados con la pérdida del cromosoma sexual homólogo. La combinación de técnicas de citogenética y biología molecular proporcionó un análisis completo de las alteraciones del genoma del paciente que ayuda al asesoramiento genético.
Referencias:
Leone, P.E., Yumiceba, V., Jijón-Vergara, A. et al. Cytogenetic and genomic analysis of a patient with turner syndrome and t(2;12): a case report. Mol Cytogenet13, 46 (2020). https://doi.org/10.1186/s13039-020-00515-0