ARTICULO

Asociación entre el tamaño de las repeticiones y las características clínicas y patológicas de los portadores de las expansiones repetitivas del C9ORF72: estudio transversal de cohortes.

Marka van Blitterswijk PhD a, Mariely DeJesus-Hernandez BS a d, Ellis Niemantsverdriet BS a, Melissa E Murray PhD a, Michael G Heckman MS b, Nancy N Diehl BS b, Patricia H Brown MS a, Matthew C Baker BSc a, NiCole A Finch MS a, Peter O Bauer PhD a, Geidy Serrano PhD e, Prof Thomas G Beach PhD e, Prof Keith A Josephs MD f, Prof David S Knopman MD f, Prof Ronald C Petersen MD f, Prof Bradley F Boeve MD f, Prof Neill R Graff-Radford MD c, Kevin B Boylan MD c, Prof Leonard Petrucelli PhD a, Prof Dennis W Dickson MD a, Dr Rosa Rademakers PhD

Resumen

Contexto

Las expansiones de repeticiones de hexanucleótidos del marco abierto de lectura 72 del cromosoma 9 (C9ORF72) suponen la causa genética conocida más frecuente de demencia frontotemporal y enfermedad de neurona motora. Nosotros hemos comprobado si el tamaño de la expansión se asocia con la gravedad o el fenotipo de la enfermedad.

Metodo

Realizamos un estudio transversal de caracterización con Southern blot (Xpansize-2) en una cohorte de individuos con demencia frontotemporal, enfermedad de neurona motora, con ambas enfermedades y sin fenotipo clínico. Todos los participantes mostraban expansiones repetitivas GGGGCC en el C9ORF72, y se encontraba disponible un DNA de alta calidad de uno de los córtex frontales, cerebelo o sangre. Utilizamos técnicas de Southern blot y densitometría para estimar el tamaño de la repetición de las especies más abundantes de expansión. Comparamos los tamaños de las repeticiones entre diferentes tejidos mediante la prueba de los rangos con signo de Wilcoxon y la prueba con suma de rangos de Wilcoxon, y entre distintos subgrupos de la enfermedad mediante el test de suma de rangos de Kruskal-Wallis. Evaluamos la asociación del tamaño de las repeticiones con la edad de comienzo y la edad de la incorporación al estudio mediante un test de correlación de Spearman, y la asociación con la supervivencia tras el inicio de la enfermedad con modelos de regresión proporcional del riesgo de Cox.

Hallazgos

Estudiamos a 84 individuos con expansiones del C9ORF72: 35 presentaban demencia frontotemporal, 16 tenían demencia frontotemporal y enfermedad de neurona motora, 30 con enfermedad de motoneurona y tres no presentaban fenotipo clínico. Centramos nuestro análisis en tres subgrupos tisulares principales: córtex frontal (disponible en 41 pacientes [21 con demencia, 11 con demencia enfermedad motoneurona, 9 con enfermedad de motoneurona]), cerebelo (40 pacientes [20 con demencia frontotemporal, 12 con demencia y enfermedad de motoneurona y ocho con enfermedad de motoneurona]), y sangre (47 pacientes [15 con demencia frontotemporal, 9 con demencia y enfermedad de motoneurona y 23 con enfermedad de motoneurona] y tres portadores sin fenotipo clínico). Las longitudes de las repeticiones en el cerebelo eran menores (una media de 12.3 kb [sobre 1667 unidades repetidas], IQR 11.1 – 14.3) que las del córtex frontal (33.8 kb [sobre 5250 unidades repetidas], 23.5 – 44.9; p<0.0001) y que las de sangre (18.6 kb [s0bre 2717 unidades repetidas] 13.9 – 28.1 p<0.0002). Dentro de estos tejidos, no detectamos diferencia en la longitud de las repeticiones dentro de los subgrupos de la enfermedad (cerebelo p=0.96, córtex frontal p=0.27, sangre p=0.10). en el córtex frontal de los pacientes con demencia frontotemporal, la longitud de las repeticiones se correlacionaba con la edad de comienzo (r=0.63 p=0.003) y la edad en el momento de toma de la muestra (r=0.58 p=0.006); no detectamos tal correlación en las muestras de cerebelo o de sangre. Valorando las muestras de cerebelo respecto al total de la cohorte, la supervivencia tras el comienzo de la enfermedad era de 4.8 años (IQR de 3 a 7.4) en el grupo con expansiones mayores a 1467 unidades repetidas (el percentil 25 de las longitudes) frente a 7.4 años (6.3 – 10.9) en el grupo con expansiones menores (HR 3.27, 95%  IC de 1.34 – 7.95; p=0.009).

Interpretación

Detectamos una variación sustancial en los tamaños de las repeticiones entre las muestras de cerebelo, córtex frontal, y sangre, y mayores tamaños de repeticiones en el cerebelo parecen asociarse con una menor supervivencia. Nuestros hallazgos indican que el tamaño de las repeticiones sí afecta a la gravedad de la enfermedad, lo cual - si se reproduce en otras cohortes- debería ser relevante para el consejo genético.