Ataxia de Friedreich

> Ataxia de Friedreich 

(FRDA. Comprende: FRDA1)

Autores: Sanjay I Bidichandani, MBBS, PhD; Pragna I Patel, PhD; Tetsuo Ashizawa, MD

Resumen:

Características de la enfermedad: La ataxia de Friedreich (FRDA) normalmente se caracteriza por una ataxia lentamente progresiva con inicio antes de la edad de 25 años, normalmente está asociada con reflejos del tendón deprimidos, disartria, respuestas de Babinski, pérdida del sentido de la posición y vibración, y cardiomiopatía. Aproximadamente el 25% de casos tienen una presentación "atípica" con el inicio más tarde (después de la edad de 25 años), los reflejos del tendón retenidos, y una progresión gradual inusual de la enfermedad. 

El diagnóstico: La inmensa mayoría de pacientes con FRDA tienen mutaciones identificables en el gen X25/FRDA (locus cromosomático 9q13), y se considera que tienen FRDA1. Raramente (<1%), los pacientes que se encuentran en el criterio de diagnóstico clínico para FRDA no tienen mutaciones identificables en el gen de X25/FRDA.

Diagnóstico:

La mayoría de los pacientes de FRDA1 muestran la mayor parte de los criterios obligatorios previamente establecidos. Sin embargo, siguiendo la identificación del gen X25 [Campuzano y otros 1996], los estudios han mostrado que hasta el 25% de los pacientes homocigotas para la expansión GAA en el gen X25 exponen una historia clínica atípica si se la compara con el criterio de diagnóstico clínico previamente establecido [Dürr y otros 1996, Schöls y otros 1997]. La confirmación por examen de ADN es recomendada en todos los pacientes quienes son sospechados de padecer clínicamente de FRDA.

Diagnóstico clínico:

Las pautas del diagnóstico clínico para FRDA fueron establecidas por Geoffroy y otros [1976] y refinados por Harding [1981].

Pautas obligatorias para FRDA:

• Ataxia progresiva
• Ausencia de reflejos en las piernas
• Edad de inicio antes de los 20 años [Geoffroy, 1976] o después de los 25 años [Harding, 1981].
• Disrtria, disminución en el sentido de la posición y/o percepción de vibración en los miembros inferiores, debilidad muscular [Geoffroy, 1976].
• Herencia autosómica recesiva, velocidad conductora de los nervios motores de >40 m/s con reducción o ausencia en la actividad nerviosa sensorial [Harding, 1981].

Conclusiones adicionales descriptas por Harding [1981]:

• Presencia de síntomas después de los cinco años del inicio: Disartria, falta de reflejos, debilidad piramidal en las piernas,
• Otros síntomas frecuentes: Escoliosis, pie cavo, cardiomiopatía o hipertrofia, atrofia óptica, sordera, intolerancia a la glucosa, o diabetes.

Examen genético molecular:

Los pacientes con FRDA quienes tienen mutaciones identificables del gen X25/FRDA se considera que padecen de FRDA1. Alrededor del 96% de los pacientes con FRDA1 son homocigotas para la expansión GAA en el intrón 1 del gen X25. El nivel del número de repeticiones GAA desde 7 a 38 se consideran alelos normales y desde 66 a mayor que 1700 tripletes se considera que son alelos que causan la enfermedad, el promedio de los pacientes contienen más de 600 repeticiones [Campuzano y otros 1996, Dürr y otros 1996, Epplen y otros 1997]. El examen basado en ADN para FRDA1 evalúa el genómico del ADN para la presencia de la repetición de expansión trinucleótida GAA en el gen X25. Aproximadamente el 4% de los pacientes con FRDA1 son heterocigotas para la expansión GAA en el nivel de un alelo causante de la enfermedad y una mutación muy pequeña en el otro alelo [Campuzano y otros 1996, Filla y otros 1996, Dürr y otros 1996, Cossée y otros 1997a, Bidichandani y otros 1997]. No ha sido reportado ningún paciente con FRDA1 por tener mutaciones pequeñas causantes de la enfermedad en ambos alelos X25.

Si un paciente tiene el típico fenotipo clínico de FRDA y solamente una expansión GAA simple en el nivel causante de la enfermedad, las chances son medianamente altas de que una mutación inactiva exista en otro alelo X25 [Campuzano y otros 1996, Filla y otros 1996, Cossée y otros 1997a, Bidichandani 1997]. Desde que muchos laboratorios de diagnósticos clínicos solo para examinar expansiones de repeticiones GAA, los laboratorios de investigación deben estar capacitados para documentar la presencia de otras mutaciones inactivas en un sujeto básico.

Tópicos no resueltos:

El largo de la repetición de menor tamaño asociado con la enfermedad todavía no ha sido claramente determinado; parece ser entre 66 y 120 tripletes. La interpretación del resultado de los exámenes de los casos dudosos puede llegar a ser complicado por diferencias en los métodos de estimación del tamaño de la expansión GAA. El nivel normal de la enfermedad del tamaño de la expansión GAA varia a medida que son estudiados más análisis de ADN. La interpretación de los resultados en los casos dudosos puede ser aún más complicada por la posibilidad de que el tamaño de la expansión GAA en los leucocitos no es necesariamente la misma que aquella que se observa en la patología de las porciones del sistema nervioso.

La detección del tamaño de la expansión de repetición GAA en individuos heterocigotos puede ser porque algunos alelos expandidos son difíciles de amplificar por el análisis de PCR. El tipo de análisis que debe ser usado en estos casos es el "Genomic Southern blot" para detectar el alelo expandido.

Descripción clínica

Los pacientes con FRDA típico desarrollan ataxia progresiva en la infancia o en la adolescencia temprana, comenzando con un balance pobre en la marcha, seguido por una voz pastosa y ataxia en los miembros superiores [Harding 1981, 1993]. El balance deficiente se acentúa en los lugares que carecen de luz, en ambientes oscuros o cuando el individuo cierra sus ojos. Cinco años después del inicio de la enfermedad, la mayoría de los pacientes exhiben disartría, disfagía, debilidad en los miembros inferiores, retraimiento del músculo extensor plantar, y perdida de reflejos. La marcha atáxica se debe mayormente a la perdida de información de la ubicación del cuerpo; manifestación del signo de Romberg.

La debilidad muscular se manifiesta a menudo y se destaca mayormente en los aductores y abeductores de la cadera; a medida que la enfermedad avanza, se vuelve evidente la debilidad en los músculos dístales. El dolor y la sensación de temperatura puede perderse en las extremidades dístales, especialmente en las piernas, con evidencia electrofisiológica de una neuropatía axonal sensitiva. Los movimientos extraoculares los cuales incluyen movimientos oculares irregulares, cálculos incorrectos de la distancia y fallas en el reflejo vestíbulo-ocular. La escoliosis, el pie cavo y el pie equinovaro son comunes. Las manifestaciones neurológicas son el resultado de la progresión degenerativa de la raíz del ganglio dorsal, columnas posteriores, tracto corticoespinal, y los tractos espinocereberales dorsales de la médula espinal y el cerebelo. Usualmente la examinación de MRI revela un cerebelo normal, pero el cordón cervical puede estar atrofiado.

La corea y la ataxia sensorial pura, raramente son las manifestaciones clínicas de FRDA [Hanna y otros 1998, Berciano y otros 1997]. La temblequeo y el sentido de la postura son normales en el 20 – 25% de los pacientes [Harding 1993, Dürr y otros 1996]. En el 20 % de los pacientes, la respuesta del extensor plantar se encuentra ausente Dürr y otros 1996].La cardiomiopatía es detectable en el 20% de los casos de FRDA [Harding y Hewer 1983]. Los síntomas vinculados con la cardiomiopatía ocurren en los estados tardíos de la enfermedad, pero ocasionalmente precede a la ataxia [Harding 1981, Lamont et al 1997]. Los síntomas subjetivos de esfuerzo excesivo de disnea y palpitaciones pueden estar presentes en casos avanzados, y arritmias, especialmente fibrilación auricular, y fallas frecuentes en el corazón en los estados tardíos de la enfermedad. El estudio de electromiograma (EKG) es anormal en dos tercios de los pacientes, la mayoría junto con ondas-T inversas extendidas [Harding y Hewer 1983]. El ecocardiograma muestra la evidencia de una cardiomiopatía hipertrófica en aproximadamente el 40% de los casos [Isnard y otros 1997].

La atrofia del nervio óptico, usualmente asintomática, ocurre en aproximadamente el 25% de los pacientes [Carroll y otros 1980]. La se presenta en el 10% de los pacientes [Harding 1981], la mayoría de los pacientes con la enfermedad ya avanzada muestran una distinción del habla deteriorada [Harding 1981, Ell y otros 1984].

La diabetes mielitus tiene lugar en el 10% de los casos [Harding 1981] y en un adicional del 20% pueden sufrir de intolerancia a la glucosa [Finocchiaro y otros 1988].

La velocidad de progresión en FRDA es variable. La edad promedio de la perdida de la locomoción es a los 25 años. El fallecimiento usualmente ocurre a mediados de cuarta década [Harding 1981]. De todas formas, fueron documentados casos que llegaron a la década de los sesenta y setenta. Frecuentemente el deceso está asociado a la cardiomiopatía y la diabetes, pero la neumonía debida a la disfásia también puede acortar el período de vida en pacientes con FRDA.

Para ser una enfermedad autosómica recesiva, los pacientes de FRDA despliegan una cantidad inusual de rasgos clínicos [Harding 1981]. Aproximadamente el 25% de los pacientes que tienen mutaciones identificables del gen X25 tienen características atípicas. Estos incluyen FRDA de inicio tardío (LOFA) [DeMichele y otros 1994], FRDA con reflejos retenidos (FARR), [Palau y otros 1995], FRDA de progresión lenta (en Acadianoss [Richter y otros 1996] y algunos caucásicos [Bidichandani y otros 1997]), y FRDA con cardiomioptía como los hallazgos predominantes [Harding y Hewer 1983].

FRDA de inicio tardío (LOFA). En aproximadamente el 15% de los pacientes de FRDA, la edad de inicio es mayor a los 25 años. La edad tope para la edad de inicio en los pacientes homocigotas para las expansiones GAA es de 51 años [Dürr y otros 1996]. Se observa una correlación importante negativa entre la edad de inicio y el largo de la expansión GAA en el más corto de los dos alelos expandidos. Los pacientes con LOFA frecuentemente exhiben menos de 500 repeticiones GAA en al menos uno de los alelos expandidos [Filla y otros 1996, Dürr y otros 1996, Montermini y otros 1997, Monrós y otros 1997]. La progresión de la enfermedad suele ser más lenta en los pacientes con LOFA comparados con aquellos que tienen FRDA típico [De Michele y otros 1994, Lamont y otros 1997].

FRDA con reflejos retenidos (FARR). FARR responde al 12% de los pacientes homocigotas para la expansión GAA [Dürr y otros 1996]. Algunos pacientes con FARR exponen reflejos muy vivaces en los tendones, incluso acompañados con contracciones. Los reflejos de tendones pueden estar retenidos por más de diez años desde el incio de la enfermedad [Schöls y otros 1997].

FRDA de progresión lenta. La progresión de la enfermedad es más lenta en Acadianoss con FRDA [Richter y otros 1996]. De todas formas, en las familias de origen Acadiano, la edad de inicio y las manifestaciones neurológicas son similares a aquellos quiénes tienen FRDA típico. Componen casos heterocigotas, los cuáles tienen una expansión GAA en el cromosoma 9 y una mutación en falta en el otro, estos pueden tener FRDA de progresión lenta [Bidichandani y otros 1997].

Correlaciones entre genotipo y fenotipo

La edad de inicio, la presencia de debilidad en las piernas, el tiempo antes del uso de la silla de ruedas, y la presencia de la cardiomiopatía, pies cavos, y la escoliosis, según las estadísticas, todos estos síntomas muestran una correlación con el tamaño de la expansión GAA [Filla y otros 1996, Dürr y otros 1996, Montermini y otros 1997a, Monrós y otros 1997]. Los alelos cortos con menos de 500 repeticiones GAA son asociados con el inicio tardío de los síntomas (por ejemplo: después de los 25 años). El menor tamaño de las dos repeticiones expandidas GAA expone la mejor correlación, informando un ~50% en la variación de la edad de inicio [Filla y otros 1996]. En suma, ha sido identificada una correlación entre el promedio del tamaño de las dos expansiones y la edad de inicio [Lamont y otros 1997]. De Michele y otros han encontrado que la expansión GAA más corta responde al 73% en la edad de inicio, y en el alelo hermano, la edad de inicio da cuenta de un adicional del 13%. La cardiomiopatía y la diabetes se ven con mayor frecuencia con alelos mayores a 700 repeticiones [Filla y otros 1996, Monrós y otros 1997, Isnard y otros 1997]. Isnard y otros encontraron una correlación entre el largo de expansión GAA y el grosor de la pared ventricular izquierda. También encontraron que el 81% de los pacientes con FRDA con el largo de las repeticiones mayor a 770 tripletes y el 14% de aquellos que tienen menos de 770 tripletes muestran evidencias de una hipertrofia ventricular izquierda. A pesar de la generalidad entre estas correlaciones de genotipos, no es posible especificar síntomas basados en el largo de la repetición GAA en casos individuales.

Los pacientes que tienen expansiones GAA en uno de los alelos X25 y una mutación puntual en el otro pueden tener un fenotipo atípico de FRDA moderado [Bidichandani y otros 1997, Bartolo y otros 1998]. La variabilidad restante en pacientes de FRDA puede ser debida a otros factores desconocidos incluyendo genética de fondo (por ejemplo: en los casos Acadianos), heterogeneidad somática de la expansión GAA [Montermini y otros 1997c, Machkhas y otros 1998], y otros factores no identificados. La variabilidad somática de los tejidos en el tamaño de las expansiones GAA es un mecanismo potencial para una correlación pobre entre el fenotipo clínico y el tamaño de la expansión determinado por los leucocitos [Machkhas y otros 1998].

Prevalencia

La prevalencia en la ataxia de Friedreich es de 2-4 por 100.000. FRDA es la ataxia hereditaria más corriente. La frecuencia de portadores es de 1 / 60 - 1 / 100.

Diagnósticos diferenciales

Frecuentemente FRDA es confundida con una forma de desmialinisación de una neuropatía sensorial y motora hereditaria tipo 1 (HMSN1 o CMT1), como algunos pacientes de HMSN1 presentan torpeza en la infancia, falta de reflejos y debilidad muscular en la extremidades [Harding 1993]. En niños con FRDA quienes no hayan desarrollado disartría o respuesta al extensor plantar, el diagnóstico de HMSN1 puede ser difícil de excluir basándose exclusivamente en la historia clínica. Las conclusiones de electrodiagnóstico que respaldan al diagnóstico para FRDA incluyen los siguientes:

• La velocidad de conducción del nervio motor mediano >40 m/s
• Ausencia o amplitud reducida del nervio sensorial de actividad potencial
• Ausencia del reflejo H
• Tiempo anormal de conducción del motor central después de la simulación magnética transcranial [Claus y otros 1988, Cruz-Martínez & Anciones 1992]

Puesto que los pacientes que padecen de HMSN1 tienen el NCV motor lento mientras que los que sufren de FRDA no, los estudios de conducción nerviosa podrían ser aprovechables en la diferenciación clínica de estos dos desordenes. De todas formas, el examen de ADN da un enfoque más definitivo.

La deficiencia de la vitamina E, la cual puede estar causada por mutaciones en la transferencia de la proteína genética del a-tocoferol, abetalipoproteinemia, u otro tipo de grasa de mala absorción, debería ser considerado en casos con el fenotipo FRDA sin expansiones GAA [Hammans & Kennedy 1998, Cavalier y otros 1998]. La mayoría de los pacientes con deficiencia de vitamina E cumplen con el criterio de diagnóstico para FRDA, a pesar que el titubeo y la hiperquinesia son mayormente frecuentes en casos con deficiencia de vitamina E [Cavalier y otros 1998]. Este desorden puede ser tratado efectivamente mediante suplementos de vitamina E ininterrumpidamente de por vida.

Otros tipos de ataxias de inicio temprano, como la ataxia Telangiectasia, aquellas que se asocian con mutaciones en el ADN mitocondrial, síndrome de Behr (espasticidad, ataxia, atrófia del nervio óptico, y retraso mental) [Thomas y otros 1984], síndrome de Marinesco-Sjogren (ataxia cereberal, cataratas, retraso mental, corta estatura, y desarrollo sexual retardado) [Alter y otroas 1962] y enfermedades de inicio tardío como deficiencia de ß-hexosaminidase A (ataxia, neuronal motora en los miembros superiores e inferiores, demencia, y episodios psicóticos) [Willner y otros 1981], pueden ser diferenciables en virtud de sus características clínicas [véase ataxias hereditarias].

Tratamientos

No hay terapia aún conocida para retrasar, detener, o revertir la progresión de FRDA. Los removedores de radicales libres y antioxidantes (como la conenzyma Q10, N-acetyl cysteine, y la vitamina E [Véase Productos Farmacológicos]) actualmente están siendo considerados como tratamientos en prueba. Aunque el clorhidrato de amantadine ha mostrado resultados prometedores en uno de sus estudios [Peterson y otros 1988], en los estudios subsecuentes fracasaron en demostrar su eficacia. Recientemente, se vio que buspirone es efectivo en el tratamiento de las ataxias cereberales [Lou y otros 1995, Trouillas y otros 1997]. No obstante, así como buspirone es efectivo para las ataxias cereberales en pacientes de FRDA no está determinado que lo sea. Los tratamientos con agentes neurotrópicos también pueden ser interesantes. Los modelos de animales de ataxia han mostrado resultados prometedores con insulina, como el factor de crecimiento 1 (IGF-1) en restablecer las funciones cereberales [Zhang y otros 1996, Fernandez y otros 1998]. Sin embargo, estos modelos de animales tienen una degeneración en las células de Purkinje sin anomalías en el cordón espinal, sugiriendo que son modelos inapropiados para FRDA. Esos estudios no han sido aplicados a seres humanos que sufren de ataxia. A pesar de todo, en vistas del metabolismo inapropiado de la insulina en FRDA y los efectos terapéuticos vistos en pacientes con Esclerosis Lateral Amiotrófica [Lai y otros 1997], un ensayo con IGF-1 puede ser justificado en FRDA.

Con la creciente comprensión del mecanismo(s) molecular subyacente en FRDA, otras estrategias específicas de tratamientos patofisiológicos para FRDA están siendo consideradas. Por ejemplo, los tratamientos como flebotomía y de quelación férrica han sido pensados para disminuir la sobrecarga férrica en la mitocondria asociada a la deficiencia de la frataxina. De todas formas, las consecuencias de estos tratamientos en pacientes de FRDA son difíciles de predecir. Para asegurar con seguridad, los ensayos con modelos animales serán condiciones esenciales antes de proceder a ensayos clínicos.

La terapia génica como complemento de la perdida de función de la frataxina se ha tenido en consideración, a pesar de que las dificultades técnicas dificultan su uso en estos momentos. Una cantidad necesaria de investigación básica se necesitará antes de que la terapia génica sea viable como un tratamiento clínico.

Actualmente, el tratamiento para pacientes con FRDA resta en la comprensión. Apoyo psicológico, prótesis, bastones, sillas de ruedas, terapia física, y fonoaudiología son importantes para mantener activa la calidad de vida. Intervenciones ortopédicas para la escoliosis y deformaciones en los pies pueden ser necesarias. Los tratamientos asociados a las enfermedades cardíacas y la diabetes pueden ayudar para una mejor calidad de vida para los pacientes de FRDA.

Asesoramiento genético

El asesoramiento genético es el proceso que brinda a los pacientes y sus familias información de la naturaleza, herencia, y consecuencias de los desordenes genéticos para ayudarlos a estar informados médicamente y así tomar decisiones personales. En la sección a continuación se trata de evaluar el riesgo genético y el uso de historias familiares y exámenes genéticos para clarificar el estado genético para los miembros de la familia. Esta sección no tiene como intención dar un discurso en cuestiones personales o culturales para que los individuos puedan afrontar el tema o de prescindir la consulta con un profesional en genética.

Modo de herencia

FRDA1 se hereda de forma autosómica recesiva.

Riesgos para los miembros de la familia.

Imprescindiblemente, ambos padres de un niño diagnosticado con FRDA1 son portadores de una mutación en el gen X25. Dependiendo de las mutaciones en el sujeto en estudio, los portadores pueden tener 1) una repetición trinucleótida expandida GAA que se encuentra en los niveles anormales; 2) una premutación en la repetición del alelo GAA que se encuentra en el nivel normal y que está predispuesta a expandirse a niveles anormales como consecuencia de la inestabilidad de la repetición (Véase Alelos premutados y Tópicos no resueltos); o 3) una mutación precisa.

Los familiares consanguíneos de pacientes de FRDA tienen una probabilidad de riesgo del 25% de estar afectados.

El examen de portación es un tema consultado en forma reiterada por los familiares para saber que posibilidades tienen de ser portadores de FRDA1. Si dos mutaciones causantes de la enfermedad son identificadas en el gen X25 en el caso estudiado, un examen preciso de portación debe ser ofrecido a los integrantes de la familia. Los alelos en los niveles en la premutación pueden ser transmitidos sin sufrir alteraciones, o bien se pueden expandir (Véase Tópicos no resueltos).

Se ha discutido la posibilidad de herencia pseudo dominante [Harding y Zilkha 1981]. A pesar de eso, no hay ninguna evidencia clara de herencia pseudo dominante que se haya demostrado a la fecha. Una expresión parcial había sido detectada en hombres quienes son heterocigotos a causa de una larga expresión GAA [Lamont y otros 1997].

En la descendencia de los pacientes con FRDA1 siempre se hereda un alelo mutante del padre afectado. De todas formas, el niño solamente está en riesgo de ser afectado si el padre no afectado es portador de la mutación en el gen X25. Para saber si el padre no afectado es portador o no de la mutación, puede determinarse mediante un estudio de ADN.

Examen prenatal

Antes de considerar el examen prenatal, debe ser confirmada su posibilidad.

El examen prenatal se encuentra disponible clínicamente para las parejas quienes tienen un 25% de riesgo de tener un niño con FRDA1 y en quienes se sepa que tengan mutaciones que puedan causar la enfermedad. El extracto de ADN obtenido a partir de células obtenidas mediante amniocéntesis a partir de la 16 - 18 semana de gestación, o por una muestra del cordón umbilical (chorioric villus sampling –CVS-) a partir de las 9 - 11 semanas de gestación, ya pueden ser analizadas.

Genética molecular

Tabla 1. Genética molecular para FRDA1.

• Símbolo genético: X25/FRDA. Existen casos raros de heterogeneidad del locus genético [Smeyers y otros 1996, Kostrzewa y otros 1997].
• Locus cromosomático: 9q13 (FRDA1)
• Alelos normales, variantes / polimorfismos: El gen X25 consiste en siete exones empalmados alternativamente, seis de los cuales codifican uno de dos marcos abiertos de lectura [Campuzano y otros 1997]. Los exones de 1 al 4 empalman con el exón 5A que produce la mayor copia que codifica 210 aminoácidos de la proteína –frataxina-.

1. 1.La secuencia de repeticiones trinucleótidas GAA situada dentro de la secuencia Alu en el largo que exhibe el poliformismo en el intrón 1 [Campuzano y otros 1996, Montermini y otros 1997b, Cossée y otros 1997b]. Los cromosomas normales contienen entre 7 – 38 repeticiones GAA. Existe una distribución bimodal en medio de los cromosomas normales los cuales el 85% tienen <10 repeticiones GAA y el resto tiene de 12 – 38 repeticiones [rango normal]. Los alelos mayores a 27 repeticiones GAA son interrumpidos [CAGGAA] por una secuencia n [véase Alelos premutados más abajo]. La naturaleza de homoporina – homopyridimina en la región GAA, se conserva en estos casos.
2. 2.El poliformismo bialélico (TAA)2/(TAA)4 se sitúa a los 0.15 kb ‘3 de la repetición GAA en el intrón 1 [Montermini y otros 1997b, Bidichandani y otros 1998]. El alelo (TAA)2 se distingue en el ~10% de los cromosomas normales, pero muy raramente en los cromosomas expandidos.
3. 3.El intrón 3 contiene dos poliformismos. ITR3 es un dimorfismo C/T y F5225 es un marcador satelite (TCTA)n(TCCA)n [Cossée y otros 1997b].
4. 4.El intrón 4 es otro dimorfismo C/T (ITR4) [Cossée y otros 1997b].

• Los alelos que causan la enfermedad (mutaciones): La mayoría de los pacientes son homocigotos para la expansión trinucleotida GAA en el poliformismo normal (GAA)n en el intrón 1 [Campuzano y otros 1996]. El rango de tamaño asociado a la enfermedad es de 66 - >1700 tripletes [Campuzano y otros 1996, Dürr y otros 1996, Epplen y otros 1997], pero la mayoría de los alelos tiene >600 repeticiones. Esta mutación responde al 98% de todos los alelos de FRDA. Los alelos expandidos muestran un largo somático variable entre las células del mismo tejido y entre varios tejidos diferentes [Campuzano y otros 1996, Pianese y otros 1997, Montermini y otros 1997c, Machkhas y otros 1998]. La repetición GAA se vuelve inestable durante la línea de germen [Pianese y otros 1997, Monrós y otros 1997, De Michele y otros 1998b]. Se ven contracciones que exceden el número de expansiones y un claro efecto paternal. Mientras que las transmisiones maternales resultan tanto en expansiones y contracciones, las transmisiones paternales predominantemente se contraen en la repetición. Pinase y otros y De Michele y otros encontraron que el tamaño de la expansión GAA siempre era más corto en el esperma que en la sangre, dando una explicación biológica para el fenómeno antedicho. Delatyki y otros mostraron que una premutación de un alelo con 100 repeticiones GAA se expandieron hasta contener 320 repeticiones en una muestra de esperma, indicando que la premutación de los alelos se comportan diferente en el comienzo del desarrollo de las células comparado con las expansiones largas. Se Calcula que aproximadamente el 4% de los pacientes son heterocigotas con una expansión GAA en uno de los cromosomas y una mutación puntual en el alelo X25 homologado [Campuzano y otros 1996, Filla y otros 1996, Dürr y otros 1996, Cossée y otrosl 1997a, Bidichandani y otros 1997]. Se cree que todas son mutaciones perdidas, consecuente del patrón de herencia autosómica recesiva [tabla 2]. Hasta ahora no ha sido reportado ningún paciente de FRDA con mutaciones puntuales en ambos alelos.

Tabla 2: Mutaciones puntuales combinadas en pacientes de FRDA homocigotas.

• Alelos premutados: Las repeticiones GAA en los alelos puros [ininterrumpidos] en la categoría de "expansión normal", puestas en orden desde 34 a 66 tripletes se ha visto que se han expandido al tamaño de la enfermedad [Cossée y otros 1997b, Montermini y otros 1997b, Epplen y otros 1997]. Estos alelos, han sido referidos como alelos premutantes. Los alelos con 28 y 38 repeticiones GAA fueron hallados en expaciones de 29 y 62 repeticiones, respectivamente, sin asociación alguna con el fenotipo clínico. Un alelo de 34 repeticiones se ha expandido a 650 repeticiones en un caso, mientras que en otras cuatro instancias fue transmitido en forma estable [Montermini y otros 1997b]. Los alelos de 42 y 62 repeticiones tienen repeticiones expandidas al rango patológico [Cossée y otros 1997b]. Un alelo de 38 repeticiones mostró de expandirse a 66 y >400 repeticiones en dos eventos meióticos diferentes [Epplen y otros 1997]. Montermini y otros [1997b] reportaron que alelos normales largos interrumpidos por la secuencia (GAGGAA)n son usualmente estables y no deben ser considerados como premutaciones (Véase Tópicos no resueltos). Un alelo premutado que contiene 100 repeticiones GAA se ha demostrado que se expande en dos pasos de procesos; el esperma del individuo tiene 320 repeticiones GAA y su descendencia afectada tiene expansiones aun más largas [Delatycki y otros 1998].

Cossée y otros [1997b] mostraron por análisis de haplotype que la mayoría de los alelos normales y las expansiones comparten el mayor del mismo haplotype. Este haplotype nunca fue visto en alelos normales. Esto puede explicar que la mayoría (no todos) de los alelos normales expandidos pueden obedecer a un cromosoma simple afectado y que las expansiones se deriven de esta fracción, una posibilidad via las premutaciones intermedias.

• Producto del gen normal: El gen X25 codifica una proteína de 210 aminoácidos, frataxina, que se localiza en la membrana mitocondrial interna [Campuzano y otros 1996, Campuzano y otros 1997, Priller y otros 1997, Babcock y otros 1997, Koutnikova y otros 1997]. La región terminal del carbóxilo de la frataxina es altamente de evolución conservada [Campuzano y otros 1996, Gibson y otros 1996]. Se cree que la frataxina ha de ser un transportador de hierro putativo que regula el contenido del hierro en la mitocondria [Babcock y otros 1997, Koutnikova y otros 1997, Wilson y Roof 1997, Foury y otros 1997]. La frataxina muestra un tejido de expresión especifica. Además de ser expresada en tejidos que son afectados patologicamente en FRDA, la frataxina está también expresada en tejidos que tienen un índice metabólico elevado, incluyendo el hígado, el riñón y el corazón [Koutnikova y otros 1997]. La frataxina en los ratones se expresa en el desarrollo del sistema nervioso, con el cordón espinal mostrando una máxima expresión. Es apreciable en E10.5, incrementándose en E14.5, y posteriormente manteniéndose hacia el período posnatal [Jiralerspong y otros 1997]. Los ratones y la levadura de la frataxina homologada son procesadas por el proceso peptise mitocondrial (MPP, en inglés) y el chaperone mitocondrial Ssc2P, homologada de mt-Hsp-70, respectivamente [Koutnikova y otros 1998, Knight y otros 1998].

• Mecanismo(s) molecular de las mutaciones en FRDA: La expansión de la repetición trinucleotida GAA interfiere con la transcripción y es asociada con una deficiencia severa del empalme X25 mRNA para la expansión en pacientes homocigotas [Cossée y otros 1997a, Bidichandani y otros 1998]. La reducción en la medida del X25 mRNA, y en consecuencia en la proteína de la frataxina, directamente reladcionada con el tamaño de la expansión GAA en los pacientes [Campuzano y otros 1997]. Determinado el déficit severo asociado a las repeticiones muy largas, el total residual en X25 mRNA en los homocigotas para la expansión GAA está determinada como una función de la más corta de las dos repeticiones. Se cree que esta es la razón de la notable correlación que hay entre los aspectos clínicos en FRDA y el tamaño de la más corta de las dos repeticiones [Filla y otros 1996, Dürr y otros 1996, Montermini y otros 1997a]. La variabilidad somática en el tamaño de las expansiones GAA es un mecanismo potencial para la pobre correlación que hay entre el fenotipo clínico y el tamaño de la expanción estimada para los leucocitos. Machkhas y otros [1998] dieron parte de un paciente de FRDA moderadamente afectado que tenía una expansión GAA corta en la biopsia de nervio periférico comparada con su sangre. Especularon que un tamaño reducido similar podría estar presente en su tejido espino-cereberal.

Usando pruebas de transcripción in vitro e in vivo se ha demostrado que la secuencia de repetición del triplete GAA así mismo suministra un largo –y orientación- dependiente a la barrera de transcripción [Bidichandani y otros 1998, Ohshima y otros 1998]. El mecanismo exacto de esta interferencia de transcripción es desconocido, pero se cree que el resultado de lo asociado de la estructura non-B DNA es adoptada por la repetición de triplete GAA [Bidichandani y otros 1998].Las mutaciones puntuales en X25 observadas en general en FRDA resultan en alelos inválidos [Tabla 1]. Sin embargo, dos en al área sumamente conservada del carbóxilo terminal de la frataxina. La mutación I154F fue detectada con frecuencia al sur de Italia y está asociada con un fenotipo indistinguible en pacientes con FRDA homocigotas en la expansión GAA [Campuzano y otros 1996, Filla y otros 1996]. La mutación G130V, no obstante, es asociada con un fenotipo atípico y se cree que es por el resultado de la perdida parcial de la frataxina [Bidichandani y otros 1997]. El equivalente de estas dos mutaciones en ratones con frataxina demostraron una demora en el procesamiento de la peptidase mitocondrial (MPP). Ambos in vitro y en vivo en células de mamíferos [Koutnikova y otros 1998].

• Patología: La patología en la ataxia de Friedreich es el resultado de la falta de frataxina o su función. Los tejidos principalmente afectados en la ataxia Friedreich expresan niveles altos frataxina. Los estudios en modelos de levadura deficiente para la levadura de la frataxina homologada (Yfh1) ha sido crítico para comprender la función de la frataxina. Se ha encontrado que la frataxina se localiza en la membrana mitocondrial interna e interfiere con la levadura homologada resultando en una acumulación anormal de hierro mitocondrial, pérdida de ADN mitocondrial y deficiencia respiratoria. Se encontró que los niveles de suero de hierro y ferritina son normales en los pacientes de FRDA. Lamarche y otros [1993] han informado anteriormente la deposición intracitoplasmática granular de hierro en la cardiomiopatía asociada a FRDA. El tejido cardíaco de los pacientes de FRDA se vió que es deficiente en los aconitase y enzimas de hierro-azufre. Se cree por consiguiente que la muerte celular en FRDA es el resultado de la tensión oxidativa causada por el trastorno mitocondrial que a su vez se activa por la acumulación anormal de hierro y pérdida de ADN mitocondrial.