Miopatía nemalínica (Nemaline myopathy) - Genes ACTA1, NEB, TNNT1, TPM2, TPM3, CFL2, KBTBD13, KLHL40, KLHL41 y LMOD3

Las miopatías nemalínicas son un grupo de desórdenes neuromusculares congénitos que se caracterizan por la presencia de numerosas estructuras en forma de bastón, llamadas cuerpos nemalíticos. Normalmente se manifiesta desde el nacimiento, pero también hay casos tardíos en los que se manifiesta en la edad adulta. La gravedad muestra un espectro variable desde formas muy graves que pueden ser fatales en las primeras etapas de vida, a formas con una progresión lenta que permiten una vida relativamente normal.

La miopatía nemalínica se divide en seis tipos. En orden decreciente de gravedad, los tipos son: miopatía nemalínica congénita grave, miopatía nemalínica Amish, miopatía nemalínica congénita intermedia, miopatía nemalínica congénita típica, miopatía nemalínica de inicio en la infancia y miopatía nemalínica del adulto. Los tipos se diferencian por la edad de inicio y la gravedad de los síntomas; sin embargo, existe un solapamiento entre los diversos tipos. El tipo congénito grave es la más peligrosa y la mayoría de las personas con este tipo no sobreviven más allá de la primera infancia debido a la insuficiencia respiratoria. El tipo Amish afecta únicamente a la población amish de Pensilvania y suele ser fatal a comienzos de la infancia. El tipo más común de miopatía nemalínica, congénita típica, se caracteriza por debilidad muscular y problemas de alimentación que comienzan en la infancia. La mayoría de estas personas no tienen problemas respiratorios graves y pueden caminar sin ayuda. Las personas con el tipo de inicio en la infancia suelen desarrollar debilidad muscular en la adolescencia. El tipo de inicio adulto es el más leve de todos tipos. Por lo general,  las personas con este tipo desarrollan debilidad muscular entre los 20 y 50 de edad.

Entre los síntomas de todas las presentaciones de miopatía nemalínica siempre se encuentra la debilidad muscular proximal o generalizada, en ocasiones acompañada de retraso en el desarrollo motor y afectación facial (rostro alargado y sin expresión, con el labio superior en forma de V invertida y paladar ojival). La hipotonía congénita, debilidad respiratoria y dificultad para la deglución son habituales entre las formas precoces. Las formas de comienzo más tardío suelen manifestar como primer síntoma un trastorno de la marcha. Las infecciones respiratorias son relativamente frecuentes y son el problema principal de los individuos afectados en el período neonatal, donde pueden resultar fatales.

Este proceso puede ser debido a mutaciones en al menos diez genes identificados. Sin embargo, la mayoría de los casos de miopatía nemalínica con una causa genética conocida son debidos a mutaciones en uno de los dos genes NEB o ACTA1. Las mutaciones genéticas NEB representan alrededor del 50% de todos los casos, mientras que las mutaciones en el gen ACTA1 representan del 15 al 25% de todos los casos. Las mutaciones en otros genes asociados con miopatía nemalínica cada uno representan sólo un pequeño porcentaje de los casos. Algunos individuos con miopatía nemalínica no tienen una mutación genética identificada. La causa genética de la enfermedad se desconoce en estos individuos.

Estos genes codifican proteínas que desempeñan papeles importantes en los músculos esqueléticos. En el interior de las células del músculo esquelético, estas proteínas se encuentran en los sarcómeros, necesarios para la contracción muscular. Muchas de las proteínas asociadas con miopatía nemalínica interactúan en el interior del sarcómero para facilitar la contracción muscular. Cuando las células del músculo esquelético de las personas con miopatía nemalínica se tiñen y se observan bajo un microscopio, estas células suelen aparecer anormales y contienen estructuras similares a varillas denominadas cuerpos nemalínicos. Las mutaciones en cualquiera de los genes asociados con miopatía nemalínica dan lugar a la desorganización de las proteínas en los sarcómeros de los músculos esqueléticos. Las proteínas desorganizadas no pueden interactuar normalmente, lo que interrumpe la contracción muscular. La contracción muscular en mal estado produce debilidad muscular y las otras características de miopatía nemalínica.

El gen de la nebulina, NEB, situado en el brazo largo del cromosoma 2 (2q22), es el responsable de la mayoría de los casos de miopatía congénita. La nebulina es una proteína  que se expresa sólo en los filamentos delgados del músculo esquelético y que abarca aproximadamente el 3-4% de la proteína miofibrilar total. Este gen de 250 kb, se compone de entre 180-200 exones, ya que varios exones de la parte central del gen y de la región 3´ se expresan de forma diferencial según la isoforma y está, por tanto, sujeto a diversos procesos de splicing alternativo (corte y unión) Se han identificado más de 60 mutaciones en el gen NEB en las personas con miopatía nemalínica. Aunque se desconoce el proceso complejo de la expresión de las diversas variantes de la nebulina, se sabe que la mayoría de las mutaciones descritas hasta ahora alteran la expresión de la proteína mutante. Esto se traduce en un déficit o en una modificación de las variantes específicas de nebulina, lo que podría explicar la diversidad fenotípica entre los individuos con miopatía nemalínica debida a alteraciones genéticas en el gen NEB. El enorme tamaño del gen NEB dificulta y encarece su estudio completo. No obstante, en la mayoría de los casos, el gen NEB se encuentra mutado por una deleción que incluye al exón 55 y partes de los intrones que lo flanquean (54 y 55). Cuando la miopatía nemalínica es debida a mutaciones en el gen NEB, los signos y síntomas se manifiestan con frecuencia en el nacimiento o a comienzos de la infancia.

El gen ACTA1, situado en el brazo largo del cromosoma 1 (1q42.13), codifica una proteína denominada esqueleto α-actina. Las proteínas actina son importantes para el movimiento celular y la contracción muscular. Estas proteínas también contribuyen a mantener el citoesqueleto. La proteína codificada por el gen ACTA1, desempeña un papel importante en los músculos esqueléticos. En el interior de las células del músculo esquelético, es un componente esencial de los sarcómeros. Se han identificado más de 140 mutaciones en el gen ACTA1 en las personas con miopatía nemalínica. Algunas de estas mutaciones alteran la estructura o la función del esqueleto α-actina, haciendo que la proteína se agrupe formando agregados. Estos agregados interfieren con el funcionamiento normal de las células musculares. Otras mutaciones genéticas ACTA1 inhiben la codificación de cualquier α-actina del músculo esquelético, mermando la capacidad de las células de los músculos para contraerse. Cuando la miopatía nemalínica es debida a mutaciones en el gen ACTA1, la gravedad y la edad de inicio de los síntomas varían ampliamente.

La familia de cuatro genes que codifican proteínas de tropomiosina (TPM 1-4) generan más de 40 isoformas de éstas. Entre el 2-5% de los casos de miopatía nemalínica están causados por mutaciones en el gen TPM3, que se localiza en el brazo largo del cromosoma 1 (1q21.2) y que codifica para la α-tropomiosina o tropomiosina lenta (tipo I), específica de las fibras musculares esqueléticas. Las mutaciones encontradas hasta ahora en este gen se localizan en los exones 1a, 4, 5, 9a y 9b que son, o bien exones que codifican isoformas específicas del músculo, o bien exones que codifican tanto isoformas específicas del músculo como isoformas no musculares. Por ello, para el análisis del gen TPM3 deberían incluirse al estudio, en caso de no encontrar alterados los anteriores, los exones 2b, 3, 6b, 7 y 8 (en los que todavía no se han registrado anomalías). Por el contrario se pueden descartar aquellos que no codifican ninguna isoforma muscular: 1b, 6a, 9c y 9d.

La miopatía nemalínica generalmente se hereda con un patrón autosómico recesivo, lo que significa que ambas copias del gen en cada célula deben tener las mutaciones para que se exprese la alteración. Los padres de un individuo con una enfermedad autosómica recesiva tienen una copia del gen mutado, pero por lo general no muestran signos y síntomas de la enfermedad. Con menos frecuencia, este proceso se hereda con un patrón autosómico dominante, lo que significa que una copia del gen alterado en cada célula es suficiente para expresar la enfermedad. La mayoría de los casos son debidos a nuevas mutaciones en el gen y se producen en personas sin antecedentes de la enfermedad en su familia.

Pruebas realizadas en IVAMI: en IVAMI realizamos la detección de mutaciones asociadas  con miopatía nemalínica, mediante la amplificación completa por PCR de los exones de los genes ACTA1, NEB, TNNT1, TPM2, TPM3, CFL2, KBTBD13, KLHL40, KLHL41 y LMOD3, respectivamente, y su posterior secuenciación. Se recomienda iniciar el estudio por la región donde se localizan la mayoría de mutaciones del gen NEB (intrón 54-exón 55-intrón 55) y por los 6 exones que comprenden el gen ACTA1. En caso de no encontrarse ninguna alteración en estas regiones se sugiere, si así lo plantea el cliente, continuar por los exones del gen TPM3 que mayor probabilidad presentan de encontrar mutaciones: 1a, 4, 5, 9a y 9b. También se ofrece la posibilidad, si así se requiere, de la secuenciación del resto de exones del gen TPM3 que codifican isoformas musculares (2b, 3, 6b, 7 y 8) y de los genes TNNT1, TPM2, CFL2, KBTBD13, KLHL40, KLHL41 y LMOD3.

Muestras recomendadas: sangre extraída con EDTA para separación de leucocitos sanguíneos, o tarjeta impregnada con muestra de sangre desecada (IVAMI puede enviar por correo la tarjeta para depositar la muestra de sangre).