El retraso mental y la microcefalia con hipoplasia pontocerebelosa (MICPCH), también conocido como retraso mental ligado al cromosoma X, sindrómico, tipo Najm (MRXSNA); déficit intelectual ligado al cromosoma X, tipo Najm ; trastorno del desarrollo intelectual ligado al cromosoma X, sindrómico, tipo Najm ; síndrome de discapacidad intelectual ligada al cromosoma X, microcefalia e hipoplasia pontocerebelosa ; y variaciones de estos términos, es un trastorno genético dominante ligado al cromosoma X poco frecuente de los bebés que se caracteriza por discapacidad intelectual e hipoplasia pontocerebelosa . Suele afectar a las mujeres; muchos hombres mueren antes del nacimiento o poco después. [2]
El trastorno está asociado con una mutación en el gen CASK . [3] Como ocurre con la gran mayoría de los trastornos genéticos, no existe una cura conocida para el MICPCH. [ cita requerida ]
Los síntomas de MICPCH incluyen microcefalia progresiva , hipotonía , discapacidad intelectual, posible atrofia óptica, discapacidades motoras, hipoplasia del tronco encefálico/cerebelosa ( PCH ) y, en el cuarenta por ciento de los casos, epilepsia. [5] [6] El desarrollo de las habilidades motoras gruesas , como sentarse, pararse y caminar, está gravemente retrasado, junto con una restricción de las habilidades motoras finas . Algunas personas afectadas pueden caminar con ayuda, pero la mayoría de los pacientes con MICPCH dependen de sillas de ruedas. [5] Las características adicionales incluyen sueño interrumpido; pérdida auditiva neurosensorial, dificultades para alimentarse; y problemas gastrointestinales , incluido el estreñimiento y el reflujo gastroesofágico .
La MICPCH en varones puede presentarse con o sin encefalopatía epiléptica grave (síndrome de Ohtahara, síndrome de West o epilepsia mioclónica temprana), además de un retraso del desarrollo de grave a profundo. Cuando hay convulsiones, se producen de forma temprana y pueden ser intratables. [7] El pronóstico es malo para los varones con esta afección. [8] Las diferencias en el fenotipo entre niñas y niños surgen simplemente debido al hecho de que en los varones solo hay un cromosoma X y, por lo tanto, un gen CASK . Esto da como resultado que los varones con MICPCH no tengan proteína CASK funcional presente en sus cerebros, mientras que las mujeres tendrán aproximadamente el 50% de los niveles saludables.
Los espasmos epilépticos infantiles parecen ser un tipo de convulsión frecuente en personas que sufren de MICPCH. [9] Parece que las mujeres tienen más probabilidades de tener espasmos epilépticos de aparición tardía , mientras que los hombres son propensos a espasmos de aparición temprana ( espasmos infantiles ). [9]
Causa
La MICPCH es causada por variantes patógenas en el gen CASK . Este gen proporciona instrucciones para producir la proteína quinasa serina dependiente de calcio/calmodulina (CASK), una proteína que es esencial para la función cerebral. La CASK, al ser una proteína multidominio, interactúa con múltiples moléculas, incluidas la neurexina [10] , el sindecano [11] y Mint1 [12], desempeñando una importante función sináptica y posiblemente también un papel en la proliferación celular y la polarización celular [13] [14] Además, ahora se cree que la CASK está involucrada en la neurotransmisión [15] . La CASK se expresa ampliamente en el cerebro y su papel completo en la función cerebral aún no está claro.
Diagnóstico
La microcefalia congénita se diagnostica tras una resonancia magnética que muestra hipoplasia pontocerebelosa y una prueba genética positiva para una mutación patógena o probablemente patógena del gen CASK . Las pruebas iniciales suelen realizarse tras un diagnóstico de microcefalia en el primer año de vida. Se ha asignado un código de diagnóstico CIE-10 a la microcefalia congénita: Q04.3.
Herencia
El gen CASK se encuentra en el cromosoma X y, por lo tanto, se hereda de manera ligada al cromosoma X. Casi todas las mutaciones patogénicas conocidas son de novo , en lugar de heredarse de una madre o un padre afectados. Se está diagnosticando un espectro más amplio de fenotipos, y se han observado casos de herencia. [16] El riesgo para los miembros de la familia de un probando con un trastorno CASK depende del fenotipo (es decir, MICPCH o XLID ± nistagmo) en el probando. [17]
Es poco probable que los varones con variantes CASK -null sobrevivan más allá de la infancia. Se cree que esto se debe al adelgazamiento del tronco encefálico que conduce a insuficiencia respiratoria central, infección de las vías respiratorias y neumonía. [7] [8] El pronóstico para las mujeres es variable y no está completamente descrito. Se han producido casos de mortalidad en la adolescencia y en la adultez temprana. Se sabe que el inicio temprano de terapias regulares y terapias intensivas favorece el desarrollo. [18]
Historia
La proteína CASK se identificó por primera vez en 1996. [19] El gen CASK humano se describió por primera vez como un locus candidato para la atrofia óptica ligada al cromosoma X en 1998. [20] El primer paciente se describió en la literatura en 2007 [21] y una asociación entre una mutación del gen CASK y MICPCH se confirmó en 2008. [22] [23]
Apoyo
En Estados Unidos, la organización sin fines de lucro Project CASK está activando la investigación, involucrando a las familias afectadas y financiando ciencia de vanguardia para desarrollar tratamientos y una cura para los trastornos del gen CASK.
La organización sin fines de lucro CASK Research UK brinda apoyo familiar y subvenciones de investigación sobre MICPCH y sus condiciones asociadas.
^ "Discapacidad intelectual ligada al cromosoma X, tipo Najm | Centro de Información sobre Enfermedades Genéticas y Raras (GARD), un programa del NCATS". rarediseases.info.nih.gov . Consultado el 18 de julio de 2019 .
^ Burglen, L.; Chantot-Bastaraud, S.; Garel, C.; Milh, M.; Touraine, R.; Zanni, G.; Pequeño, F.; Afenjar, A.; Goizet, C.; Barresi, S.; Cousement, AL; Ioos, C.; Lázaro, L.; Joriot, S.; Desguerre, I.; Lacombe, D.; Des Portes, V.; Bertini, E.; Siffroi, JP; Billette de Villemeur, T.; Rodríguez, D. (2012). "Espectro de hipoplasia pontocerebelosa en 13 niñas y niños con mutaciones CASK: confirmación de un fenotipo reconocible y primera descripción de un paciente masculino en mosaico". Revista Orphanet de Enfermedades Raras . 7 (18): 18. doi : 10.1186/1750-1172-7-18 . PMC 3351739 . PMID 22452838.
^ Mukherjee K, Slawson JB, Christmann BL, Griffith LC (2014). "Las interacciones de proteínas específicas de neuronas de CASK-β de Drosophila se revelan mediante espectrometría de masas". Front Mol Neurosci . 7 : 58. doi : 10.3389/fnmol.2014.00058 . PMC 4075472 . PMID 25071438.
^ ab Moog, Ute; Kutsche, Kerstin (1993), Adam, Margaret P.; Everman, David B.; Mirzaa, Ghayda M.; Pagon, Roberta A. (eds.), "CASK Disorders", GeneReviews® , Seattle (WA): Universidad de Washington, Seattle, PMID 24278995 , consultado el 7 de noviembre de 2022
^ Burglen, Lydie; Chantot-Bastaraud, Sandra; Garel, Catherine; Milh, Mathieu; Touraine, Renaud; Zanni, Ginevra; Petit, Florence; Afenjar, Alexandra; Goizet, Cyril; Barresi, Sabina; Coussement, Aurélie; Ioos, Christine; Lazaro, Leila; Joriot, Sylvie; Desguerre, Isabelle (2012-03-27). "Espectro de hipoplasia pontocerebelosa en 13 niñas y niños con mutaciones CASK: confirmación de un fenotipo reconocible y primera descripción de un paciente masculino con mosaico". Orphanet Journal of Rare Diseases . 7 : 18. doi : 10.1186/1750-1172-7-18 . ISSN 1750-1172. PMC 3351739 . Número de modelo: PMID22452838.
^ ab Moog, Ute; Bierhals, Tatjana; Marca, Cristina; Bausch, enero; Biskup, Saskia; Bruna, Thomas; Denecke, Jonás; de Die-Smulders, Christine E; Evers, Cristina; Hempel, Maja; Henneke, Marco; Yntema, Helger; Menten, Björn; Pietz, Joaquín; Pfundt, Rolph (12 de abril de 2015). "Conocimientos fenotípicos y moleculares sobre los trastornos relacionados con CASK en los hombres". Revista Orphanet de Enfermedades Raras . 10 : 44. doi : 10.1186/s13023-015-0256-3 . ISSN 1750-1172. PMC 4449965 . PMID 25886057.
^ ab Mukherjee, Konark; Patel, Paras A.; Rajan, Deepa S.; LaConte, Leslie EW; Srivastava, Sarika (21 de julio de 2020). "Supervivencia de un paciente masculino portador de la mutación CASK Arg27Ter hasta la adolescencia". Genética molecular y medicina genómica . 8 (10): e1426. doi :10.1002/mgg3.1426. ISSN 2324-9269. PMC 7549553 . PMID 32696595.
^ ab Nakajiri, Tomoshi; Kobayashi, Katsuhiro; Okamoto, Nobuhiko; Bueno, Makio; Miya, Fuyuki; Kosaki, Kenjiro; Yoshinaga, Harumi (octubre de 2015). "Espasmos epilépticos de aparición tardía en una paciente con una mutación CASK". Cerebro y desarrollo . 37 (9): 919–923. doi :10.1016/j.braindev.2015.02.007. ISSN 1872-7131. PMID 25765806. S2CID 35591581.
^ Hata, Y; Butz, S; Sudhof, TC (15 de abril de 1996). "CASK: un nuevo homólogo de dlg/PSD95 con un dominio de proteína quinasa dependiente de calmodulina N-terminal identificado por interacción con neurexinas". The Journal of Neuroscience . 16 (8): 2488–2494. doi :10.1523/JNEUROSCI.16-08-02488.1996. ISSN 0270-6474. PMC 6578772 . PMID 8786425.
^ Cohen, Alexandra R.; Wood, Daniel F.; Marfatia, Shirin M.; Walther, Zenta; Chishti, Athar H.; Anderson, James Melvin (13 de julio de 1998). "La CASK/LIN-2 humana se une a la sindecan-2 y a la proteína 4.1 y se localiza en la membrana basolateral de las células epiteliales". Revista de biología celular . 142 (1): 129–138. doi :10.1083/jcb.142.1.129. ISSN 0021-9525. PMC 2133028 . PMID 9660868.
^ Butz, S.; Okamoto, M.; Südhof, TC (18 de septiembre de 1998). "Un complejo proteico tripartito con el potencial de acoplar la exocitosis de vesículas sinápticas a la adhesión celular en el cerebro". Cell . 94 (6): 773–782. doi : 10.1016/s0092-8674(00)81736-5 . ISSN 0092-8674. PMID 9753324. S2CID 12465062.
^ Caruana, Georgina (2002). "Estudios genéticos definen las proteínas MAGUK como reguladoras de la polaridad de las células epiteliales". Revista Internacional de Biología del Desarrollo . 46 (4): 511–518. ISSN 0214-6282. PMID 12141438.
^ Qi, Jie; Su, Yongyue; Sol, Rongju; Zhang, colmillo; Luo, Xiaofeng; Yang, Zongcheng; Luo, Xiangdong (11 de marzo de 2005). "CASK inhibe el crecimiento de las células ECV304 e interactúa con Id1". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 328 (2): 517–521. doi :10.1016/j.bbrc.2005.01.014. ISSN 0006-291X. PMID 15694377.
^ Mori, Takuma; Kasem, Enas A.; Suzuki-Kouyama, Emi; Cao, Xueshan; Li, Xue; Kurihara, Taiga; Uemura, Takeshi; Yanagawa, Toru; Tabuchi, Katsuhiko (2019). "La deficiencia de la proteína quinasa serina dependiente de calcio/calmodulina altera el equilibrio excitatorio-inhibitorio de las sinapsis al regular negativamente GluN2B". Psiquiatría molecular . 24 (7): 1079–1092. doi :10.1038/s41380-018-0338-4. ISSN 1359-4184. PMC 6756202 . PMID 30610199.
^ Dubbs, Holly; Ortiz-Gonzalez, Xilma; Marsh, Eric D. (septiembre de 2022). "Variantes patogénicas en CASK: expansión de las correlaciones genotipo-fenotipo". American Journal of Medical Genetics Part A . 188 (9): 2617–2626. doi :10.1002/ajmg.a.62863. ISSN 1552-4825. PMID 35670295. S2CID 249433609.
^ Moog, Ute; Kutsche, Kerstin (1993), Adam, Margaret P.; Everman, David B.; Mirzaa, Ghayda M.; Pagon, Roberta A. (eds.), "CASK Disorders", GeneReviews® , Seattle (WA): Universidad de Washington, Seattle, PMID 24278995 , consultado el 7 de noviembre de 2022
^ DeLuca, Stephanie C.; Wallace, Dory A.; Trucks, Mary Rebekah; Mukherjee, Konark (19 de diciembre de 2017). "Una serie clínica que utiliza neurorrehabilitación intensiva para promover las habilidades cognitivas y motoras funcionales en tres niñas con mutación CASK". BMC Research Notes . 10 (1): 743. doi : 10.1186/s13104-017-3065-z . ISSN 1756-0500. PMC 5735954 . PMID 29258560.
^ Hata, Y; Butz, S; Sudhof, TC (15 de abril de 1996). "CASK: un nuevo homólogo de dlg/PSD95 con un dominio de proteína quinasa dependiente de calmodulina N-terminal identificado por interacción con neurexinas". The Journal of Neuroscience . 16 (8): 2488–2494. doi :10.1523/JNEUROSCI.16-08-02488.1996. ISSN 0270-6474. PMC 6578772 . PMID 8786425.
^ Dimitratos, SD; Stathakis, DG; Nelson, CA; Woods, DF; Bryant, PJ (15 de julio de 1998). "La ubicación de CASK humano en Xp11.4 identifica a este gen como candidato para la atrofia óptica ligada al cromosoma X". Genomics . 51 (2): 308–309. doi :10.1006/geno.1998.5404. ISSN 0888-7543. PMID 9722958.
^ Froyen, Guy; Van Esch, Hilde; Bauters, Marijke; Hollanders, Karen; Frints, Suzanna GM; Vermeesch, Joris R.; Devriendt, Koen; Fryns, Jean-Pierre; Marynen, Peter (octubre de 2007). "Detección de cambios en el número de copias genómicas en pacientes con retraso mental idiopático mediante CGH de matriz X de alta resolución: papel importante para el aumento de la dosis génica de los genes XLMR". Human Mutation . 28 (10): 1034–1042. doi : 10.1002/humu.20564 . ISSN 1098-1004. PMID 17546640. S2CID 25495518.
^ Hayashi, Shin; Mizuno, Seiji; Migita, Ohsuke; Okuyama, Torayuki; Makita, Yoshio; Hata, Akira; Imoto, Issei; Inazawa, Johji (15 de agosto de 2008). "El gen CASK albergado en una deleción detectada por array-CGH como un candidato potencial para un gen causante de retraso mental dominante ligado al cromosoma X". American Journal of Medical Genetics. Parte A. 146A ( 16): 2145–2151. doi :10.1002/ajmg.a.32433. ISSN 1552-4833. PMID 18629876. S2CID 33739467.
^ Najm, Juliane; Horn, Denise; Wimplinger, Isabella; Golden, Jeffrey A.; Chizhikov, Victor V.; Sudi, Jyotsna; Christian, Susan L.; Ullmann, Reinhard; Kuechler, Alma; Haas, Carola A.; Flubacher, Armin; Charnas, Lawrence R.; Uyanik, Gökhan; Frank, Ulrich; Klopocki, Eva (septiembre de 2008). "Las mutaciones de CASK causan un fenotipo de malformación cerebral ligado al cromosoma X con microcefalia e hipoplasia del tronco encefálico y el cerebelo". Nature Genetics . 40 (9): 1065–1067. doi :10.1038/ng.194. ISSN 1061-4036. PMID 19165920.