Distrofia muscular de Duchenne

AUTORES

1. Jorge Sánchez Melús. Facultativo Especialista de Área. Servicio de Urgencias. Hospital Ernest Lluch Martín. Carretera de Sagunto-Burgos Km 254, 50300, Calatayud (Zaragoza).
2. Begoña Soler Lázaro. Enfermera. Centro Asistencial de Calatayud. Carretera de Sagunto-Burgos, s/n, 50300, Calatayud (Zaragoza).
3. Mikel Monteagudo Marugan. Enfermero. Hospital Ernest Lluch Martín. Carretera de Sagunto-Burgos Km 254, 50300, Calatayud (Zaragoza).
4. María García Sabroso. Enfermera. Hospital Ernest Lluch Martín. Carretera de Sagunto-Burgos Km 254, 50300, Calatayud (Zaragoza).
5. Marina García Aivar. Enfermera. Hospital Ernest Lluch Martín. Carretera de Sagunto-Burgos Km 254, 50300, Calatayud (Zaragoza).

RESUMEN

Las distrofias musculares son enfermedades primarias del músculo esquelético caracterizadas por tener un curso progresivo y hereditario. La enfermedad de Duchenne es la distrofia muscular más frecuente y la primera en ser descrita y caracterizada molecularmente. Se debe a un defecto en la distrofina. A continuación, veremos qué clínica nos puede hacer sospechar esta enfermedad y cómo llegar a su diagnóstico. No existe tratamiento farmacológico curativo.

PALABRAS CLAVE

Distrofia, genética.

ABSTRACT

Muscular dystrophies are primary diseases of the skeletal muscle characterized by having a progressive and hereditary course. Duchenne disease is the most common muscular dystrophy and the first to be described and characterized molecularly. It is due to a defect in dystrophin. Next, we will see which clinic can make us suspect this disease and how to reach its diagnosis. There is no curative pharmacological treatment.

KEY WORDS

Dystrophy, genetics.

DESARROLLO DEL TEMA

Las distrofias musculares son enfermedades primarias del músculo esquelético que se caracterizan por ser degenerativas, hereditarias y de curso progresivo. Se han descrito más de 30 defectos genéticos relacionados con proteínas tanto estructurales como enzimas, que parecen actuar como sustrato molecular en las distintas formas de distrofia muscular.

Existe una clasificación de distrofias musculares que es compleja porque, según el criterio empleado, cada tipo de distrofia se podría emplazar en un tipo concreto, pero el grupo más conocido es el de las distrofinopatías, que incluye fundamentalmente la enfermedad de Duchenne, la enfermedad de Becker y formas intermedias.

La enfermedad de Duchenne (Distrofia Muscular de Duchenne, DMD) es la distrofia muscular más frecuente y fue la primera en describirse y caracterizarse molecularmente. Se debe, como hemos dicho antes, a un defecto de la distrofina, proteína que une la actina a un complejo glucoproteico localizado en la membrana celular. Con su ausencia, el sarcolema sufre rupturas y, por ello se induce la necrosis muscular (de aquí el concepto de degenerativa).

Tiene una herencia recesiva ligada al sexo, pero sólo en un tercio de los casos se recoge una clara historia familiar de enfermedad. En el otro tercio la mutación es materna y en el otro tercio la mutación es del propio paciente.

Los primeros músculos afectados son los de la cintura pelviana, dentro de los cuales destacaremos al glúteo medio, que es el que condiciona la «marcha de pato» característica. Los pacientes deberán levantarse de una silla utilizando las extermidades superiores y apoyando las manos en las rodillas para facilitar la elevación del tronco, lo que conocemos como «signo de Gowers».

A continuación, afecta la musculatura distal tanto de las extremidades inferiores como de la cintura escapular, lo que facilita la aparición de contracturas musculares y de escoliosis.

También muy característica la pseudohipertrofia de las pantorrillas por sustitución de tejido muscular por tejido fibroso y graso. Los músculos bulbares (extraoculares) son enigmáticamente los únicos que no están afectados^3,5. Esto se estudió para ver una posible aplicación terapéutica y se observó que estos músculos son más resistentes a la necrosis debida a niveles de calcio intracelular elevado cuando los comparábamos con el músculo pectoral. Precisamente esa capacidad de mantener la homeostasis del calcio, mejor que otros músculos, los hace más resistentes⁵.

Incluso las funciones cognitivas pueden estar alteradas. El retraso mental es un efecto pleiotrópico (fenómeno por el cual un solo gen es responsable de efectos fenotípicos o caracteres distintos y no relacionados⁶) del gen de Duchenne y se cree que está asociado a la presencia de mRNA de distrofina en el cerebro⁷. Además, como no solamente afecta a musculoesquelético sino que también a músculo liso y cardiaco, pueden aparecer en estos pacientes cardiomiopatía y fallos respiratorios restrictivos progresivos².

Precisamente, la alteración de la función cardíaca puede ser el signo inicial, aunque existen otras formas clínicas (cardiomiopatía aislada, intolerancia al ejercicio e incluso formas sintomáticas de distrofias musculares en mujeres portadoras)². En estas mujeres portadoras la enfermedad empezaba más tarde, tenían también miocardiopatía dilatada, eran más sintomáticas y tenían más a menudo hipertensión, disnea y dolor en el pecho, con lo que estos hallazgos nos indicaban que estas mujeres se debían someter a una evaluación cardíaca de rutina, preferiblemente por ecocardiología^{3, 8}.

El inicio de la DMD ocurre antes de los 3 años. La edad media de diagnóstico de la DMD es de 4,6 años; la dependencia de la silla de ruedas ocurre a una edad de 10 años; el fallo muscular cardíaco se dio en el 15% de los pacientes con edad media de 21,5 años; la disfunción de músculo liso en el tracto digestivo o urinario ocurre en el 21% y 6% (respectivamente) de los pacientes a una edad media de 15 años³.

Estos pacientes perderán la capacidad de deambulación a los 10-12 años y suelen fallecer alrededor de los 25 años a causa de insuficiencia respiratoria (aunque estudios muestran que la edad media de muerte de estos pacientes es de 17 años⁴).

Aunque diagnostiquemos esta enfermedad a una edad temprana, la supervivencia no varía.

Existe otra variedad de distrofia muscular que es la de Becker, pero la distrofia muscular de Duchenne es más frecuente, se manifiesta más temprano y es más severa que la de Becker. Esta se caracteriza por una aparición más tardía, entre los 20 y 30 años con una deficiencia motora proximal de progresión variable y la supervivencia hasta alcanzar una edad relativamente avanzada es frecuente³. Aún así, ambas afectan principalmente a los varones.

Como datos epidemiológicos, la incidencia de la DMD es de 1/3,300 nacimientos de varones.

PRUEBAS A REALIZAR Y RESULTADOS ESPERADOS:

El diagnóstico de la DMD está basado en las manifestaciones clínicas, historia familiar y los hallazgos de laboratorio (creatin kinasa sérica está 100-200 veces por encima del nivel normal)². Recordemos que el valor normal es de 0 a 200.

Los estudios genéticos demuestran la deleción, duplicación o cualquier mutación sin sentido en el gen de Duchenne².

El diagnóstico diferencial se debe establecer con la distrofia muscular de Becker (comentado anteriormente, que se inicia a una edad más tardía, tiene mayor esperanza de vida y afecta más a varones), distrofia muscular del anillo óseo (Limb girdle muscular dystrophies, una agrupación de enfermedades dentro de las que se sitúan el LGMD 1, con herencia autosómica dominante, y el LGMD 2, con herencia autosómica recesiva)⁹.

Online Mendelian Inheritance in Man (ONIM) distingue dentro de este apartado 3 subapartados: Hemicigotos sintomáticos (varones), heterocigotos (mujeres) y variabilidad intrafamiliar. Recordemos como veremos en el siguiente apartado de tipo de herencia que esta es una enfermedad ligada al cromosoma X, de ahí estos términos.

Dentro de los Hemicigotos sintomáticos vemos que el diagnóstico clínico de los varones afectados es directo. La dificultad para andar desde los 3 años, debilidad progresiva muscular con pseudohipertrofia de pantorrillas y la elevación masiva de CPK permite el diagnóstico³. Para la confirmación utilizaremos la electromiografía y biopsia muscular. Precisamente con esto último debemos tener cuidado ya que los cambios inflamatorios vistos en las biopsias que se toman tempranamente pueden sugerir erróneamente un diagnóstico de polimiositis si no hacemos una tinción histológica para distinguir la distrofina.

En estos varones, para hacer un diagnóstico prenatal, se han utilizado distintos marcadores. El primero de ellos, es la CPK, donde se han documentado valores elevados de la misma en el cordón umbilical pero nunca se han probado y, además, se sabe que muchos otros factores pueden causar una elevación de la CPK. Ahora bien, si hacemos una punción placentaria y vemos valores de CPK elevados de sangre fetal junto con cambios histológicos en el músculo esquelético sí que probarían el diagnóstico fetal¹⁰.

Sin embargo, Bartlett et al señala que es mucho más fiable la utilización de un mapeo de deleciones para ver portadores y hacer el diagnóstico prenatal en lugar de RFLPs (Restriction Fragment Length Polymorphism) basándose en el hecho de que la mayoría de niños con DMD mostrarán deleciones. Si la deleción no puede ser identificada o RFLPs es confuso se utilizaría el immunoblotting, también llamado Western blot o inmunotransferencia (técnica utilizada para detectar proteínas específicas de una muestra) para analizar la distrofina. Incluso vemos que para hombres con manifestaciones clínicas evidentes, niveles de CPK elevados y biopsia muscular positiva, el immunoblotting debería hacerse primero ¹¹. Si este fuera normal, el paciente debería ser estudiado de otra enfermedad neuromuscular (es decir, podríamos descartar DMD). Pero si la distrofina estuviera ausente, podríamos diagnosticar DMD. Si por el contrario esta distrofina estuviera reducida o bien aumentada de tamaño, con o sin reducción de distrofina, pensaríamos en la distrofia muscular de Becker¹¹.

Por tanto cuando la distrofina está ausente, debemos sospechar de distrofia muscular de Duchenne. Es aquí donde deberían hacerse el test PCR y el análisis Southern blot para buscar deleción o duplicación. Con estos procedimientos detectaremos al 65% de los pacientes y con el Southern blot veremos el pronóstico en más del 90% de los casos.

Si aquí no encontramos ninguna deleción o duplicación, entonces sí que es necesario hacer RFLP¹⁵ (Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción), que son secuencias específicas de nucleótidos de DNA reconocidas y cortadas por enzimas de restricción (endonucleasas) y que varían entre individuos. Lo utilizaremos aquí porque el inconveniente de esto es que es una prueba muy laboriosa y que lleva mucho tiempo.

Una vez hemos hecho el diagnóstico, la información se puede aplicar también para detectar portadores y para el diagnóstico prenatal. En mujeres que tienen síntomas de distrofia muscular, utilizaremos la inmunoquímica para la distrofina:

– Si hay una pérdida irregular de distrofina se puede utilizar y cuando se encuentra la anormalidad, se puede seguir el mismo procedimiento de PCR, Southern blot y el RFLP (descrito anteriormente).

– Si la inmunoquímica es normal, debemos descartar DMD y estudiar otra enfermedad neuromuscular.

Para diagnosticar a pacientes heterocigotos, vemos que algunas mujeres portadoras tienen unos niveles de CPK normales, por tanto, se ha estudiado que hay un indicador que es tan sensible como la CPK, la isoenzima 5 de la lactato deshidrogenasa (LDH-5)¹². También tenemos otros indicadores que pueden estar elevados en estos pacientes portadores, como la hemopexina.

Asimismo, podemos utilizar, para mujeres asintomáticas sin deleciones o CPK elevada la isoenzima F6PD¹³.

Finalmente veremos la variabilidad intrafamiliar. Gracias al estudio de Sifringer et al, estudio relativamente actual ya que es de 2004¹⁴, vemos la variabilidad que existía entre dos hermanos, ambos diagnosticados de DMD pero con distinta expresión de la enfermedad en el hermano mayor quien, a la misma edad que el pequeño, ya tenía una distrofia bastante avanzada (retraso mental, silla de ruedas…). Se vieron 6 genes sobreexpresados de 3 a 20 veces en el menos afecto. Ejemplo de ello, la caseína quinasa 1, myosin light polipeptide 2 (MYL2) que es uno de los marcadores más sensibles de la regeneración de fibras musculares.

TIPO DE HERENCIA:

Herencia recesiva ligada al cromosoma X. Este patrón se caracteriza por:

1) Afectar sólo a varones.

2) Los varones afectados heredan el alelo mutante únicamente de su madre.

3) No existe transmisión de un varón a otro.

Por tanto, una mujer heterocigota para una mutación en el cromosoma X tiene un riesgo del 50% de tener un hijo que sea varón afectado. Este riesgo de transmisión será también del 50% para las hijas, pero como serán heterocigotas no se verán afectadas (serán portadoras).

Tenemos que destacar dentro de la herencia ligada al cromosoma X la regla de Haldane ¹⁶. Este genetista y biólogo británico (que incluso participó en la Guerra Civil Española) explicó en su teoría que dentro de la herencia ligada al cromosoma X, la proporción de mutaciones es alta debido a que los varones afectos con una mutación en el cromosoma X no pueden reproducirse y transmitir la mutación a la descendencia. Como un tercio de los cromosomas X de toda la población total están presentes en los varones, al tener una enfermedad grave ligada al cromosoma X y ser incapaces por tanto de reproducirse, éstos desaparecerán (morirán sin descendencia). Pero sus mutaciones serán reemplazadas por mutaciones nuevas, por tanto, un tercio de los varones con enfermedades severas ligadas al cromosoma X, sin antecedentes familiares tienen una mutación nueva.

Con esto, sólo me gustaría reseñar la posibilidad de una mutación nueva en el propio cromosoma X en lugar de la herencia, que sabemos que es recesiva y ligada al cromosoma X. Se pueden encontrar numerosos estudios donde se ve que es cierta la proporción de que un tercio de las mutaciones en varones serán nuevas. Podemos encontrarnos en esta situación distintos mecanismos, conocidos como mosaicos o mosaicismo, que pueden ser gonadal o somático.

El mosaicismo se define como la presencia de 2 ó más poblaciones celulares con diferente composición genética en un mismo organismo ¹⁷. Muchas veces, estas mutaciones son diagnosticadas como mutaciones de novo pero en realidad pueden pertenecer a mosaicismo germinal (gonadal) o bien somático. En la DMD hay estudios que relatan la presencia de ambos tipos de mosaicismos¹⁸.

1.- Mosaicismo gonadal: lo podremos reconocer cuando el paciente tiene un hermano afecto pero sus padres son normales (es decir, no tienen dicha patología). Eso es consecuencia de la mutación en alguna de las 30 divisiones de los gametos de la mujer o bien en alguna de los cientos de divisiones mitóticas de la línea germinal del hombre.

2.- Mosaicismo somático: presencia en un individuo de por lo menos dos líneas celulares somáticas que difieren en el genotipo, pero que derivan de un solo cigoto. En este caso ambos padres también serán normales.

ETIOPATOLOGÍA DE LA ENFERMEDAD:

El origen de la distrofia muscular de Duchenne lo tenemos que encontrar en el gen que lleva su mismo nombre, el gen de Duchenne, que es el Xp21.2. Este gen contiene la información para codificar una proteína, la distrofina. Esta proteína es la más grande del genoma humano y tiene la función de unir la actina a un complejo glucoproteico localizado en la membrana celular. Por tanto tiene una función de «pegamento o amortiguación», aunque no se conocen con exactitud la función de la distrofina ¹⁹.

Su función, por tanto, es la de prevenir el daño de la célula muscular durante el proceso de contracción muscular. En dicho gen, ocurren una serie de mecanismos que comentaremos en el siguiente apartado consecuencia de los cuales no hay distrofina en el organismo que posee dicha enfermedad.

Al no haber distrofina se producen una serie de daños en la membrana celular muscular por los que entran sustancias en el interior de la misma (Ca++) y a la vez deja salir de la misma otras sustancias (CPK, que no es grave tenerlo en la sangre, pero su presencia nos indica rotura de las membranas celulares musculares).

Será la entrada de este calcio el que provoque la activación de enzimas intracelulares que provocarán la destrucción de la célula muscular y la sustitución de este tejido por tejido fibroso o adiposo.

Con la sustitución del tejido muscular perderemos su función y nos quedarán las manifestaciones clínicas que hemos descrito anteriormente en el apartado del fenotipo de la enfermedad (escoliosis, pseudohipertrofia de pantorrillas, contracturas…).

GEN (O GENES) Y MUTACIONES ASOCIADAS A LA ENFERMEDAD:

La DMD no está ligada ni asociada a otras enfermedades ligadas al cromosoma X, como el daltonismo o G6PD. El gen causante de esta enfermedad es el gen que codifica la distrofina, que se llama gen DMD o gen de Duchenne, que consta de 79 exones. La mutación en el gen se puede encontrar en las dos distrofias musculares, la de Duchenne y la de Becker.

Este gen está localizado en el cromosoma X, en concreto en su brazo corto (por eso lo llamaremos Xp), siendo su localización concreta Xp21.2-p21.1. Es uno de los genes mejor descritos ya que se investigó y consiguió descifrar muy pronto. Este gen codifica un mRNA de 16kb. El producto final es una proteína citoesquelética bastoniforme de gran tamaño (427 kDa), que mide alrededor de 150nm.

Además de este gen, hay estudios donde se estudian distintos genes de pacientes seleccionados para ver la severidad de la enfermedad ²⁰. Se identificó en el músculo esquelético el alelo G de  rs28357094 en el promotor del gen SPP1 (secreted phosphoprotein 1), que codifica la osteopontina. Esta es una glicoproteína que junto con la osteonectina y osteocalcina son las principales componentes de la matriz ósea no colágena del hueso. Se cree que desempeñan un papel en la mineralización y en la unión de la fase mineral a la matriz. Este gen se estudió porque tiene un efecto importante tanto en la progresión de la enfermedad como en la respuesta a los glucocorticoides. En el músculo la osteopontina modula la inflamación y la fibrosis por una reducción del TGF-B, por ello en la DMD un polimorfismo en la región promotora de SPP1 (rs28357094) es un determinante de progresión de enfermedad. Por tanto, la presencia del alelo G está relacionada con un progreso más rápido de la enfermedad y menor fuerza muscular²⁰.

La mutación más común de esta enfermedad es la deleción de 1 ó más exones, hecho que ha sido constatado en aproximadamente el 60 a 65% de los pacientes²¹.

Además, también hay casos en los que nos encontramos duplicaciones. Estas se han visto que son más frecuentes es en extremo 5′ del gen, con una duplicación del exón 2, siendo esta la duplicación más identificada (recordemos que el gen consta de 79 exones).

Finalmente, también podemos encontrar mutaciones puntuales. Por ejemplo, en un estudio se vio que la disrupción de la lectura translacional en el extremo C-terminal está asociado particularmente a niños con retraso mental²². En concreto hay una proteína llamada Dp71 que está en la parte distal del gen DMD y que está presente en muchos tipos de células y tejidos que se cree que es responsable de esta manifestación clínica.

Hay que puntualizar que las deleciones y las mutaciones puntuales pueden causar la distrofia muscular de Duchenne o bien la distrofia muscular de Becker dependiendo de si el marco que se va a translacionar se pierde o se mantiene.

TRATAMIENTO:

No existe todavía tratamiento farmacológico curativo para la distrofia muscular de Duchenne. Un área de estudio activa consiste en restaurar la capacidad del gen mutado para producir la proteína afectada²³. Otros métodos utilizan el salto de exón (“saltan” la parte que causa problemas pudiendo utilizar la parte del exón que no está mutada para producir proteína muscular disponible, aunque es más corta). Es el mecanismo de acción del fármaco Eteplirsen aprobado por la FDRA en 2016, Golodirsen aprobado por FDA en 2019 y Viltolarsen en 2020^24,25,26. Su forma de administración es endovenosa, pero se necesitan más estudios para conseguir un tratamiento efectivo.

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