(1) Licenciado en Medicina y Cirugía. Servicio de Oftalmología. Hospital Miguel Servet. Zaragoza. España.
(2) Licenciada en Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular. Universidad de Zaragoza. España.
(3) Doctor en Medicina y Cirugía. Servicio de Oftalmología. Hospital Miguel Servet. Zaragoza. España.
(4) Doctor en Farmacia. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular. Universidad de Zaragoza. España.

Proyecto subvencionado PB-94-0567 de la Dirección General de Investigación Científica y Técnica y P24/97 de la Diputación General de Aragón.

La primera descripción de deleciones en el ADN mitocondrial (ADNmt) en pacientes con miopatías mitocondriales definidas por criterios clínicos e histológicos fue realizada por Holt et al en 1988 (1). Los estudios del ADNmt en pacientes con SKS han demostrado la presencia de diversas alteraciones, entre las que se incluyen deleciones parciales, con diferentes porcentajes del total de ADNmt delecionado y duplicaciones (2,3).

Presentamos los datos clínicos y resultados del estudio de deleciones parciales en el ADNmt de una paciente diagnosticada de SKS (4).

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

A nivel sistémico presentó los siguientes hallazgos: marcapasos endocavitario definitivo por disfunción sinusal y bloqueo auriculoventricular infrahissiano. Intolerancia al ejercicio y debilidad muscular progresiva, más acentuada en cintura escapular, con patrón miopático en el electromiograma de músculos deltoides y orbicular de párpados. Hiperproteinorraquia (170 mg/dl) con normalidad en el resto de parámetros bioquímicos, estudio citológico, microbiológico e inmunológico del LCR. CI=79 en el test WAIS (Wechsler Adults Intelligence Scale). Hipoacusia bilateral perceptiva del 70%, exclusiva para 4.000 c/s. Aumentos del lactato (37,92 mg/dl) y piruvato (1,12 mg/dl) plasmáticos. Aclaramiento plasmático de Fe59 radiactivo acelerado y depósito anómalo de Fe59 en áreas basales cerebrales. TAC cerebral normal.

El estudio endocrinológico (gammagrafía y hormonas tiroideas, PTH, Ca, P, fosfatasa alcalina, hormonas hipofisarias, sexuales y sus metabolitos en orina, cortisol, catecolaminas y test de glucagón), el estudio microbiológico sanguíneo y los niveles séricos de transaminasas y alanina fueron normales. El estudio con microscopia óptica a nivel del músculo esquelético detectó alteraciones compatibles con miopatía mitocondrial, siendo las muestras de piel y nervio periférico normales.

Estudio genético: Cariotipo 46,XX. El análisis de deleciones del ADNmt se realizó mediante la técnica de Southern blot a partir de sangre venosa y músculo esquelético. El ADN total fue sometido a digestión por la enzima de restricción PvuII que linealiza el ADNmt, reconociendo como punto de corte la posición 2.652 del ADNmt. La separación de fragmentos se obtuvo mediante electroforesis en geles de agarosa al 0,7%. Tras una transferencia por vacío a membranas de nylon, se realizó la hibridación con una sonda de ADNmt obtenida por amplificación de un fragmento de ADNmt de la región 16S ARNr-ND1 y marcada con digoxigenina. Los fragmentos de ADNmt se detectaron por fluorescencia y se impresionaron en placa de rayos X con el fin de estudiar el patrón generado por la digestión del enzima. La cuantificación de las diferentes poblaciones de ADNmt se realizó mediante densitometría. Las localizaciones de los límites de la deleción se determinaron mediante amplificación del ADNmt por la reacción en cadena de la polimerasa, clonación de los fragmentos amplificados y secuenciación de los mismos (5). En la muestra de músculo esquelético se detectó la presencia de una deleción parcial con un tamaño de 4.977pb y con un porcentaje del 72% del ADNmt delecionado (fig. 4). La deleción se localizó entre los nucleótidos 8.483 a 13.459, con afectación de las regiones ATPasa 8 y 6, COII, ND3, ND4L y ND5 (fig. 5). En las muestras de sangre venosa de la paciente y de dos hijos y una hija, todos ellos asintomáticos, no se encontraron deleciones (fig. 4).

Fig. 4

Fig. 5

La retinopatía pigmentaria es un dato frecuentemente asociado a las miopatías mitocondriales, habiéndose definido tres patrones diferentes de presentación (8). Nuestra paciente se ajustó al tipo de retinopatía, caracterizada por cambios similares a los de la retinitis pigmentaria con formación de pseudoespículas óseas, atrofia óptica y atenuación vascular. En general, la retinopatía pigmentaria en el SKS no sigue un patrón típico de retinitis pigmentaria con afectación inicialmente periférica y centrípeta, sino que presenta afectación predominante del fondo central y aproximadamente sólo el 50% de los casos desarrollan síntomas visuales en forma de déficit visual moderado.

El modelo de herencia en el SKS no ha sido todavía establecido. La presentación esporádica es la más frecuente y la aparición de una mutación espontánea es la hipótesis más aceptada, pudiendo ésta ocurrir en el oocito o en el cigoto. Un reciente estudio ha confirmado la existencia de oocitos que contienen niveles detectables (superiores al 0,1%) de una deleción que afecta a 4.977pb, similar a la detectada en nuestra paciente (9).

Las deleciones en el ADNmt descritas en diferentes estudios van desde 1,3 a 7,6Kb (7). La deleción detectada en nuestra paciente y que afecta a 4.977pb entre las posiciones 8.483 y 13.459, es la más frecuentemente descrita en el SKS en diferentes series y ha sido también descrita en otras miopatías mitocondriales (7,10). Este hecho ha sugerido la existencia de puntos en el ADNmt con mayor predisposición a la deleción (hot-spots).

La proporción de moléculas de ADNmt delecionado ascendió al 72% en nuestra paciente, situándose próxima al límite superior del rango detectado en diferentes estudios (entre un 25 a 93% del total de ADNmt delecionado) (7,11). Aunque no se ha podido demostrar correlación entre la severidad clínica o anomalías bioquímicas con la localización y tamaño de las deleciones o con el número de genomas delecionados, se ha propuesto la existencia de un umbral mínimo en el número de moléculas de ADNmt delecionado para la expresión fenotípica de la enfermedad (efecto umbral), situado en el 18% de ADNmt delecionado (12).

Algunos estudios no han encontrado deleciones en el ADNmt leucocitario de pacientes con deleciones del ADNmt muscular (1,13). En nuestra paciente las deleciones fueron detectadas en músculo pero no en sangre. Sin embargo, ha sido descrita la presencia de deleciones del ADNmt en diferentes tejidos (músculo esquelético, linfocitos, hígado y cerebro) de un mismo paciente. Dichas deleciones eran idénticas en extensión y localización en los diferentes tejidos de un mismo paciente, pero la proporción de ADNmt delecionado fue siempre superior en músculo esquelético (7).

2. La deleción del ADNmt que afecta a 4.977pb es la más frecuentemente detectada en el SKS.

3. El estudio de ADNmt debe realizarse en el tejido muscular afectado, ya que en sangre venosa pueden aparecer resultados negativos en pacientes con deleciones del ADNmt.

Presentamos el caso de una mujer diagnosticada clínica y anatomopatológicamente de síndrome de Kearns-Sayre. El análisis de la posible presencia de deleciones en el ADN mitocondrial se realizó en muestras de músculo orbicular y sangre venosa mediante la técnica de hibridación Southern y secuenciación. En la muestra de músculo se detectó la presencia de una deleción parcial con un tamaño de 4.977 pares de bases y con un porcentaje del 72% del ADN mitocondrial delecionado. La deleción se situó entre los nucleótidos 8.483 y 13.459. En las muestras de sangre venosa de la paciente y de tres de sus hijos no se encontraron deleciones.

El estudio de deleciones del ADN mitocondrial es una prueba útil en el diagnóstico del síndrome de Kearns-Sayre. El estudio del ADN mitocondrial se debe realizar en el tejido muscular afectado, ya que pueden aparecer resultados negativos en sangre venosa en pacientes portadores de deleciones del ADN mitocondrial.

We present a case of a woman with a clinical and anatomopathologic diagnosis of Kearns-Sayre syndrome. Orbicular muscle and venous blood samples were taken for the mitochondrial DNA analysis. Southern blot technique and sequencing studies showed the presence of a 4,977 base pair deletion in the muscle sample in a proportion of 72%. The deletion extended from nucleotids 8,483 to 13,459. No deletions were found in the venous blood samples of the patient and her son and daughter.

The study of mitochondrial DNA deletions is a helpful test in the diagnosis of Kearns-Sayre syndrome. It must be made in the affected muscle, since we may obtain negative results of venous blood samples in pathiens with mitochondrial DNA deletions.