1 Aspectos generales del Síndrome X FrágilDr. Josep Artigas Dra. Carme Brun Dra. Elisabet Gabau Hospital Parc Taulí Sabadell

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4 FMR1 TRANSCRIPCION mRNA FMR1 TRADUCCION FMRP

5 EXPANSION CGG FMR1 METILACION TRANSCRIPCION mRNA FMR1 TRADUCCION FMRP

6 Fra X. Bases Genéticas (1)Normal: 0-50 repeticiones Premutación: repeticiones: no metilados y productores de proteína FMRP Mutación completa: repeticiones: metilados y no productores de proteína FMRP La metilación del gen evita la producción de proteína FMRP

7 Fra X. Bases Genéticas (2)La expansión a mutación completa solo sucede cuando una mujer premutada pasa la mutación a sus hijos/as. Cuando un hombre premutado pasa el Cr X a sus hijas no hay expansión. El hombre pasa la premutación a las hijas pero no a los hijos.

8 Fra X. Bases Genéticas (3)Prevalencia de mujeres premutadas: 1/259 Prevalencia de retardo mental y mutación completa: hombres 1/ 4000 mujeres 1/

9 Características físicas. Faciales (1)Ausentes en el % Cara alargada Orejas prominentes Mentón prominente Prognatismo En mujeres se da el mismo fenotipo

10 Características físicas. Faciales (2)Otras menos típicas Fisuras palplebrales estrechas Macrocefalia Frente prominente Epicantus Estrabismo Hipotonia Paladar ojival Maloclusión dental

11 METODOS Cuestionario Principales manifestaciones y conductas propias del síndrome Enviado a través de las Asociaciones Españolas de X Frágil

12 PACIENTES N. PACIENTES: 106 ( 95 niños, 11 niñas)EDAD MEDIA (+/- 1.43) RANGO DE EDAD EDAD DIAGNOSTICO (+/-1.24) MUTACIONES: 3 premutación 62 mutación completa 1 mosaicismo 40 desconocido

13 Edad de diagnóstico Edad Año del diagnóstico

14 Desarrollo NIÑAS NIÑOS Inicio marcha 14.8 meses 19.2 meses p < 0.05Primeras palabras 1.8 años 2.8 años p < 0.01

15 PROBLEMAS DE NARIZ Y OIDOAlgún problema crónico 54 % Otitis media recurrente 40 % Sinusitis recurrente 4 % Tubos timpánicos %

16 Problemas oftalmológicosEstrabismo % Problemas refractivos 21 %

17 Problemas ortopédicosPies planos % Luxaciones articulares 9 % Luxación de cadera 5 % Hernias %

18 Problemas cardiológicosProlapso mitral Generalmente asintomático Valoración cardiológica si se ausculta un soplo Profilaxis de la endocarditis

19 Crecimiento y alteraciones endocrinológicasCrecimiento aumentado durante la infancia Disfunción hipotalàmica. Sotos-like Fenotip Prader-Willi

20 MACROORQUIDISMO 80-95 % adolescentes-adultos > 30 mlempieza a partir de los 8-9 años

21 Problemas neurológicosHipotonía Apneas obstructivas del sueño 10 % Convulsiones % Trastornos del sueño relacionados con la melatonina Problemas cognitivos Fenotipo conductual

22 Problemas del sueño Insomnio 14 % Roncar 45 %

23 Epilepsia Convulsiones 14 %Edad media de la primera crisis 5.4 (+/- 2.1) Rango de edad de la primera crisis (0 – 14) Edad media de la última crisis 7,7 (+/- 2.8) Rango de edad de la última crisis – 16

24 Fenotipo cognitivo Mutación completa: QI: 41 Mosaico: QI: 60Mutación completa/metilación parcial: QI: 88 13 % de los niños no tienen retardo mental K-ABC simultaneo>secuencial Score en aritmética (K-ABC) es el más bajo 30 % presentan < QI a lo largo de los años, sin perder habilidades

25 FENOTIPO CONDUCTUAL Conducta en sentido amplio (aspectos cognitivos e interacción social) asociada a un sindrome especifico con etiologia genética, en el cual no existe duda de que el fenotipo es resultado de la lesión subyacente

26 Fenotipo conductual (1)

27 Fenotipo conductual (2)

28 ¿se puede explicar el fenotipo conductual del síndrome x-frágil por el retraso mental y por el trastorno de déficit de atención/hiperactividad? brun c, artigas j, gabau e

29 pacientes y métodos (1) 30 pacientes varones afectados por el sxf.30 pacientes varones con rm, de edad similar y de nivel escolar similar al grupo de estudio 323 pacientes afectados de tdah, procedentes de consulta externa de la unitat de neuropediatria del hospital parc taulí de sabadell. el rango de edad de los pacientes está entre los 5 y 18 años.

30 pacientes y métodos (2) stanford-binet (terman-merrill, forma l-m) de 1975: prueba de inteligencia general, aplicable desde los 2 años hasta la edad adulta. para el grupo sxf y rm  cbcl 4-18 de achenbach, revisión de 1991: cuestionario de evaluación de la conducta de niños de 4 a 18 años. es contestado por los padres como método estadístico se utilizó la comparación de medias por la prueba t de student.

31 cbcl: cuestionario para padres, con 113 items sobre conductas concretas que permite valorar las siguientes escalas aislamiento quejas somáticas ansiedad/depresión problemas sociales problemas de pensamiento problemas de atención conducta delincuente conducta agresiva escala internalizante escala externalizante escala total

32 comparación de medias de edad y c. icomparación de medias de edad y c.i. de los grupos sxf y grupo control de rm SXF RM Edad (en meses) /-42.01 /- 43.6 p = 0.656 CI /-10.6 / p =0 .136

33 escalas sxf

34 51 % puntuaban significativamente en la escala total características conductuales en niños con sxf valoradas con la cbcl db bailey. north carolina 59 niños (4 – 12 años) valoración anual 51 % puntuaban significativamente en la escala total las puntuaciones más altas aparecían en atención, pensamiento y problemas sociales

35 conductas más frecuentes en el grupo sxf (1)no se puede concentrar o prestar atención por mucho rato nervioso, sensible o tenso actúa demasiado inmaduro para su edad vergonzoso tímido problemas con la pronunciación o el habla no puede sentarse quieto, intranquilo, demasiado activo trabajo escolar deficiente apegado a los adultos, demasiado dependiente repite ciertos actos una y otra vez exige mucha atención gestos nerviosos, tics

36 conductas más frecuentes en el grupo sxf (2)se enfurruña o se incomoda fácilmente impulsivo, hace cosas sin pensar incordiando, torpe jura, dice palabrotas   rabietas, mal genio tiene miedo a ciertos animales, situaciones o lugares aparte de la escuela asustadizo, ansioso

37 conductas diferenciales entre los grupos rm y sxfconductas más frecuentes en sxf* vergonzoso tímido no se puede concentrar o prestar atención por mucho rato come demasiado conductas más frecuentes en rm* no cae bien a los otros niños abusón, desconsiderado con los demás se mete el dedo en la nariz, se pellica la piel u otras partes del cuerpo desobediente en casa * p < 0.05

38 conductas diferenciales entre los grupos tdah y sxfconductas más frecuentes en tdah * desobediente en casa se queja o piensa que nadie lo quiere se queja continuamente pesadillas dice mentira o hace trampas conductas más frecuentes en sxf * vergonzoso tímido repite ciertos actos una y otra vez problemas con la pronunciación o el habla gestos nerviosos, tics actúa demasiado inmaduro para su edad * p < 0.05

39 Cortisol and social stressors in children with fragile X: a pilot study. Wisbeck JM. Huffman LC. Freund L. Gunnar MR. Davis EP. Reiss AL.Journal of Developmental & Behavioral Pediatrics. 21(4):278-82, 2000 en el sxf existe una disfunción neuroendocrina la conducta del sxf se caracteriza por ansiedad social y evitación alteraciones neuroanatómicas sugieren que la función hipotálamo-hiopofisaria-adrenal puede ser un componente del SXF los SXF tienen niveles de cortisol superiores a la población normal niños/niñas sxf mismo nivel de cortisol basal después de un estresor social los niños más cortisol que las niñas

40 conclusiones La escala CBCL detecta aspectos conductuales que no se explican por el RM o el TDAH que puede ir asociado al SXF los aspectos relacionados con la ansiedad social (tímido, vergonzoso) destacan como aspectos diferenciales tanto con respecto al RM como al TDAH las escalas de problemas de atención, problemas sociales y problemas de pensamiento, son las que muestran una puntuación más alta.

41 Aportaciones recientes al SXF

42 9459 mujeres, 19 – 44 a. sin historia familiar de SXF Screening for fragile X syndrome in women of reproductive age. Pesso R. Berkenstadt M. Cuckle H. Gak E. Peleg L. Frydman M. Barkai G.Prenatal Diagnosis. 20(8):611-4, 2000 9459 mujeres, 19 – 44 a. sin historia familiar de SXF 134 portadoras; 1/70 130 premutación 4 mutación completa 108 diagnósticos prenatales, 111 fetos 9 mutación completa; 1/12 2 hijos de mutada completa 7 expansiones

43 Si se transmite el alelo premutado: 14 % Prenatal diagnosis of fragile X syndrome and the risk of expansion of a premutation. Kallinen J. Heinonen S. Mannermaa A. Ryynanen M.Clinical Genetics. 58(2):111-5, 2000 60 – 80 repeticiones: 4.8 %. Si se transmite el alelo premutado: 14 % 81 – 100 repeticiones: %. Si se transmite el alelo premutado: 89 % 40 – 59 repeticiones: Ninguna expansión

44 Cognitive and visual processing skills and their relationship to mutation size in full and premutation female fragile X carriers. Block SS. Brusca-Vega R. Pizzi WJ. Berry-Kravis E. Maino DM. Treitman TM.Optometry & Vision Science Woodcock-Johnson Psycho-Educational Battery-Revised, The Developmental Test of Visual Motor Integration, y cinco de los siete subtests del Test of Visual-Perceptual Skills Correlacion negativa, significativa entre la expansión y el rendimiento cognitivo

45 Monozygotic boys with fragile X syndrome. Sheldon L. Turk JMonozygotic boys with fragile X syndrome. Sheldon L. Turk J. Developmental Medicine & Child Neurology. 42(11):768-74, 2000 Nov a pesar de una constitucion genetica identica se observan diferencias en: interaccion social juego simbolico lenguaje volumen del caudado la anomalia del Xq27.3, no es suficiente para explicar el fenotipo conductual y la anatomia del SN

46 Fragile X males with unmethylated, full mutation trinucleotide repeat expansions have elevated levels of FMR1 messenger RNA. Tassone F. Hagerman RJ. Loesch DZ. Lachiewicz A. Taylor AK. Hagerman PJ.American Journal of Medical Genetics. 94(3):232-6, 2000 Sep 18 La relación entre las repeticiones y la transcripción no ha sido establecida en el rango de mutación completa Previamente se demostró que el nivel de FMR1 mRNA esta elevado en la premutación los niveles de FMR1 mRNA permanecen elevados incluso para alelos que exceden 300 repeticiones Esta conclusión es independiente de la capacidad de transcripción en los alelos metilados La mutación completa, pero no es per se un impedimento para la transcripción.

47 Twin sisters, monozygotic with the fragile X mutation, but with a different phenotype. Willemsen R. Olmer R. De Diego Otero Y. Oostra BA.Journal of Medical Genetics. 37(8):603-4, 2000 Aug. En dos hermanas monozgóticas con la mutación completa una era normal y la otra afectada En la hermana afectada solo una minoría de células tenían una expresión normal del FMR1 Esto demuestra que la inactivación ocurre después de la separación del embrión

48 A majority of fragile X males with methylated, full mutation alleles have significant levels of FMR1 messenger RNA. Tassone F. Hagerman RJ. Taylor AK. Hagerman PJ. Journal of Medical Genetics, 38(7):453-6, 2001 FMR1 mRNA levels were determined in peripheral blood leucocytes for 48 fragile X males with methylated, full mutation alleles that are resistant to cleavage by methylation sensitive enzymes. Using quantitative (fluorescence) RT-PCR, we observed that more than half of these males produce FMR1 mRNA, with some mRNA levels approaching those found in normal subjects. In none of the samples analysed was there any evidence of premutation alleles. These results suggest that the assumed relationship between enzyme resistance and FMR1 gene silencing may not be generally valid. Despite the presence of FMR1 mRNA in some subjects, no FMRP production was detected by either immunocytochemistry or western blotting. The low/absent FMRP levels are probably a reflection of a post-trancriptional effect such as a defect in translation.

49 Bennetto L. Pennington BF. Porter D. Taylor AK. Hagerman RJBennetto L. Pennington BF. Porter D. Taylor AK. Hagerman RJ. Profile of cognitive functioning in women with the fragile X mutation. [Journal Article] Neuropsychology. 15(2):290-9, 2001 April. Two studies tested the specificity of the neurocognitive profile of women with fragile X syndrome (FXS). First, women with an FXS full mutation were compared with women with a premutation and women without FXS who grew up in FXS families. Women with FXS had a significantly lower IQ than the other groups, and analyses of subtest profiles showed they had a relative weakness on Arithmetic and strength on Picture Completion. Women with FXS performed worse than the other groups on executive function, spatial ability, and visual memory. Next, women with FXS were compared with women without FXS matched on age and IQ. A similar IQ profile was found, but women with FXS were worse than controls only on executive function. The authors also examined which neurocognitive indices were related to the underlying biology of the disorder. Overall, the results indicated that executive rather than visuospatial deficits were primary in the neurocognitive profile of FXS.

50 Belser RC. Sudhalter V. Conversational characteristics of children with fragile X syndrome: repetitive speech. [Journal Article] American Journal of Mental Retardation. 106(1):28-38, 2001 January. The production of repetitive speech during conversations was studied in people with fragile X syndrome, autistic disorder, or mental retardation not caused by fragile X. Repetitive speech was found to be more prevalent among those with fragile X compared to the control groups, especially within atypical utterances. These results suggest that the repetitive speech seen in individuals with fragile X is not the result of either general developmental delay or undiagnosed autistic disorder, and they support our hypothesis that such speech dysfluency reflects the effects of physiological arousal caused by hypersensitivity to social and sensory stimuli. Our results are interpreted within Perkins' theory of neuropsycholinguistic function

51 Bailey DB Jr. Hatton DD. Tassone F. Skinner M. Taylor AKBailey DB Jr. Hatton DD. Tassone F. Skinner M. Taylor AK. Variability in FMRP and early development in males with fragile X syndrome. American Journal of Mental Retardation. 106(1):16-27, 2001 To test the hypothesis that variability in development in fragile X syndrome is related to FMRP (the protein deficient in this syndrome expression), we studied 53 males between 23 and 98 months of age. For the entire group, which included males with either mosaism, partially methylated full mutation, and fully methylated full mutation, FMRP expression ranged from 1% to 40% and accounted for a small but significant amount of variance in level, but not rate, of total development as well as motor, social, adaptive, cognitive, and language development. For males with a fully methylated full mutation, the association was in the hypothesized direction, but not statistically significant. Findings support the hypothesized relationship between FMRP and individual capabilities but suggest that other factors also play a major role.

52 Duran Dominguez M. Molina Carrillo M. Fernandez Toral JDuran Dominguez M. Molina Carrillo M. Fernandez Toral J. Martinez Merino T. Lopez Aristegui M. Alvarez Retuerto A. Onaindia Urquijo M. Tejada Minguez M. MOLECULAR DIAGNOSIS OF FRAGILE X SYNDROME BY POLYMERASE CHAIN REACTION: APPLICATION OF A DIAGNOSTIC PROTOCOL IN 50FAMILIES FROM NORTHERN SPAIN" , [Journal Article] Anales Espanoles de Pediatria. 54(4): , 2001 BackgroundFragile X syndrome (FXS) is the most frequent hereditary cause of mental retardation. It can be diagnosed by molecular genetic techniques, but clinical suspicion is made less likely by it variable expression.ObjectiveTo assess the effectiveness of a six-item checklist in the preselection of children who are candidates for FXS genetic study.Material and methodsWe studied 70 male patients aged between 2 and 10 years with mental retardation of unknown cause. In all patients a checklist with six clinical criteria (mental retardation, history of familial mental retardation, long face, large ears, autistic-like behaviour, and attention deficit disorder with hyperactivity) measured from 0-2 points was applied and molecular genetic studies using polymerase chain reaction and Southern-blot were performed.ResultsIn 14 of the 70 children (20%) molecular study confirmed full mutation (200 CGG repeats). Ascore of six points in the test had the greatest discriminatory power and was reached by 14 patients (100%) with mutation, but only by 2of 56patients (3.5%) without mutation. The most accurate diagnostic model was the association of mental retardation, attention deficit disorder with hyperactivity, large ears and a history of familial mental retardation followed by long face and autistic-like behaviour.ConclusionThe six-item checklist improved the preselection of children with suspicion of FXS, which was later confirmed by molecular genetic techniques

53 Mallolas J. Duran M. Sanchez A. Jimenez D. Castellvi-Bel S. Rife MMallolas J. Duran M. Sanchez A. Jimenez D. Castellvi-Bel S. Rife M. Mila M. Implications of the FMR1 gene in menopause: study of 147 Spanish women. Menopause. 8(2):106-10, 2001 OBJECTIVE: To evaluate the relationship between the FMR1 premutation and premature ovarian failure (POF) in the Spanish population and the possible incorporation of this test in gynecological procedures for women with POF or early menopause (EM). DESIGN: Clinical and molecular genetic study. Ninety-eight premutated and six full-mutated carriers of fragile X syndrome and 43 women with POF were studied by polymerase chain reaction and Southern blot analysis for the CGG repeat expansion in the FMR1 gene. RESULTS: Among premutated carriers, 12.2% (12 of 98) presented with POF, and 15.3% (15 of 98) presented with EM. Neither POF nor EM was observed in any of the six full-mutated women. Two women of 43 from the POF population (4.65%) were carriers for the CGG premutation in the FMR1 gene. No correlation between CGG expansion size and age at menopause was found. A biased paternal origin of the premutation and a high twinning incidence was found in all premutated women, whether they had POF or not. CONCLUSIONS: Our data support the hypothesis that the FMR1 gene is one of the genes associated with POF and EM. Analysis of the CGG expansion in the FMR1 gene may be justified in women with POF and EM until the real role of the FMR1 premutation is determined.