Identificación de marcadores genéticos implicados en el espectro fenotípico parkinson-temblor esencial

Resum

El trabajo desarrollado consta de 5 capítulos de resultados: 1. Un estudio de GWAS y otros estudios de replicación sugieren que rs3794087 del gen SLC1A2 asocia mayor riesgo de temblor esencial. En población asiática el estudio de replicación apreció un efecto protector del alelo T. Se analizó la distribución alélica y las frecuencias genotípicas de esta variante en 202 sujetos con temblor esencial familiar y 308 controles. No hubo diferencias significativas entre ambos grupos, y no se relacionó el alelo con la edad de inicio del temblor ni con el sexo. 2. Las mutaciones en FUS causan ELA y temblor esencial familiar. Investigamos si las mutaciones en FUS son una causa frecuente de temblor esencial en población española. Al secuenciar 180 probandos, se identificó una deleción intrónica, cuya predicción in silico sugería que podía afectar al splicing. El ARNm periférico no demostró variaciones significativas. Las mutaciones en FUS no suponen una causa frecuente de temblor esencial en población española. 3. Se ha propuesto que la sustitución p.R47H en la proteína TREM2 pueda actuar como factor de riesgo en Alzheimer, Parkinson y ELA. El objetivo de este estudio fue determinar si este alelo puede ser factor de riesgo para el temblor esencial. Se realizó un estudio internacional multicéntrico transversal. Inicialmente se genotiparon casos (n=456) y controles (n= 2715) de población española. Se consideró una segunda serie de casos y controles de otras poblaciones (Italia, Alemania, Norteamérica y Taiwán). En un tercer paso, se incluyeron los resultados disponibles de publicaciones previas con respecto a la frecuencia alélica de p.R47H en población sana de origen europeo, norteamericano y chino (n=14777). Se detectó asociación en la cohorte española (OR 5.97; 95% C.I., 1,203-29,626; p=0.042), pero no se replicó en otras poblaciones. 4. La secuenciación de exoma completo reveló una mutación puntual en el gen TENM4 que segregaba de forma autosómico-dominante en una familia con temblor esencial. La secuenciación dirigida descubrió otras dos variantes puntuales en este gen, que segregaban con el temblor esencial en dos familias adicionales y, los alelos patogénicos de TENM4 se transmitían con mayor frecuencia en las tres familias. Los análisis in vitro en células precursoras de oligodendrocitos mostraron que las proteínas mutantes se situaban anómalamente. La expresión de mRNA humano con las tres mutaciones en embriones de peces cebra provocó defectos en la guía axonal, confirmando una modelo de pérdida de función dominante para las tres mutaciones. Adicionalmente, existe un modelo de ratón knockout para Tenm4 que muestra un fenotipo de temblor esencial y que por tanto también implica a este gen en la enfermedad. Nuestro estudio relaciona los procesos de regulación de la mielinización en el sistema nervioso central y sugiere que la guía axonal podría tener una contribución significativa en el papel de la genética en el temblor esencial. 5. Tras un estudio de secuenciación dirigida de nueva generación basada en pooles de DNA de SNCA, PARK2, PINK1, DJ1, LRRK2, GBA y MAPT en una cohorte española de enfermos de Parkinson (n=612), validamos 48 variantes. El 27.28% de la muestra portaba al menos una variante. Los genes que acumularon un mayor número de mutaciones fueron PARK2, LRRK2 y GBA. 15 variantes se asociaron de forma significativa con enfermedad de Parkinson. El 1.78% de los sujetos portaban dos o más variantes. LRRK2 se asoció con un fenotipo acineto-rígido y complicaciones motoras; GBA con un fenotipo acineto-rígido, con complicaciones psiquiátricas y demencia; MAPT con una edad de inicio más tardía y demencia; PARK2 heterocigots con inicio precoz y demencia; “dobule-hit” con complicaciones motoras y demencia. Estos resultados muestran un escenario genético nuevo de la enfermedad de Parkinson, explicando casi el 30% del riesgo de la enfermedad. Las mutaciones en cada gen se asocian con unas características fenotípicas concretas.