Identificación de heterocigotos para el síndrome de Waardenburg tipo I en una familia neoespartana portadora, mediante detección de distopia cantorum. Exploración de los patrones dermatoglíficos

Tany Fonseca-Pérez, Elvis F. Pérez, César Romero, Franklin Cortés.

Introducción

El síndrome de Waardenburg es la forma hereditaria más común de sordera en infantes. Es una alteración autosómica dominante con expresividad variable y penetración incompleta. Está asociado a múltiples rasgos no siempre presentes en todos los afectados (Reynolds et al., 1995), a saber: sordera neurosensorial uni o bilateral, distopia cantorum (distancia inter ocular aparente mayor a la normal) y alteraciones de la pigmentación (mechón blanco en la región frontal de la cabeza, leucoderma, ojos azul zafiro y/o heterocromía irides). Se estima que sólo un 20% de los heterocigotos manifiestan todos los rasgos (Waardenburg, 1951; OMIM, 2008).

El síndrome de Waardenburg presenta heterogeneidad genética y alélica, habiéndose reportado tres tipos clínicamente distinguibles, atribuidos a distintos loci (Read y Newton, 1997; Bondurand et al., 2000; OMIM, 2008). El síndrome de Waardenburg tipo I es producto de la mutación del gen PAX3 en 2q35 (Ishikiriyama, 1993).

La penetración de este síndrome, depende del rasgo que se considere para el cálculo, habiéndose reportado una penetración máxima de 98% para la distopia cantorum, cuantificable mediante el índice W. Este índice se calcula en base a distancias inter oculares (intercantal interna y externa e interpupilar) (Arias y Mota, 1978, Farrer et al., 1992). Un valor de W superior a 2,06 es indicativo de distopia cantorum, rasgo presente en el tipo I y no en el II, principal diferencia evidente entre ambos (Pardono et al., 2003). En el tipo III la distopia está acompañada por alteraciones óseas de las extremidades (da-Silva et al., 1993).

Objetivos:

• Identificar a los heterocigotos para síndrome de Waardenburg en una familia neoespartana portadora.
• Detectar la presencia de distopia cantorum mediante el cálculo del índice W para cada integrante de la muestra.
• Explorar los dermatoglifos de los homocigotos normales y de los heterocigotos para síndrome de Waardenburg, comparándolos entre sí para evidenciar posibles diferencias.

Metodología:

En la presente investigación se abordó el estudio de una familia neoespartana extendida, originaria de la población de Guacuco – Estado Nueva Esparta, portadora del síndrome de Waardenburg tipo I (gen PAX3, 2q35) (Ishikiriyama, 1993), identificada hace 15 años por evaluación clínica de caso índice en el Hospital Luis Ortega de Porlamar.

Se estudiaron 24 integrantes de la familia residentes en Nueva Esparta, que manifestaron por escrito, en consentimiento informado, su deseo de participar.

Se construyó el árbol genealógico de la familia con la información aportada en entrevista por sus integrantes adultos. Se recopiló también toda la información concerniente a los rasgos fenotípicos visibles asociados a Waardenburg, presentes en algunos de los integrantes de la familia.

Dado que la distopia cantorum es el rasgo de mayor penetración asociado a Waardenburg (98%), se analizó la segregación del alelo mutante en la familia, principalmente mediante la identificación de heterocigotos por cuantificación del índice W. Se calculó el índice W a cada individuo a partir de las medidas inter oculares (intercantal interna y externa e interpupilar) medidas directamente sobre el rostro, con ayuda de un Vernier.

Índice W= X+Y+ a/b, donde:

X= 2a – (0,2119c + 3,909)/c

Y= 2a - (0,2497b + 3,909)/b

a = distancia intercantal interna

c = distancia intercantal externa

b = distancia interpupilar.

La medición de la distancia interpupilar (b), presenta dificultades metodológicas, pues debe realizarse del centro de una pupila a otra y por razones obvias el Vernier debe mantenerse a una distancia prudencial de los ojos. Este aspecto ha sido ampliamente discutido por otros autores (Arias y Mota, 1978), proponiéndose el uso del valor de bc (b calculado) en sustitución de b. Siendo bc:

bc= c + a/2

Para la evaluación del valor del índice W correspondiente a cada individuo, se consideraron los valores umbrales reportados en la literatura (Arias y Mota, 1978; Farrer et al, 1992):  

Ausencia de distopia: W < 1, 88

Distopia aparente: 1,88 ≤ W ≤ 2,06

Distopia: W > 2,06

Se analizaron los patrones dermatoglíficos de cada uno de los 24 integrantes de la muestra y además, de 50 individuos que constituyeron el grupo testigo. Estos últimos son genéticamente independientes (no reportan parentesco hasta el tercer grado) y tienen cuatro abuelos neoespartanos.

El análisis de los dermatoglifos, se realizó a partir de impresiones en papel de las huellas de ambas manos. Estas impresiones se obtuvieron con tinta para sellos sobre papel bond base 16, presionando contra base blanda para garantizar la impresión completa de la mano, incluyendo las áreas cóncavas de la misma. Las impresiones sobre papel fueron analizadas de forma directa con ayuda de una lupa. Adicionalmente fueron digitalizadas en un Scanner y analizadas con el programa de edición de imágenes Adobe Photoshop 3.0, para corroborar los resultados en aquellos casos en los que el análisis directo resultaba confuso.

Se exploraron las huellas digitales y los pliegues palmares, comparando los patrones encontrados en los heterocigotos Waardenburg con los del grupo testigo.

Resultados y Discusión:

Cinco de los 24 individuos estudiados ya se auto identificaban como afectados (portadores del alelo mutante), por presentar sordera congénita (Fig. 1). En el árbol genealógico sólo aparecen cuatro, el quinto es bisnieto de la hermana de III2, en adelante identificado como VI18; único individuo estudiado de esa rama de la familia, el resto reside fuera de la isla. Tres individuos con audición normal y ausencia de otros rasgos detectables a priori, IV2, IV5 y V9 (Figura 1), fueron identificados como heterocigotos obligatorios, por la segregación evidenciada en el árbol genealógico.

Figura 1: Familia portadora de síndrome de Waardenburg. Los individuos estudiados aparecen en negro. Símbolos rellenos: sordera congénita; punto: heterocigoto por segregación; cruz: otros rasgos.

Mediante el cálculo del índice W, se detectó distopia cantorum en 11 de los 24 individuos en estudio: los cinco con sordera congénita; dos de los identificados por segregación (IV2 y IV5) y 4 individuos (V6, VI3, VI7 y VI12) con audición normal, ausencia de otros rasgos y ninguna sospecha previa de ser heterocigotos para el alelo mutante en cuestión. El individuo V9, heterocigoto obligatorio por segregación, no presenta penetración para la distopia, ni para ninguno de los otros rasgos comúnmente explorados en este síndrome.

Dada la penetración incompleta, incluso de la distopia, la ausencia de la misma y de los otros rasgos asociados al síndrome, no garantiza a ningún integrante de la familia, el no ser heterocigoto para el gen mutado; un claro ejemplo de esto lo constituye el individuo V9.

De acuerdo a la literatura es frecuente que en los síndromes cromosómicos, síndromes del desarrollo y enfermedades de gen único que alteren el desarrollo embrionario (ejemplo: síndrome de Down, síndrome de Maullido, enfermedad de Wilson, etc.); estén alterados los patrones dermatoglíficos, patrones que se forman a partir de la 5ª semana del desarrollo embrionario (Elbualy y Schindeler, 1971; Suzumori, 1980).

El síndrome de Waardenburg es un síndrome del desarrollo para el que cabría esperar alteración de los patrones dermatoglíficos, sin embargo no se hallaron en la literatura referencias al respecto. Al explorar los patrones dermatoglíficos, no se encontró diferencias significativas entre heterocigotos Waardenburg y los testigos, respecto a los patrones de las huellas digitales, pero sí de los pliegues palmares.

Se encontró un patrón atípico uni o bilateral de los pliegues palmares en 7 de los 12 heterocigotos (IV2, V6, V7, V9, VI8, VI10 y VI18) (Fig. 1), mientras que en ninguno de los 50 testigos. De hecho considerando como únicos heterocigotos a los individuos con sordera, distopia aparente y/o identificación por segregación familiar; el rasgo pliegues palmares atípicos presenta una penetración de 58%. Llama la atención que los pliegues palmares aparecen más alterados en los individuos con mayor número de rasgos asociados al síndrome. Tal es el caso de V7 y VI18.

La alteración de los pliegues palmares varía en los distintos individuos. Sin embargo, pueden mencionarse como características más notorias: la alteración de la línea media (muy delgada o con múltiples interrupciones), las líneas superior y media unidas muy hacia el centro de la mano y/o la línea inferior delgada y corta (Fig. 2)

Figura 2: Impresiones palmares de dos de los individuos heterocigotos para el síndrome de Waardenburg, en las que se observa un patrón atípico de los pliegues palmares.

De los individuos IV2 y IV5, heterocigotos obligatorios por segregación, corroborados por el índice W, el primero presenta alteración de los pliegues palmares mientras que el segundo no.

El individuo V9 identificado como heterocigoto obligatorio por segregación, pero con ausencia de distopia, presenta un patrón de pliegue palmar atípico en su mano derecha.

El individuo VI1, con audición normal, ausencia de distopia y 50% de probabilidad de ser heterocigoto de acuerdo a la segregación, exhibe patrón atípico de los pliegues palmares (mano izquierda). Considerando el patrón atípico como infrecuente (ausente en 50 testigos y ausente también en los miembros de la familia considerados como homocigotos normales), puede sospecharse con alta probabilidad de acierto, que este individuo, al igual que V9, sea heterocigoto. Esta suposición podría confirmarse mediante el estudio de haplotipos asociados al gen o mediante la identificación directa de la mutación.

Conclusiones:

El cálculo del índice W, en base a medidas antropométricas faciales, constituye una herramienta económica y muy poco invasiva, para identificar al 98% de los heterocigotos en las familias portadoras del síndrome de Waardenburg.

En la familia portadora del síndrome de Waardenburg estudiada, se encontró alteración de los pliegues palmares en el 58% de los heterocigotos (58% de penetración).

Dado que la alteración de los pliegues palmares no ha sido reportada previamente como asociada al síndrome de Waardenburg, resultaría muy conveniente la exploración de este rasgo en otras familias para determinar si la asociación es exclusiva de esta familia o se extiende a otras también portadoras del síndrome en cuestión.

Bibliografía:

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2. Bondurand, N., Pingault, V., Goerich, D.E., Lemort, N., Sock,E., Le Caignec, C., Wegner, M. y Goossens, M. (2000). Interaction among SOX10, PAX3 and MITF, three genes altered in Waardenburg syndrome. Hum. Molec. Genet. 9: 1907-1917.
3. Da-Silva, E.O., Batista, J.E.M., Medeiros, M.A.B. y Fonteles, S.M.S. (1993). Craneofacial anthropometric studies in Waardenburg syndrome type I. Clin. Genet. 44: 20-25.
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