Lipofuscinosis neuronal ceroidea

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ESPECTRO CLÍNICO - MUTACIONAL Y ESTUDIOS DE
CORRELACIÓN GENOTIPO - FENOTIPO EN LA
POBLACIÓN ESPAÑOLA AFECTADA DE
LIPOFUSCINOSIS NEURONAL CEROIDEA
María del Socorro Pérez Poyato
Progama de Doctorat Medicina
Facultat de Medicina
Universitat de Barcelona
Progama de Doctorat Medicina
ESPECTRO CLÍNICO - MUTACIONAL Y ESTUDIOS DE CORRELACIÓN
GENOTIPO - FENOTIPO EN LA POBLACION ESPAÑOLA AFECTADA DE
LIPOFUSCINOSIS NEURONAL CEROIDEA
Memoria presentada por
para optar al grado de Doctora en Medicina y Cirugía por la Universidad de Barcelona
Realizada bajo la dirección de
Prof.a Dra. Mercé Pineda Marfa
Dra. Montserrat Milá Recasens
Barcelona, Julio de 2012
Programa de Doctorat Medicina
Facultat de Medicina
Universitat de Barcelona
Trabajo realizado en el Hospital Sant Joan de Déu y en el Hospital Clínic
Barcelona
España
La interesada
A la memoria de mi padre y a mi madre, por su gran amor
A Inés, el mejor regalo de mi vida
A Regina, por compartir sus inquietudes y sueños conmigo
A mi hermana, siempre a mi lado
Agradecimientos
A todos los pacientes y sus familias por haber colaborado en este estudio.
A la Asociación Española de Ceroidolipofuscinosis, especialmente a Elena López
Davadillo, por facilitarme la información y el contacto con las familias.
A los compañeros del Servicio de Neurología del Hospital Sant Joan de Déu de
Barcelona, quienes me han aportado la mejor formación profesional y con quienes he
compartido momentos inolvidables de mi vida personal.
A la Dra. Mª Josep Coll Rosell, por su colaboración en la realización de los estudios de
las enzimas PPT1 y TPP1 en el Instituto de Bioquímica Clínica de Barcelona.
A la Dra. Judith Armstrong Moron, por su desinteresada dedicación y participación en
los estudios de genética molecular.
Al Prof. Dr. Isidre Ferrer Abizanda, por sus siempre atentas y rápidas respuestas a las
diferentes inquietudes surgidas durante el desarrollo de esta memoria. Su amabilidad,
disponibilidad y generosidad han enriquecido el trabajo realizado.
A la Dra. Montserrat Milá Recasens, directora de esta tesis, por aportar a mi formación
los conocimientos en genética molecular, por su apoyo y confianza en la realización de
este trabajo.
A los Drs. Rafael Camino León y Eduardo López Laso, compañeros de la Unidad de
Neuropediatría del Hospital Universitario Reina Sofía de Córdoba, por el ánimo y la
sincera amistad que siempre me han brindado.
De forma muy especial, agradezco a la Prof.a Dra. Mercé Pineda Marfa los años de
conocimiento y sabiduría empleados en mi formación asistencial e investigadora. Me ha
distinguido al dirigir esta tesis y me ha dado la oportunidad de trabajar a su lado.
Gracias por estimular vocaciones, por ser verdadera maestra.
ÍNDICE
x
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….1
1. Las lipofuscinosis neuronal ceroidea………………………………………5
1.1. Concepto general
1.2. Perspectiva histórica
1.3. Clasificación y nomenclatura
1.4. Epidemiología
1.5. Anatomía patológica
2. Fenotipos clínicos en la edad pediátrica…………………………………….19
2.1. Forma infantil (CLN1)
2.2. Forma infantil tardía (CLN2)
2.3. Forma juvenil (CLN3)
2.4. Formas variantes infantil tardía
2.4.1. Variante finlandesa (CLN5)
2.4.2. Variante juvenil precoz (CLN6)
2.4.3. Variante turca (CLN7)
2.4.4. Epilepsia progresiva con retraso mental y variante (CLN8)
2.5. Forma congénita (CLN10)
3. Exámenes complementarios…………………………………………………31
3.1. Electroencefalograma
3.2. Potenciales evocados visuales y electrorretinograma
3.3. Resonancia nuclear magnética
3.3.1. Espectroscopía
4. Diagnóstico………………………………………………………………….37
5. Tratamiento…………………………………………………………………..43
5.1. Terapia de reemplazamiento enzimático
5.2. Terapia génica
5.3. Terapia farmacológica
5.3.1. Tratamiento antiepiléptico
5.3.2. Tratamiento de los síntomas extrapiramidales
5.3.3. Tratamiento nutricional
x
JUSTIFICACIÓN DE LA UNIDAD TEMÁTICA E HIPÓTESIS……………….47
x
OBJETIVOS……………………………………………………………………….51
x
PACIENTES, MATERIAL Y MÉTODOS………………………………………..55
1. Pacientes y diseño del estudio …………………..…………………………..57
2. Métodos para el estudio neuropatológico………………..…………………..60
3. Métodos bioquímicos………………………………...……………………...60
4. Métodos para el estudio molecular……..………………….………………..61
5. Aspectos éticos………………………………………..……………………..62
6. Análisis estadístico……………………………………..……………………62
x
RESULTADOS…………………………………………………………………….65
1. Forma infantil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: seguimiento y valoración
clínica de una serie de pacientes españoles………….………….…….……...67
2. Forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea: análisis mutacional
del gen CLN2 y descripción del curso clínico en pacientes españoles…….…77
3. Forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: descripción del curso
clínico y estudios genéticos en pacientes españoles…..………….…………91
4. Descripción clínica de las formas variantes infantil tardía finlandesa (CLN5) y
turca (CLN7) de lipofuscinosis neuronal ceroidea………………………….107
5. Protocolo de estudio para las lipofuscinosis neuronal ceroidea……………119
x
DISCUSIÓN CONJUNTA …………………………………………………...…..123
x
CONCLUSIONES ……………………………………………………...………...131
x
BIBLIOGRAFÍA……………………….................................................................135
x ANEXO…………………………………………………………………………...171
ÍNDICE DE TABLAS Y/O FIGURAS
x Figura 1. Localización de las proteínas en las lipofuscinosis neuronal ceroidea…..
x Tabla 1. Características moleculares, enzimáticas y ultraestructurales de las
diferentes formas clínicas de lipofuscinosis neuronal ceroidea………..…………...
x Tabla 2. Resumen de la nueva y antigua nomenclatura de las lipofuscinosis
neuronal eroidea………………………………..…………..……………………..
x Figura 2. Biopsia muscular de un paciente con la forma infantil tardía de
lipofuscinosis neuronal ceroidea………………………………………….………..
x Figuras 3, 4, 5, 6 y 7. Algoritmos para el diagnóstico de las lipofuscinosis neuronal
ceroidea…………………………………………………...……………………..….
x Tabla 3. Ítems de la base de datos clínica de las lipofuscinosis neuronal ceroidea...
x Figura 8. Protocolo de estudio para las lipofuscinosis neuronal ceroidea………...1
ABREVIATURAS
ABC
Actividad de base cerebral
ATP
Adenosina trifosfato
BHE
Barrera hemato encefálica
CBZ
Carbamacepina
CTSD
Catepsina D
CV
Cuerpos curvilíneos
CZP
Clonazepam
EEG
EPMR
ERG
Electroencefalograma
Forma epilepsia progresiva con retraso mental de lipofuscinosis neuronal ceroidea
Electroretinograma
ERT
Terapia de reemplazamiento enzimático
FAEs
Fármacos antiepilépticos
FP
GROD
Finger print o huella dactilar
Depósitos granulares osmofílicos
IAF
Idiocia amaurótica familiar
LNC
LNCs
LNCA
Forma del adulto de lipofuscinosis neuronal ceroidea
LNCC
Forma congénita de lipofuscinosis neuronal ceroidea
LNCI
Forma infantil de lipofuscinosis neuronal ceroidea
LNCIT
Forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea
LNCJ
Forma juvenil de lipofucinosis neuronal ceroidea
LTG
Lamotrigina
MFSD8
Superfamilia facilitadora principal de las proteínas de transporte lisosomal
NAA
N-acetil aspartato
PAS
Acido periódico de Schiff
PB
PEG
Fenobarbital
Gastrostomía endoscópica percutánea
PEV
Potencial evocado visual
PHT
Fenitoína
PPT1
Palmitoil protein tioesterasa 1
RL
Inclusiones o cuerpos rectilíneos
RNM
Resonancia nuclear magnética
RNMs
Resonancia nuclear magnética con espectroscopía
SAPs
Saposinas o proteínas activadoras de los esfingolípidos
SB
Sustancia blanca cerebral
SCMAS
SNC
Subunidad c de adenosina trifosfato sintasa mitocondrial
Sistema nervioso central
TC
Tomografía computarizada
TPP1
Tripeptidil peptidasa 1
vLNCIT
Fin
Forma variante infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea (CLN8)
vLNCIT
Forma variante infantil tardía finlandesa de lipofuscinosis neuronal ceroidea
vLNCITJuv
Forma variante infantil tardía juvenil precoz de lipofuscinosis neuronal ceroidea
vLNCITTur
Forma variante infantil tardía turca de lipofuscinosis neuronal ceroidea
vLNCJ
Forma variante juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea
VGB
Vigabatrina
VPA
Ácido valproico
INTRODUCCIÓN
1.
Las lipofuscinosis neuronal ceroidea
1.4. Epidemiología
2.
Fenotipos clínicos en la edad pediátrica
3.
Exámenes complementarios
3.2. Potenciales evocados visuales y electrorretinograma
4.
Diagnóstico
1
5.
Tratamiento
5.2. Terapia génica
5.3. Terapia farmacológica
5.3.1. Tratamiento antiepiléptico
5.3.2. Tratamiento de los síntomas extrapiramidales
5.3.3. Tratamiento nutricional
2
Las enfermedades que se estudian en esta tesis doctoral constituyen uno de los
grupos de patologías neurodegenerativas de herencia autosómica recesiva más
frecuentes en la infancia. Presentan gran variabilidad en la edad de inicio y comparten
amplio espectro fenotípico: epilepsia, déficit visual, deterioro motor y cognitivo
progresivos
con
fallecimiento
a
edad
precoz.
Se
caracterizan
por
ser
ultraestructuralmente y genéticamente heterogéneas.
En las dos últimas décadas, los importantes avances en la investigación
genético-molecular han logrado la identificación de ocho genes responsables de las
diferentes formas clínicas en la edad pediátrica (CLN10/CTSD, CLN1/PPT1,
CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8 y CLN8) y actualmente el análisis
mutacional proporciona el diagnóstico definitivo de cada una de estas entidades y
permite establecer correlaciones genotipo-fenotipo.
La baja prevalencia de este grupo de enfermedades junto con la heterogeneidad
clínico-genética que las caracteriza hace que su diagnóstico plantee gran dificultad y, en
ocasiones se realice en estadios avanzados de la enfermedad. El conocimiento detallado
de la historia natural de la enfermedad ayuda a predecir el curso clínico y a seleccionar
una estrategia diagnóstica adecuada para cada una de las formas clínicas. Estas
consideraciones son prioritarias para evitar un retraso en el diagnóstico, permitir una
intervención lo más precozmente posible, reducir la morbilidad, el grado de
discapacidad y mejorar la calidad de vida de los pacientes y sus familias. Actualmente
al no existir tratamiento curativo para este grupo de enfermedades, el conocimiento de
la historia natural de la enfermedad será fundamental para desarrollar una intervención
terapeútica curativa en el futuro. Los estudios de correlación genotipo-fenotipo,
imprescindibles para una correcta caracterización de los pacientes, son la base de un
consejo genético adecuado.
3
1. Las lipofuscinosis neuronal ceroidea
Las lipofuscinosis neuronal ceroidea (LNCs), conocidas también como
enfermedad
de
Batten,
constituyen
uno
de
los
grupos
de
enfermedades
neurodegenerativas de herencia autosómica recesiva más frecuentes en la infancia
(Goebel y Sharp, 1998).
Son enfermedades de depósito lisosomal, caracterizadas desde el punto de vista
anatomopatológico por un acúmulo de ceroidolipofuscina (material de depósito
autofluorescente) en diferentes células del organismo, principalmente del cerebro y la
retina. Comparten características histopatológicas: gránulos PAS y Sudán negro B
positivos, resistentes a los solventes lipídicos, acumulados en el citoplasma de las
células nerviosas, y en menor extensión en otros tipos celulares, resultando en
degeneración y pérdida neuronal selectiva (Haltia, 2006). Los síntomas comunes a los
diferentes tipos de LNCs son: déficit visual, deterioro cognitivo y motor progresivo
(ataxia, espasticidad), epilepsia y evolución a estado vegetativo con fallecimiento a edad
precoz (Haltia, 2003). El examen oftalmológico pone de manifiesto degeneración
macular, acúmulos de pigmentos en la retina periférica, estrechez del árbol vascular y
atrofia óptica (Spalton et al. 1980, Hainsworth et al. 2009).
Inicialmente, las LNCs fueron clasificadas en diferentes formas clínicas (infantil,
infantil tardía, juvenil y de adulto) según la edad de inicio de la sintomatología, el orden
de aparición de los síntomas y la morfología ultraestructural del material depositado en
los diferentes tejidos analizados (Elleder et al. 1999, Santavouri et al. 2000, Haltia
2003).
Posteriormente, a principios de los años 90, la descripción de las primeras
formas variantes infantil tardía junto con la investigación en los campos de la
5
bioquímica y la genética molecular, permitieron la identificación de cinco genes
asociados a cada forma clínica en la edad pediátrica (CLN1, infantil; CLN2, infantil
tardía; CLN3, juvenil; CLN5 y CLN8, variantes infantil tardía) y el descubrimiento de
las proteínas codificadas por los genes CLN1/PPT1 y CLN2/TPP1.
En la última década del siglo XX y la primera del XXI, el espectro genéticomolecular de este grupo de enfermedades se ha ampliado con la identificación de los
genes CLN6, CLN7 y CLN10 reconociéndose hasta el momento, ocho genes
responsables de los diferentes fenotipos clínicos en la infancia: CLN10/CTSD,
CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8 y CLN8 (Mole 2006,
Siintola et al. 2006a, Williams et al. 2006, Siintola et al. 2007) y la localización celular
de las proteínas alteradas en este grupo de enfermedades (Figura 1).
Figura 1. Localización de las proteínas en las LNCs. CLN1, CLN2, CLN3, CLN5, CLN7 y
CLN10 están localizadas en los lisosomas, mientras que CLN6 y CLN8 se encuentran en el
retículo endoplásmico. Dependiendo del nivel de expresión y el tipo celular, pequeñas
cantidades de proteína pueden encontrarse en otros compartimentos como CLN8 en el complejo
retículo endoplásmico-Golgi o CLN3 en los endosomas y membrana plasmática. e. E: endosoma
precoz; I.E: endosoma tardío;
Jalanko and Braulke 2009
6
Actualmente el estudio genético basado en el análisis molecular proporciona el
diagnóstico definitivo de las LNCs y ha permitido asociar el defecto genético a cada una
de las formas clínicas: congénita, LNCC (CLN10); infantil, LNCI (CLN1); infantil
tardía, LNCIT (CLN2); juvenil, LNCJ (CLN3); variante infantil tardía finlandesa,
vLNCITFin (CLN5); variante infantil tardía juvenil precoz, vLNCITJuv (CLN6); variante
infantil tardía turca, vLNCITTur (CLN7) y variante infantil tardía epilepsia del norte con
retraso mental, EPMR - variante infantil tardía (CLN8) (Kousi et al. 2012).
En las LNCs el depósito de material proteico en los lisosomas de los diferentes
grupos celulares presenta un patrón característico que varía según la forma clínica. La
ultraestructura de dicho material observado al microscopio electrónico se corresponde
generalmente con depósitos granulares osmofílicos (GROD) en la LNCI y LNCC,
cuerpos curvilíneos (CV) en la LNCIT, e inclusiones celulares tipo huella dactilar o
“fingerprint” (FP) en la LNCJ (Goebel, 1996). Las inclusiones celulares suelen ser de
tipo mixto (GROD, CV, RL, FP) en las formas variantes infantil tardía (CLN5, CLN6,
CLN7, CLN8) (Mole et al. 2005).
Las LNCs son enfermedades que presentan amplia variabilidad clínica y se
caracterizan por ser genéticamente heterogéneas. Las mutaciones en un mismo gen
originan fenotipos diferentes: mutaciones comunes se asocian a un fenotipo clásico,
mientras que mutaciones menos frecuentes pueden originar un fenotipo variante.
Además, existen mutaciones asociadas a familias de un área geográfica determinada.
Por tanto, el espectro genético que caracteriza a este grupo de enfermedades comprende
heterogeneidad clínica con fenotipos más graves y benignos en función de cómo el
defecto genético afecte a la función de la proteína (Goebel y Wisniewski, 2004).
Los estudios de correlación genotipo-fenotipo
permitirán profundizar en el
diagnóstico de este grupo de enfermedades mediante la identificación de las mutaciones
7
y la realización de una adecuada caracterización clínica de los pacientes. Existe un
registro internacional
de pacientes para el estudio de dicha correlación
(http://www.ucl.ac.uk/ncl/mutation.shtml).
No existe tratamiento curativo en el momento actual, para este grupo de
enfermedades. El tratamiento farmacológico, la rehabilitación, la fisioterapia y la terapia
ocupacional pueden aliviar algunos síntomas de la enfermedad y son parte importante
de las medidas paliativas. Aunque el tratamiento farmacológico es necesario, es
primordial el soporte y la ayuda a las familias.
La primera descripción de las LNCs corresponde al Dr. Otto Christian Stengel
en 1826, médico noruego que identificó a cuatro hermanos (2 niños y 2 niñas) con
epilepsia, pérdida de visión y deterioro mental progresivos a los 6 años de edad.
En 1896 el Dr. Sachs, neurólogo americano, introdujo el término “idocia
amaurótica familiar” (IAF) para referirse a un grupo de enfermedades de inicio en la
infancia caracterizadas por ceguera, deterioro psicomotor y fallecimiento a edad precoz.
Las observaciones más concretas fueron realizadas por Batten (1903) al
identificar pacientes con “degeneración familiar cerebral y alteraciones maculares”, que
presentaban un inicio más tardío y clínicamente diferente de los descritos con IAF. En
1905 esta distinción fue confirmada por Spielmeyer, al describir detalladamente tres
hermanos con “una forma especial de IAF”, y por Vogt, que identificó pacientes con la
“forma juvenil de IAF” (Spielmeyer, Vogt, 1905).
A pesar de que los estudios emprendidos por Batten y Spielmeyer apuntaran a
una clara distinción entre las formas de IAF y la enfermedad de Tay-Sachs, fueron
consideradas como variantes de una misma entidad, apoyados por los estudios
anatomopatológicos de Schaffer (1905) en los que el material lipídico acumulado fue
8
encontrado en las células nerviosas. En 1914, Batten describió las alteraciones en el
sistema nervioso central de un niño afectado con IAF, correspondiéndose con una
entidad clínica diferente. En los estudios de Batten (1903, 1914), IAF de inicio infantil
tardío y juvenil aún no estaban diferenciadas.
En 1908 Jansky describió una forma diferente de IAF con atrofia cerebelosa. En
una publicación un año más tarde, Vogt observó que los hermanos con IAF de inicio
tardío manifestaban los síntomas de la enfermedad en el mismo orden cronológico, pero
existían diferencias en el curso clínico entre diferentes familias. Bielchowsky (1913)
describió tres hermanos con crisis epilépticas a los 3.5 años, rápido deterioro mental y
ceguera proponiendo que se trataba de un inicio infantil tardío de IAF, distinto de IAF
con inicio juvenil.
Los pacientes con IAF de inicio infantil fueron incluidos en el grupo de
pacientes con IAF juvenil, y no fue hasta 1931 que Sjögren diferenció en 115 pacientes,
según la clínica, el tipo infantil del juvenil. La distinción de IAF de inicio infantil de las
formas de inicio infantil tardío ocurrió gracias al aislamiento de gangliósidos de los
cerebros de pacientes con IAF de tipo infantil, conocido como enfermedad de TaySachs (Klenk, 1939). En 1962, Svennerholm identificó el gangliósido GM2 como la
principal sustancia acumulada en la forma infantil de IAF y verificó su ausencia en la
forma juvenil. Las investigaciones de Klenk y Svennerholm indicaban que el grupo de
IAF era bioquímicamente heterogéneo.
En 1963, Zeman y Alpert publicaron la existencia de lipopigmentos
autofluorescentes en pacientes con IAF de inicio infantil tardío, lo que definitivamente
diferenció a los pacientes con IAF de los pacientes con otras enfermedades de depósito,
incluyendo la enfermedad de Tay-Sachs. Zeman y Dyken (1969) acuñaron el término de
“neuronal ceroido lipofuscinosis”, basándose en las características histoquímicas y
9
ultraestructurales del material depositado. Demostraron que este material, parecido al
ceroide y a la lipofuscina, era resistente a los solventes lipídicos y mostraba un patrón
característico curvilíneo (infantil tardío) o “firnger print” / huella dactilar (juvenil). Así
se diferenciaron definitivamente este grupo de enfermedades de las gangliosidosis.
Después de la descripción por Haltia y Santavuori en 1973 de un nuevo tipo
infantil de LNC, caracterizado por la presencia de material de depósito granular
osmofílico (GRODs), las LNCs fueron clasificadas en diferentes formas clínicas
basadas en la edad de inicio y en la ultraestructura de los depósitos: forma infantil,
infantil tardía y juvenil. Esta clasificación no tuvo en cuenta los escasos pacientes
afectos de la forma congénita, descrita en 1941 por Norman y Wood.
En los últimos años se han descrito nuevas formas “atípicas” o “variantes”
ampliándose el espectro clínico de de las LNCs. Actualmente el término “lipofuscinosis
neuronal ceroidea” es ampliamente utilizado aunque el término genérico “enfermedad
de Batten” es común en USA.
Inicialmente las LNCs, al ser reconocidas como grupo de enfermedades, se
clasificaron en tres formas clínicas principales, según la edad de inicio, el orden de
aparición de los síntomas y el material depositado en diferentes tejidos celulares:
infantil, infantil tardía y juvenil. En algunos países eran conocidas por sus epónimos:
Haltia-Santavuori
(LNCI),
Jansky-Bielschowsky
(LNCIT),
Spielmeyer-Vogt
o
enfermedad de Batten (LNCJ).
Al principio de la década de los 90, la identificación de los genes CLN1, CLN2,
CLN3, CLN5 y CLN8 permitió su asociación con cada una de las tres formas clínicas
principales (LNCI, LNCIT y LNCJ) y con las primeras formas variantes infantil tardía
(vLNCITFin y EPMR) respectivamente.
10
El uso de epónimos está siendo abandonado y la existencia de las formas
variantes infantil tardía ha llegado a ser ampliamente reconocida, ya que la correlación
entre el defecto genético y la edad de inicio no es absoluta. En los últimos años del siglo
XX y primeros del XXI, la identificación de los genes CLN6, CLN7 y CLN10 ha
permitido clasificar las LNCs en ocho enfermedades diferentes (Tabla 1).
11
Santavuori
Haltia -
Epónimo
256730
OMIM
Nº
CLN1
Gen
1p32
Loci
(1991)
Järvelä et al
Referencia
Exón 4
Arg122Trp
Localización
Mutación común /
Sharp et al
Arg208STOP
Intrón 5
Exón 3
E72X
(1989)
Eiberg et al
Intrón 6-8
1.02kb delección
(2006)
Siintöla et al.
CTSD
CLN3
CLN8
MFSD8
CLN6
CLN5
TPP1
PPT1
Enzima
lisosoma
Interior del
lisosomal
Membrana
Golgi
endoplásmico
Retículo
lisosomal
Membrana
endoplásmico
Retículo
Sistema lisosomal
lisosoma
Interior del
lisosoma
Interior del
Localización
GROD
SCMAS
SAPs
proteico
CV
SCMAS
Material
GROD,RL, CV, FP
SCMAS
Fenotipo
GROD,RL, CV, FP
SCMAS
FP
SAPs
SCMAS
SCMAS
GROD
FP, CV
GROD, CV
GROD,RL, CV, FP
ultraestructural
Tabla 1. Características moleculares, enzimáticas y ultraestructurales de las diferentes formas clínicas de lipofuscinosis neuronal ceroidea
Fenotipo clínico
INFANTIL (LNCI)
Infantil Tardía (LNCIT)
(1997)
Exón 4
Tyr392STOP
(1997)
Sharp et al
Exón 10
Arg24Gly
Thr294Lys
Tahvanainen
Exón 2
(2007)
(1994)
Siintöla et al
Exón 6
(1994)
Savukoski et al
IVS5-1G>C
Exón 5
13q21.1-q32
11p15
CLN5
15q21-23
CLN2
256731
CLN6
204500
Arg151STOP
Jansky –
Juvenil (vLNCJ)
Clásica
601780
4q28.1-28.2
8p23
CLN7
CLN8
610951
600143
16p12
(2004)
CLN3
11p15.5
Topcu et al.
204200
CLN10
Variante
SpielmyerVogt- Sjögren
Congénita
610127
Infantil Tardía
retraso mental
Progresiva con
Epilepsia
Variante Turca
Cavanagh
Lake-
Finlandesa
Variante
Bielschowsky
(vLNCITTur)
(vLNCITJuv)
(vLNCITFin)
(LNCIT)
Adulto (LNCA)
INFANTIL
TARDIA
(EPMR)
(vLNCIT)
JUVENIL (LNCJ)
CONGENITA (LNCC)
12
Este grupo de enfermedades presenta heterogeneidad genética (mutaciones en
diferentes genes pueden originar similares fenotipos clínicos: mutaciones en los genes
CLN1 y CLN3 causan LNCJ), heterogeneidad alélica (diferentes mutaciones en el
mismo gen pueden originar diferentes fenotipos clínicos: mutaciones en el gen CLN1
originan LNC con edad de inicio desde la infancia a la edad adulta) y, por último,
pueden ser fenotípicamente heterogéneas incluso dentro de la misma familia (la misma
mutación en el mismo gen puede originar diferentes síntomas y progresión de la
enfermedad).
Estos progresos y avances en el conocimiento de las LNCs han requerido una
revisión del tradicional sistema de clasificación y en el año 2009 surge un cambio en la
nomenclatura y una nueva clasificación de las LNCs. La nueva nomenclatura está
basada en el genotipo y considera las características clínico-patológicas de la
enfermedad (Tabla 2).
La nueva clasificación utiliza un sistema axial en la que el gen mutado denota el
subtipo de enfermedad, seguido de la presentación clínica y características
ultraestructurales, como sigue: Eje 1: gen afectado (CLN1, CLN2..), Eje 2: análisis
mutacional, Eje 3: fenotipo bioquímico, Eje 4: fenotipo clínico, Eje 5: estudio
ultraestructural, Eje 6: capacidad funcional del paciente, Eje 7: otras consideraciones
(factores genéticos o ambientales que pueden afectar al inicio o evolución de la
enfermedad) http://www.ucl.ac.uk/ncl/newnomenclature.shtml
13
Tabla 2. Resumen de la nueva y antigua nomenclatura de las lipofuscinosis neuronal ceroidea
GEN
OMIM
EPONIMO
ENFERMEDAD
NOMBRE ABREVIADO
PPT1/CLN1
256730
Haltia-Santavuori
CLN1, infantil
LNCI
CLN1, infantil tardía
CLN1, juvenil
CLN1, adulto
LNCJ / GROD
CLN2, infantil tardía
LNCIT
TPP1/CLN2
204500
Jansky-Bielschowsky
CLN2, juvenil
CLN2, infantil
CLN3
204200
Spielmeyer-Sjögren
CLN3, juvenil
LNCJ
CLN3, prolongada
CLN3, infantil
CLN5
256731
CLN6
601780
Variante infantil tardía Finlandesa
CLN5, variante infantil tardía
vLNCIT
CLN5, juvenil
CLN5, adulto
CLN5, infantil
vLNCIT
CLN6, adulto
Kufs tipo A
vLNCIT
Variante infantil tardía
CLN7, juvenil
Epilepsia del Norte con retraso mental
CLN8, EPMR
EPMR
CLN10, congénita
LNCC
Lake-Cavanagh variante juvenil precoz
o variante infantil tardía india
MFSD8/CLN7
610951
CLN8
600143
CTSD/ CLN10
610127
Congénita
????
609055
Variante juvenil
Variante infantil tardía turca
vLNCIT
CLN10, juvenil
CLN9, variante juvenil
vLNCJ
Kousi et al. 2012
14
1.4. Epidemiología
Las lipofuscinosis neuronal ceroidea son enfermedades que presentan una
distribución mundial y una incidencia de 1/12 500 nacimientos (Rider y Rider, 1988).
En Newfoundland (Canadá), la incidencia es de 13.6/100 000 nacimientos, similar a la
de Finlandia: 13/100 000 nacimientos vivos (Moore et al. 2008). En la República Checa
la incidencia es de 1.3 / 100 000 (Elleder et al. 1997). La prevalencia puede variar
dependiendo de la etnia o el país de procedencia siendo muy alta en Finlandia y en
países del norte de Europa (Uvebrant y Hagberg, 1997).
La LNCI predomina en Finlandia con una incidencia de 1/20 000 nacimientos
vivos y una frecuencia de portadores 1/70 (Santavuori et al. 1993).
La incidencia de la LNCIT ha sido calculada en diferentes poblaciones siendo la
más alta la encontrada en Newfounland: 9/100 000 nacimientos vivos (Moore et al.
2008) mientras que en el Oeste de Alemania es de 0.46/100 000 nacimientos (Claussen
et al. 1992). En países del norte de Europa como Suecia, se ha descrito una prevalencia
es de 0.43/millón de habitantes (Uvebrant y Hagberg, 1997).
La LNCJ es a nivel mundial la forma clínica más frecuente (Goebel y
Wisniewski, 2004). La incidencia en el Oeste de Alemania es de 0.71/100 000
nacimientos (Claussen et al. 1992), en Italia es de 0.20/100 000 (Cardona y Rossati,
1995) y en países del norte de Europa como Suecia es de 2.2/100 000 nacimientos vivos
(Uvebrant y Hagberg, 1997). La LNCJ es más frecuente que LNCIT en España (PérezPoyato et al. 2011) y Portugal (42,3% y 3.8% respectivamente) (Texeira et al. 2003a) y
menos frecuente en la República Checa (Elleder et al. 1997).
La vLNCITFin
fue inicialmente descrita en Finlandia, identificándose
posteriormente en familias procedentes de otros países como Colombia, Portugal, Italia
o España (Pérez-Poyato et al. 2012b). La vLNCITJuv presenta una alta incidencia en
15
familias procedentes de la República Checa de origen Romano (Elleder et al. 1997) y en
familias de Costa Rica de descendencia española (Gao et al. 2002).
Las LNCs se caracterizan por un acúmulo intralisosomal de lipopigmentos
autofluorescentes en el sistema nervioso central y en tejidos no neuronales,
principalmente la retina. A nivel celular existe una activación de los astrocitos con
pérdida neuronal en el sistema nervioso central (Cooper et al. 2006) y de las células de
la retina lo que origina progresiva atrofia cerebral, cerebelosa y degeneración retiniana.
El material acumulado corresponde a proteínas y otros compuestos como fosfolípidos,
oligosacáridos dolicol y ubiquinona. El principal material de depósito está formado por
proteínas activadoras de los esfingolípidos o saposinas (SAPs) (Tynelä et al. 1993) y
por la subunidad c de ATP sintasa mitocondrial (SCMAS) (Hall et al. 1991, Palmer et
al. 1992). Las SAPs se observan en la forma congénita e infantil, mientras que SCMAS
se encuentran en las restantes formas clínicas de LNCs.
El material depositado presenta una morfología característica a nivel
ultraestructural: granular, curvilínea, rectilínea o de huella dactilar (Elleder et al.. 1999)
que predomina en cada forma clínica pero no es específica, ya que pueden observarse
diferentes inclusiones en una misma entidad. Para la visualización de dichas inclusiones
mediante el estudio de microscopía electrónica es necesario realizar biopsia de tejidos
como piel, conjuntiva, músculo esquelético, mucosa rectal o apendicular (Rapola y
Haltia 1973, Rapola et al. 1984) (Figura 2).
16
CLN2: late infantile NCL: Jansky-Bielchowsky disease
A
C
Musc ular biopsy: curvilinear bodies (clb) englobed by a
ly sosomal membrane (arrows ) in muscle fibres (A and C)
and endothelial cells (B).mb: basal membrane
B
Figura 2. Biopsia muscular de un paciente con la forma infantil tardía de
lipofuscinosis neuronal ceroidea (cortesía del Prof. Dr. I. Ferrer Abizanda).
El examen ultraestructural permite la visualización de las inclusiones en los
linfocitos de sangre periférica, pero al estar presentes sólo en una minoría de los
linfocitos, es aconsejable confirmar el diagnóstico mediante la realización de una
biopsia (piel, conjuntiva, apéndice, músculo, etc). La piel es el tejido más adecuado ya
que es accesible y contiene la glándula sudorípara ecrina, cuyo tipo celular es el ideal
para el diagnóstico anatomopatológico. La biopsia debe realizarse con una profundidad
de 3 mm en un lugar donde abunden las glándulas sudoríparas como por ejemplo el
antebrazo
o
la
parte
interna
del
brazo,
excluyendo
la
región
axilar
http://www.ucl.ac.uk/ncl/diagnostic_approach.shtml .
17
2. Fenotipos clínicos en la edad pediátrica
El espectro clínico-molecular de las LNCs, constituido inicialmente por las tres
formas clínicas principales: LNCI (CLN1), LNCIT (CLN2) y LNCJ (CLN3), se ha ido
ampliando en las dos últimas décadas con la descripción de las formas variantes infantil
tardía: finlandesa, vLNCITFin (CLN5); juvenil precoz, vLNCITJuv (CLN6); turca
vLNCITTur (CLN7); epilepsia del norte con retraso mental, EPMR, variante infantil
tardía, (CLN8) y de la forma congénita, LNCC (CLN10).
La forma infantil (LNCI; enfermedad de Haltia-Santavuori) es frecuente en
Finlandia donde presenta una incidencia de 1/20 000 nacimientos (Santavuori et al.
1993). Se inicia entre los 8-18 meses de edad (Santavuori et al. 1973, 1974) con retraso
psicomotor y progresa con déficit visual y crisis epilépticas hacia el final del segundo
año de vida. En la exploración neurológica los pacientes presentan irritabilidad,
hipotonía generalizada, desaceleración del perímetro cefálico y en ocasiones,
estereotipias manuales similares al Síndrome de Rett. El deterioro clínico es muy rápido
y a los tres años de edad los niños están ciegos, espásticos y en estado vegetativo. El
fallecimiento normalmente ocurre entre los 8-13 años de edad (Santavuori, 1988).
La LNCI está causada por el déficit de la enzima lisosomal palmitoil-protein
tioesterasa 1 (PPT1) (Vesa et al. 1995), hidrolasa ácida lisosomal con capacidad de
hidrolizar las uniones covalentes entre los ácidos grasos (palmitato) y las proteínas Sacetiladas (Camp y Hofmann, 1993). La enzima PPT1 es codificada por el gen CLN1
(MIM #256730) que se localiza en el cromosoma 1p32 (Järvela et al. 1991) y contiene
9 exones.
19
Las mutaciones en el gen CLN1/PPT1 están asociadas con un inicio de la
enfermedad desde la infancia hasta la edad adulta (Hofmann et al. 1999a, Wisniewski et
al. 2000, Mole et al. 2005), originando además de la forma infantil, los fenotipos
infantil tardío (Wisniewski et al. 1998c, Waliany et al. 2000, Bonsignore et al. 2006,
Simonati et al. 2009) y juvenil (Mitchinson et al. 1998).Todos los pacientes con
mutaciones en el gen CLN1 presentan déficit de la enzima PPT1 y depósitos granulares
osmofílicos (GROD) a nivel ultraestructural (Rapola y Haltia 1973, Hoffamn et al.
2002).
La mayoría de las mutaciones identificadas en el gen CLN1 causan LNCI y el
curso clínico de estos pacientes está relacionado con el tipo de mutación. Las
mutaciones que originan pérdida de proteína o proteína truncante resultan en un inicio
más precoz y más rápida progresión de la enfermedad (Das et al. 1998). Algunas
mutaciones en el gen CLN1 son más frecuentes según el país de procedencia. En
Finlandia, el 90% de los pacientes presentan la mutación missense c.364A>T p.R122W
en homocigosis dando lugar a inactividad del enzima (Vesa et al. 1995; Mole, Williams
y Goebel 2005) mientras que la mutación c.451C>T p.R151X es más frecuente en
pacientes de diferentes orígenes étnicos y está asociada con un fenotipo severo cuando
se presenta en estado homocigoto (Das et al. 1998, Munroe et al. 1998, Hofmann et al.
1999a).
La forma infantil tardía (LNCIT; enfermedad de Jansky-Bielchowsky) fue
descrita por Jansky (1908) y Bielchowsky (1913), es poco frecuente en Finlandia y
predomina en otras poblaciones del norte de Europa (Williams et al. 1999a). La
enfermedad se inicia entre los 2-4 años con cualquier tipo de crisis epilépticas (Lavrov
et al. 2002), siendo las crisis mioclónicas las más características y refractarias al
20
tratamiento. Algunas veces el retraso del lenguaje puede preceder a la epilepsia. La
regresión del desarrollo psicomotor con pérdida de deambulación autónoma y del
lenguaje
ocurre a los 4-5 años junto con ataxia, disartria y deterioro cognitivo
(Williams et al. 1999a). El déficit visual conduce a la ceguera a los 5-6 años de edad y
los pacientes fallecen entre los 6-15 años (Wisniewski et al. 2001, Haltia 2003).
Existen escalas de discapacidad diseñadas específicamente para valorar el progresivo
deterioro clínico de estos enfermos (Steinfeld et al. 2002, Worgall et al. 2007).
La LNCIT está producida por el déficit de
la enzima lisosomal tripeptidil
peptidasa 1 (TPP1) (Sleat et al. 1997), componente de una familia de serinacarboxylproteinasas, cuya función es eliminar el aminoácido terminal de las proteínas
sometidas a degradación lysosomal (Vines y Warburton 1998) favoreciendo el acúmulo
de la subunidad c de ATP sintasa mitocondrial (Ezaki et al. 2000). La enzima TPP1 es
codificada por el gen CLN2 (MIM #204500) que se localiza en el cromosoma 11p15
(Sharp et al. 1997) y contiene 13 exones.
La mayoría de las mutaciones en el gen CLN2/TPP1 originan pérdida total de
actividad enzimática y están asociadas con el fenotipo clásico. Otros pacientes presentan
un fenotipo juvenil con curso clínico más benigno (Hartikainen et al. 1999, Wisnieski et
al. 1999, Bessa et al. 2008, Elleder et al. 2008, Kohan et al. 2009) y se han publicado
tres pacientes que iniciaron la enfermedad en el primer año de vida (Simonati et al.
2000, Ju et al. 2002), así la heterogeneidad clínico-genética de esta enfermedad ha
quedado demostrada (Zhong et al. 2000).
El principal marcador ultraestructural de la LNCIT asociada a mutaciones en el
gen CLN2 son los cuerpos curvilíneos (CV), aunque también se observan inclusiones de
tipo mixto con CV y FP en la biopsia de algunos pacientes con fenotipo juvenil
(Wisniewski et al. 1999).
21
El espectro mutacional del gen CLN2 incluye dos mutaciones particularmente
comunes a nivel mundial, la mutación que afecta al splicing c.509-1G>A y la mutación
sin sentido c.622C>T p.R208X; ambas acontecen en heterocigosis con otras mutaciones
en el 60-78% de los pacientes con LNCIT (Zhong et al. 1998a, Sleat et al. 1999). La
mutación c.851G>T p.G284V es muy prevalente en la población
procedente de
Newfoundland (Moore et al. 2008) observándose en el 55% de las familias canadienses
(Ju W et al. 2002).
La forma Juvenil de LNC (LNCJ) es reconocida en las descripciones de Stengel
(1826), Batten (1903), Spielmeyer (1905), Vogt (1909) y Sjögren (1931) y también se
denomina enfermedad de Batten o Spielmeyer-Vogt-Sjögren. Es la más prevalente en
Estados Unidos y en los países del norte de Europa (Uvebrant y Hagber 1997,
Wisniewski et al. 1998b).
Los pacientes con LNCJ inician la enfermedad entre los 4-7 años de edad con
déficit visual (Marshall et al. 2005). El deterioro en las habilidades cognitivas y de
lenguaje ocurre hacia los 10 años de edad, coincidiendo con el inicio de la epilepsia. Las
crisis epilépticas más frecuentes son tónico-clónico generalizadas, aunque también se
observan crisis mioclónicas y de tipo parcial (Aberg et al. 2000). Los signos
piramidales, extrapiramidales y la ataxia aparecen en la adolescencia. Otros síntomas
como labilidad emocional y los trastornos del sueño completan el cuadro clínico en la
segunda década de la vida. La supervivencia es variable entre los 16-35 años de edad
(Hofman et al. 1999b).
La LNCJ está causada por mutaciones en el gen CLN3 (MIM #204200) que se
localiza en el cromosoma 16p12 (Eiberg et al. 1989, Gardiner et al. 1990) y contiene 15
exones. La delección c.461-280_677+382del966 (deleción 1.02-kb) ocurre en el 80-
22
85% de los alelos mutados del gen CLN3 (The International Batten Disease Consortium
1995) y origina una proteína truncada de 181 aminoácidos que elimina los exones 7-8,
cuya función es actualmente desconocida (Järvelä et al. 1999). Los pacientes con
mutaciones en el gen CLN3 presentan inclusiones FP o una combinación de FP y CV a
nivel ultraestructural y, generalmente linfocitos vacuolados en el frotis de sangre
periférica.
El curso clínico y la gravedad de la LNCJ pueden ser diferentes dependiendo de
la combinación entre las diferentes mutaciones y la delección 1.02-kb en el gen CLN3.
Los pacientes homocigotos para la delección 1.02-kb presentan generalmente el
fenotipo clásico de LNCJ (Munroe et al. 1997), mientras que los pacientes
heterocigotos compuestos para la delección 1.02-kb y otra mutación en el gen CLN3
pueden presentar un fenotipo variante con una progresión más lenta y curso clínico más
benigno de la enfermedad (Lauronen et al. 1999, Pérez-Poyato et al. 2011).
Algunas mutaciones missense que acontecen en heterocigosis con la deleción
1.02-kb y que se asocian a un curso clínico prolongado LNCJ son: c.302T>C p.L101P,
c.509T>C p.L170P (Munroe et al. 1997) y c.883G>A p.E295K, ésta última ha sido
descrita en pacientes con déficit visual y que permanecen neurológicamente
asintomáticos durante décadas de la vida (Wisniewski et al. 1998a, Zhong et al. 1998b
Arberg et al. 2009). Se ha publicado un paciente heterocigoto compuesto para la
delección 1.02-kb y otra mutación no identificada que inició la enfermedad a los 5
meses de edad (De los Reyes et al. 2004). Estos hallazgos sugieren que la mutación no
identificada y / o factores genéticos podrían ser los responsables de este inicio de la
enfermedad a edad tan precoz.
Un estudio reciente compara las diferencias fenotípicas entre pacientes
homocigotos, heterocigotos para la delección 1.02-kb y homocigotos para la mutación
23
c.1001G>A p.R334H, asociada a ambos fenotipos clásico y variante (Munroe et al.
1997), no encontrando diferencias entre los tres grupos (Adams et al. 2010). Además, la
mutación c.597C>A p.Y199X en homocigosis, identificada en una familia libanesa con
cinco niños afectos, se ha descrito asociada a un curso clínico prolongado (Sarpong et
al. 2009).
La forma variante de LNCJ (vLNCJ) causada por mutaciones gen CLN1 es
clínicamente muy similar a la forma LNCJ producida por mutaciones en el gen CLN3
(Mitchison et al. 1998) a excepción de que la vLNCJ generalmente se inicia con
dificultades de aprendizaje en lugar de déficit visual, la regresión del desarrollo
psicomotor ocurre a edad más precoz y no se observan linfocitos vacuolados en sangre
periférica (Pérez-Poyato et al. 2011). Las mutaciones en el gen CLN1 de estos pacientes
no eliminan completamente la función de la proteína (Mazzei et al. 2002) existiendo un
déficit parcial de PPT1 (Kälviäinen et al. 2007) y GROD a nivel ultraestructural (Aberg
et al. 1998). La mutación c. 223A>C p.T75P es muy común en poblaciones de Estados
Unidos (Das et al. 1998) y Escocia (Munroe et al. 1998).
La primera descripción clínica de la variante finlandesa (vLNCITFin) se debe a
Santavuori et al. 1982 y corresponde a una serie de 16 pacientes de Finlandia.
Posteriormente se han publicado otros pacientes procedentes de: The Netherlands
(Holmberg et al. 2000), Colombia (Pineda-Trujillo et al. 2005), Portugal (Bessa et al.
2006), Italia (Cannelli et al. 2007), Afganistán – Pakistán (Lebrun et al. 2009), Qatar
(Al-Kowari MK et al. 2011) y España (Pérez-Poyato et al. 2012b), por lo que podemos
decir que la vLNCITFin presenta una amplia diversidad étnica y geográfica.
24
Las primeras manifestaciones clínicas de la vLNCITFin, observadas en la etapa
preescolar, son déficit de atención / dificultades de concentración (Holmberg et al.
2000). El déficit visual y la torpeza motora comienzan entre los 4.5-7 años de edad. A
medida que la enfermedad progresa, se hace evidente el deterioro cognitivo a la edad de
7 años. La epilepsia, en forma de crisis generalizadas, parciales o secundariamente
generalizadas, puede aparecer entre los 7-8 años, coincidiendo con la ataxia (7-10
años), pero las crisis mioclónicas ocurren algo más tarde (8-9 años) (Santavuori et al.
1991). Los pacientes pierden la deambulación autónoma entre los 9-11 años de edad,
permaneciendo espásticos y en estado vegetativo hasta la edad del fallecimiento que
puede variar entre los 14-21 años (Santavuori et al. 1982).
El gen CLN5 (MIM #256731) se localiza en el cromosoma 13q21.1-q32
(Savukoski et al. 1994), contiene 4 exones y codifica para una glicoproteína soluble
lisosomal de función desconocida y cuya expresión aumenta durante la neurogénesis
cortical (Savukoski et al. 1998, Holmberg et al. 2004). La mutación sin sentido
c.1175_1176delAT p.Y392X es muy prevalente en Finlandia y acontece en el 94% de
los cromosomas (Savuvoski et al. 1998). Existe escasa variabilidad en el fenotipo de los
pacientes en relación con las diferentes mutaciones en el gen CLN5, sin embargo la
vLNCITFin se puede iniciar a edad juvenil (Pineda-Trujillo et al. 2005, Cannelli et al.
2007, Lebrun et al. 2009, Xin et al. 2010) y del adulto (Xin et al. 2010).
La forma variante juvenil precoz (vLNCITJuv) fue descrita por Lake y Cavanagh
en 1978 y presenta una distribución mundial (Williams et al. 1999b). La primera y más
amplia serie de pacientes publicada hasta ahora, incluyó 27 niños procedentes de 23
familias no relacionadas de la República Checa (Elleder et al. 1997).
25
La edad de inicio de vLNCITJuv es discretamente más tardía que LNCIT y se
sitúa entre los 3-8 años (Texeira et al. 2003a) aunque los primeros síntomas pueden
aparecer desde los 18 meses de vida (Elleder et al. 1997). La enfermedad se manifiesta
con crisis epilépticas y trastorno motor seguidos de ataxia, disartria, crisis mioclónicas y
regresión cognitiva. El déficit visual aparece más tarde, entre los 4-10 años de edad
junto con la pérdida de la deambulación y los pacientes pueden sobrevivir hasta la
segunda década de la vida en estadío vegetativo (Texeira et al. 2003a).
El gen CLN6 (MIM #601780) se localiza en el cromosoma 15q21-23 (Sharp et
al. 1997), contiene 7 exones y codifica una proteína transmembrana localizada en el
retículo endoplásmico, cuya función es actualmente desconocida (Gao et al. 2002,
Wheeler et al. 2002, Mole et al. 2004).
Las primeras mutaciones en el gen CLN6 fueron identificadas en pacientes
procedentes de Venezuela y Costa Rica donde predomina la mutación nonsense
c.214G>T p.E72X (Gao et al. 2002, Wheeler et al. 2002).Otras mutaciones se han
descrito en pacientes procedentes de Turkía (Siintola et al. 2005) y de Arabia-saudí (AlMuhaizea et al. 2009). Mutaciones específicas se asocian a determinadas poblaciones
como la c.460_462delATC p.I154del muy común en Portugal (Texeira et al. 2003b) y
la c.268_271dupAACG p.Val91GlufsX42 que acontece en homocigosis en todos los
pacientes de Newfounland (Moore et al. 2008).
La mayoría de las mutaciones en el gen CLN6 causan la vLNCITJuv y
recientemente se han descrito mutaciones que pueden originar variabilidad en el curso
clínico inter e intra familiar (Cannelli et al. 2009), una progresión más lenta de la
enfermedad (Sharp et al. 2003) y otras asociadas con la forma del adulto o enfermedad
de Kufs tipo A (Arsov et al. 2011).
26
La forma variante turca (vLNCITTur) fue inicialmente descrita en seis familias,
cinco de ellas consanguíneas, procedentes de Turkía (Wheeler et al. 1999).
Posteriormente se publicaron pacientes procedentes de India (Siintola et al. 2007), Italia
(Aiello et al. 2009), Arabia Saudí (Aldahmesh et al. 2009), República Checa (Kousi et
al. 2009), Egipto (Stogmann et al. 2009) y España (Pérez-Poyato et al. 2012b) entre
otros.
La presentación clínica en estos pacientes es similar a la forma LNCIT. La
vLNCITTur se inicia entre los 2-7 años con epilepsia refractaria aunque la ataxia y el
déficit visual también pueden aparecer. La progresión de la enfermedad es rápida con
deterioro motor y cognitivo, ceguera, ataxia y los pacientes pierden la deambulación
autónoma a los 2 años del inicio de la enfermedad (Topcu et al. 2004, Pérez-Poyato et
al. 2012b).
El gen CLN7 (MIM #610951) se localiza en el cromosoma 4q28.1-q28.2
(Siintola et al. 2007), contiene 13 exones y codifica para una proteína de membrana
perteneciente a la superfamilia facilitadora principal de proteínas de transporte
lisosomal (MFSD8) de función desconocida.
Las mutaciones en el gen CLN7/MFSD8 presentan amplia distribución
geográfica y la mutación c.881C>A p.T294K es la más prevalente identificada en 14
pacientes pertenecientes a 12 familias procedentes de Roma originarias de la República
Checa (Kousi et al. 2009). La vLNCITTur presenta un curso clínico homogéneo y
solamente se ha descrito un paciente con fenotipo juvenil asociado a la mutación
c.468_469delinsCC p.Thr156_Ala157delinsthr156_Pro157 (Kousi et al. 2009).
27
Las mutaciones en el gen CLN8 causan dos fenotipos diferentes de enfermedad:
la epilepsia del norte, conocida como epilepsia progresiva con retraso mental (EPMR) y
una forma variante de inicio infantil tardío descrita en familias de origen turco
(vLNCIT).
La EPMR fue inicialmente descrita en pacientes de Finlandia (Hirvasniemi et al.
1994) y reconocida como una forma de LNC mediante los estudios neuropatológicos
realizados por Herva et al. (2000). La sintomatología se inicia entre los 5-10 años
(media 6.7) generalmente con crisis generalizadas tónico-clónicas y crisis parciales
complejas en algunos niños (Hirvasniemi et al. 1994) que aumentan en frecuencia en la
pubertad y son refractarias a tratamiento. Progresivamente disminuye la frecuencia de
las crisis, sin observarse remisión completa de las mismas en la edad adulta. A
diferencia de otras formas de LNC, las crisis mioclónicas no son un hallazgo común.
Después de 2-5 años del inicio de la epilepsia se instaura el deterioro cognitivo que
llega a ser moderado a la edad de 11-13 años y, a pesar de la disminución de la
frecuencia de las crisis epilépticas, conduce a retraso mental entre los 30-40 años.
Pueden aparecer trastornos de comportamiento como irritabilidad, inquietud e
inatención y a diferencia de otras formas de LNC, el déficit visual no es un hallazgo
característico. Los pacientes padecen alteraciones de la marcha a los 20-30 años de
edad, y desarrollan ataxia posteriormente, falleciendo después de la quinta década de la
vida (Ranta y Lehesjoki, 2000).
El curso clínico de EPMR ha sido dividido en tres estadios sucesivos
(Hirvasniemi et al. 1995): el primero (desde el inicio hasta la pubertad) se caracteriza
por un aumento en la frecuencia de las crisis tónico-clónicas generalizadas (4-10 / mes)
y rápido deterioro cognitivo. Durante el segundo estadio (juventud) la frecuencia de las
28
crisis disminuye y aparece torpeza motora y ataxia. En la última etapa (adulto) apenas
se observan crisis epilépticas pero el deterioro cognitivo continúa, evidenciándose el
retraso mental a los 40 años de edad.
La forma variante (vLNCIT) fue descrita inicialmente en Turkía, donde existe
un alto índice de consanguindad (Mitchell et al. 2001). Recientemente se han
identificado otros pacientes en Italia (Cannelli et al. 2006, Vantaggiato et al. 2009) e
Israel (Zelnik et al. 2007). Esta forma clínica presenta un inicio más precoz y
rápidamente progresivo que la EPMR. Se inicia entre los 2-7 años de edad, con crisis
mioclónicas y marcha inestable; otros síntomas como el progresivo déficit visual,
epilepsia y ataxia son comunes. La progresión de la enfermedad es tan rápida que a los
dos años del inicio de la sintomatología los pacientes presentan deterioro cognitivo y,
alrededor de los 10 años de edad desarrollan espasticidad, distonía, temblor y otros
signos extrapiramidales. La supervivencia de los pacientes con esta forma clínica no es
aún bien conocida y algunos han sobrevivido hasta la segunda década de la vida. En el
examen ultraestructural predominan los depósitos mixtos FP y CV (Williams et al.
1999c, Topcu et al. 2004), a diferencia de los pacientes con EPMR que presentan
principalmente GROD y CV (Herva et al. 2000).
El gen CLN8 (MIM #600143) se localiza en el cromosoma 8p23 (Tahvanainen
et al. 1994), contiene 3 exones y codifica para una proteína de membrana, localizada en
el retículo endoplásmico, de función desconocida (Ranta et al. 1999). Esta proteína
pertenece a la familia TLC (TRAM-LAG1-CLN8) y su función tiene importancia en el
metabolismo lipídico (Winter y Ponting, 2002).
La mutación missense c.70C>G p.R24G causa EPMR en la mayoría de los
pacientes finlandeses (Ranta et al. 1999) y en homocigosis está asociada con un curso
clínico atípico y prolongado de la enfermedad (Ranta et al. 2004). Se ha descrito un
29
curso clínico aún más benigno en un paciente de Finlandia, heterocigoto para las
mutaciones missense c.70C>G p.R24G y c.709G>A p.Gly237Arg (Siintola et al.
2006a). Las mutaciones c.88delG p.Val29fs y c.544-2566_590del p.Ala182AspfsX49
se asocian con un inicio más precoz y un curso clínico más progresivo, pero cuando se
encuentran en homocigosis con cambios no truncantes, se asocian a un fenotipo más
benigno de enfermedad (Reinhardt et al. 2010).
La forma congénita (LNCC) fue descrita por Norman y Wood en 1941 y es la
más grave de todas las LNCs. Se han publicado, hasta ahora, 10 pacientes en la
literatura (Norman y Wood 1941, Brown et al. 1954, Sandbank 1968, Garborg et al.
1987, Barohn et al. 1992, Siintola et al. 2006b, Fritchie et al. 2009). Los enfermos
presentan microcefalia, convulsiones neonatales (incluso intrauterinas), apneas de
origen central y fallecimiento en las primeras horas o semanas de vida. Estudios
neuropatológicos postmortem han confirmado la existencia de atrofia cerebral (Fritchie
et al. 2009) y la presencia de GROD a nivel ultraestructural (Garborg et al. 1987,
Barohn et al. 1992, Steinfeld 2006, Fritchie et al. 2009). Se ha descrito un paciente con
fenotipo juvenil caracterizado por déficit visual y ataxia en edad escolar, deterioro
cognitivo progresivo y ceguera (Steinfeld et al. 2006).
La LNCC está producida por mutaciones en el gen CLN10 (MIM #610127), que
se localiza en el cromosoma 11p15.5 y contiene 9 exones. El gen CLN10 codifica para
la enzima catepsina D (CTSD), proteasa aspártico lisosomal que pertenece a la familia
de las pepsinas (Siintola et al. 2006b). Todas las mutaciones que eliminan
completamente la actividad de la enzima CTSD se asocian con la forma congénita
(Siintola et al. 2006b) mientras que las que mantienen actividad enzimática residual se
asocian con el fenotipo más leve de enfermedad (Steinfeld et al. 2006).
30
3. Exámenes complementarios
El hallazgo electroencefalográfico característico de las LNCs es el
enlentecemiento progresivo de la actividad de base junto con la presencia de actividad
paroxística focal o generalizada (Sainio, 1997).
En los pacientes con LNCI, el electroencefalograma (EEG) es el primer examen
neurofisiológico que presenta alteraciones (Santavuori et al. 1973) y consisten en una
reacción atenuada a la apertura y cierre ocular alrededor del año de edad y desaparición
de las spindles o husos de sueño a la edad de 2 años (Vanhanen et al. 1997). Además, se
observa un descenso de la amplitud en regiones posteriores a la edad de 1.5-2 años con
evolución a un patrón isoeléctrico entre los 3-4 años de edad (Pampiglione y Harden
1977).
En el EEG de los pacientes con LNCIT se observan característicamente
complejos punta y punta onda en regiones posteriores durante la estimulación luminosa
a bajas frecuencias (1-2 Hz) (Pampiglione y Harden 1973). Este fenómeno puede estar
presente al inicio de la enfermedad, se hace evidente a los a los 3 años de edad y
persiste hasta estadíos avanzados.
Los registros EEG de los pacientes con LNCJ pueden ser normales hasta la edad
de 9 años. Posteriormente, muestran un trazado de base desorganizado, de baja amplitud
y un aumento en la actividad paroxística en forma de complejos puntas y ondas lentas
(Larsen et al. 2001).
El hallazgo electroencefalográfico descrito por Pampiglione y Harden (1973) se
observa a edad más tardía en los pacientes con vLNCITFin
(7-8 años) y puede
desaparecer después de los 10 años de edad (Santavuori et al. 1991). Sin embargo, en
los pacientes con la vLNCITJuv este fenómeno puede aparecer entre los 2-4 años y es
31
transitorio (Elleder et al. 1997). En los pacientes con EPMR, el progresivo
enlentecimiento de la actividad de base en los registros EEG es constante durante la
pubertad y la actividad epileptiforme presenta una localización variable en forma de
puntas y ondas agudas (Lang et al. 1997).
3.2. Potenciales evocados visuales (PEV) y electrorretinograma (ERG)
En los pacientes con LNCI, las primeras alteraciones en el PEV se observan
alrededor de los 20 meses y el signo más precoz es la atenuación de las ondas corticales
seguido de un retraso progresivo de las latencias que condiciona ausencia de respuestas
entre los 2-5 años de edad (Vanhanen et al. 1997). Cuando el ERG es realizado con
electrodos corneales, la ausencia de respuestas puede observarse desde los 11 meses de
edad (Raitta y Santavuori 1973) mientras que si el ERG se realiza con estímulo flash,
las respuestas se muestran ausentes entre los 2-5 años de edad (Santavuori et al. 1992).
En fases precoces de la enfermedad, el PEV de los pacientes con LNCIT
presenta característicamente respuestas gigantes (amplitud de 355-375 micV) en
respuesta a la estimulación luminosa intermitente. Este hallazgo es tan llamativo que
cada respuesta del potencial se registra a modo de una gran punta polifásica en regiones
posteriores en el EEG. Se observa, además que el ERG se extingue precozmente, sin
embargo, el déficit visual ocurre en estadíos más avanzados de la enfermedad por lo que
este hallazgo no implica necesariamente pérdida completa de la función de la retina
(Harden et al. 1973).
No se han publicado hallazgos neurofisiológicos característicos en los pacientes
con LNCJ, aunque las alteraciones en el PEV y las respuestas abolidas en el ERG
pueden observarse precozmente, antes incluso del inicio del déficit visual (Raitta y
Santavuori 1981).
32
En los pacientes con vLNCITFin también se registran respuestas gigantes en el
PEV pero a una edad más tardía (7-9.5 años) que en los pacientes con LNCIT y el ERG
puede estar abolido entre los 8-9.5 años de edad (Santavuori et al. 1999).
Los hallazgos neuroradiológicos característicos de las LNCs son la presencia de
atrofia cerebral y cerebelosa, leve hiperintensidad de la sustancia blanca en T2 y
adelgazamiento del córtex. Estas alteraciones no son específicas y generalmente se
correlacionan con la duración de la enfermedad (D’Incerti, 2000).
En los pacientes con LNCI las alteraciones en la RNM pueden aparecer antes
del inicio de la sintomatología y varían con la evolución de la enfermedad (Vanhanen et
al. 1995a). En los estadíos iniciales (7-11meses de edad) los tálamos aparecen
hipointesos comparados con la sustancia blanca y los ganglios basales en las imágenes
T2 y, se aprecia hiperintensidad de la sustancia blanca periventricular. La atrofia
cerebral es progresiva, más llamativa que la atrofia cerebelosa y se puede poner de
manifiesto desde los 13 meses de edad (Santavuori et al. 2000). En los primeros 4 años
de la vida estas alteraciones progresan tan rápidamente que la grave atrofia cerebral
incluye tálamos y ganglios basales. A partir de los 4 años los hallazgos descritos
anteriormente se estabilizan al igual que la sintomatología y el córtex cerebral se hace
tan delgado que es difícil diferenciarlo de la sustancia blanca, la cual aparece muy
hiperintensa (Vanhanen et al. 2004).
A diferencia de la LNCI, las alteraciones en la RNM de los pacientes con
LNCIT pueden aparecer un año después del inicio de la sintomatología (Seitz et al.
1998). Los hallazgos neuroradiológicos más característicos de la LNCIT son la
progresiva atrofia cerebral, de predominio infratentorial con afectación cerebelosa, así
33
como la hiperintensidad de la sustancia blanca en T2 con normalidad del tálamo y de los
ganglios basales (Petersen et al. 1996, Seitz et al. 1998).
La RNM puede ser normal antes de los 10 años de edad en pacientes con LNCJ
(Santavouri et al. 2001) y la atrofia cerebelosa aparece precozmente con progresión más
lenta que en los pacientes con LNCIT (Autti et al. 2008). La hipointensidad del tálamo
en T2 es un hallazgo frecuente y la hiperintensidad de la sustancia blanca
periventricular puede estar presente, aunque no de forma tan pronunciada como en
LNCI y LCNIT (D’Incerti 2000, Barkhof et al. 2005).
En los pacientes con vLNCITFin destaca la atrofia cerebelosa que aparece a
edad más precoz que en los pacientes con LNCJ (Autti et al. 1992). Las imágenes de
RNM en T2 muestran hiperintensidad de la sustancia blanca periventricular y del brazo
posterior de la cápsula interna y se observa característicamente hipointensidad del
tálamo respecto a otros ganglios de la base (Autti et al. 1992, Holmberg et al. 2000).
Las alteraciones descritas en la RNM de pacientes con vLNCITJuv son muy
similares a la vLNCITFin y consisten en atrofia cerebral generalizada principalmente a
nivel infratentorial, hipointensidad del tálamo y putamen e hiperintensidad de la
sustancia blanca periventricular (Peña et al. 2001).
La atrofia cerebelosa y de tronco del encéfalo se describen a edad juvenil como
signos iniciales observados en la RNM de pacientes con EPMR. La atrofia cerebral es
de aparición más tardía y se relaciona con el deterioro cognitivo y la duración de la
epilepsia (Hirvasniemi y Karumo, 1994). No se han descrito alteraciones en la
intensidad de la señal en T2 en pacientes con EPMR (Lauronen et al. 2001). Sin
embargo, en los pacientes con la forma variante (vLNCIT) destaca además de la atrofia
cerebral generalizada, un aumento de la señal de la sustancia blanca periventricular y
34
del brazo posterior de la cápsula interna en imágenes T2 (Striano et al. 2007, Reinhart et
al. 2010).
Existen publicaciones que correlacionan las alteraciones neuroradiológicas
postmorten y las características histopatológicas del material de necropsia. En pacientes
con LNCI, la extrema atrofia cerebral y la hipointensidad de sustancia gris en relación a
la sustancia blanca observadas en imágenes T2 de la RNM postmorten, se corresponden
a nivel histopatológico con pérdida completa neuronal cortical y desaparición de los
axones y las vainas de mielina en la sustancia blanca (Vanhanen et al. 1995b). En
pacientes con LNCJ, las imágenes de hiperintensidad de la sustancia blanca
periventricular observadas en imágenes T2 de la RNM postmorten, se corresponden a
nivel histológico con una importante pérdida de mielina y gliosis (Autti et al. 1997).
En la RNM con espectroscopía (RNMs) realizada a pacientes con LNCI entre
los 3-5 meses de edad, la concentración de N-acetil-aspartato (NAA) presenta un ligero
descenso y la relación colina /creatinina está aumentada. A partir de la edad de 17 meses
se puede apreciar un moderado descenso del NAA y la colina permanece aumentada
como signo de demielinización progresiva. En el estadío final (6 años de edad) existe
una desaparición casi completa de los niveles de NAA, colina y creatina lo que indica
pérdida neuroaxonal, demielinización progresiva y gliosis (Vanhanen et al. 2004). Las
concentraciones de mioinositol y lactato permanecen discretamente elevadas en
sustancia blanca y gris (Brockmann et al. 1996).
Existen escasos trabajos publicados respecto a los hallazgos de espectroscopía
en pacientes con LNCIT. El descenso de la concentración de NAA, un aumento de
mioinositol, y la ausencia de lactato se han descrito en esta forma clínica (Seitz et al.
35
1998) aunque se ha publicado un paciente con aumento de lactato en la sustancia blanca
y gris (Brockmann et al. 1996).
A diferencia de la LNCI y LNCIT, la espectroscopía de los pacientes con
LNCJ presenta niveles normales de metabolitos y la progresión de la enfermedad
refleja un descenso del NAA y de la creatina en la sustancia gris cerebral (Brockmann et
al. 1996).
36
4. Diagnóstico
El proceso de diagnóstico de las LCNs es una tarea complicada debido a que son
enfermedades neurodegenerativas poco frecuentes, poco conocidas, con amplia
variabilidad clínica y heterogeneidad genética. El diagnóstico clínico de cada una de
estas enfermedades está basado en la combinación de hallazgos clínicos (edad de
presentación e índice de progresión de la enfermedad) y exámenes complementarios.
Ante un paciente con sospecha clínica de lipofuscinosis neuronal ceroidea el
método de screening más efectivo es la identificación de las inclusiones mediante la
visualización al microscopio óptico de leucocitos o al microscopio electrónico de los
tejidos biopsiados por un profesional anatomopatólogo experto. Sin embargo, un
resultado negativo no excluye el diagnóstico y la morfología del material depositado
puede variar dependiendo del tejido examinado. En este sentido, los estudios de
actividad enzimática (PPT1, TPP1 y CTSD) preceden al estudio de microscopía
electrónica, cuando existe alta sospecha de enfermedad producida por mutación en los
genes CLN1, CLN2 y CLN10 respectivamente.
Ante la sospecha clínica de LNC en un niño menor de 4 años el diagnóstico
clínico más probable es LNCI y/o LNCIT. La determinación enzimática PPT1 y TPP1
confirman el diagnóstico junto con el análisis molecular de los genes CLN1 y CLN2
respectivamente. Los estudios de microscopía electrónica están indicados cuando la
actividad enzimática es normal y es necesario considerar las formas variantes infantil
tardía de LNC (CLN5, CLN6, CLN7 y CLN8).
Si la enfermedad comienza en un niño en edad escolar con progresivo déficit
visual, debe sospecharse la LNCJ como diagnóstico más probable. En ese caso, la
presencia de linfocitos vacuolados en sangre periférica junto con la identificación de la
37
delección común 1.02-kb en el gen CLN3 y / o la secuenciación completa del gen CLN3
deben ser investigados con el fin establecer el diagnóstico definitivo.
Las formas variantes infantil tardía de lipofuscinosis (vLNCITFin, vLNCITJuv,
vLNCITTur, EPMR, vLNCIT) son muy parecidas clínicamente y las inclusiones son de
tipo mixto, por tanto el único modo de diferenciar definitivamente cada una de estas
entidades y clasificar a los pacientes en la forma clínica correspondiente es el análisis
genético-molecular de cada uno de los genes (CLN5, CLN6, CLN7 y CLN8)
respectivamente. Sin embargo, el estudio de mutaciones específicas puede ser prioritario
en ciertas poblaciones donde éstas son muy frecuentes: CLN6 (p.E72X) en pacientes de
Costa Rica, CLN7 (p.T294K) en familias gitanas romanas procedentes de la antigua
Checoslovaquia y CLN8 (p.R24G) en pacientes de Finlandia con EPMR.
En aquellas familias con mutación en los genes CLN1, CLN2 ó CLN10
identificada previamente, el diagnóstico prenatal está disponible mediante los estudios
enzimáticos y de genética molecular (Berry-Kravis et al. 2000). En el resto de las
familias estos estudios requieren previa detección de inclusiones en las vellosidades
coriónicas e identificación de las mismas mediante microscopía electrónica.
En el proceso diagnóstico de las LNCs es fundamental la presencia de un equipo
multidisciplinar formado por neuropediatras, neurofisiólogos, neurorradiólogos,
anatomopatólogos, genetistas y bioquímicos, con el fin de diferenciar cada forma clínica
y diagnosticar de modo preciso a cada paciente.
Existen en la literatura publicados diversos algoritmos diagnósticos que facilitan
el
diagnóstico de las diferentes formas clínicas de LNC y que se muestran a
continuación:
38
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1428
Figura 3. Algoritmo para el diagnóstico de las lipofuscinosis neuronal ceroidea.
Newborn
Microcephaly
Seizures
Young child
Seizures,
developmental standstill
Enzyme activities
Cathepsin D
Absent
PPT1
absent
TPP1
absent
School child
Retinopaty
(dementia)
Lymphocyte vacuoles
all normal
Absent
present
Electron
microscopy
CLN10
CLN1
CLN2
CLN5, 6,7, 8
CLN3
Kohlschütter A. y Schulz A. 2009
Figura 4. Algoritmo para el diagnóstico de las lipofuscinosis neuronal ceroidea.
39
Suspected NCL on
basis of clinical
features,
ophthalmology
assessment and
neurophysiology
findings. No other
diagnosis identified.
High index of
suspicion
CTSD, TPP1,
PPT1 activities,
vacuolated
lymphocytes,
skin biopsy or
buffy coat for EM,
DNA save
Negative enzyme
analysis
Review clinical
diagnosis;
complete other
neuro-metabolic
investigations
Lymphocytes or
skin biopsy for
ultra structural
analysis (and
fibroblast culture)
CTSD
deficiency
CLN10 mutation
analysis
PPT1
deficiency
CLN1 mutation
analysis
TTP1
deficiency
CLN2 mutation
analysis
Vacuolated
lymphocytes
positive
CLN3 mutation
analysis
Other
diagnosis
confirmed
NCL
confirmed
Mutation analysis
CLN3
CLN5
CLN6
CLN7/MFSD
CLN8
Priority dependent
on ethnic origin,
clinical features,
and ultraestructural
features
No positive
results
NCL like
syndrome
Kohan R et al. 2011
Figura 5. Estrategia para el estudio de lipofuscinosis neuronal ceroidea. Conseso del
12th Congreso de LNC celebrado en Hamburgo – Alemania (2009). Coordinado por Dr.
R. Williams.
40
no CLN5, CLN6,
MFSD8, CLN8
mutations
CLN5,CLN6,MFSD8,
CLN8 mutation analysis
normal CTSD levels
CTSD enzyme analysis
normal PPT1 levels
PPT1 enzyme analysis
normal TPP1 levels
TTP1 enzyme analysis
Screening for novel NCL genes that remain to be identified
no CLN3 mutations
no CLN5, CLN6,
MFSD8, CLN8
mutations
CLN5,CLN6,MFSD8,
normal CTSD levels
normal PPT1 levels
CTSD deficiency
Kousi et al. 2012
no CLN3 mutations
no CLN5,MFSD8,
CLN8 mutations
normal CTSD levels
CLN5,CLN6,MFSD8,
TTP1 deficiency
PPT1 deficiency
normal TPP1 levels
Figura 6. Resumen del protocolo para el diagnóstico de lipofuscinosis neuronal ceroidea.
no CLN3 mutations
no CLN5, CLN6,
MFSD8, CLN8
mutations
CLN5,CLN6,MFSD8,
normal CTSD levels
normal TPP1 levels
no CLN6 mutations
no CLN3 mutations
normal TPP1 levels
Disease onset in adulthood
(>30 yr)
Disease onset in childhood (5-10yr)
and/or vacuoles in peripheral blood
Disease onset in late
infancy (2-4 yr)
Disease onset in infancy
(6-18 mo)
normal PPT1 levels
Fingerprint (FP), curvilinear (CL) and/or rectilinear (RL) profiles
GROD
Typical storage material = Confirmation of NCL
EM analysis
Clinical suspicion of NCL
CTSD mutation
anal\sis
ysis
TTP1 mutation
anal\VLV
PPT1 mutation
anal\VLV
41
School child
Rapid visual loss
with retinopathy,
perhaps dementia
Lymphocyte vacuoles
absent
Newborn
Microcephaly,
seizures
CTSD
absent
CLN10
EM
all normal
Young child
Seizures,
developmental standstill
Enzymes
CLN2
PPT1 TPP1
absent absent
CLN1
CLN11,
CLN12
CLN4
Inheritance
Teenage / Adult
Myoclonic epilepsy (type A)
or behavioural changes
and dementia (type B)
Recessive
CLN13
Dominant
Present
CLN3
CLN6
Type B
42
Figura 7. 13th International Conference on Neuronal Ceroid Lipofuscinoses (Batten Disease) & Patient Organisation Meeting. London 2012.
CLN5, CLN6, CLN7, CLN8, CLN14
Type A
5. Tratamiento
El tratamiento de un paciente con LNC exige un amplio conocimiento de la
enfermedad y destreza por parte del clínico ya que actualmente no existe un tratamiento
curativo y el deterioro neurológico del paciente puede ser relativamente rápido con
fallecimiento a edad precoz.
El verdadero desafío es prevenir la neurodegeneración, restauraurando la
funcionalidad del sistema nervioso central. En este sentido, actualmente se están
realizando
estrategias
terapeúticas
y
diferentes
ensayos
http://www.clinicaltrials.gov/ct2/results?term=neuronal+ceroid+lipofuscinosis
clínicos
en
pacientes con LNCI, LNCIT y LNCJ. Algunas de estas terapias se describen de forma
sucinta a continuación.
La terapia de reemplazamiento enzimático (ERT) ha obtenido resultados
satisfactorios en enfermedades lisosomales con afectación visceral. En las enfermedades
con afectación del sistema nervioso central (SNC) su efectividad es menor debido a la
existencia de la barrera hematoencefálica (BHE) que no permite el paso de ciertos
compuestos o sustancias. Las formas clínicas de LNCs producidas por mutaciones en
los genes CLN1, CLN2 y CLN10 son enfermedades caracterizadas por déficit parcial o
ausencia total de las enzimas PPT1, TPP1 y CTSD respectivamente. El primer estudio
con ERT para CLN1 fue publicado por Lu et al. (2010) quienes diseñaron una enzima
PPT1 recombinante humana en una línea celular de ovario en un hamster chino. Tras la
inyección por vía intravenosa de la enzima PPT1 en el hamster, se observó incremento
de los niveles en riñón, hígado, corazón, pulmón y bazo, pero mínimamente en cerebro.
La efectividad de la ERT en esta forma clínica y en la LNCIT es un campo de
investigación en la actualidad.
43
5.2.- Terapia génica
La terapia génica implica la introducción de una copia del gen normal y
funcionante mediante la infección directa de células in vivo a través de un virus vector,
el cual es modificado para reducir su virulencia y evitar patogenicidad. Los virus se
utilizan para distribuir una copia normal del gen defectuoso. El gen normal transportado
por el virus vector posee la capacidad de sintetizar y segregar proteína normal. Algunas
células somáticas internalizan la proteína, sin embargo debido a la dificultad para
atravesar la BHE la proteína presenta dificultad para distribuirse en el
SNC. La
inyección del virus vector directamente en SNC de pacientes con mutaciones en los
genes CLN2 es una opción terapeútica que está en fase de ensayo clínico en EEUU.
5.3.- Terapia farmacológica
El tratamiento paliativo y sintomático del que pueden beneficiarse los pacientes
con LNC incluye, entre otros: tratamiento de la epilepsia, de las manifestaciones
extrapiramidales y del estado nutricional. Además, es necesario considerar las
interacciones farmacológicas y la susceptibilidad por parte de estos pacientes para
desarrollar reacciones adversas. También hay que tener en cuenta el estado general de
estos pacientes en caso de ser sometidos a procedimientos quirúrgicos que precisen de
anestesia general.
5.3.1.- Tratamiento antiepiléptico
Los fármacos antiepilépticos (FAEs) desempeñan un papel muy importante en el
control de las crisis epilépticas, y deben seleccionarse teniendo en cuenta el tipo de
crisis, el estado clínico del paciente y los efectos secundarios. Con frecuencia son
necesarios varios fármacos para conseguir un adecuado control crítico, difícil de
alcanzar en la mayoría de los pacientes.
44
El Valproato (VPA) es uno de los FAEs básicos en el tratamiento de la epilepsia
de los pacientes con LNC. Es eficaz en las convulsiones generalizadas primarias y
parciales secundariamente generalizadas. Es bien tolerado, sin efectos secundarios
importantes. La combinación de Fenobarbital (PB) y VPA fue utilizada durante muchos
años, pero desde 1990 la Lamotrigina (LTG) ha reemplazado al PB debido a que posee
efectos secundarios menos importantes y ha demostrado su eficacia en las crisis
parciales y generalizadas. La Carbamacepina (CBZ), la Fenitoína (PHT) y la
Vigabatrina (VGB) pueden empeorar las crisis epilépticas mioclónicas por lo que están
contraindicados (Aberg et al. 1999). El Clonacepam (CZP) es el FAE más efectivo en
pacientes con EPMR y cuando se administra en la pubertad puede normalizar las
alteraciones electroencefalográficas (Lang et al. 1997).
5.3.2.- Tratamiento de los síntomas extrapiramidales
Existen pocos estudios controlados que avalen la eficacia de los fármacos
antiparkinsonianos. En un estudio de Aberg et al. (2001) la Levo-dopa demostró un
efecto beneficioso en pacientes con LNCJ, revelando resultados alentadores, mientras
que la Selegilina demostró mínima eficacia.
5.3.3.- Tratamiento nutricional
En las fases iniciales de la enfermedad, en que la deglución está preservada, es
importante mantener una dieta rica en fibra para evitar el estreñimiento. En etapas
avanzadas, cuando los pacientes desarrollan disfagia, la realización de una gastrostomía
endoscópica percutánea (PEG) puede contribuir decisivamente no sólo a una adecuada
nutrición e hidratación sino también, a un adecuado aporte calórico. Además, esta
técnica minimiza los posibles episodios de aspiración pulmonar y facilita la
administración de la medicación, mejorando la calidad de vida del paciente.
45
JUSTIFICACIÓN DE LA UNIDAD TEMÁTICA E
HIPÓTESIS
1.
Justificación de la unidad temática
2.
Hipótesis
47
1. Justificación de la unidad temática
En los últimos 15 años se han producido avances muy importantes en las bases
moleculares de las lipofuscinosis neuronal ceroidea, un grupo de enfermedades que
comparten un amplio e inespecífico espectro de síntomas y que en la infancia, están
causadas por las mutaciones identificadas en los siguientes genes: CLN10/CTSD,
CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8 y CLN8. El propósito de
esta tesis es el estudio de este grupo de enfermedades en la población pediátrica
española obedeciendo a dos motivos principales: 1) Las lipofuscinosis neuronal
ceroidea constituyen uno de los grupos de enfermedades neurometabólicas hereditarias
más frecuentes en la infancia y su estudio podría contribuir a encontrar nuevos pacientes
al ser enfermedades que probablemente se encuentren infradiagnosticadas en la
población pediátrica española 2) La baja prevalencia de las diferentes formas clínicas
de lipofuscinosis neuronal ceroidea ha determinado que aún existan múltiples aspectos
clínicos y genéticos que deberían ser investigados en mayor profundidad para mejorar el
conocimiento de estas enfermedades.
Con este trabajo se pretende avanzar en el estudio de las LNCs, determinar la
distribución de cada forma clínica dentro de la población española y realizar una
adecuada correlación clínico-molecular.
El conjunto de trabajos que forman parte de esta tesis doctoral pretenden dar a
conocer la historia natural de la enfermedad y profundizar en el conocimiento de cada
forma clínica de LNC. El diseño de una adecuada estrategia de diagnóstico clínico,
bioquímico, anatomopatológico y molecular permitirá una mejor caracterización clínica
de los pacientes y el abordaje de los estudios de correlación genotipo-fenotipo en este
grupo de enfermedades poco prevalentes. Este estudio parte de una base clínica, la
actividad asistencial de los neuropediatras de diferentes hospitales de la geografía
49
española que atienden a pacientes con regresión del desarrollo psicomotor, epilepsia y
déficit visual, y se ha desarrollado a través de un trabajo coordinado con profesionales
del campo de las neurociencias, incluyendo bioquímicos clínicos, anatomopatólogos y
genetistas de la provincia de Barcelona para tratar de avanzar en el conocimiento de las
lipofuscinosis
neuronal
ceroidea
en
sus
aspectos
clínicos,
bioquímicos,
anatomopatológicos y genéticos. Este abordaje multidisciplinar es hoy en día esencial
para un estudio adecuado de las enfermedades metabólicas neurodegenerativas ya que
permite mejorar nuestro conocimiento sobre la fisiopatología de la enfermedad y futuros
tratamientos a aplicar en nuestros pacientes.
Dado que las LNCs son enfermedades para las que no se dispone de tratamiento
curativo en la actualidad, consideramos que el conocimiento de la historia natural de la
enfermedad será de vital importancia para aplicar futuras terapias, establecer un
pronóstico y valorar los efectos del tratamiento que tratan de enlentecer la progresión de
la enfermedad.
2. Hipótesis
El estudio en profundidad de una amplia serie de pacientes españoles
diagnosticados de LNC en los últimos 37 años y el análisis molecular de la mayoría de
ellos, caracterizará de forma adecuada las diferentes formas clínicas de LNC en España.
La elaboración de una base de datos clínica nos permitirá recopilar los datos
clínicos, bioquímicos, anatomopatológicos y moleculares de los pacientes pediátricos
con diagnóstico probable y confirmado de LNC. El análisis detallado de estos datos nos
ha de permitir describir el espectro clínico y mutacional de la población española con
LNC, elaborar un protocolo de estudio para este grupo de enfermedades y realizar una
adecuada correlación genotipo-fenotipo.
50
OBJETIVOS
1.
Objetivo principal
2.
Objetivos específicos
51
1. Objetivo principal
Nos proponemos, a través de los estudios realizados en los pacientes españoles
con lipofuscinosis neuronal ceroidea, profundizar en el conocimiento de los aspectos
clínicos y moleculares de este grupo de enfermedades, determinar el espectro
mutacional de los genes CLN1, CLN2, CLN3, CLN5 y CLN7 y establecer una adecuada
correlación genotipo-fenotipo en la población pediátrica de nuestro país.
2. Objetivos específicos
x
Valorar la evolución cronológica y severidad de la forma infantil precoz de
lipofuscinosis neuronal ceroidea y describir el espectro mutacional del gen CLN1.
x
Estudiar la progresión de la enfermedad y su correlación con el genotipo en
pacientes con la forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea y
mutaciones en el gen CLN2.
x
Avanzar en el estudio de la historia natural de la forma juvenil de lipofuscinosis
neuronal ceroidea y diferenciar el curso clínico de la enfermedad en los pacientes
que presentan el fenotipo clásico (cLNCJ) de aquellos con el fenotipo variante
(vLNCJ). Establecer correlaciones genotipo-fenotipo mediante la descripción del
curso clínico y los resultados de los estudios bioquímicos, anatomopatológicos y
moleculares de los genes CLN1 y CLN3.
x
Realizar un estudio detallado de la sintomatología que caracteriza a las formas
variantes infantil tardía finlandesa y turca y describir el análisis mutacional de los
genes CLN5 y CLN7 respectivamente.
x
Elaborar un protocolo de estudio que facilite el proceso diagnóstico en el conjunto
de las lipofuscinosis neuronal ceroidea y que contribuya a encontrar nuevos
pacientes con las diferentes formas clínicas de LNC en España.
53
PACIENTES, MATERIAL Y MÉTODOS
1.
Pacientes y diseño del estudio
2.
Métodos para el estudio neuropatológico
3.
Métodos bioquímicos
4.
Métodos para el estudio molecular
5.
Aspectos éticos
6.
Análisis estadístico
55
1. Pacientes y diseño del estudio
1.1. Para el estudio de la forma infantil de lipofuscinosis neuronal ceroidea (LNCI) se
estudiaron desde el año 1974 a 2011 un total de 6 pacientes (3 varones y 3
mujeres) de edades entre los 3 y 12 años pertenecientes a 5 núcleos familiares y
que presentaron mutaciones en el gen CLN1 y /o déficit de PPT1 y / o GROD a
nivel ultraestructural.
1.2. Para el estudio de la forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea
(LNCIT) se estudiaron desde el año 1979 a 2011 un total de 12 pacientes (8
varones y 4 mujeres) de edad media de 7.4 años (rango 4-14) pertenecientes a 10
núcleos familiares y que presentaron mutaciones en el gen CLN2 y /o déficit de
TPP1 y / o CV a nivel ultraestructural.
1.3. Para el estudio de la forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea (LNCJ) se
estudiaron desde el año 1975 a 2010 un total de 24 pacientes españoles (11 varones
y 13 mujeres) de edad mediana de 18.3 años (rango 10-33) pertenecientes a 18
núcleos familiares. Los pacientes se dividieron en dos grupos: variante (vLNCJ)
que incluyó 11 pacientes (edad mediana 18 años, rango 10-23) con mutaciones en
el gen CLN1 y / o GROD a nivel ultraestructural y grupo clásico (cLNCJ) que
incluyó 13 pacientes (edad mediana 18 años, rango 10-33) con mutaciones en el
gen CLN3 y / o FP a nivel ultraestructural.
1.4. Se describieron las características clínicas, anatomopatológicas y moleculares de 3
pacientes con la forma variante infantil tardía finlandesa
(vLNCITFin) y
mutaciones en el gen CLN5 y, de un paciente con la forma variante infantil tardía
turca (vLNCITTur) y mutaciones en el gen CLN7, procedentes de diferentes núcleos
familiares.
57
Los datos de cada paciente fueron recogidos mediante la revisión retrospectiva y
prospectiva de las historias clínicas correspondientes y la realización de entrevistas a los
familiares y / o profesionales neuropediatras referentes de los pacientes. Para la
recopilación y posterior análisis detallado de dichos datos, fue necesario crear una base
de datos clínica con 50 ítems (Pérez -Poyato et al. 2011) (Tabla 3).
58
Tabla 3. Ítems de la base de datos clínica de las lipofuscinosis neuronal ceroidea
Ítem#
1
Descripción
Fecha exploración
Ítem#
26
Descripción
Trastorno de aprendizaje
2
Nombre y apellidos paciente
27
Retraso mental
3
Fecha y lugar de nacimiento
28
Bradipsiquia
4
Nombre del medico referente
29
Conducta autista
5
Edad actual del paciente
30
Trastorno de comportamiento
6
Edad al diagnóstico clínico
31
Epilepsia
7
Edad al diagnóstico ultraestructural
32
Tipo de crisis epilépticas
8
Edad al diagnóstico molecular
33
FAE y respuesta al tratamiento
9
Consanguinidad
34
Déficit visual
10
Otros miembros familiares con LNC
35
Ceguera
11
Embarazo
36
Marcha apráxica
12
Parto
37
Ataxia
13
Peso al nacimiento
38
Signos piramidales
14
Hitos del desarrollo psicomotor
39
Espasticidad y contracturas de las extremidades
15
Edad de inicio de la sintomatología
40
Hallazgos en el electroencefalograma
16
Síntoma inicial
41
Atrofia cerebral / cerebelosa (MRI/TC)
17
Edad de la pérdida de la deambulación
42
Hallazgos oftalmológicos
18
Edad de utilizar silla de ruedas
43
Hallazgos en el electrorretinograma
19
Edad de la pérdida de la sedestación
44
Potenciales evocados visuales
20
Edad de la pérdida de la manipulación
45
Linfocitos vacuolados
21
Edad de la pérdida de las frases
46
Estudios enzimáticos
22
Edad de ausencia comunicación verbal
47
Estudios de microscopía electrónica
23
Disfagia
48
Estudios moleculares
24
Sonda nasogástrica / PEG
49
Forma clínica de LNC
25
Edad de la incontinencia urinaria
50
Edad del fallecimiento
59
2. Métodos para el estudio neuropatológico
Las muestras de piel, conjuntiva, apéndice y músculo obtenidas por biopsia
fueron procesadas para estudio con microscopio electrónico. Las muestras se fijaron en
glutaraldehído al 2.5 % en tampón fofato, postfijadas en tetróxido de osmio al 2%,
deshidratadas en gradientes de acetona o alcohol, e incluidas en resinas de epóxido. Las
secciones semifinas fueron teñidas con azul de toluidina y las secciones ultrafinas con
acetato de uranio y citrato de plomo.
Para realizar el estudio neuropatológico cerebral procedente de necropsia de un
paciente con LNCI, el cerebro fue fijado en formalina tamponada al 4% durante 4
semanas y, posteriormente, cortado en secciones coronales. Las secciones hemisféricas
de las diferentes regiones del cerebro, cerebelo y tronco del encéfalo fueron incluidas en
parafina. Las secciones de 4 micras de espesor fueron obtenidas con un microtomo de
deslizamiento,
y
teñidas
con
hematoxilina-eosina,
Klüver
Barrera,
PAS
e
immunohistoquímica para la proteína glial fibrilar acídica para astrocitos y lectinas para
microglia. Además, otras secciones desparafinas y sin teñir fueron visualizadas con
microscopio de fluorescencia.
3. Métodos bioquímicos
La actividad de las enzimas PPT1 y TPP1 fue medida en muestras de leucocitos
o fibroblastos cultivados. Los análisis enzimáticos fluorométricos fueron realizados
utilizando 4-metillumbeliferil-6-tiopalmitoil –D-glucosido (Moscerdam Substrates,
Rotterdam, Holland) como sustrato para la enzima PPT1 y Ala-Ala-Phe-7-amido-4metilcoumarina (Sigma®) como sustrato para la enzima TPP1. Las mediciones proteicas
se realizaron según el método de Lowry et al. (1951)
60
4. Métodos para el estudio molecular
El estudio molecular de las muestras de los pacientes de esta tesis ha sido
realizado en el Servicio de Bioquímica y Genética Molecular del Hospital Clinic de
Barcelona, a excepción de las muestras en las que se estudiaron los genes CLN5 y CLN7
que se derivaron a un centro externo.
Dado que se trata de una enfermedad muy heterogénea desde el punto vista
genético con 8 genes implicados, la elección del gen a estudiar se ha realizado en base a
la sospecha clínica y a los resultados del estudio de la proteína cuando se ha dispuesto
de ellos.
En primer lugar, se ha realizado una extracción de DNA mediante método
manual de Salting out o mediante un extractor automático Magnapure de Roche. Se ha
partido siempre de muestra de sangre total con un volumen mínimo de 1ml.
Se ha realizado el estudio de la región codificante de los genes CLN1, CLN2 y
CLN3 utilizando los primers previamente descritos (Goebel y Wisniewski 2004; Mole
2004; Taschner et al. 2005) mediante SSCPs (single Strand Conformation
Polymorphism) en los casos anteriores al año 2008 y, posteriormente el estudio se
realizó por secuenciación directa bidireccional de las regiones codificantes y límites
exon-intron (50bp).
La mutación recurrente de CLN3 (1.02-kb que contiene los exones 7 y 8)
(GenBank X99832) fue estudiada mediante unos primers diseñados específicamente
(Munroe et al. 1997) y analizada en agarosa.
Las referencias de los genes utilizados para la nomenclatura de las mutaciones
ha sido la siguiente: gen CLN1 (ENSG00000131238), gen CLN2 (ENSG00000166340)
y gen CLN3 (ENSG00000188603).
61
Cundo se encontró un cambio en la secuencia de cualquiera de los genes, se
revisaron bases de datos para ver si estaba descrito previamente: HGMD® Human Gene
Mutation Database – BioBase: www.biobase-international.com/product/hgmd y Batten
disease Resource www.ucl.ac.uk/ncl/.
Si no ha sido descrita previamente se ha utilizado el programa de predicción de
patogenicidad Polyphen 2: http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/
Una vez confirmada que se trata de una mutación responsable de enfermedad,
está ha sido estudiada en sus padres (portadores obligados) antes de ofrecer consejo
genético.
5. Aspectos éticos
Todos los padres o tutores legales de los pacientes que participaron en los
diferentes estudios firmaron un consentimiento informado, de acuerdo con la
Declaración de Helsinki de 1964, revisada en Edimburgo en el año 2000.
Los diferentes estudios cuentan con la aprobación del comité de ética y de
investigación del Hospital Sant Joan de Déu y del Hospital Clínic.
6. Análisis estadístico
Las variables clínicas fueron recogidas en una base de datos (Microsoft Excel).
Para los estudios estadísticos se han aplicado las siguientes pruebas:
62
x
Análisis de supervivencia: prueba de Kaplan – Meier
x
Ajuste para comparaciones múltiples: prueba de corrección de Bonferroni
Los detalles de estas pruebas figuran en cada uno de los artículos publicados.
Los cálculos estadísticos se realizaron con el programa SPSS 17.0. Las pruebas
estadísticas se consideraron significativas para una p< 0.05.
63
RESULTADOS
1.
Forma infantil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: seguimiento y valoración
clínica de una serie de pacientes españoles
2.
Forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea: análisis mutacional del
gen CLN2 y descripción del curso clínico en pacientes españoles
3.
Forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: descripción del curso clínico y
estudios genéticos en pacientes españoles
4.
Descripción clínica de las formas variantes infantil tardía finlandesa (CLN5) y
turca (CLN7) de lipofuscinosis neuronal ceroidea
5.
Protocolo de estudio para las lipofuscinosis neuronal ceroidea
65
Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis: Follow-up on a Spanish series
María del Socorro Pérez-Poyato, Montserrat Milá Recasens, Isidre Ferrer Abizanda,
Rosario Domingo Jiménez, Amparo López Lafuente, Victoria Cusí Sánchez, Laia
Rodriguez-Revenga, M Josep Coll Rosell, Laura Gort, Pilar Póo Argüelles, Mercé
Pineda Marfa.
Gene 2012; 499: 297-302.
Las manifestaciones clínicas de la forma infantil de lipofuscinosis neuronal
ceroidea (LNCI) han sido ampliamente estudiadas en la población finlandesa
(Santavuori et al. 1973, 1974) y existen publicadas pocas series de pacientes
procedentes de los países del sur de Europa. Se han identificado varias mutaciones en el
gen CLN1 que causan LNCI en determinados países asociadas a un fenotipo severo de
enfermedad.
Describimos de forma detallada las características clínicas, el seguimiento y la
evolución cronológica de la enfermedad en una serie de seis pacientes españoles con
LNCI. Este trabajo contribuye al estudio de la correlación genotipo-fenotipo en
pacientes con LNCI procedentes de países del área Mediterránea y confirma que la
mutación V181M en el gen CLN1 está clínicamente asociada con el fenotipo severo de
esta enfermedad.
67
Gene 499 (2012) 297–302
Contents lists available at SciVerse ScienceDirect
Gene
journal homepage: www.elsevier.com/locate/gene
Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis: Follow-up on a Spanish series
Maria Socorro Pérez Poyato a,⁎, Montserrat Milá Recansens c, d, Isidre Ferrer Abizanda e,
Rosario Domingo Jiménez f, Amparo López Lafuente g, Victoria Cusí Sánchez b, Laia Rodriguez-Revenga c, d,
M. Josep Coll Rosell c, d, h, Laura Gort c, d, h, Pilar Póo Argüelles a, Mercé Pineda Marfa a, c
a
Department of Pediatric Neurology, Hospital de Sant Joan de Déu, Esplugues de Llobregat, Barcelona, Spain
Service of Anatomical Pathology, Hospital de Sant Joan de Déu, Esplugues de Llobregat, Barcelona, Spain
Centre for Biomedical Research on Rare Diseases (CIBER-ER), Instituto de Salud Carlos III, Spain
d
IDIBAPS, Hospital Clínic, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain
e
Institute of Neuropathology, Service of Anatomical Pathology, IDIBELL-Hospital Universitari de Bellvitge, Barcelona, CIBERNED, Spain
f
Department of Pediatric Neurology, Hospital Virgen de la Arrixaca, Murcia, Spain
g
Department of Pediatric Neurology, Hospital San Pedro de Alcántara, Cáceres, Spain
h
Inborn Errors of Metabolism (IBC) - Biochemical and Molecular Genetics Department, Hospital Clínic, Barcelona, Spain
b
c
a r t i c l e
i n f o
Article history:
Accepted 9 February 2012
Available online 22 February 2012
Keywords:
Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
Follow-up
CLN1/PPT gene
a b s t r a c t
Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (INCL; NCL1, Haltia-Santavuori disease) is caused by mutations in the
CLN1/PPT gene which are associated with an early onset INCL phenotype. The most detailed descriptions of
INCL have come from Finland and a few series have been reported from southern European countries. Clinical
course and follow-up of six Spanish patients with INCL are reported with the aim of assessing the chronological evolution and severity of this disease. The age at disease onset ranged from 8 to 15 months. Delayed
motor skills were the initial symptom when the disease began before 12 months of age, and ataxia was the
first sign when the disease began later. Cognitive decline, which is described between 12 and 18 months of
age, occurred from 16 to 20 months of age. In our series early stage is characterized by motor impairment,
cognitive decline and autistic features. Visual failure may appear simultaneously with the neurological symptoms, leading quickly to blindness. As reported, psychomotor regression appeared between 2 and 3 years of
age. Myoclonic jerks occurred after 24 months of age and epilepsy was the last symptom of the disease. We
report two novel mutations in a patient without epilepsy to date and describe the features of two siblings homozygous for the V181M (c.541 G > A) mutation, associated with the most severe INCL phenotype. The clinical evolution might be helpful to identify patients affected by this rare disease. Early diagnosis is essential in
order to provide genetic counselling to affected families. Our series may contribute to the study of the genotype–phenotype INCL correlation in the Mediterranean countries.
© 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
1. Introduction
Neuronal ceroid lipofuscinosis (NCLs) is one of the most common
groups of progressive neurodegenerative diseases in childhood (Goebel
and Sharp, 1998). The global incidence has been reported to be 1/
Abbreviation: CT, computed tomography; CZP, Clonazepam; CLB, Clobazam; EEG,
Electroencephalography; ERG, Electroretinography; GROD, granular osmophilic depòsit;
INCL, NCL1, Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis; JNCL, Juvenile neuronal ceroid
lipofuscinosis; LINCL, Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis; MRI, Magnetic
resonance imaging; NCL, Neuronal ceroid lipofuscinosis; PPT, Palmitoyl-protein thioesterase; PB., Phenobarbital; PAS, Periodic acid Schiff; TPM, Topiramate; VPA, Valproic acid;
VEP, Visual evoked potential.
⁎ Corresponding author at: Hospital Sant Joan de Déu, Passeig de Sant Joan de Déu
No. 2, Esplugues, Barcelona 8950, Spain. Tel.: + 34 93 280 4000x2448; fax: + 34 93
203 3959.
E-mail address: [email protected] (M.S. Pérez Poyato).
12,500 live births (Vesa et al., 1995) and the prevalence varies depending
upon ethnicity and country of origin (Cardona and Rosati, 1995; Uvebrant
and Hagberg, 1997). NCLs are characterized by accumulation of autofluorescent lipopigments in neural and non-neural tissues. The NCLs are defined by the astrocytic activation and progressive neuronal loss within
the central nervous system (Cooper et al., 2006). Phenotypes have been
classified, considering age of onset, clinical course, and ultrastructural
morphology, into infantile, late-infantile, juvenile, and adult forms
(Goebel et al., 1999).
Infantile NCL (INCL; NCL1, Haltia-Santavuori disease) is characterized by granular osmophilic deposits (GROD) on ultrastructure
(Rapola and Haltia, 1973) and is caused by deficiency of the lysosomal
enzyme palmitoyl-protein thioesterase (PPT) (Vesa et al., 1995)
which is encoded by the CLN1 gene (Jarvela et al., 1991). Severe phenotype in INCL is usually associated with mutations in the CLN1 gene,
which are likely to abolish the enzymatic activity of PPT (Das et al.,
1998). Mutations in the CLN1/PPT gene have been reported to cause
0378-1119/$ – see front matter © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
doi:10.1016/j.gene.2012.02.013
69
70
nd
nd
Died; aPatients 3 and 4 are siblings; M: male; F: female; nd: not done.
Abolished
(3 years 4 months)
GROD (skin)/
nd
Abolished
(3 years 6 months)
GROD (brain)/
nd
+/−
(19)
Normal
(2 years 4 months)
+/+
(42)
Papillary pallor
(2 years 10 months)
Electroretinography (ERG)
(Age)
Electron Microscopy
(Biopsied tissue)/
PPT1 activity nmol/h/mg (control)
CLN1 mutational analysis
Mutation
Amino acid change/predicted consequence
Status
M/11*
Delayed sitting (8)
5
19
1 year 10 months
Refractory
1 Year 10 months
Generalized
(3 years 4 months)
Slow activity
(19)
F/12*
Delayed sitting (10)
12
20
2 years 10 months
Refractory
2 Years 5 months
Generalized
(3 years 6 months)
Slow activity
(20)
Sex/current age (years)
Initialsymptom (Age, months)
Age at diagnosis (years)
Age Cognitive decline (months)
Age Spasticity
Epilepsy
Age Myoclonic jerks
Seizures
(Age)
Interictal video— EEG
background
(Age, months)
Cerebral/cerebellar atrophy
(Age, months)
Ophthalmologic ndings
(Age)
Patient 2
Patient 1
Data
Table 1
Summary of clinical,biochemical, ultrastructural and molecular data in Spanish patients with INCL.
c.541 G > A
Missense
p.Val 181Met
Homozygous
nd/
0.78 (59,4)
+/−
(29)
Papillary pallor
(2 years 5 months)
/Optic atrophy
(3 years 5 months
nd
F/11*
Unsteady gait (14)
10
19
3 years 5 months
Refractory
3 Years 5 months
Generalized, partial
(4 years 5 months)
Slow activity
(29)
Patient 3a
c.541 G > A
Missense
p.Val 181Met
Homozygous
+/−
(21)
Normal
(1 years 10 months)
Papillary pallor
(2 years 9 months)
↓ ↓amplitude/
(2 years 9 months)
GROD (Skin)/
Undetectable (35)
F/9
Unsteady gait (13)
3
19
2 years 9 months
Refractory
2 Years 9 months
Generalized, partial
(4 years 5 months)
Slow activity
(21)
Patient 4a
nd
+/−
(15)
Normal
(1 year 7 months)
Optic atrophy
(2 years 4 months)
↓↓amplitude
(2 years 4 months)
GROD (Muscle)/
Undetectable (30.4)
M/12*
Unsteady gait (15)
10
19
2 years 4 months
Refractory
3 Years 3 months
Generalized
(3 years 3 months)
Slow activity
(19)
Patient 5
Patient 6
c.533A> T+ c.722 C > T
Splicing/missense
p.Glu 178Val+ p.Ser241Leu
Compound heterozygous
↓↓amplitude
(2 years 4 months)
nd/
0.74 (54,8)
Slow activity
spike – slow wave complexes
(16)
+/−
(16)
Normal
(2 years 4 months)
M/3
Delayed sitting (12)
2
16
2 years 5 months
No
No
No
298
M.S. Pérez Poyato et al./Gene 499 (2012) 297–302
M.S. Pérez Poyato et al. / Gene 499 (2012) 297–302
INCL in families from specific countries. Mutational spectrum in the
CLN1/PPT gene causing INCL has not been reported in Spain.
The clinical manifestations of INCL have been widely studied in
the Finnish population (Santavuori et al., 1973, 1974). To date, very
few reported case series have come from the Mediterranean area.
We report the clinical course and the results of biochemical, neuropathological and molecular studies carried out in six Spanish patients
with INCL with the aim of assessing the chronological evolution and
severity of this disease.
299
to routine methods. The histological examination was carried out in
four patients, including biopsies of different tissues such as brain
(one patient, taken on necropsy), skin (two patients) and muscle
(one patient).
The brain was processed for neuropathological studies following
fixation in 4% buffered formalin, and electron microscopic examination after fixation of fresh samples in 2% glutaraldehyde in phosphate
buffer and post-fixation in 0.1% osmium tetroxide.
3. Results
2. Patients and methods
3.1. Clinical evaluation
From 1974 to 2011, six Spanish patients (3 males, 3 females) from
5 unrelated families were diagnosed with INCL. Data from each patient were collected from the patient's medical record and completed
with information provided by the physicians in charge and parents.
Data were entered into a previously created database (Perez-Poyato
et al., 2011). The study was approved by the Ethics Committee of Hospital Sant Joan de Déu in Barcelona, which was the reference hospital
for the study. Written informed consent was obtained from all parents or legal guardians.
Electroencephalography, neuroimaging (brain MRI, CT scan), and
ophthalmologic studies were available for all patients. Electroretinography was performed in five patients at least once during the course
of the disease.
Palmitoyl-protein thioesterase (PPT-1) activity was measured in
samples of leukocytes or fibroblasts from four patients. Protein measurements were performed according to the method of Lowry et al.
(1951).
Comprehensive mutation analysis of the PPT1 gene (ENSG00000131238)
was undertaken by bidirectional sequencing of coding and exon–intron
boundaries region. Genetic studies were carried out in three patients.
DNA was not available in the remaining 3 patients. Two patients died
before genetic studies were available (patients 1 and 2) and the third
family did not approve this study (patient 5).
Electron microscope examination of biopsied tissues was the main
morphological diagnostic technique; tissues were obtained according
Table 1 summarizes the clinical, enzymatic and ultrastructural
data as well as CLN1 mutations identified in our patients. The age at
onset of clinical signs and symptoms is shown in Fig. 1.
3.1.1. Family 1
Patient 1 was born to unrelated, healthy Caucasian parents in
1974. Delivery and neonatal period were normal. She was able to sit
at 10 months but never learned to walk unaided due to spontaneous
falls from the age of 14 months. At 20 months of age her speech gradually deteriorated to unintelligible syllables, her motor abilities
seemed to slow down and she showed poor visual contact. EEG
revealed slowing of the rhythmic activity. At the age 2 y, 5 m her psychomotor development had markedly regressed: the girl could not sit
up by her, or grasp objects, and had lost the ability to speak. Her autistic behavior was evident and she showed erratic eye movements.
Myoclonic jerks in both arms were observed. In the following months,
she presented continuous myoclonic seizures. Physical examination
showed axial hypotonia and lower limb spasticity. Fundoscopic exam
revealed papillary pallor. At the age of 3 years, she become dysphagic,
blind, wheelchair bound and without any voluntary movements. Six
months later, she developed tonic–clonic generalised seizures which
were not controlled with phenobarbital (PB) and valproic acid (VPA).
EEG showed generalized spike-wave complexes. ERG was abolished.
CT scan demonstrated severe cerebral and cerebellar atrophy as well
Fig. 1. Age of Spanish patients with INCL at time of appearance of clinical signs and symptoms.
71
300
as hypodensity in the gray-m atter structures. The patient died at
12 yearsofage due to respiratory infection.
3.1.2.Family 2
Patient 2 isthe second childborn tonon-consanguineous Caucasian
parents in 1983.The neonatalperiod w as unrem arkable.He could not
situnaided untilhe w as 8 m o nths.He w as able to walk w ith support
butneverachieved independentw alking.He w as admitted to hospital
at 19 m o nths ofage because he could notsitunaided and had lostthe
purposeful hand use and speech,as w ellas the ability to m aintain eye
contact.He show ed characteristic knitting hyperkinesias ofthe upper
lim b sand hishead circumference w as46 cm (− 2 SD).EEG wasabnorm alw ith slow ing ofthe rhythmic activity.CT scan show ed mild generalized cortical atrophy. Three m o nths later the m y oclonic jerks
appeared in the upper partof the body; he show ed erratic eye m o vem ents,axialhypotonia and high extensortone ofthe lowerextre mities.
Atthe age of2 y,4 m he presented m assive m y oclonic seizuresand did
notrespond to any visualstim u li.Head circumference w as 46 cm (− 3
SD).Fundoscopic exa mination w as norm al.By the age of 3 y,4 m he
w as tetraplegic, w ithout response to environ m ental stim u li,and his
head circumference w as47 cm (− 3 SD).He developed generalized seizures thatw ere resistant to therapy w ith VPA,PB and clobazam (CLB).
EEG show ed very low voltage,loss ofrhythmic com p onents,irregular
dischargesofsharp w aves,and spike-wave com p lexesindifferentlocations.ERG w as abolished. VEP evidenced decreased a mplitudes and
delayed latencies.At 5 years of age,head circumference rem ained at
47 cm (− 4 SD),EEG w ascom p letely hypoactive and brain M R Ishow ed
severe cortical cerebral atrophy involving cerebellu m and the entire
brain stem. The entire w hite m atter w as extrem ely hyperintense,suggesting de myelinitation.The patientdied at11 yearsofage in a vegetative state due to recurrentpneum o nia.
3.1.3.Family 3
Patient 3 was born in1994 afteran uneventfulpregnancy. The patient was the second daughter of healthy, unrelated Caucasian parents. Her older sister was diagnosed with Edward syndrome and her
younger sister suffers from INCL (patient 4).At the age of 14 months
the patient was able to walk unaided but had frequent falls and an
unsteady gait. She showed normal eye contact. At 19 months of age
she showed continuous irritability and impaired social interaction.
Two months later, she lost the ability to walk and began to lose her
previously acquired speech. She was referred to hospitalat 2 y, 5 m,
of age because she could not grasp objects and could not sitwithout
support. She showed absence of verbal communication and impaired
social interaction. Her head circumference was 47 cm (− 1 SD). EEG
showed slowing and poorly structured cerebral activity.MRI showed
cortico-subcorticalatrophy, thinning of the corpus callosum, and abnormal increased T2 signalintensityinthe white matter.Fundoscopic
exam showed bilateral papillary pallor and VEP was normal. At 3 y,
5 m of age, she was blind, had dif culty swallowing, and sporadic
myoclonic jerks in upper limbs. Physical examination revealed poor
head control and generalized spasticity with spontaneous ankle clonus.Fundoscopicexamination showed opticnerve atrophy.MRI demonstrated progressive cerebral and cerebellar atrophy. Over the
following year, she developed refractory tonic–clonic generalized
and partial seizures. She was treated with PB and gabapentine. EEG
background was undifferentiated and severely depressed. Head circumference remained at 47 cm (− 2 SD). At the age of 7 years, she
was tetraplegic and blind. MRI abnormalities included severe progression of the supra and infra-tentorial brain atrophy. The patient
became bedridden and died at the age of 11 years.
Patient 4 was born in2001 and she isthe younger sisterofpatient
3.She began to walk at 13 months of age with unsteady gait and frequent falls.At the age of 19 months she was unable to walk unaided,
lost previously acquired speech and showed poor visual contact. She
suffered from continuous irritability and insomnia.Two moths later,
72
she was unable to supportherself sittingand had no grasping ability.
Neurological examination showed brisk deep tendon re exes and
head circumference was 47 cm (0.0 SD). Fundoscopic examination
was normal. EEG revealed abnormally slow background activity.
MRI brain imaging showed diffuse cortico-subcortical cerebral atrophy. At the age of 2 y,9 m, she lost head control, and sporadic myoclonic jerks were observed.She had spasticity of the limbs and head
circumference remained at 47 cm (− 1 SD). EEG showed diffuse, irregular high-voltage slow waves as well as a progressive attenuation
of amplitude in background activity. Fundoscopic exam revealed bilateral papillary pallor. ERG showed decreased amplitude. At 4 y,
6 m of age she developed generalized myoclonic and partial seizures
that were refractory to lamotrigine, phenobarbital and levetiraceta m
combination therapy. EEG was isoelectric. She became tetraplegic,
blind and dysphagic; head circumference remained at 47 cm (− 2
SD). The patient is now 9 years old. She is bedridden with poor response to environmental stimuliand survives in a vegetative state.
3.1.4.Family 4
Patient 5 was born to consanguineous Caucasian parents in 1997;
his mother suffers from mentalretardation. Pregnancy, delivery and
neonatal period were uneventful.Initial psychomotor development
was normal up to the age of 12 months. The development stopped
and 3 months later he had an unsteady gait with frequent falls.EEG
was normal. CT scan showed mild generalized cortical atrophy and
transfontanelar ultrasonography revealed enlargement of the frontal
horns of the lateralventricles. At 19 months of age, psychomotordevelopment was markedlyregressed: he could not situnaided and had
lostacquired hand skillsand speech, as well as the abilityto maintain
eye contact.He showed stereotypicalhand-washing movements.EEG
was abnormalwith slowing of the rhythmic activity.Fundoscopicexamination was normal. MRI showed widespread supratentorialatrophy, enlargement of the ventricles and abnormal increased T2 signal
intensity in the subcortical and deep white matter. At 2 y, 4 m of
age he had losthead controland did not respond toany visualstimuli.
Neurological examination showed brisk tendon re exes in the lower
extremities.Fundoscopic examination showed atrophy and narrowing of the retinal vessels and ERG was abnormal.He was admitted
to a Catholic institution. When he was 3 y, 3 m old, he developed
myoclonicjerksand, a few months later,sporadic tonic–clonicgeneralized seizures that were resistant to therapy with VPA, PB, CLB, clonazepam (CZP) and topiramate (TPM). EEG showed very low
voltage and irregulardischarges ofsharp waves in differentlocations.
By thistime he was blind,dysphagic and tetraplegic.The patient died
at 12 y,6 m of age in a vegetative state.
3.1.5.Family 5
Patient 6 isthe rst child born to unrelated Caucasian parents in
2008. Sitting unaided was delayed until 12 months of age. At the
age of 16 months he had an unsteady gait and was able to take only
a few steps unaided. He had monosyllabic speech but never was
able to respond to his name and showed limited interest in his surroundings. Head circumference was 46.5 cm (− 1 SD). EEG showed
bilateral slow theta-delta activity as well as spike-slow wave complexes in the right temporal region. MRI brain imaging revealed corticosubcortical atrophy and T2 hypointensity in the thalami when
com p ared to the striatum. T wo m o nths later he lost the ability to
w alk, and trem o r of the upper lim b s w as observed. He also began to
sleep poorly.At two years of age he had no voluntary hand use or
speech.He show ed intermittent hand-to-mouth stereotypy and brisk
deep tendon re exes;head circumference w as 47.5 cm (− 1 SD ).M RI
ndingsshowed progression ofthe cortico subcorticalcerebralatrophy.
Five m o nths later neurological examination showed spasticity w ith
spontaneous ankle clonus.ERG evidenced cone a mplitude and im p licit
timedelayin botheyes.VEP and fundoscopicexamination w erenorm al.
He ispresently 3 yearsoldand hasnotdeveloped seizures to date.
M.S. Pérez Poyato et al. / Gene 499 (2012) 297–302
301
3.2. Enzymatic and molecular studies
4. Discussion
Partial deficiency of PPT1 activity was found in patients 3 and 6;
levels were undetectable in patients 4 and 5. Mutations in the CLN1
gene were identified in two families: two patients harbor the
c.541 G > A (p.Val 181Met) mutation in homozygosis (family 3, patients 3 and 4) and the third patient is a heterozygous compound
for two novel mutations, c.533A > T (p.Glu 178Val) and c.722 C > T
(p.Ser241Leu) (family 5, patient 6). In the remaining two patients,
data on PPT1 activity were not assessed and DNA was not available
at that time. The diagnosis was made based on a typical clinical course
compatible with ICNL and ultrastructural studies that showed mixed
profiles, predominantly GROD.
INCL has been widely studied in Finland and it seems to be much
less frequent compared to JNCL in Spain (Perez-Poyato et al., 2011).
Our series of six patients with INCL is in agreement with other published cases from southern European countries and USA (Baumann
and Markesbery, 1982; Cardona and Rosati, 1995; Santorelli et al.,
1998; Teixeira et al., 2003; Veneselli et al., 2000).
In this study, the age at disease onset ranged from 8 to 15 months
as previously described (Santavuori et al., 1973, 1992; Takano et al.,
2008) while other authors found it ranged up to 18 months (Oishi
et al., 1999; Santavuori et al., 1974; Topcu et al., 2004). Delayed
motor skills (Baumann and Markesbery, 1982; Santavuori et al.,
1974, 1992) and an unsteady gait were observed as initial symptoms
of the disease. We observed delayed motor development as the first
symptom when the disease began before 12 months of age, while
motor impairment manifested mainly by ataxia was the leading sign
when the disease began later.
Cognitive decline was observed between 16 and 20 months of age
(Santavuori et al., 1992; Santorelli et al., 1998) and has been reported
at 12–18 m or even at an earlier age (Baumann and Markesbery,
1982; Santavuori et al., 1973, 1974) (mean, 15 months) (Santavuori,
1988). Careful clinical assessment regarding the developmental skills
in our patients allowed us to observe that it is characterized by motor
impairment, cognitive decline and autistic features. We were not able
to apply the Weill Cornell LINCL scale (Worgall et al., 2007) in our series because most patients never acquired language and motor deterioration was much faster than in LINCL patients.
In our series, patients 4 and 6 showed decreased amplitude of ERG
as well as slight or no abnormality on fundoscopy as described by
Takano et al. (2008). Also, ERG was abolished at the age of 3 years,
3.3. Neuropathological examination (patient 1)
Severe atrophy involved the grey and white matter of the cerebrum,
cerebellum and brain stem (Fig. 2A). Marked loss of neurons occurred in
the cerebral and cerebellar cortices, striatum and thalamus, and less severely in the nuclei of the brain stem, accompanied by reactive astrocytes, microglia and macrophages filled with lipid droplets. Remaining
neurons showed a granular cytoplasm with autofluorescent, PASpositive and sudanophilic deposits (Fig. 2B and C). Electron microscopic
examination revealed the presence of membrane-bound fine granular
dense osmiophilic deposits (GRODs) (Fig. 2D and E).
3.4. Biopsy (patients 2, 4 and 5)
GRODs deposits were seen in endothelial cells, pericytes and fibroblasts in patients 2 and 4 as well as in muscle in patient 5.
Fig. 2. Neuropathological findings in patient 1. Legend: A. Coronal section of the brain showing severe atrophy of the cerebral cortex, basal ganglia and white matter, together with
moderate enlargement of the lateral ventricles due to generalized brain loss. B. Preserved neurons in the thalamus are filled with PAS positive material, × 200. C. Neurons also show
massive autofluorescent intracytoplasmic material × 400. D and E. Electron microscopic examination shows abundant GRODs in remaining cells × 20,000.
73
302
as previously reported (Arsenio-Nunes and Goutieres, 1975; Haltia,
2003; Santavuori etal.,2000; Vanhanen etal.,1997).Our resultssuggest that visual failure may appear in the early stages of the disease,
simultaneously with the neurological symptoms leading quickly to
blindness. Ophthalmological ndings are not found at the earlier
stage of the disease whereas ERG abnormalities,especially a marked
loss in amplitude, are early ndings.
Psychomotor regression was evident between 2 and 3 years of
age. All patients showed loss of sitting ability, purposefulhand use
and head control. Most authors reported myoclonic jerks between
16 and 24 months of age (Santavuori, 1988; Santavuori et al.,1973,
1974; Santorelli et al.,1998; Takano et al.,2008) which occurred at
a laterage inour series.Epilepsy was the lastsymptom ofthe disease;
even patient 6 has not developed seizures to date. W e think that epilepsy can appear at any time during the course of the disease.
EEG was the rst abnormal neurophysiologic test which showed
slowing of the rhythmic activity in m ost patients (Santavuori et al.,
1973, 1974; Takano et al.,2008). Regarding brain MRI, our patients
showed sim ilar ndings to w hat has previously been reported by other
authors (Santavuori etal.,1992, 2000; Vanhanen etal.,1995, 2004).
A relationship between the absence of PPT1 activity and GROD
(Das et al.,1998) and mutations in CLN1 gene and GROD has been
reported (Mole et al.,2005; Wisniewskiet al.,2000).The present results con rm that mutations in PPT1/CLN1 gene are associated with
reduced PPT1 activity in INCL, as previously reported (Vesa et al.,
1995). Most of the identi ed mutations cause a severe early onset
INCL phenotype, although mutations in PPT1/CLN1 gene may have a
milder course of the disease (Bonsignore et al., 2006; Das et al.,
2001; Simonatiet al.,2009; Waliany et al.,2000) including juvenileonset phenotype in Latin American patients (Kohan et al., 2009).
There is at present a strategy for the diagnosis of the NCLs (Kohan
et al., 2009) and an international online clinical registry for genotype/phenotype correlation: http://www.ucl.ac.uk/ncl.
The p.Val181Met mutation in CLN1 gene which has been previously
described(Das etal.,2001; Teixeiraetal.,2003)w asfound inhomozygosisinfamily 3.M oreover,theclinicalfeaturesand theevolution ofthediseasein ourpatientscon rm thatp.Val181Met mutationisassociatedwith
the most severe INCL phenotype when present inthe homozygous state.
Regarding the two novel mutations, c.533A> T (p.Glu178Val) is
predicted to affect the donor splice site for intron 5 (NetGene2 software) and c.722 C > T (p.Ser241Leu) is predicted to affect protein
function (classi ed as probably damaging by Polyphen2 software).
Patient 6,who was found to harbor these mutations,ischaracterized
by a milder course of the disease without epilepsy to date
In summary, INCL ischaracterized by a severe progressive clinical
course. The characteristicclinical ndings as well as their chronological evolution might be helpful to identify patients affected by this
rare disease. Early diagnosis is essential in order to provide genetic
counselling to affected families. Our series might contribute to the
study of the genotype–phenotype correlation in patients with INCL
in the Mediterranean area.
Acknowledgements
W e thank Dra. M. Rebollo and Dra I.Alonso Colmenero for the
valuable support and we acknowledge the indispensable cooperation
of the families of the patients for participating in this study.
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lipofuscinosis. Neurology 69, 521–535.
Síntesis de los resultados
x
La enfermedad se inició entre los 8 y 15 meses con retraso en el desarrollo
motor y marcha inestable.
x
El retraso en el desarrollo motor ocurrió en los pacientes que iniciaron la
enfermedad antes de la edad de 12 meses, mientras que la ataxia se observó en
aquellos pacientes que iniciaron la enfermedad a una edad más tardía.
x
El deterioro cognitivo apareció entre los 16 y 20 meses de edad.
x
Los pacientes 4 y 6 presentaron un fondo de ojo normal a la misma edad que el
ERG mostró un descenso de la amplitud. Se observaron respuestas abolidas en
el ERG de todos los pacientes a los 3 años de edad.
x
Las crisis mioclónicas aparecieron a partir de la edad de 2 años y la epilepsia
caracterizada por crisis generalizadas y parciales, fue el último síntoma de la
enfermedad, incluso el paciente 6 no ha presentado epilepsia a los 3 años de
edad. El EEG mostró un enlentecimiento de la actividad de base entre los 16 y
20 meses de edad en la mayoría de los pacientes.
x
La pérdida de la sedestación, manipulación y del control cefálico ocurrió entre
los 2 y 3 años de edad.
x
La mutación V181M en el gen CLN1 fue identificada en homocigosis en la
familia 3. Las 2 nuevas mutaciones en el gen CLN1 identificadas en este estudio
corresponden al paciente que en el momento actual no ha desarrollado epilepsia.
75
del gen CLN2 y descripción del curso clínico en pacientes españoles
Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis: mutations in the CLN2 gene and
clinical course in Spanish patients
María del Socorro Pérez-Poyato, Mercé Pineda Marfa, Isidre Ferrer Abizanda, Laia
Rodriguez-Revenga, Victoria Cusí Sánchez, Maria J Martínez González, Jesús Eiris
Puñal, Alfonso Verdú Pérez, M Mar García González, Antonio Martínez Bermejo,
Elena Martín Hernández, M Josep Coll Rosell, Laura Gort, Montserrat Milá Recansens.
Journal of Child Neurology (aceptado, pendiente de publicación)
La forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea es la segunda forma
clínica más frecuente de las LNCs. Las mutaciones en el gen CLN2 pueden causar
además del fenotipo clásico, otros con inicio de la enfermedad en edad juvenil y un
curso clínico más benigno e incluso se han descrito pacientes con inicio de la
sintomatología en el primer año de vida (Simonati et al. 2000, Ju et al. 2002). Las dos
mutaciones más comunes en el gen CLN2, la mutación de splicing c.509-1G>A y la
mutación sin sentido c.622 C>T, se observan en el 60-78% de los pacientes con LNCIT
(Zhong et al. 1998, Sleat et al. 1999).
Este estudio da a conocer la historia natural y progresión de la enfermedad en 12
pacientes con LNCIT mediante la evaluación de la regresión del desarrollo psicomotor
(edad a la que se inicia la pérdida de los hitos del desarrollo psicomotor previamente
adquiridos), la epilepsia (edad de inicio de las crisis epilépticas) y la edad de inicio de
los principales síntomas y signos. Describimos la correlación con el genotipo y el
espectro mutacional del gen CLN2 en la población española.
77
Original Article
Late Infantile Neuronal Ceroid
Lipofuscinosis: Mutations in the CLN2 Gene
and Clinical Course in Spanish Patients
AQ 2
Journal of Child Neurology
00(0) 1-9
ª The Author(s) 2012
Reprints and permission:
sagepub.com/journalsPermissions.nav
DOI: 10.1177/0883073812448459
http://jcn.sagepub.com
Marı́a S. Pérez-Poyato, MD1, Mercé Pineda Marfa, MD, PhD1,2,
Isidre Ferrer Abizanda, MD, PhD3, Laia Rodriguez-Revenga, BS, PhD2,4,
Victoria Cusı́ Sánchez, MD, PhD5, Marı́a J Martı́nez González, MD6,
Jesús Eiris Puñal, MD7, Alfonso Verdú Pérez, MD, PhD8,
M Mar Garcı́a González, MD9, Antonio Martı́nez Bermejo, MD, PhD10,
Elena Martı́n Hernández, MD, PhD11, M Josep Coll Rosell, PhD12,
Laura Gort, PhD2,12, and Montserrat Milá Recansens, PhD2,4
Abstract
Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (Jansky-Bielchowsky disease) is a rare disease caused by mutations in the CLN2 gene.
We report the clinical outcome and correlate with genotype in 12 Spanish patients with this disease. Psychomotor regression,
epilepsy, and other clinical symptoms/signs were assessed. Age at onset of clinical symptoms ranged from 18 months to 3.7 years,
and they included delayed speech and simple febrile seizures followed by epilepsy. Partial seizures and myoclonic jerks occurred at
an earlier age (median 3.4 and 3.7 years, respectively) than ataxia and cognitive decline (median 4 years). Clinical regression was
initiated by loss of sentences (median 3.7 years) followed by loss of walking ability and absence of language (median 4.5 years).
Patients showed blindness and lost sitting ability at similar age (median 5 years). We report 4 novel mutations in the CLN2 gene.
This study provides detailed information about the natural history of this disease.
Keywords
clinical outcome, CLN2 gene, Jansky-Bielschowsky disease, late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis, tripeptidyl peptidase 1
Received February 24, 2012. Accepted for publication April 22, 2012.
Neuronal ceroid lipofuscinosis is one of the most
common groups of progressive neurodegenerative diseases
in childhood.1 Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
(Jansky-Bielchowsky disease) is the second most frequent
form of the 8 neuronal ceroid lipofuscinosis lysosomal storage
disorders2 all of which are genetically determined diseases.3
1
Department of Pediatric Neurology, Hospital Sant Joan de Déu, Esplugues de Llobregat, Barcelona, Spain
Centre for Biomedical Research on Rare Diseases (CIBER-ER), Instituto de Salud Carlos III, Spain
Institute of Neuropathology, Service of Anatomical Pathology, IDIBELL-Hospital Universitari de Bellvitge, Barcelona, CIBERNED, Spain
4
Biochemical and Molecular Genetics Department, IDIBAPS, Hospital Clı́nic, Universitat de Barcelona, Spain
5
Service of Anatomical Pathology, Hospital Sant Joan de Déu, Esplugues de Llobregat, Barcelona, Spain
6
Department of Pediatric Neurology, Hospital Cruces, Baracaldo, Bizkaia, Spain
7
Department of Pediatric Neurology, Hospital Clı́nico Santiago de Compostela, Spain
8
Department of Pediatric Neurology, Hospital Virgen de la Salud, Toledo, Spain
9
Department of Pediatric Neurology, Hospital de Figueras, Girona, Spain
10
Department of Pediatric Neurology, Hospital La Paz, Madrid, Spain
11
Department of Pediatric Neurology, Pediatric Unit of rare disease, Hospital 12 de Octubre, Madrid, Spain
12
Biochemical and Molecular Genetics Department, Inborn Errors of Metabolism (IBC), Hospital Clı́nic, Barcelona, Spain
2
3
Corresponding Author:
Montserrat Milá Recasens, PhD, Biochemical and Molecular Genetics Department, IDIBAPS, Hospital Clinic, Universitat de Barcelona, Centre for Biomedical
Research on Rare Diseases (CIBER-ER), Instituto de Salud Carlos III, Carrer Villarroel, 170, Barcelona 08036, Spain
Email: [email protected]
79
2
Journal of Child Neurology 00(0)
Eight causal genes, CLN10/CTSD, CLN1/PPT, CLN2/TTP1,
CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8, CLN8, have been identified in childhood (http://www.ucl.ac.uk/ncl/mutation.shtml).
Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis is rare with an
incidence of 0.46 per 100 000 live births in West Germany4 and
an estimated prevalence of 0.6 to 0.7 per 1000 000 in Northern
Europe.5 It is caused by mutations in the CLN2 gene, located
on chromosome 11q15,6 which encodes the lysosomal
enzyme tripeptidyl peptidase 1.7 Ultrastructural examination
of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis storage bodies
reveals curvilinear bodies (CV) in cells of affected individuals.8 Clinically, late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
is characterized by epilepsy at the age of 2 to 4 years, which
may be manifested by partial or secondary generalized seizures as well as generalized tonic-clonic or absence seizures,
but myoclonus is the most characteristic feature. Sometimes
delayed speech may precede epilepsy. Regression of acquired
skills becomes evident soon thereafter, followed by ataxia,
extrapyramidal, and pyramidal signs. Visual failure leads to
blindness by 5 or 6 years of age. The patients usually die
between 6 and 15 years of age.9,10
Mutations in the CLN2 gene may give rise not only to classical late-infantile but also to juvenile onset of the disease with
a milder clinical course.3,11–15 Furthermore, patients with onset
of the disease in the first year of life have been reported.16,17
Two common mutations, the splicing mutation c.509-1G>A
and the nonsense mutation c.622 C>T, account for approximately 60% to 78% of patients with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis.18,19
The clinical features of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis are clearly defined and the progressive deteriorating
course of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis has been
assessed by clinical rating scores (modified Hamburg Late
Infantile Neuronal Ceroid Lipofuscinosis Scale, Weill Cornell
Late Infantile Neuronal Ceroid Lipofuscinosis Scale).20,21 In
this study, we report the clinical outcome and correlate with
genotype in 12 Spanish patients with late infantile neuronal
ceroid lipofuscinosis.
Patients and Methods
From 1979 to 2011, a total of 12 Spanish patients (8 males, 4 females)
with a mean age of 7.4 years (range 4-14) from 10 unrelated families
were diagnosed with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis. The
study was approved by the Ethics Committee of Hospital Sant Joan de
Déu in Barcelona, which was the reference hospital for the study.
Written informed consent was obtained from all patients, parents, or
legal guardians.
Data from each patient were collected from the patient’s medical
record and completed by information provided by the physicians in
charge and parents. The review of the medical records and the interviews was conducted by a single investigator. Data were entered into
a database previously reported22 with 50 items that included age at
diagnosis; initial symptom; age at regression of acquired skills;
type of seizures (myoclonic, myoclonic-atonic, partial, generalized
tonic-clonic, secondarily generalized, atypical absence); main signs
and symptoms; electroencephalographic findings; ophthalmologic
80
data; electroretinographic findings; visual evoked potentials;
enzymatic assays (tripeptidyl peptidase 1); ultrastructural data and
molecular studies.
Neurophysiological (electroretinography, visual evoked potentials),
neuroimaging (brain magnetic resonance imaging [MRI], computed
tomography scanner), and ophthalmologic studies were available for all
patients. Electroretinography was performed in 9 patients at least once
during the course of the disease. Visual evoked potentials were performed in 7 patients and ophthalmologic evaluations in 11. All patients
underwent neuroimaging studies.
Electron microscope examinations of biopsied tissues were the
main morphological diagnostic technique being obtained according
to routine methods. The histologic examination of biopsy samples was
carried out in 9 patients, including biopsies of the skin (4 patients),
conjunctiva (2 patients), appendix (2 patients), and muscle (1 patient).
The tissue samples were fixed in 2.5% glutaraldehyde in phosphate
buffer, postfixed in 1% osmium tetroxide, dehydrated through graded
ethanol and embedded in epoxy resin. Semithin sections were stained
with toluidine blue and selected ultra-thin sections with uranyl acetate
and lead citrate.
Tripeptidyl peptidase 1 activity was measured in samples of leukocytes or fibroblasts of 8 patients. The fluorometric enzymatic analyses were performed using Ala-Ala-Phe-7-amido-4-metilcoumarina
(Sigma ) as substrate. Protein measurement was performed according
to the method of Lowry et al (1951).23
Molecular genetics studies were carried out in 9 patients. DNA was
not available in 3 patients, as 1 patient died before genetic studies
were available (case 1) and 1 family did not approve this study (cases
4a and 4b). DNA extraction from whole blood was performed using
an automatic MagnaPure system (Roche Diagnostics ) according to
the manufacturer’s instructions. The presence of mutations was
assessed by direct sequencing of the 13 exons of the CLN2 gene
using the BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied
Biosystems, Foster City, CA) and an ABI3130 automatic sequencer
(Applied Biosystems).
The primary endpoints of the study were the assessment of
psychomotor regression (time to reach regression of acquired skills),
epilepsy (age at onset of seizures), and the age at onset of main clinical symptoms/signs of the disease. Nonparametrical survival estimation was performed by means of a Kaplan-Meier analysis. The
time variable was computed as the time interval from birth to the
onset of psychomotor regression, epilepsy, and clinical symptoms/
signs of the disease. In the absence of this information, the followup time was censured at the last visit. Data were analyzed with the
Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) computer program
(version 17.0).
Results
Enzymatic, Molecular Studies, and Ultrastructural
Findings
Partial deficiency of tripeptidyl peptidase 1 activity was found
in 8 patients, 6 of them also showed mutations in the CLN2
gene (cases 5, 6, 7, 8a, 8b, and 9). In the remaining 4 patients,
data on tripeptidyl peptidase 1 activity were not assessed; 3 of
these patients belonged to 3 unrelated families harboring mutations in the CLN2 gene (cases 2, 3, and 10) and in the remaining
patient the diagnosis was made by a typical clinical course
compatible with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
AQ 3
AQ 4
Pérez-Poyato et al
3
(95% CI 3.5-4.7) and generalized tonic-clonic seizures
appeared in 58% of patients at a median age of 4 years (95%
CI 3.3-4.6). Continuous myoclonus was observed in 92% of
patients at a median of 4.7 years (95% CI 4.2-5.2). KaplanMeier estimates of the age of the patients at the time of appearance of seizures are shown in Figure 2B.
Clinical Signs and Symptoms
AQ 1
Figure 1. Curvilinear inclusions in fibroblasts in one case of CLN2
mutation (ultrathin section stained with uranyl acetate and lead citrate,
42 000).
and ultrastructural studies that showed curvilinear bodies
inclusions (case 1).
Mutations in the CLN2 gene were present in 10 cases (8
unrelated) (Table 2). The nonsense mutation c.622 C>T leading
to R208stop accounted for 20% of the CLN2 mutated chromosomes and the splicing mutation (IVS5-1G>C) for a 6%.
Electron microscopy examination of biopsies revealed the
presence of membrane-bound curvilinear inclusions in various
cell types including endothelial cells, pericytes, smooth muscle
cells, fibroblasts, Schwann cells, and glands depending on the
tissue available for study. Curvilinear inclusions in fibroblast in
a case of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis are shown
in Figure 1.
Individualized clinical, enzymatic, and ultrastructural data
are shown in Table 1.
Regression of Acquired Skills
As shown in Table 3, at the time of the study all patients had
lost the ability to speak in full sentences at a median age of
3.7 years (95% CI 3.1-4.3). Loss of walking ability and complete absence of language appeared in 92% of patients at a
median age of 4.5 years (95% CI 4.3-4.6 vs 95% CI 4.1-4.8).
The median age at which patients became wheelchair bound
was quite similar to that which they lost their sitting ability,
purposeful hand use and urinary sphincter control. Dysphagia
was observed at a median age of 5.4 years (95% CI 4.4-6.3).
Kaplan-Meier estimates of the age of the patients at the time
of regression of acquired skills are shown in Figure 2A.
Epilepsy
Myoclonic jerks were observed in all patients at a median age
of 3.7 years (95% CI 3.4-4) and partial seizures with secondary
generalization were reported in 83% of patients at a median of
3.4 years (95% CI 2.9-3.8). Myoclonic-atonic seizures were
observed in 75% of patients at a median age of 4.1years
The presenting symptoms included seizures (6 patients),
delayed speech (5 patients), and clumsiness (1 patient); they
were observed between 18 months and 3.7 years of age (mean
2.2 years). Initial seizures were partial status epilepticus (case
4a), partial (case 4b) and simple febrile that were followed by
myoclonic-atonic seizures (cases 1, 9), myoclonic jerks
(case2), and generalized seizures (case5) (Table 1).
All patients developed ataxia at a median age of 4 years
(95% CI 3.9-4.1), and cognitive decline was observed in 92%
of patients at a similar age (median 4 years, 95% CI 3.5-4.4)
whereas visual failure appeared at an earlier age (median 3.8
years, 95% CI 3.2-4.4). Tremor occurred in 92% of patients
earlier than both spasticity (median age 4.9 years; 95% CI
3.8 - 5.9) and blindness (median age 5.1 years; 95% CI 4.65.6). Kaplan-Meier estimates of the age of the patients at the
time of appearance of clinical signs and symptoms are shown
in Figure 2C.
The MRI abnormalities in a patient with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis are shown in Figure 3.
Discussion
Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis occurs worldwide
and it seems to be less frequent compared to the juvenile form
in Spain.22 The main clinical features and ultrastructural data of
this disease have been previously described.8,24 However, there
have been no reports of the rate of disease progression and its
correlation with mutations in the CLN2 gene in our country.
Our series was quite homogeneous both clinically and
pathologically whereas clinical heterogeneity in late infantile
neuronal ceroid lipofuscinosis has been previously described.25
The age at onset of the disease ranged between 18 months and
3.7 years (mean 2.2 years), similar to what has been previously
described by Topcu et al26 and other authors have reported
onset between 2 and 3.5 years27 and up to 4 years.14,28
Careful clinical assessment regarding the regression of
acquired skills allowed us to observe that it may be initiated
by the onset of loss of sentences by 3 years of age. During the
second stage of the disease, patients lost their walking ability
and showed nonverbal communication. Finally, patients lost
their sitting ability, purposeful hand use, and urinary control
sphincter and became wheelchair-bound at a median age of 5
years2 followed by dysphagia within a few months.
The initial manifestations of the disease were delayed
speech development in patients who never completely acquired
language capacity2,8,29 and simple febrile seizures followed by
epilepsy as reported occasionally.12,28 An initial diagnosis of
81
4
82
Simple febrile
seizures
Delayed speech
Delayed speech
Clumsiness
Delayed speech
Simple febrile
seizures
Delayed speech
Partial status
epilepticus
Partial seizures
Simple febrile
seizures
Delayed speech
Simple febrile
seizures
Presenting
symptom
2/4
2. 5 / 3
2/2
2/6
2/7
2/4
1. 6 / 7
3/4
3.4 / 5
2/7
3.7 / 6
2/6
Age at first
symptom/
age at
diagnosis (y)
Myoclonic-atonic
(2 y 6 mo)
Partial (3 y 3 mo)
Partial (3 y 5 mo)
Generalized (3 y
4 mo)
Partial (3 y 8 mo)
Partial (2 y 11 mo)
Generalized (4 y)
Partial status
epilepticus
Partial seizures
Myoclonic-atonic
(4 y 9 mo)
Generalized/Partial
(3 y 7 mo)
Myoclonic-atonic
(3 y 7 mo)
Seizures (age,
y/mo)
3 y 9 mo/4 y
2 y 6 mo/3 y 6 mo
3 y 7 mo/5 y
4 y 3 mo/6 y
3 y 10 mo/6 y
3 y 7 mo/4 y
3 y 9 mo/3 y 11
mo
5 y/7 y
3 y 7 mo/4 y 3 mo
3 y 10 mo/5 y 6
mo
3 y/5 y
4 y 4 mo/4 y 9 mo
Myoclonus jerks/
continuous
myoclonus
(age, y/mo)
4y
3 y 6 mo
4 y 10 mo
4 y 3 mo
4y
3 y 3 mo
5 y 6 mo
3 y 6 mo
3 y 7 mo
3 y 6 mo
4y
4y
Cognitive
decline
(age, y/mo)
3 y 9 mo
4y
4y
4 y 6 mo
4y
3 y 7 mo
5 y 5 mo
4y
4 y 2 mo
3 y 9 mo
3 y 10 mo
4y
Ataxia
(age, y/mo)
Papillary pallor (3 y
10 mo)
Peripheral
pigmentary
clumping (5 y)
Peripheral
pigmentary
clumping (5 y)
Normal (3 y)
Normal (3 y 4 mo)
Normal (3 y 9 mo)
Normal (6 y)
ND
Papillary pallor (5 y)
Optic nerve
atrophy (7 y)
Papillary pallor (5 y
6 mo)
Optic nerve
atrophy (5 y)
Ophthalmologic
findings (age, y/mo)
# voltage (3 y 9
mo)
ND
ND
Giant responses
(3 y 4 mo)
Normal (4 y 6
mo)
ND
ND
Delayed latency
(4 y)
ND
Giant responses
(5 y 3 mo)
Abolished (5 y 6
mo)
Normal (4 y 9
mo)
VEP (age, y/mo)
Normal (3 y 7
mo)
# voltage (3 y 9
mo)
ND
Normal (3 y 7
mo)
Normal (4 y 5
mo)
ND
Normal (3 y 5
mo)
ND
Abolished (4 y)
Decreased
amplitude (4 y
9 mo)
#voltage, (5 y 3
mo)
Abolished (5 y 6
mo)
ERG (age, y/mo)
0.8 (125.1)
9,8 (403)
1.7 (223)
þ/þ (4 y)
þ/þ (4 y 9 mo)
þ/þ (3y 3 mo)
–/þ (3 y 4 mo)
Normal (3 y)
–/þ (3 y 5 mo)
–/þ (3 y 8 mo)
ND
13.10 (674)
11.3 (1003.1)
4.7 (1003.1)
21.20 (788.90)
2.9 (125.1)
þ/þ (5 y)
–/þ (3 y 4 mo)
ND
ND
ND
TPP1 activity
nmol/h/mg
(control)
-/þ (3 y 6mo)
- /þ (3y 10mo)
þ/þ (5 y)
Cerebral/
cerebellar
atrophy
(age, y/mo)
Abbreviations: CV, curvilinear bodies; (*), died; ERG, electroretinography; F, female; M, male; ND, not done or unknown; TPP1, Tripeptidyl peptidase 1; VEP, visual evoked potentials.
No
No
7
4
F
8b
M
M
8a
No
6*
9
F
7
No
14*
10
M
6
No
No
M
5
No
6*
8*
6*
F
4b
7*
F
M
4a
No
Yes
10*
No
M
3
6*
M
2
Yes
9*
No
M
1
Consanguinity
Age
(y)
11
Sex
Case
number
Table 1. Clinical features, enzymatic and ultrastructural studies in Spanish patients with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
CV (skin)
ND
ND
CV (conjunctive)
CV (skin)
CV (skin)
CV (muscle)
ND
CV (skin)
CV (appendix)
CV (appendix)
CV (conjunctive)
Electron
microscopy
(biopsied tissue)
Pérez-Poyato etal
5
Table 2. Mutations inthe CLN2 gene identifiedinSpanish patients
Case
Nucleotide
number Change
2
Mutation
6
c.797G>A
c.1016G>A
Nonsense Del 3 p.R208X
bp
Frameshift
afterS408
Splicesite
Missense
p.S293N 2nd
mutation not
found
Missense
p.R266Q
Missense
p.R339Q
7
c.509-1G>A
c.165 C>T
c.622C>T
c.616C>T
c.1506G>C
c.827A>T
Splicesite
Missense
Nonsense
Missense Splice
site
Missense
3
5
8
9
10
c.622C>T
c.12221224del
c.17þ 1G>T
c.880G>A
Amino acid
change/ predicted
consequence
Status
p.Q56X
p.R208X
p.R206C
p.D276V
Compound
heterozygous
Exon 6 Exon 8
1
Sleatet al1997
This study
Homozygous
Compound
heterozygous
Intron 1
Exon 7
1
1
Kousi et al2009
This study
Compound
Heterozygous
Exon 7 Exon 8
1
Compound
heterozygous
Homozygous
Compound
heterozygous
Homozygous
Intron 5 Exon 3
1
Exon 6
Exon 6 Intron 6
2
1
Exon 7
1
Milà,personal
communication
Palet al2009
Sleatetal1997 This
study
Sleatet al1997
Mole etal1999This
study
Kohan et al2009
Table 3. Age atthe time ofpsychomotor regression, epilepsy,and
clinicalsignsand symptoms
Patientswith lateinfantileneuronal
ceroid lipofuscinosis(n ¼ 12)
Age, years median No impairment
(95% CI)
% patients
Regression acquired skills
Loss of walking ability
Becoming wheelchair-bound
Loss of sittingability
Loss of purposeful hand use
Loss sentences
No language
Dysphagia
Urinary incontinence
Epilepsy
Myoclonic-atonic seizures
Myoclonic jerks
Continuous myoclonus
Partialseizures
Generalized tonic-clonic
Atypical absence seizures
Clinicalsignsand symptoms
Cognitive decline
Visualfailure
Blindness
Tremor
Ataxia
Spasticity
4.5 (4.3-4.6)
5 (4-5.9)
5 (4.7-5.2)
5 (4.4-5.5)
3.7 (3.1-4.3)
4.5 (4.1-4.8)
5.4 (4.4-6.3)
5 (3.1-6.8)
8.3
16.7
33.3
25
0
8.3
25
41.7
4.1 (3.5-4.7)
3.7 (3.4-4)
4.7 (4.2-5.2)
3.4 (2.9-3.8)
4 (3.3-4.6)
4.3 (3.1-5.4)
25
0
8.3
16.7
41.7
33.3
4 (3.5-4.4)
3.8 (3.2-4.4)
5.1 (4.6-5.6)
4.2 (3.4-5)
4 (3.9-4.1)
4.9 (3.8-5.9)
8.3
16.7
8.3
8.3
0
16.7
Location
Number of
individuals
with mutation
inthe family Reference
late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis patients may be
suspected inthe presence of regression or delayed speech.
Most authorshave described epilepsy,which may be manifested by any type of seizures as the presenting symptom
between 2 and 4 years of age10,14,26,30–34 (median 3 years).35
The estimated median age at onset of partial seizures by age
3.4years,followed by myoclonic jerksthatoccurred betw een
3 and 4 years of age in our patients,was similartowhat previously has been reported.The clinicalcourse of progressive
myoclonic epilepsy became evident in our series during
follow-up. Generalized tonic-clonic seizures have been
reported as the most prominent seizure type of the disease26
and may be preceded by simple febrile seizures.12,28 In contrast,inour seriesgeneralized tonic-clonicseizureswere less
frequent. Epileptic seizures were absent in one late infantile
neuronalceroidlipofuscinosispatientwith protractedclinical
course.13 All thesedata suggest thatthespectrum ofepilepsy
in patients with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis
may be surprisingly broad.
Electroencephalographic findings in most patients showed
spikes and slow waves superimposed on irregular slow background activity on both hemispheres, mostly in the posterior
regions,during thecourse ofthedisease.36 Incontrasttoother
authors, polyphasic high-voltage posterior spikes when photic
stimulationwas performed atlow frequencywere notobserved
inour series.30,37,38
In the present study, visual failureappeared afterthe onset
of epilepsy32,35 and ithas been reported ata median age of 4
years35 leading toblindness by 5 or 6 years.10,24
Ataxia was thethirdsymptom ofthediseaseaftertheonset
ofepilepsy38 andvisualfailureinourseries,anditoccurredata
similar median age as that of cognitive decline (4 years)
although itmay appear earlier (median 3.5 years, range 2.54.6)inpatientswith lateinfantileneuronal ceroid lipofuscinosis.2 Severe motor impairment with hand tremor and spasticity
was observed atadvanced stagesofthediseaseinour patients.
We were notabletoapplytheratingscalesofdiseaseseverity(scaledevelopedby Steinfeldetal2002;modifiedHamburg
83
6
Journal of Child Neurology 00(0)
Figure 2. Kaplan-Meier estimates of the age of the patients at the time of regression of acquired skills (A), epilepsy (B), and main signs and
symptoms of the disease (C) among 12 Spanish patients with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis.
Late Infantile Neuronal Ceroid Lipofuscinosis Scale and Weill
Cornell Late Infantile Neuronal Ceroid Lipofuscinosis Scale)20,21
because most patients had died and the remaining 3 patients
were in an advanced stage of the disease at the time we undertook this study.
Only a few studies have described neuroradiologic imaging
in living patients with late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis, demonstrating progressive gray matter atrophy prominent in the infratentorial regions. Brain MRI findings in our
series were similar to previous reports.31,33,39
The relationship between the absence of tripeptidyl peptidase
1 activity and curvilinear bodies9,19,40 and mutations in CLN2
gene and curvilinear bodies has been reported.3,8 The present
results confirm that mutations in the CLN2 gene are associated
with reduced tripeptidyl peptidase 1 activity in late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis, as previously reported.19 According
to the present results, 2 of the CLN2 mutations identified by Sleat
et al (1997)7 were less frequent (78% vs 26%) than previously
reported in other studies.18–21 This may be due to the higher
genetic heterogeneity present in the Spanish population, which
is well known in other recessive diseases.
On the other hand, in agreement with Kohan et al (2009)14
the presence of the p.D276V missense mutation was found in
84
homozygosis in 1 Paraguayan patient, in agreement with other
cases of Latin American origin.
In summary, the clinical progression of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis in our study population was relatively
homogeneous. Genetic heterogeneity of late infantile neuronal
ceroid lipofuscinosis was demonstrated in the 10 families studied. The knowledge of the natural history of the disease can
provide basic information for designing health care plans and
to prepare for future clinical trials.
Acknowledgments
This work has been approved by the responsible authorities of Hospital Sant Joan de Déu, which was the reference hospital for the study.
The authors are grateful to Drs M. Rebollo and MI. Alonso Colmenero and the Spanish Association of Families Affected by NCL for the
valuable support and indispensable cooperation. Statistical support
was provided by Raquel Iniesta (Fundació Sant Joan de Déu, ISCIII
CA08/00151).
Author Contributions
MSP-P contributed to the design of the study, reviewed the medical
records, took part in the analysis and interpretation the data, wrote the
first draft, and prepared the final draft of the manuscript. She had full
7
Figure 3. Patient 8a at 3 years 8 months (A-B) and 4 years 6 months of age (C-D). Sagittal T1(A) and axial fluid-attenuated inversion recovery
sections (B) showing mild cerebellar atrophy and a subtle increase in the periventricular white matter signal intensity. Sagittal T1(C) and axial
fluid-attenuated inversion recovery sections (D) showing progression of the cerebellar and the supratentorial atrophy. The abnormal periventricular white matter signal intensity becomes more obvious.
access to study data and takes responsibility for the integrity of the study.
MPM contributed to the design of the study and acquisition of data, participated in the statistical analysis, interpretation of data, writing of the
manuscript, and approved the final draft. IFA performed histopathologic
studies, contributed to analysis of data and drafting, reviewed the manuscript for intellectual content, and approved the final draft. LRR contributed to genetic studies and approved the final draft. VCS performed
histopathologic studies and approved the final draft. MJMG, JEP, AVP,
MMGG, AMB, and EMH provided case histories for the study, acquired
data, reviewed the manuscript for intellectual content, and approved the
final draft. MJCR and LG performed enzymatic studies, reviewed the
manuscript for intellectual content, and approved the final draft. MMR
was the principal investigator, performed the genetic studies, contributed
to the design of the study and acquisition of data, participated in writing
of the manuscript and approved the final draft. She had full access to
study data and takes responsibility for the integrity of the study, and controlled the decision to publish.
Declaration of Conflicting Interests
The authors declared no potential conflicts of interest with respect to
the research, authorship, and/or publication of this article.
AQ 5
Funding
The authors received no financial support for the research, authorship,
and/or publication of this article.
Patient consent: Obtained
Ethical Approval
The study was approved by the Ethics Committee of Hospital Sant
Joan de Déu in Barcelona.
85
AQ 6
8
Journal ofChild Neurology 00(0)
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87
Síntesis de resultados
x
La enfermedad se inició entre los 18 meses y los 3.7 años con crisis epilépticas
(6 pacientes), retraso del lenguaje (5 pacientes) y torpeza motora (1 paciente).
Las convulsiones febriles simples se observaron inicialmente seguidas de crisis
mioclónicas, mioclono-atónicas, generalizadas y crisis de tipo parcial,
incluyendo un caso de estatus epiléptico.
x
La pérdida de la capacidad para construir frases se observó en todos los
pacientes a los 3.7 años de edad mediana y la pérdida de la deambulación y
ausencia del lenguaje se observaron en el 92% de los pacientes a la edad
mediana de 4.5 años. La edad a la que los pacientes fueron dependientes de silla
de ruedas fue muy similar a la de la pérdida de la sedestación, manipulación y
control de esfínteres (edad mediana 5 años).
x
Las crisis mioclónicas aparecieron en todos los pacientes a la edad mediana de
3.7 años y las crisis parciales se observaron en el 83% de los pacientes a los 3.4
años de edad mediana. Las crisis mioclono-atónicas ocurrieron en el 75% de los
pacientes a los 4.1 años de edad mediana y las crisis tónico-clónicas
generalizadas se observaron en el 58% de los pacientes a la edad mediana de 4
años. Las crisis mioclónicas continuas ocurrieron en el 92% de los pacientes a
los 4.7 años de edad mediana.
x
El déficit visual ocurrió a la edad mediana de 3.8 años, después del inicio de la
epilepsia, la ataxia se observó a los 4 años de edad mediana junto con el
deterioro cognitivo y la ceguera ocurrió a la edad mediana de 5.1 años en el 92%
de los pacientes.
x
La mutación c.622 C>T se identificó en el 20% de los cromosomas y la c.5091G>A en el 6%. Este trabajo aporta 4 nuevas mutaciones en el gen CLN2.
89
3. Forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: descripción del curso clínico
y estudios genéticos en pacientes españoles
Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis: clinical course and genetic Studies in
Spanish patients
Raquel Montero Sánchez, Laia Rodríguez Revenga, Victoria Cusí Sánchez, Mª Mar
García González, Rosario Domingo Jiménez, Rafael Camino León, Ramón Velázquez
Fragua, Antonio Martínez-Bermejo, Mercé Pineda Marfa.
Journal of inherited Metabolic Disease 2011; 34:1083-1093
La mayoría de los pacientes con la forma juvenil de lipofuscinosis neuronal
ceroidea (LNCJ) son homocigotos para la deleción 1.02-kb en el gen CLN3 y presentan
el fenotipo clásico, mientras que los pacientes heterocigotos compuestos para esta
deleción pueden presentar fenotipos atípicos y un curso clínico más benigno de la
enfermedad. La forma variante de LNCJ causada por mutaciones en el gen CLN1 es
clínicamente muy similar a la producida por mutaciones en el gen CLN3.
En este trabajo se establecen correlaciones genotipo-fenotipo en 24 pacientes
con LNCJ divididos en dos grupos: aquellos con mutaciones en el gen CLN1 y / o
GROD a nivel ultraesructural (grupo vLNCJ) y los que presentan mutaciones el gen
CLN3 y / o FP a nivel ultraestructual (grupo cLNCJ). Se describe la historia natural de
la enfermedad en ambos grupos de pacientes mediante la valoración del deterioro
psicomotor considerando la edad a la que se inicia la regresión de los diferentes hitos
del desarrollo psicomotor previamente adquiridos, la edad de aparición del deterioro
cognitivo y la edad de inicio de los principales síntomas y signos de la enfermedad.
91
J Inherit Metab Dis
DOI 10.1007/s10545-011-9323-7
ORIGINAL ARTICLE
Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis: clinical course
and genetic studies in Spanish patients
María-Socorro Pérez-Poyato & Montserrat Milà Recansens & Isidre Ferrer Abizanda &
Raquel Montero Sánchez & Laia Rodríguez-Revenga & Victoria Cusí Sánchez &
M. Mar García González & Rosario Domingo Jiménez & Rafael Camino León &
Ramón Velázquez Fragua & Antonio Martínez-Bermejo & Mercè Pineda Marfà
Received: 6 January 2011 / Revised: 17 March 2011 / Accepted: 21 March 2011
# SSIEM and Springer 2011
Abstract
Background Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis
(JNCL, NCL3, Batten disease) is usually caused by a
1.02-kb deletion in the CLN3 gene. Mutations in the CLN1
gene may be associated with a variant form of JNCL
(vJNCL). We report the clinical course and molecular
studies in 24 patients with JNCL collected from 1975 to
2010 with the aim of assessing the natural history of the
disorder and phenotype/genotype correlations.
Patients and methods Patients were classified into the
groups of vJNCL with mutations in the CLN1 gene and/or
granular osmiophilic deposit (GROD) inclusion bodies (n=
11) and classic JNCL (cJNCL) with mutations in the CLN3
gene and/or fingerprint (FP) profiles (n=13). Psychomotor
impairment included regression of acquired skills, cognitive
decline, and clinical manifestations of the disease. We used
Kaplan-Meier analyses to estimate the age of onset of
psychomotor impairment.
Results Patients with vJNCL showed learning delay at an
earlier age (median 4 years, 95% confidence interval [CI]
Communicated by: Sedel Frederic
Competing interest: None declared.
M.-S. Pérez-Poyato : R. Montero Sánchez : M. Pineda Marfà
Departments of Pediatric Neurology and Clinical Biochemistry
and Centre for Biomedical Research on Rare Diseases (CIBERER), Instituto de Salud Carlos III, Hospital de Sant Joan de Déu,
Esplugues de Llobregat,
Barcelona, Spain
M. Milà Recansens : L. Rodríguez-Revenga
Biochemical and Molecular Genetics Department and Centre for
Biomedical Research on Rare Diseases (CIBER-ER), Instituto de
Salud Carlos III, Hospital Clínic, Universitat de Barcelona,
Barcelona, Spain
M. Milà Recansens
IDIBAPS, Hospital Clínic, Universitat de Barcelona,
Barcelona, Spain
I. Ferrer Abizanda
Department of Pathology, Hospital Universitari de Bellvitge,
L’Hospitalet de Llobregat,
Barcelona, Spain
V. Cusí Sánchez
Department of Pathology, Hospital de Sant Joan de Déu,
Esplugues de Llobregat,
Barcelona, Spain
M. M. García González
Unit of Pediatric Neurology, Hospital de Figueres,
Girona, Spain
R. Domingo Jiménez
Unit of Pediatric Neurology, Hospital Virgen de la Arrixaca,
Murcia, Spain
R. Camino León
Unit of Pediatric Neurology, Hospital Reina Sofía,
Córdoba, Spain
R. Velázquez Fragua : A. Martínez-Bermejo
Service of Pediatric Neurology, Hospital La Paz,
Madrid, Spain
M. Pineda Marfà (*)
Department of Pediatric Neurology, Hospital Sant Joan de Déu,
Passeig de Sant Joan de Déu 2, E-08950 Esplugues de Llobregat,
Barcelona, Spain
e-mail: [email protected]
93
J Inherit Metab Dis
3.1–4.8) than those in the cJNCL group (median 8 years,
95% CI 6.2–9.7) (P=0.001) and regression of acquired
skills at a younger age. Patients with vJNCL showed a
more severe and progressive clinical course than those with
cJNCL. There may be a Gypsy ancestry for V181L
missense mutation in the CLN1 gene.
Conclusions The rate of disease progression may be useful
to diagnose vJNCL or cJNCL, which should be confirmed
by molecular studies in CLN1/CLN3 genes. Further studies
of genotype/phenotype correlation will be helpful for
understanding the pathogenesis of this disease.
JNCL due to mutations in CLN3 (Mitchison et al. 1998;
Mazzei et al. 2002). The variation of distribution of different
phenotypes of JNCL in various countries may be due to
genetic differences and to date several disease point
mutations have been identified (Hofmann et al. 1999)
(http://www.ucl.ac.uk/ncl/mutation.shtml).
This study was conducted to describe the clinical course
and the results of neuropathological and molecular studies
carried out in 24 Spanish patients with JNCL with the aim
of assessing the natural history of the disease and to
establish genotype/phenotype correlations.
Subjects and methods
Introduction
Neuronal ceroid lipofuscinosis (NCLs) is one of the most
common groups of progressive neurodegenerative diseases in
childhood (Goebel and Sharp 1998). The NCLs are autosomal
recessive lysosomal-storage disorders characterized by a
diffuse accumulation of lipofuscin and ceroid in neural and
nonneural tissues. Electron microscopy studies remain essential to identify granular osmiophilic deposits (GROD),
curvilinear profiles (CV), fingerprint profiles (FP) or mixedtype inclusions (Goebel 1996). Clinically, NCLs are characterized by seizures, progressive deterioration of cognition,
motor function impairment (ataxia, spasticity), and vision loss.
Phenotypes have been classified considering age of onset,
clinical course, and ultrastructural morphology into infantile,
late-infantile, juvenile, and adult forms (Goebel et al. 1999;
Santavouri et al. 2000; Haltia 2003) The current genetic
classification encompasses clinical heterogeneity with more
severe and more benign phenotypes, depending mostly on
how profoundly the genetic defect affects the function of the
encoded protein (Goebel and Wisniewski 2004). To date ten
forms with nine disease genes causing human NCL have
been identified: CLN10/CTSD, CLN1/PPT, CLN2/TTP1,
CLN3, CLN4, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8, CLN8, and
CLCN6 (Siintola et al. 2006; Mole 2006).
Juvenile NCL (JNCL; NCL3, Batten’s disease or
Spielmeyer-Vogt-Sjögren’s disease) is the most common form
in the United States and Europe (Wisniewski et al. 1998b).
The most frequent mutation causing JNCL is a 1.02-kb
deletion in the CLN3 gene on chromosome 16p12.1–11.2,
accounting for about 80–85% of mutated alleles (The
International Batten Disease Consortium 1995; Mole et al.
2005). Two different disease courses have been distinguished
in JNCL patients. Most homozygous patients for the 1.02-kb
deletion show classic JNCL (cJNCL). However, patients
who are compound heterozygotes for this deletion may have
atypical phenotypes, including a milder course of the disease
(Lauronen et al. 1999). Mutations in the CLN1 gene produce
a variant form of JNCL (vJNCL) which is characterized by
the presence of GROD and which is clinically similar to
94
From 1975 to 2010, a total of 24 Spanish patients (11 males, 13
females) with a mean age 18.3 years (range 10–33) and from 18
unrelated families were diagnosed with JNCL. Eleven patients
(median age 18 years, range 10–23) presented mutations in the
CLN1 gene and/or GROD inclusion bodies (vJNCL group)
and 13 patients (median age 18 years, range 10–33) harbored
mutations in the CLN3 gene and/or FP profiles (cJNCL
group). The study was approved by the Ethics Committee of
Hospital Sant Joan de Déu in Barcelona, which was the
reference hospital for the study. Written informed consent was
obtained from all patients, parents, or legal guardians.
Data from each patient were collected from the patient’s
medical records and completed by information provided by
the physicians in charge and the parents when necessary. The
review of the medical records and the interviews were
conducted by a single investigator (M.S.P-P.). A database
with 50 items was developed to enter the data (Table 1), which
included demographics; age at diagnosis; first symptom
(delayed sitting /walking, seizures, visual failure, autistic
behavior, attention deficit, delayed speech, learning delay,
clumsiness, loss of speech); type of seizures (myoclonic,
myoclonic-atonic, partial, generalized tonic-clonic, secondarily generalized, atypical absence); age at regression of
acquired skills; cognitive decline; salient signs and symptoms; electroencephalographic findings (background abnormality, generalized and focal paroxysmal activity, atypical
high voltage slow spikes and waves to low frequency photic
stimulation in the posterior regions, vanishing EEG);
ophthalmologic data (maculopathy, vessels attenuation,
peripheral pigmentary clumping, optic nerve pallor/atrophy);
electroretinographic findings (decreased amplitude, delayed
latency, attenuation of cortical waves, extinguished); visual
evoked potentials (VEP) (decreased amplitude, delayed
latency, attenuation of cortical waves, abolished VEP, giant
VEP); enzymatic assays (palmitoyl-protein thioesterase 1
[PPT1), tripeptidyl peptidase 1 [TTP1]); electron microscopy
data; and molecular studies.
Neurophysiological (electroretinography, VEP), neuroimaging (brain MRI, CT scan), and ophthalmologic studies
J Inherit Metab Dis
Table 1 Items of the clinical
database
Item#
Description
Item#
Description
1
2
3
4
5
6
Examination data
Name and surname
Date and birth place
Name of attending physician
Age at examination
Age at clinical diagnosis
26
27
28
29
30
31
Learning delay
Mental retardation
Bradypsychia
Autistic behavior
Behavior disturbances
Epilepsy
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Age at structural diagnosis
Age at molecular diagnosis
Consanguinity
Other family members with NCL
Pregnancy
Delivery
Weight at birth
Early psychomotor development
Age at onset of symptoms
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Type of seizures
Anticonvulsants and response to treatment
Visual failure
Blindness
Apraxic gait
Ataxia
Pyramidal signs
Spasticity and retraction of limbs
Electroencephalographic findings
16
17
18
19
20
First symptom
Age at loss of walking ability
Age at wheelchair-bound
Age at loss of sitting ability
Age at loss of purposeful hand use
41
42
43
44
45
Brain/cerebellar atrophy (MRI/CT)
Ophthalmologic findings
Electroretinographic data
Visual evoked potentials
Vacuolated lymphocytes
21
22
23
24
Age at loss of sentence
Age at nonverbal communication
Dysphagia
Nasogastric tube/feeding button
46
47
48
49
Enzymatic assays
Electron microscopic features
Molecular studies
Clinical form
25
Age at urinary incontinence
50
Age of death
were available for 22 of the 24 patients. Electroretinography
was performed in 21 patients at least once during the course of
the disease. All patients underwent EEG. Brain imaging
studies were performed in 19 of 24 patients, and ophthalmologic evaluations in 18.
Electron microscope examinations of biopsied tissues
were the main morphological diagnostic technique being
obtained according to routine methods. The histological
examination of biopsy samples was carried out in 16
patients, including biopsies of the skin (nine patients),
conjunctive (two patients), appendix (three patients), and
muscle (two patients). The samples were fixed in 2.5%
glutaraldehyde in phosphate buffer, post-fixed in osmium
tetroxide, dehydrated through graded acetone or alcohol
and embedded in epoxy resins. Semi-thin sections were
stained with toluidine blue and selected ultra-thin sections
with uranyl acetate and lead citrate.
Palmitoyl-protein thioesterase (PPT-1) activity was measured in samples of leukocytes or fibroblasts of eight
patients. The fluorimetric enzymatic analyses were performed using 4-methylumbelliferyl-6-thiopalmitoil β-Dglucoside (Moscerdam Substrates, Rotterdam, Holland) as
substrate. Protein measurements were performed according
to the method of Lowry et al. (1951).
In all patients, peripheral blood DNA samples were
studied for the entire open reading frame and splice site
(50 bp exon-intron boundaries) of the CLN1 and CLN3
genes. The only large deletion studied was 1.02-kb in the
CLN3 gene. Molecular studies were performed by singlestrand conformation polymorphism analysis and sequencing of abnormal patterns in the CLN1 and CLN3 genes.
Genetics studies were carried out on the most patients.
DNA was not available in two patients. One patient died
prior genetic studies were available (case 1) and the second
family did not approve this study (case 8).
The primary endpoint of the study was the assessment of
psychomotor impairment (time to reach regression of
acquired skills, cognitive decline, and clinical symptoms/
signs of the disease) in the groups of vJNCL and cJNCL.
The age of onset of psychomotor impairment was taken as
survival data (i.e., time interval from birth to the onset of
psychomotor impairment). In the absence of this information, data were censored at the age at the last visit.
Estimates were made using the Kaplan-Meier survival
analysis and survival curves were compared using the logrank test. Adjustment for multiple comparisons was made
using Bonferroni’s correction. Data were analyzed with the
SPSS computer program (version 17.0).
95
96
F
10
M
F
M
F
F
11a
12
13
14
15
9
M
M
7aa
F
M
F
6a
8a
F
F
M
F
4c
4d
4e
5
7b
M
M
4ba
4a
13
14
19
17
18
24
26
25
29
33
17
12
12
10
23
18
19
20
No
Yes
No
No
Yes
No
No
No
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
No
/
/
/
/
7
2
1
8
7 / 10
4/6
5 / 13
2/7
7/7
4 / 18
5 / 15
6/6
6 / 18
6/8
3
4
2
4
4/6
2/9
2 / 11
Delayed walking 2 / 9
Learning delay
Loss of speech
Visual failure
Delayed speech
Visual failure
Seizures
Visual failure
Visual failure
Visual failure
Learning delay
Learning delay
Clumsiness
Delayed speech
Learning delay
Learning delay
Delayed speech
Delayed speech
++/−
−/++
Controlled
Controlled
+++++/+++ Refractory
−/++
Controlled
Refractory
Controlled
−/++
+++++/++
Refractory
Controlled
Refractory
−/+++
++/+++
−/++
Controlled
Refractory
−/+++
Controlled
Controlled
Controlled
Refractory
Controlled
Controlled
Refractory
+++/−
+++/−
+++++/−
+++++/−
+++++/++
++++/−
++++/−
+++/++
Refractory
Refractory
Peripheral
pigmentary
clumping / (10)
Papillary
pallor/ (10)
Papillary
pallor/ (7)
Normal / (7)
NA/ (9)
Optic nerve
atrophy/ (6)
NA
Papillary
pallor/ (12)
Optic nerve
atrophy/ (17)
Papillary
pallor / (16)
NA
Optic nerve
pallor / (7)
Papillary
pallor / (11)
Optic nerve
atrophy/ (9)
Optic nerve
atrophy/ (8)
NA / (7)
NA / (7)
NA / (7)
Optic nerve
atrophy/ (8)
Optic nerve
atrophy/NA
Optic nerve
atrophy/ (6)
F
a
++++/−
++++/−
Refractory
3a
Delayed speech
Loss of speech
+++++/++
2ba
Yes
Yes
3/8
4/7
6 / 11
23
17
Visual failure
F
F
2aa
Yes
M
1a
18
Myoclonic/ Response to Ophthalmologic
Age at first
symptom/ age generalized antiepileptic findings / extinguished
at diagnosis
tonic-clonic treatment
ERG (age, years)
seizures
Table 2 Clinical features, enzymatic, and ultrastructural studies in JNCL Spanish patients
Case
Sex Age Consanguinity Presenting
number
years
symptom
Normal
NA
NA
Normal
−/− (7)
−/− (9)
NA
NA
NA
NA
NA
NA
vJNCL
Group
NA
NA
NA
GROD, FP (appendix)
GROD (skin)
GROD (appendix)
GROD (conjunctiva)
FP, GROD (skin)
FP, CV (appendix)
Intracytoplasmic
inclusions consistent
with NCL (skin)
FP, CV (skin)
Intracytoplasmic
with NCL (skin)
FP (conjunctiva)
FP (skin)
NA
Intracytoplasmic
with NCL (muscle)
NA
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
cJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
vJNCL
NA
vJNCL
GROD, RL, CV (skin) vJNCL
GROD, RL (skin)
Electron
microscopy
(biopsied tissue)
2.4 (control 114) NA
NA
1.6 (6–38)
1.8 (6–38)
0.45 (6–38)
NA
NA
NA
NA
NA
NA
+/+ (5)
−/− (7)
+/− (7)
−/− (9)
NA
+/− (15)
−/+ (15)
−/− (7)
+/+ (7)
+/+ (7)
NA
NA
+/+ (8)
NA
+/+ (9)
+/− (9)
NA
+/− (7)
+/+ (11)
Cerebral/ PPT1 activity
cerebellar nmol/h/mg
atrophy
(control range)
(age, yrs)
J Inherit Metab Dis
cJNCL
cJNCL
Enzymatic and molecular studies
Normal
−/− (7)
Died; M: male; F: female; NA: not assessed; CV: curvilinear inclusions; RL: rectilinear complex.
a
Controlled
−/++
F
18
10
No
Visual failure
6/8
Papillary pallor /
Low amplitude (7)
cJNCL
Results
Intracytoplasmic
with NCL (skin)
Intracytoplasmic
with NCL (muscle)
NA
Normal
NA
−/− (11)
Controlled
NA
++/−
−/−
8 / 10
Visual failure
Yes
No
17
12
M
M
16
12
Learning delay
6/8
Papillary pallor /
Low amplitude (9)
Papillary pallor /
Low amplitude (7)
−/− (8)
Electron
microscopy
(biopsied tissue)
Cerebral/ PPT1 activity
cerebellar nmol/h/mg
(control range)
atrophy
(age, yrs)
Case
Sex Age Consanguinity Presenting
number
years
symptom
Myoclonic/ Response to Ophthalmologic
Age at first
symptom/ age generalized antiepileptic findings / extinguished
ERG (age, years)
tonic-clonic treatment
at diagnosis
seizures
Group
J Inherit Metab Dis
In the group of 11 patients with vJNCL, a partial deficiency
of PPT1 activity was found in four patients (cases #4d, #4e,
#5, and #6) who also showed mutations in the CLN1
gene. In the remaining seven patients, data on PPT1
activity were not assessed; five of these patients belonged
to two unrelated families harboring mutations in the CLN1
gene (cases #2a, #2b, #4a, #4b, and #4c) and the
remaining two patients were included in the vJNCL group
because of a typical clinical course compatible with
vJNCL and ultrastructural studies that showed mixed
profiles, predominantly GROD.
In the group of 13 patients with cJNCL, mutations in
the CLN3 gene were identified in 12 (92.3%). Five
patients (41.7%) were found to have the 1.02-kb deletion
on both chromosomes, whereas three patients were
compound heterozygotes for the 1.02-kb deletion. The
remaining four patients showed different mutations in the
CLN3 gene. One patient (case #8) was included in the
cJNCL group due to typical clinical course compatible
with JNCL and ultrastructural studies showing FP inclusions. Vacuolated lymphocytes in peripheral blood were
present in three cJNCL patients (cases #9, #11, and #15).
In the remaining cJNCL patients, this study was not
performed.
Individualized clinical, enzymatic, and ultrastructural
data as well as CLN1 and CLN3 allele mutations are shown
in Tables 2 and 3. GROD inclusions in the blood vessel
wall in a case of vJNCL are shown in Fig. 1, and FP
inclusions in endothelial cells in two different CLN3 cases
are shown in Fig. 2.
Regression of acquired skills
As shown in Table 4, regression of acquired skills
occurred at an earlier age in patients with vJNCL than in
those with cJNCL, with statistically significant differences
for all comparisons. On the other hand, the percentage of
patients who did not show psychomotor impairment was
higher in the cJNCL group than in the vJNCL group. At
the time of the study, all patients with vJNCL had lost
their walking and sitting abilities, as well as to speak in
full sentences, and urinary sphincter control. Loss of
sentences was observed at a median age of 8 years (95%
CI 6.4–9.8) among vJNCL patients as compared with a
median of 20 years (95% CI 10.4–29.5) among those with
cJNCL (P<0.001); absence of language appeared at a
median age of 10 years (95% CI 9–10.9) and 23 years
(95% CI 7–38.9), respectively (P=0.002). Both vJNCL
and cJNCL patients lost their walking ability and
97
J Inherit Metab Dis
Table 3 Mutations identified in JNCL Spanish patients
Mutations in the CLN1 gene
Case
number
Nucleotide
change
Mutation
Aminoacid change/
predicted consequence
Status
Location
Number of individuals
with mutation in the family
2
c.541 G>T
Missense
V181L
Homozygous
Exon 6
2
4
c.541 G>T
Missense
V181L
Homozygous
Exon 6
5
5
c.541 G>T
Missense
V181L
Homozygous
Exon 6
1
6
c.541 G>T
Missense
V181L
Homozygous
Exon 6
1
c.462-677del (g.60607025del) c.374 G>A
c.462-677del
(g.6060-7025del)
c.462-677del
(g.6060-7025del)
c.622-623insT
1.02-kb deletion
Missence/Splice site
1.02-kb deletion
Frameshift after C153
S125N
Compound
heterozygous
Homozygous
Intron 6–8 Exon 5
2
Intron 6–8
1
1.02-kb deletion
Homozygous
Intron 6–8
1
1 bp insertion
Frameshift after L207
Homozygous
Exon 8
1
c.462-677del
(g.6060-7025del)
Not found
c.462-677del
(g.6060-7025del)
c.462-677del
(g.6060-7025del)
c.575 G>A c.622623instT
c.265 C>T
1.02-kb deletion
Compound
heterozygous
Intron 6–8
1
1.02-kb deletion
Homozygous
Intron 6–8
1
1.02-kb deletion
Homozygous
Intron 6–8
1
Missense 1 bp
insertion
Nonsense
G192E Frameshift
after L207
R89X
Compound
heterozygous
Homozygous
Exon 8 Exon 8
1
Exon 4
1
1.02-kb deletion
Homozygous
Intron 6–8
1
1 bp insertion Missense
R334H
Compound
heterozygous
Exon 5 Exon 13
1
Mutations in the CLN3 gene
7
9
10
11
12
13
14
15
16
17
c.462-677del
(g.6060-7025del)
c.370insT c.1001 G>A
18
References: M. Milà and J. Mallolas, personal communication (cases 2, 4, 5, and 6); The International Batten Disease Consortium, 1995 (cases 7,
9, 10, 12, 13, 14, and 17); M. Milà, personal communication (case 11); M. Milà, personal communication and Taschner et al., unpublished results
(case 15); Sims, personal communication and Munroe et al. 1997 (case 18); the present study (cases 7 and 16).
purposeful hand use few years after loss of sentences.
Sitting ability was lost during adolescence in the vJNCL
group and in adulthood in cJNCL patients (12 vs 31 years,
P= 0.001). Kaplan-Meier estimates of the age of the
patients at the time of regression of acquired skills are
shown in Fig. 3A and B.
Cognitive decline
Except for behavior disturbances, all parameters of cognitive
decline (learning delay, mental retardation, bradypsychia, and
autistic behavior) appeared at an earlier age in the vJNCL
group as compared with the cJNCL group, and all differences
were statistically significant (Table 4). Learning delay and
mental retardation were observed in all vJNCL patients and
in 92% of cJNCL patients. Learning delay occurred at a
median age of 4 years among vJNCL patients and mental
retardation at a median age of 5 years. However, in the
cJNCL group learning delay and mental retardation occurred
later and at a more variable age. Kaplan-Meier estimates of
the age of the patients at the time of regression of acquired
skills are shown in Fig. 3 C and D.
98
Fig. 1 GROD inclusions in the blood vessel wall in a case of vJNCL
(ultrathin section stained with uranyl acetate and lead citrate x 12,000)
J Inherit Metab Dis
occurred before than blindness both vJNCL (median 7 years,
95% CI 5.9–8) and cJNCL patients (median 10 years, 95%
CI 7–12.9). The vJNCL patients had mainly myoclonic
seizures whereas the cJNCL patients showed predominantly
generalized tonic-clonic seizures. Pharmacological control of
seizures with anticonvulsant drugs was more satisfactory in
cJNCL patients than in vJNCL (Table 2). Optimal seizure
control was found in patients on valproic acid monotherapy,
combination of valproic acid and carbamazepine, or combination of valproic acid and clobazam.
Kaplan-Meier estimates of the age of the patients at the
time of appearance of clinical signs and symptoms are
shown in Fig. 3E and F.
Discussion
Fig. 2 A and B. Fingerprint inclusions in endothelial cells in two
different cases of CLN3 mutations (ultrathin section stained with
uranyl acetate and lead citrate x 42,000)
Clinical signs and symptoms
Presenting symptoms of learning delay and delayed and loss
of speech were observed predominantly in vJNCL (8 of 11
patients) compared to cJNCL (4 of 13 patients) group. Visual
failure was more common as initial symptom in cJNCL than
vJNCL patients (Table 2). The median age at which visual
failure appeared in the two groups of patients was quite
similar (P=0.088) (Table 4). Significant differences were
found for the age at which vJNCL patients were blind
(median 8 years, 95% CI, 6.8–9.1) compared to cJNCL
(median 12 years, 95% CI 11.2–12.7) (P<0.001). All vJNCL
patients developed apraxic gait and ataxia during their
childhood whereas 69% of cJNCL patients both appeared
during adolescence (P<0.001, P=0.001, respectively). The
median age at which pyramidal signs and spasticity were
observed was the later and it was significant earlier in
vJNCL compared to cJNCL patients (P<0.001) (Table 4).
With respect to epilepsy, the median age was not
significantly different between two groups (P=0.003) and
JNCL is the most prevalent type of NCL in North European
countries (Uvebrant and Hagberg 1997). Several mutations
in the CLN1 and CLN3 genes are associated with families
from specific countries (http://www.ucl.ac.uk/ncl.genetics.
shtml). The progression of the disease has been shown to be
different and patients with a more benign or delayed course
have been reported (Wisniewski et al. 1999). Most
mutations in the JNCL genes are associated with a classic
phenotype and a less severe disease is probably due to
mutations that do not completely abolish the function of the
encoded protein (Mitchison et al. 1998; Das et al. 1998;
Lauronen et al. 1999; Mazzei et al 2002). At the time we
undertook this study no comprehensive detailed studies of
JNCL had been carried out in Spain. We aimed to describe
the natural history of the disease between two groups JNCL
patients (vJNCL and cJNCL). Our study tries to find an
accurate genotype-phenotype correlation.
Most patients who did not show regression of acquired
skills belonged to cJNCL group and vJNCL patients
showed loss of acquired skills at an earlier age than did
patients with cJNCL. We observed slower progression of
the disease in cJNCL than in vJNCL patients. Careful
clinical assessment regarding the regression of developmental skills in these two groups of JNCL patients allowed
us to observe that it may be initiated by the onset of loss of
sentences followed by loss of walking ability. During the
second stage of the disease the patients lose the purposeful
hand use. Finally, patients lost their sitting ability. According to other authors, the learning disabilities presented at
the earliest age in vJNCL (Philippart et al. 1995) and most
vJNCL patients presented mental retardation earlier than
did cJNCL patients. Additionally, learning delay occurred
after the onset of visual loss in cJNCL patients (Marshall et
al. 2005). This finding suggests that the clinical course of
the disease is more severe and progressive in vJNCL than
in cJNCL patients. An initial diagnosis of vJNCL patients
99
J Inherit Metab Dis
Table 4 Age at the time of psychomotor impairment and clinical signs and symptoms
vJNCL patients (n=11)
cJNCL patients (n=13)
P value
Age, years median
(95% CI)
No impairment %
patients
Age, years median
(95% CI)
No impairment %
patients
9 (7.3–10.6)
10 (6.7–13.2)
12 (8.4–15.5)
11 (8.3–13.6)
8 (6.4–9.8)
10 (9–10.9)
0
0
0
9.1
0
9.1
21
23
31
22
20
23
(13.6–30.3)
(10.4–29.5)
(7–38.9)
38.5
38.5
61.5
50
38.5
46.2
< 0.001
0.003
0.001
0.001
< 0.001
0.002
Dysphagia
Urinary incontinence
Cognitive decline
12 (9.9–14)
9 (7.5–10.4)
9.1
0
22 (17.8–29.6)
23 (18.2–27.7)
53.8
38.5
< 0.001
< 0.001
Learning delay
Mental retardation
Bradypsychia
Autistic behavior
Behavior disturbances
Clinical signs and symptoms
Visual failure
Blindness
Epilepsy
Apraxic gait
4
5
7
7
8
0
0
9.1
9.1
9.1
8 (6.2–9.7)
11 (9.4–12.5)
14 (7–20.9)
17 (1.6–32.3)
10 (8.3–11.6)
7.7
7.7
23.1
46.2
15.4
0.001
< 0.001
0.024
0.001
0.150
5.5 (4.8–6.1)
8 (6.8–9.1)
7 (5.9–8)
6.6 (5.8–7.4)
0
0
0
0
6.5 (5.6–7.3)
12 (11.2–12.7)
10 (7–12.9)
12 (9.9–14)
0
15.4
7.7
7.7
0.088
< 0.001
0.003
< 0.001
Ataxia
8 (6.9–9)
0
17 (7.7–26.2)
30.8
0.001
Pyramidal signs
Spasticity
8.5 (6.8–10)
10 (8.3–11.6)
0
0
20 (11.5–28.4)
18 (6.9–29)
38.5
38.5
< 0.001
< 0.001
Regression acquired skills
Loss of walking ability
Becoming wheelchair-bound
Loss of sitting ability
Loss of purposeful hand use
Loss sentences
No language
(3.1–4.8)
(4.9–5.6)
(5.3–8.6)
(5.3–8.6)
(6.5–9.7)
may be suspected in the presence of learning delay and
regression or delayed speech. Visual failure was the first
symptom of the disease by 7 years of age as described in
patients with mutations in the CLN3 gene (Marshall et al.
2005; Moore et al 2008; Sarpong et al 2009), while other
authors referred it between 10 to 14 years in vJNCL
patients (Hofman and Taschner 1995; Philippart et al 1995).
A phenotype characterized by visual failure and increased
survival was observed in compound heterozygous CLN3
(cases 7a, 7b). In these patients the evolution to blindness
was more severe and the cognitive deterioration occurred
slightly later and more slowly than in homozygous patients
(Wisniewski et al. 1998a and 1998b; Lauronen et al. 1999;
Munroe et al. 1997; Aberg et al. 2009).
Epilepsy was the third symptom of the disease after the
onset of visual failure and learning delay in both vJNCL and
cJNCL patients. The estimated median age at onset of seizures
in our cJNCL patients was similar to what previously has been
reported in patients with mutations in the CLN3 gene (Aberg
et al. 2009; Moore et al. 2008; Sarpong et al. 2009). In our
series, epilepsy with later onset appeared only in compound
100
(11.6–30.3)
(12.6–33.3)
heterozygous CLN3 patients (cases 7a, 7b) (Wisniewski et al.
1998b; Aberg et al. 2009). Most cJNCL patients had
generalized tonic-clonic seizures and were often reasonably
well controlled as described in other series (Aberg et al.
1999; Aberg et al. 2000; Sarpong et al. 2009). The blindness
occurred a few years later than epilepsy in our series. Motor
decline with ataxia and spasticity was observed during
advanced stages of the disease. Most cJNCL patients showed
normal MRI brain imaging in the early stages of disease
(Santavouri et al. 2001) and vJNCL patients showed brain
atrophy before the age of 12. Cerebellar atrophy was the
main radiological sign in both groups of patients, although it
is not an unequivocal sign of the disease (D’Incerti 2000;
Autti et al. 2008).
A relationship between the absence of PPT1 activity and
GROD (Das et al. 1998) and mutations in CLN1 gene and
GROD has been reported (Mitchison et al. 1998; Mazzei et
al. 2002; Mole et al. 2005). The present results confirm that
mutations in PPT1/CLN1 gene are associated with reduced
PPT1 activity in vJNCL, as previously reported (Kalviainen
et al. 2007). Moreover, GROD inclusions have been found in
J Inherit Metab Dis
Fig. 3 Kaplan-Meier estimates of the age of the patients at the time of regression of acquired skills (a and b), cognitive decline (c and d), and
main signs and symptoms of the disease (e and f) among 24 Spanish patients with JNCL
all six cases carrying mutations in CLN1 gene. Interestingly,
other inclusions including rectilinear, curvilinear and FP
were also found in some individuals.
Regarding CLN3 cases, intracytoplasmic inclusions
with FP were found in five cases, whereas the characteristics of the deposit were not specified in the other five
cases. However, in these cases, the pathologic study
disclosed ‘deposits consistent with NCL’. These biopsies
were not available for further re-examination. Curvilinear
bodies and GROD inclusions associated with FP were
present in three cases, as described in other studies (Aberg
et al 1998).
The present observations highlight the need for accurate
combined methods in the diagnosis of juvenile NCL. Clinical
101
J Inherit Metab Dis
symptoms prompt the identification of abnormal deposits,
enzymaticdeficitsand geneticstudies.Although crucialsome
yearsago,neuropathologicalfindingswithnegativeresultsin
biopsy samplesdo notruleoutNCL (Dasetal.1998),and a
combination of variegated deposits may occur in some
individuals. Regional variations should also be considered
when using skin, appendix, rectal mucosa or conjunctive
tissue,as there isno proofthat different tissues are equally
affected at the same time in the progression of the disease.
Furthergenetic studies inthisarea are stillneeded.
The presence ofV 181L missensemutation in CLN1 gene
wasfound inhomozygosisinnine patientsbelonging tofour
unrelated consanguineous Gypsy families. There may be a
Gypsy ancestry for this mutation.Variability in the age at
onsetand presenting symptoms in families harboring other
mutations (V181M) has been reported (Wisniewski et al.
2000). It m ay be possible that still unknown epigenetic
factors may account for this interfamilial and interfamilial
phenotypicvariability.
The most common form ofJNCL iscaused by mutations
in CLN3 gene,being a 1.02-kb deletion the most prevalent
mutation identified (The International Batten Disease
Consortium 1995).On the basis of ourresults,the 1.02-kb
deletion was present in 54% of the mutated alleles. This
frequency is lower than previously reported (Munroe et al.
1997;W isniewskietal.2000;M ole etal.2005).
In summ ary, early clinical diagnosis of JN CL may be
suspected on the basis of the sym ptom atology and age at
diseaseonset.Therateofdiseaseprogression may lead ustoa
clinical diagnosis of vJNC L or cJNC L which may be
confirm edbym olecularstudiesin CLN1/CLN3 genes.Further
studies of genotype/phenotype correlation w illbe helpfulfor
understanding the pathogenesis ofthe disease.Early diagnosisiscrucialtobe able to apply therapeutic options.
Acknowledgments W e are indebted to Drs Armstrong, Vernet,
Vilaseca, Coll and Gort, and the families of the patients for the
valuable support and indispensable cooperation, and Dr Marta Pulido
for editing the manuscript and editorial assistance (medical editing
services were provided on behalf of the authors).
Funding None
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lipofuscinoses: research update. Neurol Sci 21(3 Suppl):S49–S56
103
Síntesis de resultados
x
El retraso y /o regresión del lenguaje y el trastorno de aprendizaje se observaron
como síntomas iniciales principalmente en los pacientes con vLNCJ y el déficit
visual fue más común como síntoma de inicio en los pacientes con cLNCJ.
x
La regresión de los hitos del desarrollo psicomotor previamente adquiridos
ocurrieron a una edad más precoz en los pacientes con vLNCJ que en los
pacientes cLNCJ y el deterioro psicomotor ocurrió en un mayor porcentaje de
pacientes con vLNCJ que cLNCJ.
x
La pérdida de la capacidad para construir frases se inició a la edad mediana de 8
años en los pacientes con vLNCJ y a los 20 años de edad mediana en los
pacientes con cLNCJ. La pérdida de la deambulación y de la manipulación se
observaron unos años más tarde después del inicio de la pérdida de las frases en
todos los pacientes. La ausencia de lenguaje se observó a la edad mediana de 10
años en los pacientes con vLNCJ y a los 23 años de edad mediana en los
pacientes con cLNCJ. La pérdida de la sedestación ocurrió durante la
adolescencia en los pacientes con vLNCJ y en la edad adulta en los pacientes
con cLNCJ.
x
Todos los parámetros que se estudiaron para valorar el deterioro cognitivo
(trastorno de aprendizaje, retraso mental, bradipsiquia y conducta autista)
aparecieron a edad más precoz en los pacientes con vLNCJ que en los pacientes
con cLNCJ. El trastorno de aprendizaje se observó a la edad mediana de 4 años
en todos los pacientes con vLNCJ y a la edad mediana de 8 años en el 92% de
los pacientes con cLNCJ. El retraso mental ocurrió a los 5 años de edad mediana
en todos los pacientes con vLNCJ y a la edad mediana de 11 años en el 92% de
los pacientes con cLNCJ.
105
x
El déficit visual apareció a una edad similar en todos los pacientes del estudio
mientras que la ceguera ocurrió a la edad mediana de 8 años en los pacientes con
vLNCJ y a la edad mediana de 12 años en los pacientes con cLNCJ. La epilepsia
ocurrió antes que la ceguera en los pacientes con vLNCJ (edad mediana 7 años)
y en los pacientes con cLNCJ (edad mediana 10 años) siendo las crisis
mioclónicas más frecuentes en los pacientes con vLNCJ y las tónico-clónicas
generalizadas en los pacientes con cLNCJ. La ataxia ocurrió durante la infancia
en todos los pacientes con vLNCJ y se observó durante la adolescencia en el
69% de los pacientes con cLNCJ.
x
La mutación V181L en el gen CLN1 fue identificada en homocigosis en nueve
pacientes pertenecientes a cuatro familias consanguíneas, no relacionadas, de
etnia gitana.
x
La deleción 1.02-kb en el gen CLN3 estuvo presente en el 54% de los alelos
mutados. Este trabajo aporta dos nuevas mutaciones en el gen CLN3.
106
Victoria Cusí Sánchez, María Vázquez López, Rafael Camino León, M Josep Coll
Rosell, Laura Gort, Mercé Pineda Marfa
Rev Neurolog 2012; 54:544-550
Es conocido que las formas variantes infantil tardía son el grupo más heterogéneo
de las LNCs, presentan gran variabilidad fenotípica y las inclusiones celulares suelen
ser de tipo mixto, todo ello complica el diagnóstico en estos pacientes. Además, la
mayoría de los pacientes proceden de Finlandia (CLN5 o variante finlandesa;
Santavuori et al. 1991) y Turkía (CLN7 o variante turca; Topcu et al. 2004).
Describimos el fenotipo de 3 pacientes con la forma variante infantil tardía
finlandesa (vLNCITFin) y el de un paciente con la forma variante infantil tardía turca
(vLNCITTur) procedentes de diferentes núcleos familiares. Documentamos la
enfermedad mediante los estudios anatomopatológicos y el análisis mutacional de los
genes CLN5 y CLN7. La descripción clínico-molecular, por primera vez, de estos cuatro
pacientes españoles añade información al espectro clínico de este grupo de
enfermedades poco prevalentes en nuestro país y que presentan una distribución
geográfica cada vez más amplia.
107
NOTA CLÍNICA
Lipofuscinosis neuronal ceroidea: algoritmo diagnóstico
y descripción clínica de las variantes infantil tardía
finlandesa (CLN5) y turca (CLN7)
María del Socorro Pérez-Poyato, Montserrat Milà-Recasens, Isidre Ferrer-Abizanda, Victoria Cusí-Sánchez,
María Vázquez-López, Rafael Camino-León, M. Josep Coll-Rosell, Laura Gort, Mercè Pineda-Marfà
Servicio de Neurología Pediátrica
(M.S. Pérez-Poyato, M. PinedaMarfà); Servicio de Anatomía
Patológica (V. Cusí-Sánchez);
Hospital Sant Joan de Déu;
Esplugues de Llobregat, Barcelona.
Sección de Errores Innatos del
Metabolismo, IBC (M.J. Coll-Rosell,
L. Gort); Servicio de Bioquímica
y Genética Molecular (M. MilàRecasens); IDIBAPS; Hospital Clínic;
Universitat de Barcelona; Barcelona.
Instituto de Neuropatología;
Servicio de Anatomía Patológica;
IDIBELL; Hospital Universitari de
Bellvitge; L’Hospitalet de Llobregat,
Barcelona (I. Ferrer-Abizanda).
Centro de Investigación Biomédica
en Red de Enfermedades Raras,
CIBER-ER; Instituto de Salud
Carlos III; Madrid (M.Milà-Recasens,
M.J. Coll-Rosell, L. Gort, M. PinedaMarfà). Servicio de Neurología
Pediátrica; Hospital Gregorio
Marañón; Madrid (M. VázquezLópez). Unidad de Neurología
Pediátrica; Hospital Reina Sofía;
Córdoba, España (R. Camino-León).
Correspondencia:
Dra. María del Socorro Pérez
Poyato. Servicio de Neurología
Pediátrica. Hospital Sant Joan
de Déu. Pg. Sant Joan de Déu, 2.
E-08950 Esplugues de Llobregat
(Barcelona).
Fax:
+34 932 033 959.
E-mail:
[email protected]
Agradecimientos:
A la Dra. Armstrong y a la Asociación
Española de Familias Afectadas por
Lipofuscinosis, por su inestimable
colaboración, y a los Drs. Uta
Gölnitz (Alemania) y Lenka Dvorakova
(Rep. Checa), por su contribución
en la realización de los estudios
genéticos.
Aceptado tras revisión externa:
17.01.12.
Cómo citar este artículo:
Pérez-Poyato MS, Milà-Recasens M,
Ferrer-Abizanda I, Cusí-Sánchez V,
Vázquez-López M, Camino-León R,
Introducción. Las lipofuscinosis neuronales ceroideas (LNC) se clasifican, según la edad de inicio de la sintomatología, en
cuatro formas clínicas principales en la infancia: infantil, infantil tardía, juvenil y congénita (CLN1, CLN2, CLN3 y CLN10).
Las formas variantes infantiles tardías (CLN5, CLN6, CLN7 y CLN8) se caracterizan por una gran variabilidad fenotípica y la
mayoría de los pacientes proceden de Finlandia y Turquía (variante finlandesa, CLN5, y turca, CLN7).
Casos clínicos. Se describen tres pacientes con la variante finlandesa y un cuarto paciente con la variante turca, procedentes de diferentes familias. Se propone un algoritmo que facilite el diagnóstico de este grupo de enfermedades poco
prevalentes. Las pacientes con la variante finlandesa iniciaron un trastorno de conducta entre los 2,6 y 4,6 años seguido
de dificultades de aprendizaje y déficit visual a los 6 años de edad. Las crisis epilépticas generalizadas y mioclonoatónicas
aparecieron a los 7 años con sacudidas mioclónicas posteriormente. Las pacientes desarrollaron ataxia y ceguera a los 9
años, y manifestaron una importante discapacidad a los 11 años de edad. El paciente con la variante turca presentó epilepsia refractaria desde los 2 años de edad seguido de un rápido deterioro con ataxia, pérdida de la deambulación en los
dos a tres años siguientes y estado vegetativo a los 11 años.
Conclusiones. El espectro de las formas variantes de LNC presenta una distribución geográfica cada vez más amplia. Nuestro estudio aporta tres nuevas mutaciones en el gen CLN5 y propone un protocolo de diagnóstico que facilite los estudios
de correlación genotipo-fenotipo.
Palabras clave. Algoritmo. CLN5. CLN7. Curso clínico. Lipofuscinosis neuronal ceroidea. Variantes finlandesa y turca.
Introducción
Las lipofuscinosis neuronales ceroideas (LNC) constituyen uno de los grupos de enfermedades neurodegenerativas de herencia autosómica recesiva más
frecuentes en la infancia [1]. Se caracterizan por un
acúmulo intracelular de ceroidolipofuscina que origina diferentes patrones ultraestructurales. Las LNC
son enfermedades genéticamente determinadas [2];
se han identificado ocho genes responsables de los
diferentes fenotipos clínicos en la infancia: CLN10/
CTSD, CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6,
CLN7/MFSD8 y CLN8 [3,4].
En la edad pediátrica, las formas clínicas principales son infantil (LNCI), infantil tardía (LNCIT),
juvenil (LNCJ) y la forma congénita (LNCC), de
reciente descripción [5]. Los síntomas comunes a
los diferentes tipos de LNC son déficit visual, deterioro cognitivo y motor progresivo, epilepsia y
evolución a estado vegetativo con fallecimiento a
una edad precoz. Las características moleculares,
enzimáticas y ultraestructurales de las diferentes
formas clínicas de LNC se describen en la tabla I.
La existencia de formas variantes en la forma
infantil tardía (vLNCIT) ha llegado a ser ampliamente reconocida, ya que la correlación entre el
defecto genético y la edad de inicio no es absoluta,
las inclusiones celulares suelen ser de tipo mixto
[6] y la función de las proteínas codificadas por los
genes CLN5, CLN6, CLN7 y CLN8 se desconoce
actualmente. La distribución geográfica de los fenotipos variante finlandesa (vLNCITFin) y variante
turca (vLNCITTur) puede deberse a diferencias genéticas, y varias mutaciones ya se han identificado
(http://www.ucl.ac.uk/ncl/mutation.shtml). Resultan necesarias estrategias adecuadas que contribuyan al estudio de correlación genotipo-fenotipo en
las LNC.
Describimos a cuatro pacientes procedentes de
diferentes familias españolas con vLNCITFin (tres
casos) y vLNCITTur (un caso): curso clínico, estudios anatomopatológicos y análisis mutacional de
los genes CLN5 y CLN7.
Proponemos un algoritmo que facilite el proceso
diagnóstico en este grupo de enfermedades poco prevalentes.
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Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
109
Lipofuscinosis neuronal ceroidea: variantes infantil tardía finlandesa y turca
Casos clínicos
Caso 1
Niña sin antecedentes familiares de interés ni consanguinidad. A los 2 años y 6 meses presentó conducta inquieta, atención deficiente y frecuentes dislalias, y a los 4 años de edad se detectó trastorno del
aprendizaje escolar e inició tratamiento psicopedagógico sin mejoría evidente. A los 6 años y 10 meses
se evidenció regresión cognitiva, actitud bradipsíquica y torpeza motora. Se le realizó un fondo de ojo
con resultado normal y una tomografía axial computarizada craneal que mostró atrofia del vermis cerebeloso. A los 7 años y 5 meses comenzó con epilepsia refractaria caracterizada por crisis tonicoclónicas generalizadas y parciales. El electroencefalograma (EEG) mostró ondas lentas generalizadas de
predominio posterior y la resonancia magnética (RM)
craneal reveló una atrofia cerebelosa progresiva.
Con 8 años de edad aparecieron crisis mioclónicas y en la exploración neurológica destacaba bradipsiquia, ataxia, temblor y dismetría. El fondo de
ojo mostró atrofia papilar bilateral y el electrorretinograma (ERG) puso de manifiesto latencias retrasadas y voltaje disminuido. En el potencial evocado
visual (PEV) la estimulación con flash provocó respuestas corticales paroxísticas en la línea media occipital con morfología de punta onda de 300 μV de
amplitud.
Ante la sospecha clínica de LNC se realizó una
biopsia de piel que evidenció cuerpos curvilíneos
(CV). El análisis enzimático en fibroblastos de PPT1
(palmitoilproteína tioesterasa 1) y TPP1 (tripeptidilpeptidasa 1) fue normal. A los 9 años la paciente
presentó mioclonías continuas y lenguaje escaso
con bisílabos. Progresivamente perdió la deambulación autónoma a los 11 años, presentaba comunicación gestual y disfagia y a los 15 años de edad
falleció en estado vegetativo. El estudio genético
mediante secuenciación directa de la región codificante de los genes CLN3, CLN6 y CLN8 resultó negativo. El diagnóstico de vLNCITFin se realizó mediante el análisis mutacional del gen CLN5, que reveló una 4-bp deleción en homocigosis (c.10021006del AACA; p.Lys368SerfsX15) en el exón 4 [7].
Caso 2
Niña con antecedentes familiares de consanguinidad en segundo grado. A los 4 años y 6 meses de
edad presentaba dificultad en el aprendizaje escolar
y trastorno de conducta manifestado por hiperactividad y atención deficiente. A los 7 años y 4 meses
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110
Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
comenzó con crisis mioclonoatónicas y crisis parciales con generalización secundaria. El EEG mostró actividad de base lenta y actividad paroxística
bilateral con tendencia a la generalización. Al mes
siguiente presentó crisis generalizadas tonicoclónicas y mioclónicas refractarias al tratamiento antiepiléptico. La exploración neurológica evidenció actitud bradipsíquica, ataxia, leve dismetría y temblor.
La RM craneal mostró atrofia cerebelosa.
Ante la sospecha clínica de LNC se le realizó una
biopsia de piel que no evidenció material de depósito. Con 8 años y 9 meses la paciente presentaba
mioclonías continuas, inició disfagia y había perdido la deambulación autónoma y el lenguaje. En el
fondo de ojo destacaba atrofia papilar bilateral; ante
la sospecha clínica de LNCJ se solicitó un estudio
de linfocitos vacuolados en sangre periférica y un
estudio enzimático de PPT1 y molecular del gen
CLN3, con resultados negativos.
A los 10 años el PEV evidenció una respuesta
cortical paroxística de muy elevado voltaje en la región occipital. El estudio enzimático de TPP1 fue
normal y la biopsia apendicular mostró depósitos
granulares osmofílicos (GROD). La paciente falleció
a los 11 años en estado vegetativo. El diagnóstico de
vLNCITFin se realizó mediante el análisis mutacional del gen CLN5, que reveló una duplicación en
homocigosis de 25 nucleótidos en el exón 4 (c.1116_
1140dup25nt; p.L381fs) no descrita previamente.
et al. Lipofuscinosis neuronal
ceroidea: algoritmo diagnóstico y
descripción clínica de las variantes
infantil tardía finlandesa (CLN5) y
turca (CLN7). Rev Neurol 2012;
54: 544-50.
© 2012 Revista de Neurología
Caso 3
Niña sin antecedentes familiares de interés, ni consanguinidad. A los 3 años y 6 meses inició dislalias,
por lo que requirió tratamiento con logopedia. A la
edad de 5 años presentó disminución en el rendimiento escolar y recibió tratamiento psicopedagógico. A los 6 años se evidenciaba regresión cognitiva, los padres apreciaban que había disminuido la
capacidad de memorizar y presentaba torpeza motora. A los 7 años y 6 meses presentó dos crisis
mioclonoatónicas y el EEG mostró trazado de base
lento y frecuentes paroxismos generalizados de
punta onda de elevada amplitud. La RM craneal fue
normal. En el fondo de ojo se apreció alteración
pigmentaria macular, el PEV mostró latencias incrementadas y el ERG estaba abolido. El estudio de
linfocitos vacuolados en sangre periférica fue positivo y la biopsia apendicular evidenció inclusiones
tipo finger print (FP) (Fig. 1).
Ante la sospecha clínica de LNCJ se solicitó un
estudio molecular del gen CLN3, con resultado negativo. El estudio enzimático PPT1 y TPP1 fue normal. A los 8 años y 10 meses la paciente inició crisis
545
M.S. Pérez-Poyato, et al
Tabla I. Características moleculares, enzimáticas y ultraestructurales de las diferentes formas clínicas de lipofuscinosis neuronal ceroidea.
Epónimo
Infantil (LNCI)
OMIM
Gen
Locus
Referencia
256730
CLN1
1p32
Järvelä et al
(1991)
Mutación común
Enzima
/localización
Localización
Fenotipo
ultraestructural
Material
proteico
PPT1
Interior del
lisosoma
GROD
SAP
TPP1
Interior del
lisosoma
CV
SCMAS
Haltia-Santavuori
Infantil tardía (LNCIT)
Juvenil (LNCJ)
Arg122Trp
Exón 4
Arg151STOP
Exón 5
Infantil tardía
Adulto (LNCA)
IVS5-1G>C
Intrón 5
Clásica
(LNCIT)
JanskyBielschowsky
204500
CLN2
11p15
Sharp et al
(1997)
vLNCITFin
Variante
finlandesa
256731
CLN5
13q22
Savukoski et al
(1994)
Tyr392STOP
Exón 4
CLN5
Sistema del
lisosoma
GROD, RL, CV, FP
SCMAS
vLNCITJuv
Lake-Cavanagh
601780
CLN6
15q21-23
Sharp et al
(1997)
E72X
Exón 3
CLN6
Retículo
endoplásmico
GROD, RL, CV, FP
SCMAS
vLNCITTur
Variante turca
610951
CLN7
4q28.
1-28.2
Williams et al
(1999)
Thr294Lys
MFSD8
Membrana
lisosomal
GROD, RL, CV, FP
SCMAS
EPMR
Epilepsia
progresiva con
retraso mental
Tahvanainen
(1994)
Arg24Gly
Exón 2
600143
CLN8
8p23
CLN8
Retículo endoplásmico
Golgi
vLNCIT
Juvenil (LNCJ)
Congénita
Variante infantil
tardía
Arg208STOP
Exón 6
GROD, CV
Topcu et al
(2004)
SpielmeyerVogt-Sjögren
204200
CLN3
16p12
Eiberg et al
(1989)
Congénita
610127
CLN10
11p15.5
Martin et al
(1999)
SCMAS
FP, CV
1,02 kb deleción
Intrón 6-8
CLN3
Membrana
lisosomal
FP
SCMAS
CTSD
Interior del
lisosoma
GROD
SAP
CTSD: catepsina D; CV: inclusiones curvilíneas; FP: finger print o huella dactilar; GROD: depósitos granulares osmofílicos; PPT1: palmitoilproteína tioesterasa 1; RL: inclusiones rectilíneas; SAP:
proteínas activadoras de los esfingolípidos o saposinas; SCMAS: subunidad c de ATP sintasa mitocondrial; TPP1: tripeptidilpeptidasa 1.
mioclónicas, ataxia, temblor y dismetría. El EEG
mostró trazado hipoactivo. A la edad de 9 años presentó crisis tonicoclónicas generalizadas, mioclonías continuas, dificultad en la deglución y pérdida
de la deambulación autónoma. El diagnóstico de
vLNCITFin se realizó mediante el análisis mutacional del gen CLN5, que reveló una deleción en el
exón 3 (c.507delT; p.I169fs) y otra en el exón 4
(c.924_925delAT; p.F309fs) no descritas previamente. El estudio genético familiar confirmó el estado
portador de los padres. Actualmente, a los 11 años,
presenta comunicación gestual, ausencia de control
cefálico y de manipulación y precisa de alimentación
por gastrostomía endoscópica percutánea.
546
Caso 4
Niño con antecedentes familiares de consanguinidad en primer grado. A los 2 años inició crisis mioclonoatónicas, y en los meses siguientes, crisis parciales. A los 4 años y 6 meses se añadieron crisis
mioclónicas refractarias al tratamiento antiepiléptico y se evidenció regresión cognitiva, pérdida de
frases adquiridas, ataxia y dismetría. El fondo ojo
fue normal y la RM craneal mostraba atrofia cerebelosa. A la edad de 5 años el paciente perdió la
deambulación autónoma y un año después presentó disfagia y afasia. El deterioro neurológico fue
progresivo y a los 8 años presentó continuas mio-
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Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
111
clonías y movimientos oculares erráticos. El ERG y
los PEV mostraron respuestas ausentes.
Ante la sospecha clínica de LNC se realizó biopsia muscular y de piel que reveló abundantes CV. El
estudio enzimático PTT1 y TPP1 fue negativo así
como el análisis mutacional de los genes CLN6 y
CLN8. El diagnóstico de vLNCITTur se realizó mediante el análisis molecular del gen CLN7, que reveló la mutación c.881C>A (p.T294K) en homocigosis (exón 10). Actualmente, con 11 años, el paciente se encuentra desconectado del medio y en estado
vegetativo.
Figura 1. Inclusiones finger print o huella dactilar en las células endoteliales del caso 3.
La tabla II resume los datos clínicos y los resultados
de los estudios anatomopatológicos y moleculares
realizados en nuestros pacientes.
Discusión
La vLNCITFin se ha estudiado ampliamente en Finlandia [8-10] y es mucho menos frecuente comparada con la LNCJ en España [11] y en el resto del
mundo [12]. Nuestra serie de tres pacientes con
vLNCITFin coincide con otros casos publicados procedentes de Colombia (tres pacientes) [13], Portugal (un paciente) [14], Italia (dos pacientes) [15],
Afganistán-Pakistán (cuatro pacientes) [16] y Qatar
(dos pacientes) [17].
El curso clínico de nuestros pacientes con vLNCITFin es similar a las series de pacientes finlandeses [8-10] y los de origen árabe [17] previamente
publicados. La sintomatología se inició con trastorno de conducta y atención deficiente entre los 2,6 y
los 4,6 años [14,17] seguidos de trastorno de aprendizaje y déficit visual o torpeza motora alrededor
de los 6 años de edad [10]. Las dislalias, consideradas fisiológicas antes de los 4 años de edad, se observaron en dos pacientes y no han sido descritas
previamente, a diferencia del retraso en la adquisición del lenguaje [16].
Las crisis epilépticas generalizadas y mioclonoatónicas aparecieron a los 7 años de edad, al igual
que el paciente descrito en Portugal [14], pero han
sido descritas a los 4 años [16] y entre 8-11 años en
la serie de pacientes finlandeses [8,9], generalmente
seguidas de sacudidas mioclónicas unos meses más
tarde. Las crisis mioclónicas también se han observado como síntoma inicial a los 3 años de edad [17]
y después de la aparición de crisis tonicoclónicas
generalizadas dentro del grupo de epilepsias mioclónicas progresivas [18]. Coincidiendo con el inicio de la epilepsia y años después de la regresión
cognitiva, los pacientes presentan ataxia, general-
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112
Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
mente entre los 7 y 9 años de edad. A esta edad el
ERG está abolido y pueden evidenciarse respuestas
corticales gigantes en el PEV [8,9]. Los pacientes
manifiestan una importante discapacidad entre los
7 y 11 años de edad [10].
Las mutaciones en el gen CLN5 pueden asociarse además a una edad de inicio juvenil con déficit
visual [13], deterioro cognitivo [15,16] y con trastorno motor en la edad adulta [19]. Hemos observado la existencia de linfocitos vacuolados en nuestro tercer paciente, característicos de la LNCJ, no
detectados en otros pacientes con mutaciones en el
gen CLN5 [8,9,13,17]. Estos hallazgos sugieren que
el análisis mutacional del gen CLN5 debería ampliarse a pacientes con fenotipo juvenil, una vez excluidas las mutaciones en el gen CLN3 y con normal actividad enzimática PPT1 y TPP1.
El curso clínico del paciente con vLNCITTur es
similar a la serie original de pacientes turcos [20]; la
epilepsia refractaria es el signo guía, seguido de un
rápido deterioro con ataxia, pérdida de la deambulación en los dos a tres años siguientes y déficit visual posteriormente (4-10 años de edad). La mutación c.881C>A (p.T294K) en homocigosis se ha
asociado a este fenotipo en pacientes procedentes
de Turquía, República Checa [21] e Italia [22].
Las LNC presentan heterogeneidad genética (mutaciones en diferentes genes pueden originar similares fenotipos clínicos), heterogeneidad alélica (diferentes mutaciones en el mismo gen pueden originar diferentes fenotipos clínicos) y, por último,
pueden ser fenotípicamente heterogéneas incluso
547
Tabla II. Datos clínicos, anatomopatológicos y moleculares en pacientes con mutaciones en los genes CLN5 yCLN7.
Sexo / Edad actual
Consanguinidad
Caso 1
Caso 2
Caso 3
Caso 4
Mujer / 15 años (fallecida)
Mujer / 11 años (fallecida)
Mujer / 11 años
Varón / 11 años
No
Sí
No
Sí
Síntoma inicial (edad)
Trastorno de la
conducta/dislalias
(2 años y 6 meses)
Trastorno de la conducta
(4 años y 6 meses)
Dislalias
(3 años y 6 meses)
Crisis epilépticas
(2 años)
Edad en el momento
del diagnóstico
15 años
11 años
9 años
10 años
Edad de inicio del
trastorno de aprendizaje
4 años
4 años
5 años
–
6 años y 10 meses
7 años y 5 meses
6 años
4 años y 6 meses
8 años
7 años y 5 meses
8 años y 10 meses
4 años y 6 meses
Edad de inicio de la
regresión cognitiva
Edad de inicio de la ataxia
Epilepsia
Refractaria
Refractaria
Refractaria
Refractaria
Generalizada, parcial
(7 años y 5 meses)
Mioclonoatónica, parcial
(7 años y 4 meses)
Mioclonoatónica
(7 años y 6 meses)
Mioclonoatónica, parcial
(2 años)
Edad de inicio de
las crisis mioclónicas
8 años
7 años y 5 meses
8 años y 10 meses
4 años y 6 meses
Edad de inicio de las
mioclonías continuas
9 años
8 años y 9 meses
9 años
8 años
Crisis epilépticas
(edad)
Atrofia cerebral/cerebelosa
(edad)
–/+ (6 años y 10 meses)
+/+ (7 años y 5 meses)
–/– (7 años y 6 meses)
Fondo de ojo (edad)
Atrofia papilar bilateral
(8 años)
Atrofia papilar bilateral
(8 años y 9 meses)
Palidez papilar
(7 años y 6 meses)
Normal
(4 años y 6 meses)
Potenciales evocados
visuales (edad)
Respuesta cortical gigante
(8 años)
Respuesta cortical gigante
(10 años)
Aumento de latencias
(7 años y 4 meses)
Respuesta ausente
(8 años)
No realizado
Abolido
(7 años y 10 meses)
Abolido
(8 años)
Inclusiones curvilíneas
(piel)
Depósitos granulares
osmofílicos (apéndice)
Finger print
(apéndice)
Inclusiones curvilíneas
(piel y músculo)
CLN5
CLN5
CLN5
CLN7
c.1002-1006del AACA
c.1116_1140dup25nt
c.507delT/c.924_925delAT
c.881C>A
p.Lys368SerfsX15
p.L381fs
p.I169fs/p.F309fs
p.T294K
Homocigosis
Homocigosis
Heterocigosis
Homocigosis
Kohan et al (2008)
Este estudio
Este estudio
Aiello et al (2009)
Electrorretinograma
(edad)
Microscopía electrónica
(tejido biopsiado)
Gen identificado
Análisis mutacional
Cambio de aminoácido
Estado
Referencia bibliográfica
Latencias retrasadas, voltaje
(8 años)
dentro de la misma familia. Además, la vLN C IT es variabilidad fenotípica, lo que complica el diagnósel grupo más heterogéneo de las LN C [4,6], con tico en estos pacientes. Se conocen diversos algoritm utaciones en cuatro genes conocidos y con gran mos para elestudio de las LN C [23]. Basándonos en
548
www.neurologia.com
Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
113
Figura 2. Algoritmo diagnóstico en los estudios de correlación genotipo-fenotipo de las lipofuscinosis neuronales ceroideas.
lo publicado en la bibliografía y en la experiencia
diagnóstica de nuestros pacientes, proponemos una
estrategia de actuación que pueda ser de utilidad en
los estudios de correlación genotipo-fenotipo de
este grupo de enfermedades (Fig. 2).
En la mayoría de los pacientes la determinación
PPT1 orientará el diagnóstico, ya que las mutaciones en el gen CLN1 pueden originar fenotipos con
edad de inicio en la infancia hasta la edad adulta. La
deficiencia de TPP1 puede orientar en fenotipos infantil tardía clásica y juvenil. Cuando los resultados
de las determinaciones enzimáticas sean normales,
debemos considerar el diagnóstico de las formas
variantes de la LNCIT (vLNCITFin, vLNCITJuv, vLNCITTur, epilepsia progresiva con retraso mental).
www.neurologia.com
114
Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
Dado que los estudios genéticos en estas formas clínicas pueden ser laboriosos, es aconsejable comprobar la existencia de inclusiones típicas de LNC
mediante estudios de microscopía electrónica, antes de proceder al análisis mutacional (CLN5, CLN6,
CLN7 y CLN8). Es imprescindible la existencia de
profesionales con experiencia en microscopía electrónica, dada la importancia del diagnóstico y la dificultad de la técnica.
En conclusión, nuestro estudio añade información
clínica y aporta tres nuevas mutaciones al espectro
de las formas variantes de las LNC, que presentan
una distribución geográfica cada vez más amplia.
Establecemos un protocolo de actuación que ayude
549
a realizar estudios de correlación genotipo-fenotipo
mediante la identificación de las mutaciones y la
realización de una adecuada caracterización clínica
de los pacientes.
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Neuronal ceroid lipofuscinosis: diagnostic algorithm and clinical description of the Finnish (CLN5)
and Turkish (CLN7) variants late infantile
Introduction. The neuronal ceroid lipofuscinosis are classified based on age at onset into four main clinical forms in childhood: infantile, late infantile, juvenile and congenital (CLN1, CLN2, CLN3 and CLN10). The variant late infantile forms
(CLN5, CLN6, CLN7 and CLN8) are characterized by a wide variability of the clinical phenotypes and the most patients are
originated from Finland and Turkey (Finnish, CLN5, and Turkish, CLN7 variants).
Case reports. We describe three unrelated patients with Finnish variant and another patient with Turkish variant. We
describe an algorithm to facility the diagnosis of these low prevalence diseases. Patients with Finnish variant started with
behaviour disorder between 2.6 and 4.6 years of age followed by learning difficulties and visual failure at an age of 6
years. Generalised tonic-clonic and myoclonic seizures were observed at 7 years of age with myoclonic jerks later on.
Patients developed ataxia and blindness within 9 years and increasingly disability at 11 years of age. The patient with
Turkish variant started with refractory epilepsy at age of 2, followed by a severe neurodegeneration manifested by ataxia,
loss of walking ability within 2-3 years and vegetative state at 11 years of age.
Conclusions. The clinical spectrum of the variant late infantile forms shows a wide geographical distribution. We report
three novel mutations in the CLN5 gene and a diagnostic algorithm to facility the correlation genotype-phenotype studies.
Key words. Algorithm. Clinical course. CLN5. CLN7. Finnish and Turkish variants. Neuronal ceroid lipofuscinosis.
550
www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (9): 544-550
115
Síntesis de los resultados
x
Los tres pacientes con vLNCITFin, procedentes de diferentes familias y
Comunidades Autónomas de la geografía española, presentaron un fenotipo
similar a las series de pacientes finlandeses (Santavuori et al. 1982, 1991) y de
origen árabe (Holmberg et al. 2000) previamente publicadas.
x
La sintomatología se inició con trastorno de conducta y / o atención deficiente
entre los 2.6 y 4.6 años de edad seguidos de trastorno de aprendizaje y déficit
visual vs torpeza motora alrededor de la edad de 6 años. Las crisis epilépticas
generalizadas y mioclono-atónicas aparecieron un año más tarde y fueron
seguidas de crisis mioclónicas. Coincidiendo con el debut de la epilepsia y años
después de la regresión cognitiva, los pacientes presentaron ataxia, generalmente
entre los 7-9 años de edad y severa discapacidad antes de la edad de 11 años.
x
Observamos la presencia de linfocitos vacuolados en un paciente con vLNCITFin
y mutación en el gen CLN5 y confirmamos la existencia de diferentes
inclusiones celulares en cada uno de los pacientes con vLNCITFin.
x
Este trabajo aporta 3 mutaciones nuevas en el gen CLN5, expandiendo así el
espectro mutacional de esta forma clínica de lipofuscinosis neuronal ceroidea.
x
Describimos el primer paciente español con vLNCITTur cuyo fenotipo fue similar
a la serie original de pacientes de origen turco (Topcu et al. 2004) y se
caracterizó por epilepsia, como síntoma inicial, seguida de un rápido deterioro
con ataxia, pérdida de la deambulación entre los 2-3 años siguientes y posterior
déficit visual.
117
5. Protocolo de estudio para las lipofuscinosis neuronal ceroidea
Las LNCs presentan heterogeneidad genética (mutaciones en diferentes genes
pueden originar similares fenotipos clínicos), heterogeneidad alélica (diferentes
mutaciones en el mismo gen pueden originar similares fenotipos clínicos) y, por último,
pueden ser fenotípicamente heterogéneas incluso dentro del mismo núcleo familiar.
Basándonos en los algoritmos previamente publicados en la literatura y en
nuestra experiencia en el diagnóstico de pacientes con LNC, establecemos un protocolo
de estudio para este grupo de enfermedades que por un lado, ayude a realizar adecuadas
correlaciones genotipo-fenotipo mediante la identificación de las mutaciones y la
realización de una adecuada caracterización clínica de los pacientes y por otro,
contribuya a encontrar nuevos pacientes con LNC en nuestra población (Figura 8).
119
EEG: fotosensibilidad 12 Hz
región occipital
RM: dilatación IV
ventrículo,
megacisterna magna,
atrofia cerebelosa
PEV: gigante
ERG: alterado
Linoficitos
vacuolados en
frotis sangre
periférica
EEG: enlentecimiento ABC
RNM: atrofia cerebral
EEG:
inespecífico
RNM:
normal /
atrofia
cerebral
PEV / ERG:
alterados
Actividad
CTSD
Normal
Ausentes
Presentes
Déficit
Normal
GROD
CV
Actividad
PPT1 / TPP1/
CTSD
Pérez-Poyato y cols. 2012b
Normal
Déficit
Déficit
Normal
Mutac. CLN10
Mutac. CLN2
TPP1
CTSD
Mutac. CLN1
Normal
FP
CLN3
Negativo
Ausentes
Mutac. CLN10
Normal
CV
RL
FP
vLNCJ
vLNCITTur
vLNCITJuv
vLNCITFin
Revisar
datos clínicos
Mutac.
CLN5
121
LNCJ
Mutac.
CLN7
Mutac.
CLN6
Mutac.
CLN5
Revisar datos clínicos
Delec 1.02 kb
CLN3
M.
electrónico
LNCJ
Linfocitos
vacuolados
LNCI
Presentes
Normal
Déficit
Revisar anatomía
patológica
Mutac. CLN1
Normal
Déficit
Actividad
PPT1
Mutación
CLN3
PPT1
M.Electrónico
Secuenciación
directa
gen CLN3
LNCJ
Normal
CV
RL
FP
Actividad
CTSD
EPMR
M. electrónico
LNCC
Mutac. CLN1
Mutac. CLN1
Negativo
GROD
Normal
LNCIT
Normal
Déficit
M. electrónico
Mutac. CLN10
Mutac. CLN8
Positivo
Actividad
PPT1
Mutac CLN2
Actividad
PPT1
Normal
Delec. 1.02 kb
CLN3
M. electrónico
Actividad
TPP1
Déficit
EEG: enlentecimiento ABC.
RNM: atrofia cerebral, hipointensidad
talámica, hiperintensidad SB periventricular
RNM: atrofia cerebral
Figura 8. Protocolo de estudio para las lipofuscinosis neuronal ceroidea
Edad 5-12 años,
AP: retraso del
lenguaje, trastorno
del aprendizaje
escolar, epilepsia,
con déficit visual,
marcha atáxica
Edad 5-12 años,
epilepsia refractaria,
deterioro cognitivo,
sin déficit visual
Edad 2-4 años, retraso del lenguaje,
dificultades atención / inquietud,
ataxia, mioclonias, crisis
epilépticas refractarias
Edad < 1 año, retraso sedestación,
irritabilidad, microcefalia adquirida,
marcha atáxica
Recién nacido, convulsiones
neonatales refractarias,
microcefalia
DISCUSIÓN CONJUNTA
1.
Forma infantil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: seguimiento y valoración
2.
Forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea: análisis mutacional del
gen CLN2 y descripción del curso clínico en pacientes españoles
3.
Forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: descripción del curso clínico y
estudios genéticos en pacientes españoles
4.
Descripción clínica de las formas variantes infantil tardía finlandesa (CLN5) y
123
Las lipofuscinosis neuronal ceroidea son uno de los grupos más frecuentes de
enfermedades progresivas neurodegenerativas de la infancia (Goebel and Sharp, 1998).
Clínicamente se caracterizan por crisis epilépticas, deterioro cognitivo, trastorno motor
(ataxia y espasticidad) y déficit visual. Los diferentes fenotipos clínicos se han asociado
a mutaciones en los ocho genes responsables de las diferentes formas clínicas en la edad
pediátrica
(CLN10/CTSD,
CLN1/PPT1,
CLN2/TPP1,
CLN3,
CLN5,
CLN6,
CLN7/MFSD8 y CLN8).
Esta tesis versa sobre el estudio de la historia natural de la enfermedad en cada
una de las formas clínicas principales de LNC debido, por un lado, a que en la mayoría
de las ocasiones el diagnóstico se realiza de forma tardía al ser enfermedades poco
conocidas y de baja prevalencia; y por otro, porque es de vital importancia la aplicación
de escalas de valoración clínica para el desarrollo de futuras terapias y participación de
pacientes en ensayos clínicos, al ser enfermedades para las que no se dispone de
tratamiento curativo en la actualidad.
En este trabajo hemos ampliado el espectro clínico-mutacional de las
lipofuscinosis neuronal ceroidea en la población española, mediante la caracterización
clínica de pacientes y la identificación de nuevas mutaciones en los genes CLN1, CLN2,
CLN3, CLN5 y CLN7 y, hemos dado a conocer la distribución de las diferentes formas
clínicas de LNC en España. Este estudio ha sido el primer paso dentro de la creación de
un protocolo diagnóstico para la identificación de pacientes con lipofuscinosis neuronal
ceroidea en nuestro país y la realización de correlaciones genotipo-fenotipo.
125
Las series más amplias de pacientes con LNCI proceden de Finlandia
(Santavuori et al. 1973, 1974) y las descripciones publicadas de pacientes procedentes
de los países del sur de Europa (Baumann y Markesbery, 1982, Cardona y Rosati 1995,
Santorelli et al. 1998, Veneselli et al. 2000, Texeira et al. 2003) son similares a nuestra
casuística de seis pacientes en España.
Según nuestros resultados, la enfermedad se inició entre los 8 y los 15 meses de
edad aunque puede ocurrir hasta los 18 meses (Santavuori et al. 1974, Oishi et al. 1999,
Topcu et al. 2004) y se caracterizó por un trastorno motor (retraso motor o ataxia),
deterioro cognitivo y rasgos autistas. La observación de que a la misma edad los
pacientes presenten fondo de ojo normal y alteraciones en el ERG, nos sugiere que el
déficit visual puede aparecer en estadíos precoces de la enfermedad, simultáneamente
con los síntomas neurológicos, conduciendo rápidamente a la ceguera.
A diferencia de la mayoría de autores que observan las crisis mioclónicas entre
los 16 y 24 meses de edad (Santavuori et al. 1973, 1974, 1988, Santorelli et al. 1998,
Takano et al. 2008), en nuestra serie ocurrieron más tarde, entre los 2 y 3 años de edad
y, la epilepsia fue el último síntoma, incluso un paciente no ha desarrollado epilepsia a
la edad de 3 años. Estos hallazgos dan idea del espectro tan amplio de la epilepsia en la
LNCI pudiendo aparecer en cualquier momento durante el curso de la enfermedad. El
EEG es el primer examen neurofisiológico alterado en los pacientes con LNCI, antes
incluso del inicio de la epilepsia, y muestra un enlentecimiento de la actividad rítmica
de base (Santavuori et al. 1973, 1974, Takano et al. 2008), lo que nos sugiere la
posibilidad de solicitar este examen complementario como herramienta útil en la
práctica clínica diaria, ante el inicio de la sintomatología neurológica. Todos los
126
pacientes se mantienen en estado vegetativo desde aproximadamente la edad de cuatro
años hasta el fallecimiento que suele ocurrir en la primera década de la vida, lo que
confirma la severidad y agresividad de esta forma clínica.
Nuestros resultados han confirmado que la mutación p.Val181Met en el gen
CLN1, previamente descrita por Das et al. 2001 y Texeira et al. 2003, está asociada con
el fenotipo severo de LNCI cuando se presenta en homocigosis.
del gen CLN2 y descripción del curso clínico en pacientes españoles
La forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea presenta una
distribución mundial y tanto sus características clínicas como los hallazgos
ultraestructurales están claramente definidos en la literatura (Mole et al. 2005). Sin
embargo, el índice de progresión de la enfermedad y su correlación con las mutaciones
en el gen CLN2 no habían sido descritos previamente.
La mayoría de los autores describen la epilepsia, manifestada por cualquier tipo
de crisis, como el síntoma inicial de la enfermedad entre los 2 y 4 años. Destacamos
como manifestaciones iniciales de la enfermedad el retraso del lenguaje, en aquellos
pacientes que no llegaron a adquirir esta capacidad completamente, y las crisis febriles
simples seguidas de epilepsia, lo cual ha sido publicado en muy pocos pacientes
(Hartikainen et al. 1999, Barisic et al. 2003). Por otro lado, el disponer de una serie de
12 pacientes nos ha permitido valorar por primera vez la regresión del desarrollo
psicomotor que se inicia con la pérdida de la capacidad para construir frases alrededor
de los 3 años de edad. Durante el segundo estadio de la enfermedad los pacientes
pierden la deambulación y presentan ausencia de comunicación verbal. Finalmente, la
127
pérdida de la sedestación, manipulación y del control de esfínteres ocurre alrededor de
los 5 años seguido de disfagia, tan sólo unos meses más tarde.
Las crisis epilépticas tónico-clónicas generalizadas han sido descritas como el
tipo más frecuente (Topcu et al. 2004). Sin embargo, en nuestra serie la epilepsia se
inició con crisis parciales a la edad mediana de 3.4 años seguidas de crisis mioclónicas
que originaron el desarrollo posterior de una epilepsia mioclónica progresiva en todos
los pacientes. El déficit visual ocurrió después de la epilepsia y la ataxia fue el tercer
síntoma de la enfermedad apareciendo a los 4 años junto con el inicio del deterioro
cognitivo. Los pacientes presentaron temblor y espasticidad en los estadíos avanzados
de la enfermedad.
Según nuestros resultados, los pacientes presentaron un fenotipo similar, a
diferencia de otras series que describen heterogeneidad clínica (Zhong et al. 2000). Las
dos mutaciones más comunes identificadas en el gen CLN2 por Sleat et al. (1997)
fueron menos frecuentes (78% vs 26%) que en otros estudios, lo que confirma la amplia
heterogeneidad genética en la población española observada también en otras
enfermedades de herencia autosómica recesiva.
3. Forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea: descripción del curso clínico
y estudios genéticos en pacientes españoles
El estudio en profundidad de una amplia serie de pacientes españoles con la
forma juvenil de lipofuscionosis neuronal ceroidea ha permitido ampliar el
conocimiento sobre la historia natural de la enfermedad en pacientes con fenotipo LNCJ
y mutaciones en los genes CLN1 y CLN3. Destacamos el curso clínico más severo y
progresivo en los pacientes con mutaciones en el gen CLN1 considerando que en estos
pacientes la regresión del desarrollo psicomotor ocurre a edad más precoz que en los
128
que presentan mutaciones en el gen CLN3. Describimos por primera vez dicha regresión
en ambos grupos de pacientes iniciada con la pérdida de la capacidad para construir
frases, seguido por la pérdida de la deambulación. Durante el segundo estadio de la
enfermedad los pacientes pierden la manipulación y finalmente, la sedestación.
Antes de la realización de este trabajo, el déficit visual era considerado
generalmente el síntoma inicial en los pacientes con LNCJ independientemente del gen
responsable de la enfermedad. Aportamos que en pacientes con mutaciones en el gen
CLN1 la enfermedad generalmente se inicia con trastornos de aprendizaje o retraso /
regresión del lenguaje, mientras que en los pacientes con mutaciones en el gen CLN3
suele ser el déficit visual el síntoma inicial más común, seguido por las dificultades de
aprendizaje. Confirmamos la existencia de un fenotipo caracterizado por déficit visual y
mayor supervivencia en pacientes heterocigotos para la deleción 1.02-kb en el gen
CLN3 los cuales presentan deterioro cognitivo a edad más tardía y de forma más
progresiva que los pacientes homocigotos para dicha deleción (Wisniewski et al. 1998a,
Lauronen et al. 1999, Aberg et al. 2009).
Hemos descrito la epilepsia como el tercer síntoma en los pacientes con LNCJ,
después del trastorno de aprendizaje y el déficit visual. La ceguera ocurrió varios años
después de la epilepsia y el deterioro motor manifestado por ataxia y espasticidad
ocurrió en estadíos avanzados de la enfermedad.
La identificación de la mutación V181L en homocigosis en el gen CLN1 en
nueve pacientes pertenecientes a cuatro familias diferentes, consanguíneas, de etnia
gitana hace intuir que en pacientes originarios de dicha etnia, la identificación de esta
mutación sea prioritaria.
129
En este trabajo se realiza por primera vez la descripción de tres pacientes con
vLNCITFin y mutaciones en el gen CLN5 y se confirma la escasa variabilidad en el
fenotipo de estos pacientes en relación con las diferentes mutaciones en el gen CLN5.
Coincidiendo con publicaciones anteriores, queda constatado que la vLNCITFin es
menos frecuente que la LNCJ en España (Pérez-Poyato et al. 2011) y en el resto del
mundo (Goebel y Wisniewski, 2004) y que nuestra casuística es similar a la de otras
series previamente publicadas en los países del área Mediterránea (Bessa et al. 2006,
Cannelli et al. 2007).
Destacamos las dislalias como síntoma de presentación, no descrito
previamente, a diferencia del retraso en la adquisición del lenguaje (Lebrum et al.
2009). Aunque las dislalias son consideradas fisiológicas antes de los 4 años de edad,
podrían orientar, según la evolución de la enfermedad, sobre esta forma clínica.
Describimos por primera vez la presencia de linfocitos vacuolados en un
paciente con vLNCITFin. La sospecha diagnóstica inicial en este paciente fue de LNCJ
ante la similitud en el fenotipo y la presencia característica de este hallazgo en los
pacientes con mutaciones en el gen CLN3. Este hecho, nos sugiere que el análisis
mutacional del gen CLN5 debería ampliarse a pacientes con fenotipo juvenil, actividad
enzimática PPT1 y TPP1 normal y análisis mutacional del gen CLN3 negativo.
Dada la reciente descripción del gen CLN7 como causante de vLNCITTur
(Siintola et al. 2007) y la progresiva identificación de nuevas mutaciones en la
actualidad, la descripción de este primer paciente nos hace sospechar de la probable
existencia de otros casos infradiagnosticados en España y nos alienta a descubrir la
existencia de otros nuevos pacientes.
130
CONCLUSIONES
131
1.
Se confirma que la forma infantil precoz de lipofuscinosis neuronal ceroidea
se caracteriza por un severo y progresivo curso clínico. Se ha demostrado
que en nuestra población, la mutación V181M del gen CLN1 está asociada
con el fenotipo más severo de la enfermedad.
2.
La forma infantil tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea presenta un curso
clínico muy homogéneo en la población española. Se demuestra la existencia
de heterogeneidad genética en las 10 familias estudiadas con LNCIT.
3.
Se ha diferenciado detalladamente el curso clínico de la forma juvenil de
lipofuscinosis neuronal ceroidea en los pacientes españoles con los fenotipos
clásico (cLNCJ) y variante (vLNCJ) y se han establecido correlaciones
genotipo-fenotipo. Se considera la posibilidad de realizar un diagnóstico
precoz de LNCJ en base a la sintomatología inicial y la edad de inicio. El
índice de progresión de la enfermedad orienta hacia los fenotipos causados
por mutaciones en los genes CLN1 / CLN3 y el diagnóstico definitivo deberá
confirmarse mediante el análisis mutacional de dichos genes.
4.
Se ha ampliado la distribución geográfica de las formas variante infantil
tardía de lipofuscinosis neuronal ceroidea y se ha descrito el espectro clínicomutacional de las formas variantes infantil tardía finlandesa y turca en
España.
5.
Los trabajos que conforman esta tesis doctoral han sido fundamentales para
la elaboración de un protocolo diagnóstico el cual permite realizar estudios
de correlación genotipo-fenotipo y amplía el espectro clínico-mutacional en
la población española afectada de lipofuscinosis neuronal ceroidea.
133
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Zhong N, Moroziewicz DN, Ju W, Jurkiewicz A, Johnston L, Wisniewski KE, Brown
WT. Heterogeneity of late-infantile neuronal ceroid lipofuscinosis. Genet Med 2000;
2:312-318
168
ANEXO
1.
Comunicaciones científicas a congresos relacionadas con el tema
2.
Otras publicaciones
171
1. Comunicaciones científicas a congresos relacionadas con el tema
x
Neuronal ceroid lipofuscinosis from our children’s hospital. Pérez Poyato MS,
Pineda Marfa M, Cusí Sánchez V, Ferrer Abizanda I, Milá Recasens M. Póster.
Annual Symposium of the Society for the Study of Inborn Errors of Metabolism
(SSIEM). Lisboa, Portugal. 2-5 Septiembre 2008.
x
Lipofuscinosis neuronal ceroidea en la edad pediátrica. Pérez Poyato MS, M.
Pineda Marfa, V. Cussí, I. Ferrer, M. Milá. Comunicación oral. XXXIII Reunión
Anual de la Sociedad Española de Neurología Pediátrica. Zaragoza. 18-19
Septiembre 2008.
x
Lipofuscinosis neuronal ceroidea. Ponencia. Reunión Anual de la Sociedad
Aragonesa de Neurofisiología Clínica. Zaragoza. 20 Mayo 2009.
x
Neuronal ceroid lipofuscinosis from our children’s hospital. Pérez Poyato MS,
Pineda Marfa M, Cusí Sánchez V, Ferrer Abizanda I, Milá Recasens M. Póster. 12th
International Congress on Neuronal Ceroid Lipofuscinoses (NCL). Hamburgo,
Alemania. 3-6 Junio 2009.
x
Lipofuscinosis neuronal ceroidea en un hospital de referencia pediátrico. Pérez
Poyato MS, Milá Recasens M, Ferrer Abizanda I, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa M.
Póster. VIII Congreso Nacional de Errores Congénitos del Metabolismo (AECOM).
Bilbao. 22-23 Octubre 2009.
x
Neuronal ceroid lipofuscinoses from our Spanish children’s hospital. Pérez
Poyato MS, Milá Recasens M, Ferrer Abizanda I, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa M.
Póster. 11th International Child Neurology Congress. El Cairo, Egipto. 2-7 Mayo
2010.
173
x
The natural history and genotype-phenotype correlations in Spanish patients
with Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis. Pérez Poyato MS, Montero Sánchez
R, Milá Recasens M, Cusí Sánchez V, Ferrer Abizanda I, Coll MJ, Domingo
Jiménez R, Pineda Marfa M. Póster. Annual Symposium of the Society for the
Study of Inborn Errors of Metabolism (SSIEM). Póster. Estambul, Turquía. 31
Agosto - 3 Septiembre 2010.
x
Historia natural y correlación genotipo-fenotipo en pacientes españoles con la
forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea. Pérez Poyato MS, Milá
Recasens M, Montero Sánchez R, Ferrer Abizanda I, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa
M. Comunicación oral premiada. VIII Congreso Nacional de la Sociedad Española
de Neurología Pediátrica. Córdoba. 20-23 Octubre 2010.
x
Historia natural y correlación genotipo-fenotipo en pacientes españoles con la
forma juvenil de lipofuscinosis neuronal ceroidea. Pérez Poyato MS, Milá
Recasens M, Montero Sánchez R, Ferrer Abizanda I, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa
M. Comunicación oral. LXII Reunión Anual de la Sociedad Española de
Neurología. Barcelona. 18 Noviembre 2010.
x
Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis: clinical evolution and genetic Studies in
Spanish patients. Pérez Poyato MS, Milá Recasens M, Ferrer Abizanda I, Montero
Sánchez R, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa M. Póster. 9th Congress of the European
Paediatric Neurology Society. Cavtat, Dubrovnik, Croacia. 11-14 Mayo 2011.
x
Lipofuscinosis neuronal ceroidea forma infantil precoz: descripción clínica de
la primera serie de pacientes españoles. Pérez Poyato MS, Milá Recasens M,
Domingo Jiménez R, López Lafuente A, Póo Argüelles P, Pineda Marfa M.
Comunicación oral premiada. XXXV Reunión Anual de la Sociedad Española de
Neurología Pediátrica. Granada. 16-18 Junio 2011
174
x
Lipofuscinosis Neuronal Ceroidea forma Infantil Precoz: descripción clínica de
la primera serie de pacientes españoles. Pérez Poyato MS, Milá Recasens M,
Ferrer Abizanda I, Coll Rosell MJ, Domingo Jiménez R, López LafuenteA, Póo
Argüelles P, Pineda Marfa M. Comunicación oral. LXIII Reunión Anual de la
Sociedad Española de Neurología. Barcelona. 15-19 Noviembre 2011.
x
Late Infantile Neuronal Ceroid Lipofuscinosis: mutation in the CLN2 gene and
clinical course in Spanish patients. Pérez Poyato MS, Milá Recasens M, Ferrer
Abizanda I, Cusí Sánchez V, Pineda Marfa M. Póster. 13th International Congress on
Neuronal Ceroid Lipofuscinoses (NCL). Londres. 28-31 Marzo 2012
x
Lipofuscinosis neuronal ceroidea infantil tardía: descripción clínica de la forma
clásica (CLN2) y las variantes finlandesa (CLN5), juvenil precoz (CLN6) y turca
(CLN7). Pérez Poyato MS, Milá Recasens M, Ferrer Abizanda I, Cusí Sánchez V,
Coll Rosell MJ, Pineda Marfa M. Comunicación oral premiada. XXXVI Reunión
Anual de la Sociedad Española de Neurología Pediátrica. Santander. 31 Mayo-2
Junio 2012
175
2. Otras publicaciones
x
Pérez-Poyato MS, O’Callaghan M, Pineda Marfa M. Initiation and discontinuation
of substrate inhibitor treatment in patients with Niemann-Pick type C disease. Gene
2012 (aceptado, in press).
x
Pérez-Poyato MS, Pineda Marfa M. New agents and approaches to treatment in
Niemann-Pick type C disease. Curr Pharm Biotechnol 2011; 12: 897-901.
x
Pineda M, Pérez-Poyato MS, O’Callaghan M, Vilaseca MA, Pocovi M, Domingo R,
Portal LR, Pérez AV, Temudo T, Gaspar A, Peñas JJ, Roldán S, Fumero LM, de la
Barca OB, Silva MT, Macías-Vidal J, Coll MJ. Clinical experience with miglustat
therapy in pediatric patients with Niemann-Pick disease type C: a case series. Mol
Genet Metab 2010; 99: 358-366.
176
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Lipofuscinosis neuronal ceroidea

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