Distrofia Muscular De Duchenne Y La Distrofina

DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE Y LA DISTROFINA: PATOGENESIS Y OPORTUNIDADES DE TRATAMIENTO La Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) es causada por mutaciones en el gen que codifca la proteína de citoesqueleto de 427 kDa, distrofina. El mayor conociemiento acerca de la distrofina y su rol en el músculo ha traído consigo un mayor entendimiento de la patogénesis de la DMD. La terapia génica darse mediante el uso de plasmados o virus, las mutaciones pueden ser corregidas usando quimeroplastos y pequeños fragmentos de DNA, el salto de los exones de mutaciones puede ser inducido usando oligonucleótidos. Bloqueadndo el camino de degradación del proteosoma puede estabilizar cualquier distrofina truncada, y, la upregulación de otras proteínas puede prevenir el proceso distrófico. El músculo puede ser repoblado con mioblastos o células madre. Todos o la compinación de estas posibilidades puede prometer un tratamiento para esta devastadora enfermedad. Introducción La DMD es una enfermedad genética ligada al cromosoma X que afecta a 1 en 3500 varones y es causada por mutaciones en el gen de la distrofina. El gen de la distrofina es el gen más largo o grande del genoma humano, compuesto por 2.6 millones de pares de bases y contiene 79 exones. Aproximadamente el 60% de las mutaciones en el gen de la distrofina son grandes inserciones o delecciones, el 40% son rearreglos pequeños. La mayoría de pacientes con DMD carecen de la distrofina. La distrofia muscular de Becker (DMB) una forma mucho menos severa de esta enfermedad, es causada por la reduccion en la cantidad o alteración en el tamaño de la distrofina. Una alta incidencia de casos esporádicos de la DMD significa que el screening genético no eliminará esta enfermedad. Esta revisión resume nuestro entendimiento acerca de esta enfermedad y las estrategias que se están desarrollando para un tratamiento efectivo de la misma. Patogénesis La distrofina tiene un rol importante estructural en el músculo y une el citoesqueleto intracelular con la matriz extracelular. El extremo amino Terminal de la distrofina se une a la actina F y su extremo carboxi termial lo ace al complejo protéico asociado a la distrofina (DAPC) en el sarcolema. El DAPC incluye los dstroglicanos, sarcoglicanos, integrinas y caveolina, y mutaciones en cualquiera de estos componentes causa distrofias musculares autonómicas. El DAPC es desestabilizado cuando está ausente la distrofina lo que resulta en la disminución de las proteínas que lo forman. El DAPCtiene un rol de señalización, la pérdida de éste contribuye a la patogénesis. Los pacientes con DMD utilizan silla de ruedas alrededor de los 12 años de edad y fallecen por falla respiratoria en la adolescencia tardía o la década de sus 20´s. muchos muchachos tienen un EKG alterado alrededor de los 18 años, indicando que cualquier agente teraéutico debe también tener como blanco el diafragma y el músculo cardíaco. Modelos animales Los modelos animales son recursos viables para el estudio de la patogénesis de la enfermedad y proveen una base para estudios pre clínicos. Dos de los modelos más utilizados para el estudio de la DMD son el ratón mdx y goleen retriver con distrofia muscular; ambos carecen de distrofina Terapia de reemplazo genético Uno de los problemas que debe ser hallado durante de la expresión de un producto genético previamente perdido es la aparición de una respuesta inmunológica. Sin embargo, recientes investigacones por Ferre y colegas sugieren que ello no sería un problema en humanos porque poseen fibras musculares reverberantes, las que son fibras musculares que expresan una distrofina mucho más pequeña pero funcional. Para ser efectivo es necesario tener un reparto de los genes perdidos o una corrección genética permanente en la mayoría de las fibras musculares de los

pacientes con DMD. Una inyección intramuscular logrará transducir células solo dentro de un par de centímetros alrededor de la inyección. Esto sugiere que se requerirían múltiples inyecciones para el tratamiento de un músculo, lo cual no es un prospecto real. La propuesta de emplear virus o plásmidos llevando las secuencias de la distrofina ha tenido un progreso significativo. Avances en el uso de virus, como vehículo de mini y microgenes funcionales de distrofina, trabajando como vectores con una gran capacidad de inserción y pequeña inmunogenicidad, ha tenido buenos resultados en el ratón mdx.-. un estudio reportó que el 52% de la fibras expresaron distrofina luego de un añoo de la inyección. Estudios recientes muestran que el virua AAV-6 es un vehículo eficiente para parios músculos parala administración intravenosa. Utilizando vehículos no virales se ha logrado una expresión de distrofina en el 40% de las fibras, con una extensión en la expresión transgénica en aproximadamente el 10% de la fibras en todos los músculos de la pierna luego de la inyección intravenosa o intraarterial. Se han iniciado estudios en humanos fase I utilizando plásmidos de DNA. Transplante de mioblastos La capacidad regenerativa del músculo significa que durante las fases tempranas de la patología de la DMD, lafusiónde mioblastos residentes trae como consecuencia la formación de nuevas fibras musculares, pero eventualmente el músculo esquelético es reemplazado por tejido conectivo. Por lo tanto, la entrega de células miblásticas normales o genéticamente modificadas o stem cells han sido exploradas como posibles terapias. Skuk y sus colegas realizaron 25 inyecciones en el músculo tibial anterior de 3 pacientes con DMD inmunosuprimidos en una región de 1 cm cúbico. Luego de 4 semanas las biopsias de los lugares de eyección mostraron que entre el 6.8 y 11% células expresaban distrofina. Terapia con stem-cell Las células madre han demostrado proliferar mejor que los mioblastos, migrar desde el torrente sanguíneo luego de una inyección intraarterial y ser más efectivos que los mioblastos en la regeneración muscular y la expresión de distrofina luego de la inyección. La inyección intraarterial de células madre derivadas de músculo en el trasero del ratón mdx resultó en su migración desde el sistema circulatorio con la subsecuente co expresión de LacZ y distrofina en todos los músculos. Stem cells conocidas como mesoangioblastos, asociadas a los vasos sanguíneos fetales, recientemente identificadas, han mostrado proveer un rescate general de distrofina en ratones que no tienen alfa sarcoglicano después de la inyección en la arteria femoral. Antibióticos aminoglucósidos Entre el 5 al 15% de DMA son causados pro codones stop prematuros, y el uso de los aminoglucósidod, como gentamicina, que promueve la lectura de los codones stpo está siendo investigada. Corrección precisa de la mutación Puede ocurrir mediante pequeños fragmentos o quimeroplastos (oligonucleótidos quiméricos en doble cadena de ADN-ARN) que está diseñado para contener el nucleótido correcto. Desafortunadamente inyecciones intramusculares de quimeroplastos ha producido distrofina limitada el modelo del perro goleden retriever y el ratón mdx. Nucleótidos antisentido Nucleótidos antisentido puede inhibir la expresión genética mediante la hibridización teniendo como blanco secuencias del ARNm, como en sitios de unión exon-intron, secuencias del codón de inicio.la identificación de fibras reververantes en un músculo distrófico que expresa la distrofina por un exon ha guiado el uso de oligonucleótidos antisentido para la terapia genética de la DMD.

Estudiosos han tratado redireccionar el empalme de la distrofina para excluir un exón que contenga un codon stop prematuro. Inhibidores de proteosoma Estudiosos exploraron el uso de inhibidores de proteosoma como una alternativa de terapia de la DMD en base a que, en la ausencia de distrofina los miembros de la DAPC son degradados a través de una vía desconocida que resulta en su disminución en músculos distróficos. Tratamiento sistémico contínuo del inhibidor de proteosoma GM-132, resultó en un daño menor a la membrana muscular y ayudó a la integridad muscular. La distrofina presente en la membrana plasmática luego del tratamiento sin extremo C Terminal debido a la presencia de una mutación en el exon 23 y por consiguiente fue una forma truncada. Los hallazgos corroboran que la degradación protéica en músculos sin distrofina es mediado por una vía protosómica Terapia Upregulation Esta terapia está basada en el incremento de la expresión de genes alternativos que reemplacen el gen defectuoso y es particularmente beneficiosa cuando una respuesta inmune es montada contra la ausencia previa de la proteína. La upregulation de la utrogina, un análogo autosómico de la distrofina, ha sido propuesta como una terapia potencial para la DMD. Cuando la utrofina es sobreexpresada in ratones mdx transgénicos se localiza en el sarcolema de las células musculares y restaura los componentes del DAPC lo que previenen el desarrollo de distrofia y provee una adecuada función muscular. La entrega de utrofin mediante adenovirus al perro ha mostrado prevenir la patología. La upregulation de utrofina endógena a niveles sufientes para disminuir la patlog{ia puede ser asequible por la entrega de pequeños y difusibles compuestos. Experimentos para incrementar los niveles de expresión de otros genes también se ha llevado a cado en ratones mdx, a saber, la oxido nítrico sintetasa. La L arginina que es el sustrato de la ONS, integrinas, transferasa de GalNAc de células T citotóxicas, factor de crecimiento similar a la insulina, calpastatina y desintegrina y metaloproteasas. Siguiendo lasobreexpresión de muchas de estos genes, hubo un incremento no solo en los niveles de muchas proteínas asociadas a la distrofina sino también de la utrofina. Se ha visto que la acción de rescate de estas moléculas es mejorar la regeneración y reducir la firosis y prevenir la necrosis. Estos experimentos ilustran el ranto de posibles caminos que pueden ser blanco para el alivio de la patología distrófica. Conclusiones Un tratamiento asequible es necesario y esencial para aquellos pacientes con DMD y BMD, el mayor problema de las terapias es el hecho de llegar a una porción sufienciente de la masa muscular para que sea beneficioso. La aplicación sistémica de células madre que provoca su migración dentro del músculo y particularmente dentro de áreas dañadas es un motivo de optimismo y ha demostrado ser segura. La corrección precisa de mutaciones en el gen de la distrofina o la extracción de los exones conteniendo mutaciones todavía requeire optimización para cada mutación. El costo de agentes como los quimeroplastos y los oligonucleótidos antesentido es alto. El bloqueo del proteosoma ha producido resultados excitantes y ha demostrado que restaura el DAPC siempre que se logre una adecuada localización de la distrofina. Es posible que la combinación de las terapias antes mencionadas logre un mejor tratamiento de esta enfermedad.