Dos costarricenses lideraron una investigación que comprobó que la mutación de un gen llamado PNKP está relacionada con la enfermedad neurodegenerativa Charcot-Marie-Tooth (CMT), que causa, entre otras cosas, problemas en el movimiento de las extremidades y en el equilibrio de las personas.

El biólogo genetista Alejandro Leal, investigador de la Universidad de Costa Rica (UCR) y el médico neurólogo Sixto Bogantes, del Hospital San Juan de Dios, demostraron esta asociación genética que no solo permite comprender mejor la enfermedad; también podría, a largo plazo, brindar esperanzas de conseguir nuevas formas de abordar un padecimiento que en este momento no tiene cura y su tratamiento se concentra en paliar los síntomas, dar terapia física y mantener lo más posible la calidad de vida de las personas afectadas.

Además, dicho reporte, publicado en la revista Neurogenetics, evidenció y probó la relación del PNKP, que se ubica en el cromosoma 19, con otra condición neurológica llamada ataxia. Otros estudios ya habían asociado al PNKP con la ataxia, pero esta investigación lo terminó de comprobar.

El CMT recibe su nombre por los tres científicos que describieron esta condición en 1886: los franceses Marie Charcot y Pierre Marie y el inglés Howard Tooth. A nivel mundial, se estima que una de cada 2.500 personas presentará esta enfermedad de carácter genético. En Costa Rica, no hay datos específicos de la incidencia. Estadísticas de la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS) indican que, por año, se hospitalizan unas 40 personas por año debido a crisis de la enfermedad.

Según explicó Bogantes, la CMT es un desorden neurológico en los nervios periféricos, que están fuera del cerebro y la médula espinal. En personas normales, los nervios periféricos llevan a cabo gran cantidad de funciones de comunicar todos los rincones del cuerpo con el cerebro y la médula. Los axones (los “brazos” de las neuronas o células del sistema nervioso) actúan como “cables” cuyo propósito es hacer que las señales eléctricas vayan a otro lugar del organismo como los órganos, las extremidades y la piel.

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Pero esto no es así para las personas con CMT, a quienes diferentes mutaciones genéticas cambian la función de los nervios periféricos y, con esto, se ve afectada su movilidad. En otras palabras, en la CMT esos “cables” se van degenerando progresivamente y pierden esa capacidad de comunicarse y de darle fuerza a los músculos. Por esta razón, los músculos se atrofian.

Bogantes expresó que algunas mutaciones afectan a una sustancia llamada mielina que recubre los axones, algo así como la capa protectora de los axones. En otras palabras, afectan la capa de plástico que envuelve y protege los cables. Este el Charcot-Marie-Tooth tipo 1, o CMT1.

Otras mutaciones afectan el axón del nervio periférico en sí mismo y su funcionamiento. Este es el Charcot-Marie-Tooth tipo 2, o CMT2.

La mutación encontrada por el equipo de Leal y Bogantes está relacionada con el CMT2.

Mas esta no es la primera mutación asociada con esta enfermedad hallada por Leal. En enero del 2001, la revista American Journal of Human Genetics publicó un trabajo en que también participó el genetista tico; dicho documento reportaba el hallazgo de un gen vinculado con esta enfermedad neuropática, también ubicado en el cromosoma 19.

Por su parte, la ataxia, la otra condición relacionada con este mismo gen, tiene una manifestación similar, pero una causa muy distinta. En este caso, el desorden ocurre en el cerebelo, región del encéfalo de controlar el movimiento y equilibrio. Las células de esta zona van degenerando poco a poco y mueren. Al “morir” parte del centro del equilibrio, las personas tienen problemas de movilidad y equilibrio.

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El camino recorrido

¿Cómo descubrieron los costarricenses esta variante genética tan decisiva? La investigación constó de dos partes, una en la que se analizaron el rol de este gen en la CMT2 y otro en el que hicieron lo mismo con la ataxia.

Leal y su equipo ya habían estudiado anteriormente la CMT2, por lo que ya tenían contactada a una familia a la que se la habían realizado pruebas durante el estudio que dio con el gen detectado en el 2002.

Para esta nueva investigación se volvió a contactar a algunos miembros de esta familia y a otras personas con CMT2 que pertenecían a otras cinco familias. A todos se ellos se les extrajo su sangre para aplicarles una nueva tecnología de análisis de ADN llamada Secuenciación de Nueva Generación, (SNG). Esto les daba la posibilidad de una mayor sensibilidad para encontrar posibles genes o mutaciones relacionadas con este padecimiento.

Los análisis se realizaron en Alemania, en la Universidad de Erlangen, para lo cual se contó con el apoyo de científicos del Instituto de Genética Humana y del Instituto de Bioquímica de dicha casa de estudios.

Esta nueva tecnología permitió ver que la mutación del PNKP sí estaba directamente relacionada con la enfermedad.

Posteriormente, como el gen PNKP ya había sido relacionado anteriormente con las ataxias, los investigadores quisieron saber si efectivamente los pacientes con esta mutación tenían cambios en el cerebelo. Para ello, las personas de la investigación fueron sometidas a una resonancia magnética. Allí se vio, efectivamente, que dichos individuos sí tenían alteraciones en esa zona.

“A veces los neurólogos encontramos la respuesta en que la persona tiene una neuropatía (CMT o similares) y como tiene síntomas comunes con la ataxia no se busca más allá, pero es muy interesante ver cómo ambas cosas pueden estar presentes en un mismo paciente", destacó Bogantes.

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Mutación pequeña, pero con gran impacto en la salud

¿Qué hay en esta mutación genética que pueda estar relacionada con dos tipos de atrofias musculares, incluso discapacitantes? Y, aún más, ¿cómo puede este descubrimiento ser útil para la ciencia?

Para entender el rol del PNKP y de la proteína que codifica, debemos comprender primero cómo se hereda esta mutación.

Esta mutación se conoce como autosómica recesiva. ¿Qué significa? Una mutación es autosómica cuando se ubica en un cromosoma no sexual (es decir, no está en el X ni en el Y) y, por ello, tanto hombres como mujeres tiene la misma posibilidad de heredarla.

Por otra parte, una variante genética recesiva es algo no muy común en los seres humanos. Para que una persona sufra manifestaciones de una enfermedad de este tipo ambos padres deben ser portadores de la variante “anormal” del gen y heredarla a la persona.

Recordemos que los genes vienen en pares, uno dado por la madre y otro por el padre. Si ambos progenitores son portadores, cada uno tiene una variante “normal” y una “anormal” y heredan una de ellas a cada uno de sus hijos.

En cada embarazo, hay 25% de posibilidades de que ambos padres hereden la variante “normal”. Luego, habría un 50% de probabilidad de que uno de ellos herede una variante “normal” y el otro la “anormal”. Esto convierte al bebé en portador; no tendría síntomas, pero sí podría heredarlo a un futuro hijo.

Por último, en un 25% de los casos se daría que ambos padres hereden la variante “anormal” y, por lo tanto, el bebé tendría un muy alto riesgo de presentar la condición genética, en este caso CMT o ataxia.

“No es algo que se vea en todas las generaciones. Hemos visto que esta enfermedad (CMT) se ‘salta’ generaciones, entonces a veces hay que buscar en el historial familiar para ver si alguien anteriormente tuvo esta condición. A veces no se ve ni en hermanos, padres o abuelos”, expresó Leal.

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¿Pero qué hay de especial en este gen? La respuesta está en que la proteína PNKP es vital en la reparación del ADN cuando este sufre alguna alteración o “estrés”.

¿A qué se refiere aquí la palabra“estrés”? En nuestro cuerpo hay compuestos llamados radicales libres, cuya acción oxida las células y tejidos del cuerpo. En condiciones normales, el cuerpo tiene un balance entre radicales libres y antioxidantes, que retardan o previenen la oxidación celular; pero si nuestro cuerpo no recibe antioxidantes, el balance se rompe y la oxidación es mayor. A eso se le llama estrés oxidativo.

Hay personas más expuestas a estrés oxidativo según su alimentación o si trabajan con determinadas sustancias. Normalmente, el cuerpo combate por sí mismo los niveles de estrés oxidativo, especialmente si el individuo tiene una dieta alta en frutas (fuentes de antioxidantes).

Como se dijo, la proteína PNKP es vital para este proceso de reparación.

“Si ocurre un año en el ADN, la PNKP quita la parte dañada del ADN para que otras proteínas reestablezcan su condición original. Es como si ocurriera un temblor y cae el edificio, la PNKP es como esa maquinaria que entra para limpiar los escombros para que después otras maquinarias puedan reconstruirlo”, explicó Leal.

Sin embargo, si este gen está mutado, la proteína trabaja, pero ineficazmente. Entonces, al funcionar en un nivel más bajo, los nervios periféricos tampoco funcionan bien y causan tanto CMT como ataxias.

“No podemos decir que la proteína no trabaja del todo, porque si fuera así la persona estaría muerta, la reparación del ADN es clave para la vida”, enfatizó Bogantes.

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De acuerdo con Leal, son solo cinco aminoácidos los que se ven truncados en esta formación, sin embargo, ya esto resulta decisivo para el desarrollo de la enfermedad y para su evolución.

¿Por qué este descubrimiento llama la atención? Por un lado, el solo hecho de un hallazgo de este tipo ya es importante para la ciencia costarricense. Pero también, esto ayuda a los médicos a entender mejor la enfermedad y podría, eventualmente, ayudar a crear posibles medicamentos.

“No es tan fácil como crear una pastilla con la proteína y dársela a tomar a la gente, no es tan sencillo como sucede con la lactasa (enzima que descompone la lactosa en el sistema digestivo y cuando alguien tiene intolerancia a la lactosa puede tomar pastillas de lactasa), pero podría investigarse la manera de hacerlo”, indicó Leal.

Bogantes concluyó “el conocer mejor las causas genéticas de la enfermedad nos ayuda a entenderla más. Es importante para el consejo genético, si una familia sabe que tiene este gen mutado es necesario que las personas conozcan cómo se hereda y cómo podría afectar a posibles hijos”.