Μυοτονική Δυστροφία (DM) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ & ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Μυοτονική Δυστροφία (DM) Μοριακή Βάση, Κλινικά χαρακτηριστικά, Διάγνωση και Θεραπεία Ντελλάκη Ειρήνη-Αικατερίνη Σκιάνη Σωτηρία

Γενικά χαρακτηριστικά Αυτοσωμικός επικρατής χαρακτήρας – 1:8000 συχνότητα εμφάνισης¹ Επέκταση πολυνουκλεοτιδικών επαναλήψεων¹ Δυναμική μετάλλαξη – αστάθεια – πολυμορφισμός  σωματικός μωσαϊκισμός² Μεταβαλλόμενο μήκος επαναλήψεων: παρουσία επίσπευσης – ποικίλη εκφραστικότητα² Πλήρης διεισδυτικότητα (100%)¹

Γενικά χαρακτηριστικά DM1 – Νόσος Steinert² Τρινουκλεοτιδική επανάληψη CΤG στην 3’- αμετάφραστη περιοχή του γονιδίου DMPK στο χρωμόσωμα 19¹ - 98% των προσβεβλημένων³ DM2 Τετρανουκλεοτιδική επανάληψη CCTG στο ιντρόνιο 1 του γονιδίου CNBP(ZNF9) στο χρωμόσωμα 3¹ - 2% των προσβεβλημένων³ Όμοια κλινική εικόνα Μυοτονία Μυϊκή δυστροφία Διαταραχές της καρδιακής λειτουργίας Διαταραχές ενδοκρινικού συστήματος Καταρράκτης²

Φυσιολογική Λειτουργία του γονιδίου DMPK Φωσφορυλίωση Ser-Thr εξειδικευμένων τασοεξαρτώμενων καναλιών Na + στα μυϊκά κύτταρα – Ρύθμιση διεγερσιμότητας των κυττάρων³ Μεταγραφή και ωρίμανση (μάτισμα) στον πυρήνα – Είσοδος στο κυτταρόπλασμα με τη βοήθεια της πρωτεΐνης CUG-BP1³ Αριθμός επαναλήψεων CTG φυσιολογικών αλληλομόρφων: ̴ 5-37 ² Αλληλόμορφα με αριθμό επαναλήψεων ̴38-50: «προμεταλλάγματα» Φυσιολογικός φαινότυπος Αυξημένος κίνδυνος απόκτησης απογόνων με μεγαλύτερο αριθμό επαναλήψεων ² STRUCTURE OF HUMAN MYOTONIC DYSTROPHY PROTEIN KINASE IN COMPLEX WITH THE BISINDOYLMALEIDE INHIBITOR BIM VIII – SWISSMODEL DATABASE

Μετάλλαξη και Δυσλειτουργίες Σχηματισμός δευτεροταγών δομών φουρκέτας - Ολίσθηση DNA πολυμεράσης ¹ Διατάραξη διαμόρφωσης χρωματίνης – Επιρροή στην έκφραση γειτονικών γονιδίων (π.χ. DMAHP/SIX5, MBNL1) ³ Στρατολόγηση μεγάλου αριθμού CUG-BP1 από τα μεταλλαγμένα μετάγραφα DMPK – Δημιουργία τοξικού συμπλόκου και συσσώρευσή του στον πυρήνα ³ Αύξηση συγκέντρωσης CUG-BP1 και μείωση συγκέντρωσης MBNL1³ – Διατάραξη εναλλακτικού ματίσματος των ClC-1, IR και TNNT3 – Εμφάνιση μυοτονίας, διαβήτη τύπου 2 και καρδιακών προβλημάτων ²

“Processing of DMPK gene and DMAHP genes within normal and DM cells” ³

Μεταλλάξεις και Φαινότυποι ̴50-100 επαναλήψεις: Αργοπορημένη εμφάνιση συμπτωμάτων (late-onset) Καταρράκτης, ήπια μυοτονία ̴100-2000: Κλασσική DM1 Αδυναμία περιφερικού μυϊκού συστήματος και μυών προσώπου – Μυοτονία Καρδιακά προβλήματα – Καρδιομυοπάθειες Διαταραχές ενδοκρινικού συστήματος – Διαβήτης τύπου 2 > 2000: Εκ γενετής DM1 Περιορισμένη κινητικότητα εμβρύου Αυξημένες πιθανότητες θανάτου νεογνού λόγω αναπνευστικής ανεπάρκειας Καθυστέρηση μαθησιακών και κινητικών επιτευγμάτων ²

Διάγνωση Ηλεκτρομυογράφημα: Ταυτοποίηση μυοτονίας Ηλεκτρομυογράφημα: Ταυτοποίηση μυοτονίας Η μοριακή διάγνωση επιτυγχάνεται με τους εξής τρόπους: PCR: Ανίχνευση μήκους επαναλήψεων < 100 Southern Blot: Ανίχνευση μήκους επαναλήψεων > 100 TP-PCR: Ανίχνευση τρινουκλεοτιδικών επαναλήψεων Επαληθεύει την ύπαρξη, δεν υπολογίζει το μέγεθος της επέκτασης¹ SB Dystrophia Myotonica kit: Διαθέτει έτοιμα προπακεταρισμένα αντιδραστήρια έως και 99% ακρίβεια διάγνωσης²

“Schematic of genetic testing used to diagnose DM”¹

Θεραπεία Μυοτονία: Φάρμακα που στοχεύουν στο μπλοκάρισμα των καναλιών Na + Μυϊκή αδυναμία: Χορήγηση φωσφοκρεατίνης  ρύθμιση των ενδοκυτταρικών αποθεμάτων ΑΤΡ Αρρυθμίες: Ηλεκτροφυσιολογικές δοκιμασίες για επαναφορά του καρδιακού ρυθμού Γονιδιακή θεραπεία: Χορήγηση Morpholino, μικρό μόριο-ρυθμιστής ματίσματος του ClC1

Βιβλιογραφία K. Yum, E.T. Wang, A. Kalsotra, “Myotonic dystrophy: disease repeat range, penetrance, age of onset, and relationship between repeat size and phenotypes”, 2017, Current Opinion in Genetics & Development, 44:30-37 G. Meola, R. Cardani, “Myotonic dystrophies: An update on clinical aspects, genetic, pathology, and molecular pathomechanisms”, 2015, Biochimica et Biophysica Acta, 594-606 A. Kumar, S. Agarwal, D. Agarwal, S.R. Phadke, “Myotonic dystrophy type 1 (DM1): A triplet repeat expansion disorder”, 2013, Gene, 226-230

Ευχαριστούμε για την προσοχή σας !