ARTÍCULO ORIGINAL
Boletín de la Soc. Oftalmo. de Madrid - N.º 50 (2010)

Correlación genotipo-fenotipo en el glaucoma congénito primario

Morales L1, García-Feijoó J2, Martínez-de-la-Casa JM2, García-Antón M3

Unidad de Superficie ocular. Hospital Clínico San Carlos. Madrid.

1 Licenciada en Medicina.

2 Doctor en Medicina.

3 Diplomada en Óptica y Optometría.

Resumen

Objetivo: Determinar si existe alguna correlación en pacientes con glaucoma congénito primario (GCP) entre la presencia de mutación en los genes CYP1B1, MYOC y FOX y el grado de severidad de la presentación del cuadro.

Material y métodos: Se estudió una serie de 59 casos diagnosticados de GCP. Se les realizó análisis genético incluyendo los genes CYP1B1, MYOC y FOX y fueron recogidos los datos resultantes de la exploración oftalmológica al diagnóstico (edad, presión intraocular (PIO), diámetro corneal, excavación papilar, longitud axial, paquimetría y edema corneal), y de la primera cirugía a la que fueron sometidos (edad, tipo de cirugía, PIO previa y postquirúrgica, tiempo de control).

Resultados: 30 de los 59 pacientes presentaron mutación en el gen CYP (33,3% en homocigosis y 66,7% en heterocigosis), ninguno en el gen MYOC y solo 1 en el gen FOX. Las mutaciones más frecuentes en CYP1B1 fueron Glu387Lys, T404fsX30, A179fsX18 y A355fsX89. Se encontró una diferencia que resultó estadísticamente significativa entre mutados/no mutados (p<0,05) en: edad de diagnóstico (0,48 m vs 4 m), PIO inicial (31,66 vs 23,62 mmHg), edema corneal (86,7% vs 58,6%) y cirugía (trabeculectomía en 46,7% vs 6,9% y goniotomía en 53,3% vs 93,1%) entre los mutados y no mutados.

Conclusión: Los resultados de nuestro estudio avalan la asociación entre la presencia de mutaciones en el gen CYP1B1 y la severidad del cuadro al inicio.

Palabras clave: Glaucoma congénito, CYP1B1, MYOC, FOX, presión intraocular, goniotomía, trabeculectomía.

Abstract

Purpose: to determine the correlation between CYP 1B1, MYOC and FOX genes mutations in primary congenital glaucoma patients (PCG) and on-set clinical severity.

Material and methods: We study a total of 59 index cases with PCG. Clinical ophthalmological data at diagnosis were collected (age, intraocular pressure (IOP), corneal diameter, the average cup/disc ratio, axial length, paquimetry and corneal edema), and initial glaucoma surgery (age, surgical intervention, IOP previous and post-surgery, control time). The genetic study include CYP1B1, MYOC and FOX genes.

Results: CYP1B1 mutations were detected in 30 of 59 patients (33.3% were compound homozygote and 66.7% were heterozygote). One mutation was detected on FOX gene however no mutation was found on MYOC gene. Mutations Glu387Lys, T404fsX30, A179fsX18 and A355fsX89 were the most prevalent among index cases. Statistical differences were found between mutated/non mutated PCG patients (p<0.05): age at diagnosis (0.48 m vs 4 m), IOP initial (31.66 vs 23.62 mmHg), corneal edema (86.7% vs 58.6%), initial surgery (trabeculectomy 46.7% vs 6.9% and goniotomy 53.3% vs 93.1%).

Conclusion: Our study results show the correlation between CYP 1B1 gene mutations and onset clinical severity.

Key words: Congenital Glaucoma, CYP 1B1, MYOC, FOX, intraocular pressure, goniotomy, trabeculectomy.

Introducción

El glaucoma congénito primario (GCP) es considerado una patología poco frecuente, que afecta a 1:10.000 recién nacidos vivos (1). Es debido a un desarrollo anómalo del ángulo irido-corneal interfiriendo al flujo normal del humor acuoso. La inmensa mayoría son esporádicos, sin embargo se ha descrito un patrón de herencia autósomico-recesivo con penetrancia incompleta hasta en un 10% de los casos siendo CYP1B1, MYOC y FOX los genes más frecuentemente implicados. Debemos recordar que las mutaciones en el gen CYP1B1 representan el 85% de los casos de GCP, indicando que son su causa más común.

Si bien la mutación de CYP1B1 también ha sido descrita en otras formas de glaucoma de inicio temprano asociadas a anomalías congénitas del segmento anterior, estas no son consideradas como GCP, así como la anomalía de Rieger o de Peters (2).

El gen CYP1B1 forma parte de la superfamilia del citocromo P450, sintetizando una proteína con actividad catalítica expresada en el ojo fetal y adulto, especialmente en el iris, la red trabecular y el cuerpo ciliar y por ello su implicación en el GCP (1).

El objetivo principal de este estudio es determinar si existe alguna correlación en pacientes con GCP entre la presencia de mutación en los genes CYP1B1, MYOC y FOX y el grado de severidad de la presentación del cuadro.

Material y métodos

Se reclutaron un total de 59 pacientes (59 ojos derechos) con GCP. Fueron incluidos aquellos pacientes diagnosticados de GCP que no habían recibido tratamiento farmacológico ni quirúrgico previo, y excluidos aquellos cuadros asociados a síndromes oculares o sistémicos, así como casos unilaterales y glaucoma juvenil.

El estudio cumplió las normas de la declaración de Helsinki y fue aprobado por el comité de ética.

• A cada paciente se le realizó estudio genético incluyendo los genes CYP1B1, MYOC y FOX. Para determinar la presencia de mutación se obtuvo DNA genómico de leucocitos en sangre. Se obtuvo una muestra de sangre periférica (procesada por el Dr. Escribano y su equipo .Facultad de Medicina, Universidad Castilla la Mancha). Se amplificaron las regiones codificantes de los genes mediante PCR y se secuenciaron mediante secuenciador automatizado.

• Todos los pacientes fueron evaluados clínicamente por especialistas en Glaucoma Congénito. Se recogieron los datos resultantes de la exploración oftalmológica al diagnóstico realizada en quirófano bajo anestesia general (fig. 1): edad, presión intraocular (PIO) mediante el tonómetro portátil de aplanación Perkins, diámetro corneal, excavación papilar, longitud axial, paquimetría y presencia de edema corneal. Así como aquellos datos relacionados con la 1.ª cirugía a la que fueron sometidos, goniotomía vs trabeculectomía (figs. 2 y 3): edad, tipo de cirugía, PIO previa y postquirúrgica y tiempo de control tras la cirugía, con y sin fármacos. Solo se tuvieron en cuenta los resultados correspondientes al ojo derecho para el análisis estadístico.


Fig. 1. Exploración oftalmológica bajo anestesia general en un paciente con glaucoma congénito primario.


Fig. 2. Goniotomía nasal (entrada temporal) en paciente con GCP sin mutación en el gen CYP 1B1.


Fig. 3. Trabeculectomía temporal superior en un paciente con GCP con múltiples cirugías filtrantes previas.

• El análisis estadístico se llevo a cabo mediante el test de χ2 de Pearson para evaluar la asociación de aquellas variables cualitativas y la prueba de la T de Student y la U de Mann-Whitney para las variables cuantitativas por cada grupo de pacientes con/sin mutación y homo/heterocigóticos para la mutación en cuestión. Para todas las pruebas se aceptó un valor de significación estadística del 5% (p<0,05). Se llevó a cabo con el paquete informático SPSS 15.0 para Windows.

Resultados

Estudio genético (análisis de las mutaciones en CYP1B1, MYOC y FOX)

La presencia de mutación CYP 1B1 se encontró en 30 de los pacientes (50,8 %) frente a 29 que no la presentaron (49,2%). En el grupo de casos mutados, 10 de ellos (16,9%) la expresaban en homocigosis y 20 (33,9%) en heterocigosis (2 mutaciones en 12 casos frente a 1 mutación en 8 de ellos).

Se identificaron un total de 9 mutaciones en el gen CYP1B1, la mayoría por tanto en heterocigosis. Las variantes alélicas más frecuentes en nuestra serie de casos correspondieron a las mutaciones Glu387Lys (n=9), T404fsX30 (n=7), R355fsX69 (n=6) y A179fsX18 (n=6). Menos frecuentes lo fueron Arg368His (n=2), Tyr81Asn (n=1), Phe123Leu (n=1), Ala443Gly (n=1) y Leu89Pro (n=1). Sin embargo, cabe destacar que fue Glu387Lys la variante predominante en el grupo de mutados homocigóticos (5 casos) frente a T404fsX30 y R355fsX69, que lo fueron en el grupo de mutados heterocigóticos (6 casos en cada una de ellas).

Solo 1 caso presentó la mutación FOX y ninguno la mutación del gen MYOC.

Correlación fenotipo-genotipo

De los 59 pacientes, 31 eran varones (52,5%) y 28 mujeres (47,5%). Atendiendo a la presencia de mutación del gen CYP1B1, en el grupo de mutados 20 eran mujeres (71,4%) y 10 varones (32,3%), frente a 8 (28,6%) y 21 (66,7%) respectivamente, en el grupo de no mutados, diferencias que resultaron estadísticamente significativas (p = 0,03). La edad media al diagnóstico de los pacientes fue 5,16 meses (DE: 13,01 meses, rango: 0,03-36).

Los resultados obtenidos tras la exploración al diagnóstico se exponen en las tablas I, II y III. Se observaron diferencias entre ambos grupos tanto en la edad al diagnóstico (0,48 m vs 4 m), PIO inicial (31,66 vs 23,62 mmHg), edema corneal (86,7% vs 58,6%) y así como en el tipo de cirugía requerida (trabeculectomía en 46,7% vs 6,9% y goniotomía en 53,3% vs 93,1%) entre el grupo de mutados y no mutados (p<0,05). Por otro lado, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el diámetro corneal, longitud axial, excavación de la papila, y en el tiempo de control tras la cirugía tanto sin tratamiento como con tratamiento.

Considerando únicamente el grupo de mutados, se evaluaron las diferencias atendiendo a la presencia de homocigosis frente a heterocigosis que resultaron estadísticamente significativas en la edad al diagnóstico (18,13 m vs 10,25 m) y PIO inicial (34,3 mmHg vs 28,35 mmHg ) (p<0,05), no así el resto de las variables.

Discusión

El GCP, a pesar de ser una patología poco frecuente, es considerada clínicamente muy relevante dada la corta edad al diagnóstico, las exploraciones sucesivas requeridas a lo largo de la enfermedad así como la necesidad de múltiples cirugías que en muchos de ellos no garantizan el buen control tensional con un pronóstico visual incierto.

En primer lugar, nuestro estudio pone de manifiesto el alto porcentaje de pacientes en los que se asocia la enfermedad con la presencia de mutación en el gen CYP 1B1. Campos-Mollo y col. (1) ya describieron un 34% de casos con mutación tomando una población española de 39 pacientes. Este valor difiere según las poblaciones estudiadas así como del tamaño de las series, con todo ello se ha descrito una prevalencia de 10% en México (3), 20% en Indonesia (4), 40% en Turquía (5) y 50% en Brasil (6).

Las mutaciones que fueron descritas más frecuentemente en poblaciones españolas corresponden con T404fsX30 y R355fsX69 (1), del mismo modo en nuestra serie ambas variantes alélicas se encuentran entre las más prevalentes sin embargo debemos destacar la presencia de Glu387Lys, principalmente en el grupo homocigótico.

Por otro lado, las mutaciones del gen CYP1B1 en heterocigosis fueron un hallazgo predominante frente a homocigosis. Este comportamiento no es típico de la herencia autosómica-recesiva sin embargo ya había sido descrita por otros autores, no así su asociación con la clínica del cuadro. No obstante, a pesar de la aparente asociación de la homocigosis con la severidad del cuadro en nuestros resultados, se hacen necesarios nuevos estudios más específicos que evalúen la relación de ciertas mutaciones en heterocigosis combinando dos variantes alélicas que parecen comportarse clínicamente de modo más agresivo, incluso que las variantes homocigóticas (7).

El estudio genético de los genes CYP 1B1 parece estar íntimamente relacionado con la forma de presentación del GCP (presión intraocular al diagnóstico, edad al diagnóstico…) e incluso con la agresividad del tratamiento quirúrgico requerido para su control, no así el gen FOX y MYOC. Estudios previos ya suponían una edad al diagnóstico menor en los pacientes con mutación frente a los no mutados, no obstante nuestro estudio revela una edad menor en aquellos portadores de la mutación, diferencia que resultó estadísticamente significativa, del mimo modo una PIO al diagnóstico mayor en el grupo de mutados (7).

Si bien el GCP se caracteriza por su mala o nula respuesta a fármacos hipotensores, nuestro estudio revela no solo un cuadro más agresivo en cuanto a clínica inicial sino que destaca la necesidad de recurrir a la trabeculectomía como técnica inicial mayoritaria en los pacientes con mutación positiva, que podría deberse a una PIO mayor al diagnóstico así como mayor edema corneal (1).

En conclusión, los datos obtenidos de nuestro estudio parecen reflejar una íntima asociación entre la presencia de mutación del gen CYP1B1 y la severidad del glaucoma congénito primario, caracterizados por una corta edad al diagnóstico.

Bibliografía

  1. CYP 1B1 mutations in Spanish patients with primary congenital glaucoma: phenotypic and functional variability. Campos-Mollo E, López-Garrido MP, Blanco-Marchite C, Garcia-Feijoó J, Peralta J, Belmonte-Martinez J, Ayuso C, Escribano J. Mol Vis. 2009; 15: 417-31.
  2. Vincent A, Billingsley G, Priston M, Williams-Lyn D, Sutherland J, Glaser T, Oliver E, Walter Ma, Heathcote G, Levin A, Heon E. Phenotypic heterogeneity of CYP1B1: mutations in a patient with Peters´ anomaly. J Med Genet 2001; 38: 324-6.
  3. Zenteno JC, Hernandez-Merino E, Mejía-López H, Matias- Florentino M, Michel N, Elizondo-Olascoaga C, Korder-Ortega V, Casab-Rueda H, García-Ortiz JE. Contribution of CYP 1B1 mutations and founder effect to primary congenital glaucoma in Mexico. J Glaucoma 2008; 17: 189-92.
  4. Sitorus R, Ardjo SM, Lorenz B, Preising M. CYP1B1 gene analysis in primary congenital glaucoma in Indonesian and European patients. J Med Genet 2003; 40: e9.
  5. Batiyeva S, Marfany G, Gonzalez-Angulo O, Gonzalez-Duarte R. Mutational screening of CYP1B1 in Turkish PCG families and functional analyses of newly detected mutations. Mol Vis 2007; 13: 1458-68.
  6. Stoilov IR, Costa VP, Vasconcellos JP, Melo MB, Betinjane AJ, Carani JC, Oltrongge EV, Sarfarazi M. Molecular genetics of primary congenital glaucoma in Brazil. Invest Ophthalmol Vis Sci 2002; 43: 1820-7.
  7. Hollander Da, Sarfarazi M, Stoilov I, Wood IS, Fredrick DR, Alvarado JA. Genotype and phenotype correlations in congenital glaucoma. Trans Am Ophthalmol Soc 2006; 104: 183-95.