Mutaciones patogénicas en el gen CAPN3 en pacientes con fenotipo inespecífico de LGMD2

Abstract

Las distrofias de cintura (LGMD) son un grupo de distrofias musculares caracterizadas por presentar un deterioro progresivo de los músculos de las cinturas escapular, pélvica y proximales de las extremidades. La LGMD2A es causada por mutaciones en el gen CAPN3, que codifica la proteína calpaína-3, y su diagnóstico se basa principalmente en el análisis de la proteína mediante Western Blot (WB) en tejido muscular y análisis genético. Sin embargo, alrededor del 20-30% de los pacientes con LGMD2A muestra cuantificación normal de la proteína, pero funcionalmente inactiva, debido a mutaciones que afectan su capacidad autocatalítica. Objetivo: Detectar mutaciones en el gen CAPN3 en pacientes con fenotipo de LGMD2 indeterminado y comprobar su efecto sobre actividad autocatalítica. Metodología: Se estudió genéticamente un grupo de 13 pacientes chilenos con características clínicas de LGMD2 que, luego de la evaluación clínica, radiológica y/o histopatológica, no pudieron ser subclasificados en una forma específica de LGMD. El análisis genético se realizó mediante secuenciación masiva de 15 genes causales de LGMD y el análisis proteico se realizó mediante ensayo funcional observado por WB Resultado: En 2 pacientes se encontraron 3 mutaciones posiblemente patogénicas en el gen CAPN3, cuyos pacientes son portadores de los genotipos heterocigotos compuestos c.107delG/c.2362_2363delAGinsTCATCT y c.2105C>T/c.2362_2363delAGinsTCATCT. En el análisis proteico del paciente portador de la mutación missense c.2105C>T, se observaron las bandas de degradación autocatalítica a los 60 y 30 kDa. Discusión: La mutación c.107delG del gen CAPN3 no ha sido reportada previamente, a diferencia de la mutación c.2362_2363delAGinsTCATCT, que ha sido reportada y encontrada en otros pacientes chilenos. La mutación missense c.2105C>T ha sido reportada como posiblemente patogénica; sin embargo la actividad autocatalítica de CAPN3 se encuentra conservada. Conclusión: Los resultados permiten concluir que las mutaciones encontradas no ejercerían su efecto patogénico a través de la alteración de la función autocatalítica de CAPN3.

The limb-girdle muscular dystrophies (LGMD) are a group of muscular dystrophies characterized by progressive weakness and wasting of pelvic and shoulder girdles, and proximal limb muscles. LGMD2A is caused by mutations in the CAPN3 gene, that encodes the protein calpain-3, and its diagnosis is mainly based on Western Blot (WB) analysis of the protein in muscular tissue and genetic analysis. Nevertheless, around 20-30% of patients with LGMD2A diagnosis show a normal protein quantification, but functionally deficient due mutations that affect its autocatalytic properties. Aims: To detect CAPN3 gene mutations in patients with undetermined LGMD2 phenotype and to assess the autocatalytic activity. Methods: A group of 13 Chileans patients with clinical features of LGMD2 that, after the clinical, radiological and/or histopathological evaluation could not be subclassified in a specific form of LGMD was genetically studied. The genetic analysis was done by massive sequencing of 15 genes causative of LGMD, and the protein analysis was done by WB. Results: In two patients 3 possibly pathogenic mutations were found in the CAPN3 gene, patients showing compound heterozygous genotypes c.107delG/c.2362_2363delAGinsTCATCT and c.2105C>T/c.2362_2363delAGinsTCATCT were found. Protein analysis by WB of the patient carrying the missense mutation c.2105C>T, the autocatalytic degradation bands were observed at 60 and 30 kDa. Discussion: The c.107delG mutations of the CAPN3 gene has not been previously reported, unlike the c.2362_2363delAGinsTCATCT mutation, that has been previously reported, in addition to having been found in other Chilean patients. The missense c.2105C>T mutation has been reported as possibly pathogenic; however the autocatalytic activity of CAPN3 is conserved. Conclusion: These results allow us to conclude that the pathogenic mutations described would not exert their pathogenic effect through the alteration of the autocatalytic function of CAPN3.