Estudios genético-moleculares de miotonías hereditarias en la población costarricense / Molecular-genetic studies of inherited myotonic conditions in Costa Rica

Resumen Introducción: las miotonías hereditarias son enfermedades del músculo esquelético, clínica y genéticamente heterogéneas, caracterizadas por presentar miotonía (retraso en la relajación muscular). Se dividen en distróficas y no distróficas, las cuales son causadas por mutaciones en el ADN. Objetivo: describir los hallazgos más relevantes sobre algunas miotonías hereditarias en Costa Rica. Metodología: se realizaron estudios genético-moleculares en individuos afectados con una condición miotónica y sus familiares en riesgo genético. Resultados: la mutación de la distrofia miotónica tipo 1 (DM1) se encontró en 246 individuos. Nuestros estudios contribuyeron a mejorar la correlación entre el tamaño de la mutación y la edad de inicio de los síntomas, además, se demostró el papel modificador de algunos otros factores genéticos en la DM1. De las familias de 18 pacientes negativos para la mutación DM1, en ocho se logró identificar una mutación en genes que proporcionan la información para formar canales iónicos. Los análisis de función ayudaron a mostrar que esas mutaciones ocasionan cambios estructurales y estos modifican las propiedades de los canales, provocando una pérdida o ganancia de su función. Conclusiones: este trabajo permitió la clasificación clínica correcta de muchos pacientes, así como explorar las bases genéticas y moleculares de la variabilidad clínica de estas enfermedades, mediante la búsqueda de factores modificadores de la DM1 y los estudios funcionales de mutaciones causantes de canalopatías hereditarias, aspecto clave para asesorar a pacientes y familias y abordar la enfermedad de la forma más adecuada.

Abstract Introduction: Hereditary myotonias are a clinically and genetically heterogeneous group of skeletal muscle diseases characterized by myotonia (delayed muscle relaxation). Clinically, they are classified as dystrophic and non-dystrophic myotonias, which are caused by mutations in the DNA. Aim: Describe the most relevant findings on some hereditary myotonias in Costa Rica. Methodology: Genetic-molecular studies of these diseases were carried out in individuals affected with a myotonic condition and their relatives at genetic risk. Results: The mutation for myotonic dystrophy type 1 (DM1) was found in 246 individuals. We have seen an improvement in the correlations between the size of the mutation and the age of onset of symptoms, in addition we have demonstrated the modifying role of some genetic factors in DM1. Of 18 patients who were negative for the mutation causing DM1, in eight families, a mutation was identified in genes, that provide the instructions for producing proteins called ion channels. Analyzes at the functional level helped to show that these mutations cause structural changes that modify the properties of these channels, causing a loss or gain of channel function. Conclusions: Our studies have allowed a correct clinical classification for many patients with these pathologies, in addition to explore the genetic and molecular basis of the clinical variability of these diseases, by searching for DM1 modifying factors and functional studies of new mutations that cause hereditary channelopathies, which is key to provide genetic counseling to patients and families and treating the disease in the most appropriate way.

Diagnóstico y tratamiento de las miopatías congénitas / Diagnosis and treatment of congenital myopaties

Existen importantes avances en el campo de las miopatías congénitas en los últimos años que obligan a la revisión y actualización constante de este grupo de enfermedades. La identificación creciente de nuevos genes y fenotipos asociados a genes ya conocidos, fue posible en gran medida gracias al avance de las técnicas de secuenciación de nueva generación, cada vez más accesibles. El conocer mejor el espectro fenotípico de estas entidades, permite establecer una correlación fenotipo/genotipo en algunos subgrupos. La mejor compresión de la fisiopatología e historia natural de estas enfermedades, son fundamentales para el desarrollo de nuevas terapias. Los primeros ensayos clínicos en el campo de la terapia génica ya son una realidad y están mostrando resultados positivos, creando una nueva expectativa en paciente, familiares y especialistas, lo que se verá reflejado en la necesidad de adaptar los protocolos de atención, diagnóstico y tratamiento de algunas de estas entidades. Es fundamental que los neuropediatras, pediatras, fisioterapeutas y otros profesionales involucrados en el cuidado de estos pacientes, estén informados y actualizados de los avances en este grupo de enfermedades.

Important advances have been made in the field of congenital myopathies in recent years, forcing clinicians to constantly review and update this group of diseases. The increasing identification of new genes and phenotypes associated with already known genes has been possible to a great extent thanks to the development accomplished in next generation sequencing techniques, which are increasingly accessible. Knowing better the phenotypic spectrum of these entities allows to establish a phenotype/genotype correlation in some subgroups. The best understanding of the pathophysiology and natural history of these diseases are fundamental to design new therapies. The first clinical trials in the field of gene therapy are already a reality and are showing positive results, creating a new expectation for patients, families and specialists, which will be reflected in the need to adapt the protocols of care, diagnosis and treatment of some of these entities. It is essential that pediatric neurologists, pediatricians, physiotherapists and other professionals involved in the care of these patients are informed and updated on the advances in this group of diseases.

Novel CLCN1 Mutations and Clinical Features of Korean Patients with Myotonia Congenita

Myotonia congenita (MC) is a form of nondystrophic myotonia caused by a mutation of CLCN1, which encodes human skeletal muscle chloride channel (CLC-1). We performed sequence analysis of all coding regions of CLCN1 in patients clinically diagnosed with MC, and identified 10 unrelated Korean patients harboring mutations. Detailed clinical analysis was performed in these patients to identify their clinical characteristics in relation to their genotypes. The CLCN1 mutational analyses revealed nine different point mutations. Of these, six (p.M128I, p.S189C, p.M373L, p.P480S, p.G523D, and p.M609K) were novel and could be unique among Koreans. While some features including predominant lower extremity involvement and normal to slightly elevated creatine kinase levels were consistently observed, general clinical features were highly variable in terms of age of onset, clinical severity, aggravating factors, and response to treatment. Our study is the first systematic study of MC in Korea, and shows its expanding clinical and genetic spectrums.

Clinical and molecular diagnosis of a Costa Rican family with autosomal recessive myotonia congenita (Becker disease) carrying a new mutation in the CLCN1 gene

Myotonia congenita is a muscular disease characterized by myotonia, hypertrophy, and stiffness. It is inherited as either autosomal dominant or recessive known as Thomsen and Becker diseases, respectively. Here we confirm the clinical diagnosis of a family diagnosed with a myotonic condition many years ago and report a new mutation in the CLCN1 gene. The clinical diagnosis was established using ocular, cardiac, neurological and electrophysiological tests and the molecular diagnosis was done by PCR, SSCP and sequencing of the CLCN1 gene. The proband and the other affected individuals exhibited proximal and distal muscle weakness but no hypertrophy or muscular pain was found. The myotatic reflexes were lessened and sensibility was normal. Electrical and clinical myotonia was found only in the sufferers. Slit lamp and electrocardiogram tests were normal. Two affected probands presented diminution of the sensitive conduction velocities and prolonged sensory distal latencies. The clinical spectrum for this family is in agreement with a clinical diagnosis of Becker myotonia. This was confirmed by molecular diagnosis where a new disease-causing mutation (Q412P) was found in the family and absent in 200 unaffected chromosomes. No latent myotonia was found in this family; therefore the ability to cause this subclinical sign might be intrinsic to each mutation. Implications of the structure-function-genotype relationship for this and other mutations are discussed. Adequate clinical diagnosis of a neuromuscular disorder would allow focusing the molecular studies toward the confirmation of the initial diagnosis, leading to a proper clinical management, genetic counseling and improving in the quality of life of the patients and relatives.

La miotonía congénita es una enfermedad muscular caracterizada por miotonía, hipertrofia y rigidez. Se presenta con dos patrones de herencia, autosómica dominante en cuyo caso recibe el nombre de miotonía de Thomsen, o autosómica recesiva conocida como miotonía de Becker. En este trabajo se confirmó el diagnóstico clínico presuntivo hecho hace algunos años en una familia con una condición miotónica y se reporta una nueva mutación en el gen CLCN1. El diagnóstico clínico se estableció después de estudios oculares, cardíacos, neurológicos y electrofisiológicos. El diagnóstico molecular fue hecho mediante la PCR, SSCP y secuenciación del gen CLCN1. El caso índice y los otros individuos afectados exhibieron debilidad muscular proximal y distal, pero no se encontró hipertrofia ni dolor muscular. Los reflejos miotáticos estuvieron disminuidos y la sensibilidad fue normal. Se encontró miotonía clínica y eléctrica solo en los individuos afectados. Las pruebas de lámpara de hendidura y electrocardiograma resultaron normales. Dos individuos afectados presentaron disminución de las velocidades de conducción sensitiva y latencias distales sensoriales prolongadas. El cuadro clínico concuerda con la miotonía de Becker, lo cual se confirmó con el hallazgo de una mutación responsable de la enfermedad en el gen CLCN1 (Q412P), la cual se encontró en la familia y estuvo ausente en 200 cromosomas provenientes de la población general. No se encontró miotonía latente, por lo que probablemente la habilidad de causar este signo subclínico es intrínsica de cada mutación. Afinar el diagnóstico clínico diferencial de las enfermedades neuromusculares permitiría enfocar los estudios moleculares hacia la confirmación del diagnóstico inicial en forma eficiente, lo cual permitiría un manejo clínico y asesoramiento genético más adecuados y una mejora en la calidad de vida de los pacientes y sus familias.

Becker's variant of myotonia congenita in two siblings--a clinico-genetic study.

We report a family of a brother and sister of myotonia congenita, conforming to autosomal recessive transmission (Becker's variety). To the best of our knowledge, no account of a family of autosomal recessive myotonia (Becker's disease), has earlier been reported from India.