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A expressão neurológica e o diagnóstico genético nas síndromes de Angelman, de Rett e do X-Frágil

Neurological manifestation and genetic diagnosis of Angelman, Rett and Fragile-X syndromes
Marielza Fernández Veiga, Maria Betânia Pereira Toralles
J Pediatr (Rio J) 2002;78(Supl.1):s55-s62
RESUMO

Objetivo: discutir os aspectos clínicos, eletroencefalográficos e os mecanismos genéticos de três síndromes neurogenéticas, que se identificam como entidades nosológicas no grupo heterogêneo de patologias que cursam com retardo mental e autismo.

Fontes dos dados: os autores realizaram revisão literária sobre cada síndrome do estudo, atualizando as informações, correlacionando e caracterizando as manifestações neurológicas, assim como a descrição dos mecanismos genéticos e a identificação dos marcadores biológicos.

Síntese dos dados: houve a confirmação de que a síndrome de Rett é uma doença genética, conseqüente à mutação no gene MECP2, com variações clínicas que podem ser explicadas por diferentes mutações nesse gene. A síndrome de Angelman tem quatro mecanismos genéticos responsáveis pela variação fenotípica e pelos diferentes riscos de recorrência. Na síndrome do X-Frágil, o grau de comprometimento cognitivo está relacionado com o número de repetições dos trinucleotídeos.

Conclusões: os diferentes mecanismos genéticos das três síndromes são responsáveis pela variabilidade clínica. Com a identificação de marcadores biológicos, o diagnóstico será mais precoce, ademais, poderão ser identificadas novas e mais sutis formas de expressão.

Introdução

Algumas síndromes neurogenéticas não apresentam alterações dismórficas relevantes, tendo nas características comportamentais e eletrencefalográficas, as manifestações mais importantes para a sua identificação clínica, como ocorre na síndrome de Rett, na síndrome de Angelman e na síndrome do X-Frágil. Essas entidades nosológicas têm em comum a expressão com retardo mental e autismo; entretanto, ademais da variabilidade fenotípica de cada uma, existem as manifestações clínicas mais características, necessárias para o diagnóstico, cuja ocorrência requer um tempo de evolução às vezes prolongado. Para a investigação etiológica, destacam-se as contribuições da genética, com a identificação de marcadores biológicos, que não somente permitem o diagnóstico mais precoce, como também poderão identificar formas leves e atípicas dessas síndromes.

Síndrome de Rett

A síndrome de Rett (SR) é uma doença neurodegenerativa, assim denominada em homenagem ao pediatra austríaco, Dr. Andreas Rett, que a descreveu pela primeira vez, em 1966. Entretanto, a SR só teve real divulgação no meio médico após a publicação da série com 35 casos, por Hagberg e cols., em 1983(1). Até recentemente, sua etiologia era desconhecida, e o diagnóstico baseava-se apenas em critérios clínicos. Em 1999, a identificação da mutação no gene MECP2 (methyl-CpG-binding protein 2) em uma grande proporção de pacientes com diagnóstico clínico de SR confirmou a base genética dessa síndrome(2,3).

Epidemiologia

Inicialmente pensou-se que fosse uma doença rara, mas, em vários estudos, a freqüência estimada foi de 1:10.000 a 15.000 no sexo feminino(4). É considerada uma das principais causas de retardo mental em meninas, com manifestações de autismo em seus estágios iniciais. Foi descrita em todas as raças, e em várias partes do mundo. A SR tem sido considerada uma mutação nova, com herança dominante ligada ao X, que afeta meninas, e é letal no sexo masculino. Entretanto, foram publicados relatos de meninos com fenótipo de SR com cariótipo 47 XXY, assim como se identificou a mutação no gene MECP2 em meninos com encefalopatia neonatal grave(5,6).

Os critérios diagnósticos da SR clássica

Os critérios diagnósticos da SR foram desenvolvidos com o objetivo de haver uma uniformidade necessária aos estudos clínicos e epidemiológicos(7). Embora muitos dos pacientes com SR clássica reúnam a maioria dos critérios necessários, se não todos, o diagnóstico clínico é possível na ausência de todos os critérios de suporte, principalmente nos indivíduos mais jovens. Esses critérios diagnósticos, publicados em 1988, são restritivos e identificam sobretudo pacientes com a apresentação clássica, com o objetivo de assegurar uma população homogênea, que servisse para a identificação de um marcador biológico. Com a identificação de um marcador biológico, é necessário investigar crianças com algumas destas características mais típicas.

Critérios de inclusão:

- períodos pré e perinatais aparentemente normais;
- desenvolvimento psicomotor aparentemente normal, nos primeiros 6 meses;
- perímetro cefálico (PC) normal ao nascer;
- desaceleração do PC entre seis meses a quatro anos (microcefalia adquirida);
- perda temporária da habilidade de utilização das mãos e da capacidade de comunicação, entre seis a trinta e seis meses;
- estereotipias manuais;
- apraxia/ataxia da marcha;
- outras tentativas diagnósticas, entre dois a cinco anos.

Critérios de suporte:

- irregularidades respiratórias (hiperventilações/apnéias);
- anormalidades eletrencefalográficas;
- crises epilépticas;
- espasticidade e distonias;
- escoliose;
- retardo do crescimento;
- atrofias de extremidades (podálicas e perôneas);
- distúrbios vasomotores.

Embora os critérios diagnósticos devam ser considerados no reconhecimento clínico da SR clássica, é importante agora estar atento para a identificação das formas atípicas da SR, em que alguns desses critérios estão ausentes, e que somente com a identificação desse marcador biológico pode haver uma confirmação diagnóstica.

A SR é uma encefalopatia progressiva, em que a idade de início e o predomínio de algumas manifestações clínicas identificam quatro diferentes estágios clínicos. A evolução em estágios e o tempo de duração em cada estágio não têm um padrão regular em todas as crianças. Alguns indivíduos chegam à puberdade sem apresentar características clínicas além do estágio III; outros evoluem muito rapidamente do estágio II para o IV. Essa classificação dos estágios clínicos da SR, proposta por Witt-Engerstrom em 1990(8), difere da anterior(9), principalmente por dar ênfase à capacidade de andar das crianças.

Estágio I ou período de estagnação precoce:

- ocorre entre cinco meses a vinte e quatro meses;
- dura meses;
- caracteriza-se por atraso ou não aquisição de novas etapas do desenvolvimento motor, diminuição ou perda do interesse por jogos ou bincadeiras, interação social pobre, mudança da personalidade e desaceleração do crescimento craniano.

Estágio II ou período rapidamente destrutivo:

- inicia entre um a três anos até 4 -5 anos;
- dura semanas ou meses;
- caracteriza-se por perda das aquisições previamente adquiridas, manifestações autísticas, demência severa, perda da linguagem, estereotipias manuais, tipo Rett, perda da capacidade de usar as mãos (apraxia manual), respiração irregular e períodos de hiperpnéia.

Estágio III ou período pseudo-estacionário:

- inicia na idade pré-escolar e escolar;
- dura anos;
- pode ou não evoluir para o estágio seguinte;
- caracteriza-se por progressão lenta dos sinais/sintomas, discreta melhora da interação social e da expressão dos aspectos emocionais, retardo mental severo, sinais de disfunção motora (hiper-reflexia, espasticidade), estereotipias manuais, episódios de hiperventilação, ataxia/apraxia da marcha mais proeminente, perda de peso, bruxismo e crises epilépticas.

Estágio IV ou deterioração motora tardia:

- inicia após a perda da deambulação;
- dura décadas;
- caracteriza-se por comprometimento motor importante, com tetra ou paraparesias e deformidades posturais (pés em equinismo), que impedem ou restringem a deambulação. Cifo-escoliose e distúrbios tróficos e vasomotores são freqüentes.

Diagnóstico clínico

No diagnóstico clínico da SR, deve ser considerada principalmente a evolução, devido à variabilidade no quadro clínico, que depende da idade do paciente e do estágio da doença no momento da avaliação.

Nos estágios iniciais, as características mais marcantes ainda não se estabeleceram, e as crianças são erroneamente diagnosticadas como portadoras de autismo e/ou atraso no desenvolvimento psicomotor.

O autismo infantil é o diagnóstico mais comum atribuído às meninas com SR, entre um a três anos, quando há predomínio das características autísticas, e as estereotipias não apresentam, ainda, o padrão específico da SR. Apesar de que as características de autismo não estão entre os critérios diagnósticos da SR, as manifestações de autismo, como a falta de socialização, isolamento, ausência de comunicação verbal e não-verbal, são marcantes, e ocorrem até os quatro a cinco anos (início do estágio pseudo-estacionário - estágio III), quando são atenuados ou desaparecem. Entretanto, algumas características comportamentais do autismo na SR apresentam peculiaridades que a diferenciam da síndrome de autismo infantil. A possibilidade de SR deve ser pensada em toda menina com autismo que mantém o contato ocular e o sorriso, o olhar expressivo, não apresenta estereotipias de rodar pequenos objetos, e não mantém objetos presos nas mãos, ou, quando o faz, é por breves períodos.

Com a evolução, após quatro anos em média, surgem as características mais específicas da SR, e o diagnóstico diferencial não oferece dificuldades. As estereotipias manuais do tipo Rett, caracterizadas por movimentos de lavar as mãos ou de mantê-las unidas na linha média; as estereotipias bucomanuais, tendência a manter as mãos à boca; e os períodos de apnéias e hiperventilação facilitam o reconhecimento das crianças com SR. As estereotipias manuais marcam o início do estágio II, e precedem a perda da capacidade de utilização das mãos, uma das características mais marcantes da SR. Essas estereotipias, apesar de serem muito características da SR - e deve ser esta a principal possibilidade diagnóstica em meninas -, não são patognomônicas da SR, são observadas também em crianças com retardo mental de outras etiologias.

A partir de 4-5 anos até o início da adolescência, as crianças com síndrome de Rett evoluem com progressão lenta das manifestações clínicas, e algumas melhoram a interação social; porém, do ponto de vista cognitivo, se comportam como um deficiente mental grave. As estereotipias são marcantes, e há piora da marcha, com um padrão do tipo atáxico-apráxico, com tendência a andar na ponta dos pés. Nesse estágio, chamado pseudo-estacionário, é freqüente o aparecimento de crises epilépticas.

A epilepsia é uma manifestação que ocorre em 50 a 80% das crianças. Existe uma variabilidade na apresentação e na gravidade das crises epilépticas. As mais freqüentes são crises parciais motoras e psicomotoras, ausências atípicas, tônicas generalizadas e atônicas. A síndrome de West pode ser a manifestação inicial, na forma com epilepsia de início precoce da SR. As crianças com SR apresentam episódios de apnéias e de posturas distônicas, que podem ser interpretadas como crises epilépticas, inclusive esses episódios, com freqüência, precedem as verdadeiras crises, e não devem ser interpretados como uma manifestação crítica. Com o avançar da idade, e a progressão da doença, já no estágio IV, as crises costumam reduzir, e às vezes a epilepsia se torna inativa.

O último estágio é definido unicamente pelo período em que a criança não deambula, ou porque perdeu progressivamente a capacidade de andar, ou porque atingiu a adolescência sem adquirir a marcha. Em torno de 20% das crianças não perdem a capacidade de deambulação e, portanto, se mantêm no estágio pseudo-estacionário. O restante perde a deambulação após tê-la adquirido (80% dos casos), ou nunca adquire, constituindo o grupo de pior prognóstico, com evolução rápida do estágio II para o IV.

Características eletrencefalográficas

O eletrencefalograma é o único exame complementar freqüentemente anormal na SR. Apesar de não apresentar nenhum padrão patognomônico, as alterações eletrencefalográficas são suficientemente caracterizadas para contribuir com o diagnóstico da SR, quando associado a uma correlação eletroclínica. Nos estágios iniciais, por exemplo, quando as características mais típicas da SR ainda não apareceram, as anormalidades eletrográficas podem aventar a possibilidade do diagnóstico de SR em meninas com autismo.

As anormalidades eletrencefalográficas mais freqüentemente encontradas são as descargas epileptiformes. Geralmente precedem, ou podem não ter relação com as crises epilépticas. Estão presentes, na maioria das crianças, a partir dos três anos, mas podem ser registradas mais precocemente. São freqüentemente descargas de espículas ou ondas agudas multifocais, porém há um predomínio nas regiões centrais, e, algumas vezes, nas regiões temporais médias, de um ou de ambos os hemisférios cerebrais. Aumentam sua freqüência durante o sono leve e, nas crianças mais jovens, estão restritas ao estágio I e II do sono.

Podem ser assimétricas na sua distribuição, algumas vezes predominando em um ou outro hemisfério; infreqüentes e de baixa voltagem, ou freqüentes e repetitivas, quando geralmente têm amplitude elevada. Esse mesmo padrão eletrográfico é também encontrado em várias entidades nosológicas, como, por exemplo, na epilepsia benigna da infância, com espículas centro-temporais (epilepsia rolândica). Descargas do tipo complexos de espícula-onda lenta, generalizadas a 2-3 ciclos por segundo, também têm sido descritas por alguns autores(10,11). As espículas, nas regiões centrais, podem ser evocadas pela estimulação táctil das mãos(12), e bloqueadas pela movimentação passiva das mãos(13).

Além das descargas epileptiformes, outros achados eletrencefalográficos são encontrados nos pacientes com SR. Com a evolução da doença, ocorre uma desorganização progressiva da atividade de base em vigília e em sono, com desaparecimento do ritmo posterior (alfa) e dos fusos do sono, às vezes predominando em um dos hemisférios. Também é freqüentemente observado na SR a presença de uma atividade rítmica, na freqüência de 3 a 5 Hz, de média voltagem, durante a vigília, sonolência e sono, mais freqüente durante a sonolência, e atividade mais lenta, de 2-4 c/s de grande voltagem, durante o sono(10).

Essas alterações eletrencefalográficas guardam alguma relação com o estágio clínico da SR, e pode-se identificar um padrão eletrencefalográfico evolutivo. Geralmente é normal no estágio 1; desorganização dos ritmos de base, com excesso de atividade lenta e descargas epileptiformes, freqüentes e máximas, nas regiões centrais, no estágio 2; deterioração mais acentuada da atividade de base, espículas multifocais freqüentes e atividade rítmica em vigília e sono, no estágio 3; e atividade de fundo de baixa voltagem, no estágio 4(12).

Formas variantes da SR

A SR em meninas tem um fenótipo mais heterogêneo que o originalmente descrito. Os conhecimentos atuais sugerem que exista um espectro clínico da síndrome, que varia de casos severos, com apresentação clássica, a formas variantes leves. As variantes clínicas são identificadas naqueles pacientes que apresentam alguns sintomas/sinais do fenótipo clássico da SR, mas que mostram uma considerável variação: no tipo e idade de início, na severidade das manifestações clínicas e no perfil do curso clínico. São reconhecidas como variações fenotípicas da SR: a forma frusta da SR, a variante com início precoce de epilepsia, a SR congênita, a variante com período de involução tardio, e a variante com preservação da fala(14). Essas condições podem ser categorizadas como subgrupos de um "Complexo Rett", sendo a forma clássica (80% dos casos) e a variante com preservação da fala as mais freqüentes(15). Entretanto, deve ser considerada a hipótese de que a elevada freqüência dessas formas pode ser explicada por serem as de mais fácil reconhecimento.

Tratamento fisioterápico

Apesar de ser uma doença neurodegenerativa progressiva, essas crianças respondem ao tratamento fisioterápico, com novas aquisições motoras. O treino da marcha deve ser um dos objetivos da fisioterapia motora. Quando estão sob terapia adequada, a maioria adquire, mantém ou recupera a habilidade deambulatória.

Mecanismo genético

A SR constitui um distúrbio de herança ligada ao X, cujo locus está localizado no braço longo do cromossoma X (Xq28)(16,17,19). Em 1999, o gene MECP2 foi identificado nos pacientes com a SR clássica19. A partir de então, mais de 20 tipos de mutações no gene MECP2 foram descritas(20), relacionando-se a variabilidade do quadro clínico com a variação alélica(21). O diagnóstico da SR pode ser realizado através da verificação da alteração molecular, usando técnicas de PCR.

Síndrome de Angelman

Manifestações clínicas

A síndrome de Angelman (SA), assim denominada em homenagem ao pediatra britânico Harry Angelman, foi por este descrita pela primeira vez em 1967, mas só em 1995 se estabeleceram seus critérios clínicos. As características clínicas presentes em todas as crianças com SA são: um grande atraso no desenvolvimento psicomotor desde o nascimento, comprometimento severo da linguagem, deficiência mental grave, marcha atáxica, movimentos involuntários do tipo mioclônico, em associação com um comportamento alegre peculiar, com risos imotivados, movimentos de balançar as mãos semelhantes aos movimentos de marionete, hiperatividade e déficit de atenção. Em torno de 80% dos pacientes apresentam crises epilépticas, padrões eletrencefalográficos característicos e microcefalia. As alterações dismórficas são discretas e bastante variáveis na sua freqüência. As mais características são: face triangular, prognatia, macrostomia, dentes separados, protusão da língua e hipopigmentação. Distúrbios do sono e hipersensibilidade ao calor também têm sido descritos(22).

Assim como a SR, a SA necessita de um tempo de evolução para que as características mais marcantes da síndrome apareçam, e esta seja identificada clinicamente. Existe também uma variação fenotípica na SA, relacionada à faixa etária. Só a partir do 2º e 3º ano de vida é que as características dismórficas mais típicas, assim como o perfil comportamental peculiar, tornam-se evidentes(23). Entretanto, alterações eletrencefalográficas bastante características precedem as manifestações clínicas e a epilepsia, e podem colaborar no diagnóstico precoce da SA, agora possível de ser confirmado laboratorialmente.

A epilepsia na SA não tem um padrão específico, com crises de tipos diversos. As mais freqüentes são crises de ausência atípica, mioclono-astática e crises parcias. A idade de início das crises também é variável (quatro meses até os cinco anos) e sua remissão pode ocorrer em qualquer idade. Convulsão febril ocorre em 30% dos pacientes(23,24).

Também como na SR, a SA é uma causa freqüentemente não reconhecida de retardo mental. O diagnóstico de SA deve ser considerado em todo paciente com retardo mental severo associado à epilepsia. Essas duas síndromes apresentam um quadro clínico superponível, cujas manifestações comuns, além do retardo mental severo, inclui: autismo, microcefalia, distúrbio da fala, ataxia/apraxia da marcha, estereotipias manuais e, ocasionalmente, uma aparência física similar.

Mecanismos genéticos

A SA, assim como a síndrome de Prader-Willi (SPW), constitui um exemplo marcante que ilustra um mecanismo do imprinting genômico, envolvendo uma deleção no braço longo do cromossomo 15 (15q11-q13). Quando a deleção for herdada do pai, a prole manifesta a SPW, na qual o genoma dos pacientes possui informações genéticas em 15q11-q13, que provêm apenas da mãe. Ao contrário, quando a mesma deleção for herdada da mãe, a prole desenvolverá a SA, cujo material genético é apenas do pai. Essa circunstância demonstra claramente que a origem parental do material genético pode influir profundamente na expressão clínica de um afetado.

Assim como para o imprinting genômico, os estudos da SA e da SPW contribuíram para o conhecimento da dissomia uniparental, que ocorre quando as duas cópias do cromossoma 15 são herdadas apenas do pai, o que sugere que o desenvolvimento humano normal exige que os genes da região 15q11-q13 sejam herdados de ambos os genitores.

Na SA, a grande maioria dos casos são esporádicos, mas existem raros casos familiares. Em 75 a 80% dos casos, pode-se observar em nível molecular a deleção da região 15q11-q13 do cromossomo 15 materno. Essa deleção também pode ser demonstrada, em nível citogenético e por FISH, em 50% dos casos(25). No restante dos pacientes, a patologia deve-se a mutações no gene UBE3A, que codifica uma ligase proteína-ubiquitina (20%), por alteração do padrão de imprinting por deleção/mutação no centro de imprinting (2 a 6%), ou por dissomia uniparental do 15 paterno (rara).

Por ter a SA múltiplas causas, considerações devem ser feitas no aconselhamento genético. Os casos resultantes de deleção e de dissomia uniparental têm baixo risco de recorrência (1%); nos casos que decorrem de mutação no gene UBE3A e de mutação no centro de imprinting, herdadas da mãe, o risco de recorrência pode ser tão alto quanto 50%(26). O potencial do risco de recorrência, e a relação entre a severidade do quadro clínico e a alteração molecular já foram demonstradas(27), assim como a correlação entre o fenótipo e o genótipo(28).

O diagnóstico da SA pode ser feito através do estudo molecular, pela técnica de FISH ou cariótipo de alta resolução.

Alterações eletrencefalográficas

O EEG é parte integrante do diagnóstico da SA. Hoje são reconhecidos três padrões eletrencefalográficos, que, quando correlacionados com a clínica, corroboram no diagnóstico da SA.

O padrão delta é o padrão eletrencefalográfico mais precoce da SA, descrito a partir dos quatro meses. Consiste de surtos de ondas delta (2-2,5 Hz), de grande amplitude, com ou sem interposição de pequenas espículas, na maioria das vezes com predomínio anterior. Inicialmente tem um aspecto muito irregular, que lembra um padrão hipsarrítmico. Com a idade, ocorre uma organização progressiva do traçado, com maior regularidade das ondas lentas, e um predomínio das espículas na porção descendente das ondas lentas, nas regiões anteriores, conferindo ao traçado um padrão eletrencefalográfico típico, com ondas delta trifásica frontal - complexo trifásico da SA. Esse padrão persiste na idade adulta, quando as características comportamentais e dismórficas já não são tão evidentes(24).

O padrão teta, o segundo padrão eletrencefalográfico encontrado na SA, é idade-dependente, e desaparece depois da adolescência. Caracteriza-se por atividade teta semi-ritmada de 4-6 Hz, com amplitude de 50-200 v, de projeção nos quadrantes posteriores ou difusa em vigília e sonolência, não influenciada pela abertura e fechamento dos olhos.

O terceiro padrão eletrencefalográfico descrito são paroxismos de espículas ou ondas agudas seguidas por ondas lentas, a 3-4 ciclos por segundo, nas regiões occiptais, desencadeadas pelo fechamento dos olhos.

As alterações eletrográficas, assim como algumas das manifestações clínicas (as características dismórficas e a epilepsia), são mais marcantes nos pacientes com deleção(29). Esta correlação entre o mecanismo genético e o fenótipo tem sido explicada por um maior comprometimento dos genes decodificadores da subunidade 3 dos receptores GABA A. A preservação desses genes levaria a um menor número de alterações eletrencefalográficas, e a uma apresentação clínica menos evidente(30). Nos pacientes sem deleção, principalmente naqueles com dissomia paterna, existe uma maior proporção de exames eletrencefalográficos normais, ou com padrões menos característicos, como padrão delta, com surtos mais curtos ou ausência do padrão teta.

Tratamento das crises epilépticas

As drogas antiepilépticas mais eficazes no controle das crises na SA são o valproato (VPA), o clonazepam (CZP) e a lamotrigina (LTG), em monoterapia, ou em associação VPA e CZP, ou VPA e LTG(31). O topiramato, uma nova DAE que aumenta a transmissão gabaérgica, também tem sido efetiva no controle das crises(32). Deve ser evitado o uso da carbamazepina e da vigabatrina, por induzir ou aumentar a freqüência das crises(