INTRODUCCIÓN

El Síndrome (SD) de Down es la causa más común de anomalías congénitas en nuestro medio. Estos niños presentan un cromosoma entero de más (47,XY,+21), que se detecta mediante estudio cromosómico en sangre periférica , en líquido amniótico (amniocentesis) o en muestras de vellosidades coriónicas. Sin embargo estos niños pueden tener asociadas otras anomalías cromosómicas no identificables mediante el estudio cromosómico convencional ^1,2.

Un microarray es una técnica que puede detectar la expresión de miles de genes simultáneamente, con lo que proporciona una visión global del fenómeno biológico estudiado. Los microarrays son dispositivos compuestos de una superficie sólida en la que se han dispuesto, formando una matriz ordenada, miles de sondas de ácido desoxirribonucleico(ADN). Cada sonda se deposita en una localización del microarray que se ha diseñado para identificar un determinado ácido ribonucleico mensajero (estudios de expresión), una determinada secuencia de ADN (identificación de alteraciones genéticas) o un polimorfismo genético (estudios de genotipado), dependiendo del tipo de microarray ^3,4.

Los pacientes varones con un cromosoma sexual o autosoma adicional, suelen presentar un hipogonadismo primario durante la pubertad. Los adultos con trisomía 21 presentan un hipogonadismo con disminución de la espermatogénesis e infertilidad. Se desconoce si este hipogonadismo se establece durante la pubertad o anteriormente pudiendo afectar a otras poblaciones celulares testiculares. La limitada información disponible sobre la función gonadal en los pacientes con trisomía 21 durante la edad pediátrica conlleva el desconocimiento del momento en el que se establece el hipogonadismo ⁵. Debido a la disminución fisiológica de los niveles séricos de gonadotrofinas y testosterona durante la infancia, estos parámetros no son útiles para el estudio de la función hipotálamo-hipófiso-gonadal. Sin embargo, las células de Sertoli permanecen activas durante la infancia y segregan hormona anti-mulleriana (AMH). La AMH permanece elevada desde la vida fetal hasta la pubertad, y después decrece. La determinación de AMH es  por tanto  útil para evaluar el estado funcional del tejido testicular en pacientes prepuberales. La inhibina B es una hormona sintetizada también en las células de Sertoli. La secreción de FSH en respuesta a la LHRH depende de los niveles periféricos de inhibina. La medición de las concentraciones séricas de inhibina B, constituye un marcador de la función de las células de Sertoli, relacionándose negativamente con las concentraciones de FSH en diversas patologías. Por ello puede estar indicado su estudio junto con la determinación de FSH en situaciones de criptorquidia, alteraciones de la pubertad o infertilidad ^6,7.

El hipogonadismo en el varón se define como la incapacidad del testículo para realizar sus funciones y de acuerdo con la edad del sujeto, producir testosterona, espermatozoides o ambos. El hipogonadismo puede ser hipogonadotropo (secundario) producido por insuficiencia hipotálamo-hipofisaria con secreción deficiente de gonadotrofinas (GnRH, LH y FSH). Puede estar producido por anomalías congénitas, procesos tumorales ,endocrinopatías a nivel hipotalámico o hipofisario,etc ⁸. El hipogonadismo hipergonadotropo (primario) es secundario a una insuficiencia gonadal primaria que afecta la producción de testosterona por la célula de Leydig, la producción de esperma de los túbulos seminíferos o ambas. Se caracteriza por la disminución de testosterona y/o producción de esperma con niveles elevados de gonadotrofinas basales ⁹. Las causas pueden ser defectos gonadales primarios, anomalías cromosómicas, diversos síndromes, anomalías de la esteroidogénesis gonadal, yatrogenia, etc. Según el momento del desarrollo en el que se produce la insuficiencia testicular se pueden clasificar en: 1) prenatal, durante la diferenciación sexual; 2) puberal, cuando el eje hipotálamo-hipófiso-testicular debe madurar y producir el desarrollo puberal y 3) edad adulta cuando el testículo asume la producción definitiva de T y espermatozoides ^10,11,12. 

Se presenta el caso de un niño diagnosticado de Sd de Down en período neonatal que desarrolló tras el inicio de la pubertad un hipogonadismo hipergonadotropo. El Sd de Klinefelter (47XXY) se considera la causa más frecuente de hipogonadismo hipergonadotropo en el varón. La prevalencia oscila entre 85 y 223/100.000 varones. También se pueden observar otras cromosomopatías como 48,XXXY, 49,XXXXY y mosaicos con una línea 47,XXY, siendo la incidencia de estas variantes más baja. Como este niño presentaba una talla alta para la población con Sd de Down y un hipogonadismo hipergonadotropo, se hizo un estudio de sondas para cromosomas sexuales (FISH) en mucosa bucal que descartó que pudiera tratarse de un Sd de Klinefelter (mosaico) ^13,14. Ante la sospecha de que presentara una anomalía genética asociada al Sd de Down se aplicó la técnica de microarray  que mostró duplicación en 3 regiones del cromosoma X , no identificadas con el cariotipo convencional ni por el estudio FISH.

El objetivo de este trabajo es señalar que los niños con Sd de Down pueden tener asociadas otras anomalías genéticas no identificadas mediante el estudio cromosómico convencional, y mostrar que con la técnica de microarray se pueden detectar alteraciones cromosómicas hasta ahora indetectables.

CASO CLÍNICO

Varón con Sd de Down que a los 12 años y medio presenta una disminución significativa del tamaño testicular con respecto a los controles previos.

Entre los antecedentes familiares destaca que la madre tuvo la menarquia a los 10 años . La talla materna es de 168 cm y la paterna de 185 cm . Tiene una hermana de 5 años sana.

Entre los antecedentes personales cabe señalar que fue una primera gestación de 39 semanas de madre sin factores de riesgo, motivo por el cual no se hizo amniocentesis. El peso de nacimiento fue de 3240g (-0,15DE), la  longitud de 49cm (-0,58DE) y el perímetro cefálico de 35cm (P50). El niño presentaba un fenotipo Down siendo el resto de la exploración física neonatal normal. Se hizo estudio cromosómico en sangre periférica que confirmó el Sd de Down (47,XY,+21).  A los 7 ^11/12 años  de edad presentó pubarquia con estudio hormonal normal y una edad ósea de 8 años.  A los 10 años de edad se diagnosticó de hipoacusia bilateal (40%) que requirió adenoidectomía con drenajes timpánicos.

A la exploración física: En el control a los 11^7/12  años presenta una  talla de 150,5 cm (P97), con un peso de 41,8 kg (P75-P90) y un IMC de 18 (-0,45DE) , un estadío de  Tanner 3 (P3,A3,G3)  y un volumen testicular de 8cc/8cc. A los 12 ^7/12  años de edad la talla es de 158,5 cm (>P97), con un peso de  46,7 Kg (P75-P90) y un IMC de 18 (-0,65DE). Presentaba un estadío de Tanner 4 (P5,A3,G4) con un volumen testicular de 4cc/4cc. La representación gráfica de los datos antropométricos se presentan en la Figura 1.

Procedimientos diagnósticos: A los 11^7/12 años, en el cribado anual  se realiza la analítica mostrada en la Tabla 1, en la que se observa una FSH aumentada con una LH y testosterona normales. El resto del estudio fue normal. En un control posterior se determinó la inhibina B como marcador de actividad de la célula de Sertoli, que estaba disminuída. A los 12 ^7/12  años de edad, los caracteres sexuales secundarios se habían desarrollado con normalidad pero el volumen testicular había regresado de 8cc a 4cc. Aunque las variaciones fueron muy discretas, la FSH había aumentado respecto al control previo y la inhibina B había disminuido. Ante la disociación entre el volumen testicular y el desarrollo genital, se realizó una ecografía testicular que fue normal y un test de Procrín que confirmó el diagnóstico de hipogonadismo hipergonadotropo primario (Tabla 2).

Se repitió el cariotipo  con más resolución para conseguir una longitud de bandas mayor obteniendo los mismos resultados que en el cariotipo neonatal: 47,XY,+21.

Como el niño tenía una talla alta para la población con Sd de Down con un hipogonadismo hipergonadotropo primario se sospechó que pudiera tener un Sd Klinefelter (mosaico). Se hizo un estudio de sondas para cromosomas sexuales (FISH) en mucosa bucal. Se estudiaron 115 núcleos/metafases observando una señal del cromosoma X y una señal del cromosoma Y. No se observó ningún núcleo con 2 señales del X y una del Y. Se descartó que pudiera tratarse de un Sd de Klinefelter.

A continuación se realizó un estudio genético de array-CGH utilizando la plataforma Cytochip Array Constitutional (Bluegenome) en muestra de sangre periférica. Se obtuvo el siguiente resultado: arr 21q11.2q22.3, arr Xp21.3, arrXq13.2q21.1, arr Xq24q25. Se observan, por lo tanto, tres copias del cromosoma 21 y duplicaciones en tres regiones del cromosoma X. Según el informe aportado por la genetista, estas duplicaciones del cromosoma X pueden estar relacionadas con el Sd de Allan-Herndon-Dudley (300523), la Ataxia sideroblástica y espinocerebelar (301310), el Retraso mental ligado al X 91(309580), 95(300716) y 14(300676), el Sd mielodisplasia alfa-thalasémica (300448), la Deficiencia de fosfoglicerato Kinasa 1 (300653), el  Sd linfoproliferativo ligado al X 1(308240) y 2(300635), el Retraso mental ligado al X con testes pequeños (300354), la Enfermedad de Dent 2 (300555) y el Sd oculocerebrorenal de Lowe (309000). Entre paréntesis se muestra el número OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man). 

Evolución:

De acuerdo con la clínica del paciente y tras estudiar las posibles patologías asociadas a las alteraciones genéticas detectadas con el array-CGH en el portal Orphanet (www.orpha.net)¹⁶ a través del número OMIM y en la literatura, se redujeron las posibilidades diagnósticas a : Retraso mental ligado al X 91(309580), 95(300716) y 14(300676) y al Retraso mental ligado al X con testes pequeños (300354). Sin embargo, si bien estos cuadros cursan con retraso mental e hipogonadismo,  no corresponden a duplicaciones del cromosoma X sino a deleciones o mutaciones inactivadoras en genes del cromosoma X. Dada la dificultad en la intrepretación de los resultados no tenemos todavía el diagnóstico definitivo del paciente.

El paciente no ha precisado, de momento, tratamiento porque se mantiene la producción de testosterona y la velocidad de crecimiento es normal¹⁰.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

Los varones con trisomía 21 presentan distintos grados de alteración testicular con elevación de la LH y FSH y disminución de la espermatogénesis. Hay poca información sobre en qué momento del desarrollo se instaura el hipogonadismo. Como hemos explicado anteriormente sería útil disponer de la determinación de la AMH en la etapa pre-puberal, dato que desconocemos en nuestro paciente. En nuestro caso se inició el desarrollo puberal a la edad normal, llegando a tener un volumen testicular de 8cc/8cc que después fue disminuyendo de forma significativa con el incremento paralelo de FSH y la disminución de la inhibina B ^5,17. La testosterona se ha mantenido en niveles normales pero la LH ha ido aumentado progresivamente. Además presenta una  talla alta en el contexto de la talla esperada en pacientes con Sd de Down. La clínica podía ser secundaria a la trisomía 21 pero existía la posibilidad de que este paciente tuviera asociada otra alteración genética que no se hubiera detectado con el cariotipo convencional. Inicialmente pensamos en la posibildad de que presentara un Sd de Klinefelter (mosaico), por la talla alta para la población con Sd de Down y el hipogonadismo hipergonadotropo¹⁴ . El FISH en mucosa bucal descartó la presencia de mosaicismos ¹⁸. A continuación se hizo el estudio con array-CGH, ya que esta técnica nos permite detectar la expresión de miles de genes simultáneamente, por lo que proporciona una visión más amplia del fenómeno biológico estudiado. Se obtuvieron tres copias del cromosoma 21 y duplicaciones de tres regiones del cromosoma X relacionadas con diversas patologías. Revisamos dichos diagnósticos a traves del portal Orphanet (el portal de las enfermedades raras y de los medicamentos huérfanos) y de la bibliografía e hicimos una interconsulta con la genetista de la Clínica, pero todavía no tenemos el diagnóstico definitivo ^19-25. Estamos pendientes del estudio genético de los padres. Con estos datos podremos mejorar el diagnóstico, tratamiento y pronóstico  del paciente. Es también muy importante el estudio para el consejo genético de la familia. 

La técnica de microarrays ha cambiado la forma de estudiar y abordar los problemas biológicos. Hemos pasado de abordajes en los que se analiza la posible función de un único gen en una determinada enfermedad al estudio de regiones cromosómicas que contienen numerosos genes.  Permiten identificar genes y alteraciones que no es posible identificar utilizando las técnicas convencionales. Todo ello está generando una gran cantidad de nuevos conocimientos sobre las bases moleculares de las enfermedades ^4,26. El próximo paso será trasladar estos resultados a la práctica clínica mediante el desarrollo de metodologías que se puedan implementar de forma sencilla y económica, y de esta manera contribuir a un mejor diagnóstico, pronóstico y terapéutica de las enfermedades pediátricas ²⁷. 

Este caso nos muestra que en los niños afectos de alteraciones cromosómicas que sabemos pueden producir un hipogonadismo, sería útil estudiar la función de las células de Sertoli a través de la AMH ya en la etapa prepuberal para conocer en qué momento se establece el hipogonadismo. Durante la evolución, si ésta no es la prevista, como ha sucedido en nuestro caso, hay que ampliar el estudio genético con los procedimientos habituales ²⁸, y en determinados casos con microarrays, porque estos niños pueden tener otras anomalías genéticas asociadas. 

El problema de estas técnicas de microarrays es el coste y la aplicabilidad clínica ya que todavía resulta difícil interpretar los resultados ³, pero en el futuro será probablemente una herramienta muy útil para el estudio, no tan sólo de enfermedades genéticas sino también de ciertos tumores, enfermedades metabólicas y autoinmunitarias ²⁷. En la actualidad la biología celular y la genética molecular son imprescindibles para conocer mejor la fisiopatología de los procesos endocrinos ²⁹. Probablemente en todo trastorno endocrino existe un componente genético-molecular determinante identificable o no. Estos conocimientos nos permiten, además de mejorar el diagnóstico y el pronóstico, la posibiidad de realizar un consejo genético ³⁰.

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