Presentatie van Myotone Dystrofie type 1 en type 2 in een vijf-generatie familie

Introductie en achtergrond
De myotone dystrofieën (MD) zijn autosomaal dominant overervende multisysteem
aandoeningen. Er zijn op dit moment twee typen myotone dystrofie bekend:
myotone dystrofie type 1 (MD1) en myotone dystrofie type 2 (MD2). Beide
aandoeningen worden primair gekarakteriseerd door myotonie en progressieve
spierzwakte. Naast het vóórkomen van young-onset-cataract, cardiale
geleidingsstoonissen, diabetes mellitus, gastrointestinale klachten en
cognitieve stoornissen bij beide aandoeningen bestaan er ook duidelijke
verschillen tussen MD1 en MD2. Overmatige slaperigheid overdag bijvoorbeeld,
een frequent voorkomend symptoom in MD1, komt niet voor bij MD2 [Tieleman
2010]. De ernstige congenitale vorm van MD1 is afwezig bij MD2.
Myotone Dystrofie type 1 wordt veroorzaakt door een trinucleotide (CTG) repeat
in het DMPK (dystrophia myotonica protein kinase) gen op chromosoom 19q13.3.
Dit gen werd ontdekt in 1992 [Brook 1992; Mahadevan 1992]. Het aantal
CTG-repeats in een stabiel niet-pathogeen DMPK-allel varieert tussen de 5 en
36. Een allel dat meer dan 36 repeats bevat kan instabiel worden overgedragen.
In het algemeen geldt dat een hoger aantal CTG-repeats in opvolgende generaties
binnen een familie correspondeert met een vroeger begin van de ziekte
(anticipatie) en met een ernstiger fenotype [Harley 1993]. Het geslacht van de
ouder speelt een belangrijke rol in de mate van intergenerationele
instabiliteit van de CTG-repeat. De toename van CTG-repeats is over het
algemeen hoger bij maternale transmissie vergeleken met paternale transmissie
[Lavedan 1993].
Myotone Dystrofie type 2 is klinisch ontdekt in 1994 onder de naam Proximale
Myotone Myopathie (PROMM) [Ricker 1994]. Een belangrijk verschil met MD1 is dat
MD2 met name gelokaliseerd is in de proximale spieren in plaats van in de
distale spieren, en dat er frequent sprake is van spierpijn in de aangedane
musculatuur. Daarnaast is er minder vaak sprake van cognitieve stoornissen en
betrokkenheid van de aangezichtsspieren. Het genetisch defect van MD2 is in
2001 opgehelderd en bestaat uit een tetranucleotide (CCTG) repeat in intron 1
van het zink finger protein 9 (ZNF9) gen op chromosoom 3q21.3 [Liquori 2001].
Bij MD2 patiënten is het aantal repeats in het verlengde CCTG extreem variabel,
variërend van 75 tot 11.000 repeats, met een gemiddelde van 5.000 [Liquori
2001]. In tegenstelling tot bij MD1 is er geen significante correlatie tussen
de beginleeftijd van MD2 en het aantal CCTG-repeats [Ranum 2002].

Hoe verklaren nu deze DNA-defecten de ziektebeelden MD1 en MD2? Normaal
gesproken wordt DNA door transcriptie overgeschreven naar pre-mRNA. Dit
pre-mRNA wordt via verschillende processen, waaronder RNA-processing en
splicing, omgezet in mRNA. Daarna volgt translatie, waarbij mRNA wordt vertaald
in een keten van aminozuren, die een eiwit vormen (zie figuur 1). Bij MD
ontstaat bij de transcriptie van het defecte gen het verkeerde pre-mRNA,
namelijk met een verlengde CUG-repeat bij MD1 en een verlengde CCUG-repeat bij
MD2. Dit gemuteerde pre-mRNA vormt met bepaalde eiwitten onoplosbare complexen
waardoor stapeling in de celkern optreedt. Het is direct toxisch doordat het
leidt tot een veranderde activiteit van splicingsfactoren (waaronder CUG-BP en
MBNL1) die nodig zijn bij de vorming van mRNA-transcripts van andere eiwitten.
Hierdoor vindt onder andere een abnormale splicing plaats van het pre-mRNA dat
opteert voor het chloridekanaal CLCN1, wat in spiercellen leidt tot myotonie.
Ook de splicing van andere eiwitten kan niet meer correct plaatsvinden,
waaronder die van insulinereceptoren (wat diabetes mellitus veroorzaakt) en
troponine T (mogelijk hartritmestoornissen) (zie figuur 2) [Turner 2010].

Of Myotone Dystrofie type 1 en type 2 samen kunnen voorkomen is niet bekend en
ook niet te voorspellen. De combinatie van de aanwezigheid van de extreem lange
CCUG-repeat in het ZNF9-gen op chromosoom 3 en de lange CTG-repeat in het
DMPK-gen op chromosoom 19 in de celkern zou lethaal kunnen zijn en kunnen
leiden tot vroege, spontane abortus.
Op dit moment zijn er in de literatuur geen personen beschreven met beide
aandoeningen. Mocht de combinatie van de twee typen MD bestaan, dan zou het
zeer interessant zijn om het fenotype te bestuderen, gezien de overlap maar
juist ook de verschillen tussen beide ziekten.
In Nederland is recent een grote familie bekend geworden waarin zowel
MD1 als MD2 voorkomt, en op DNA-niveau is bewezen. Het betreft een 5-generatie
familie, waarvan genetisch materiaal beschikbaar is van mensen uit geboortejaar
1918 of later (i.e. de tweede tot en met de vijfde generatie). De derde
generatie bestaat uit 14 siblings, de vierde generatie uit 35 personen. Tot op
heden werd bij geen van hen beide diagnosen (MD1 en MD2) gesteld. Ook is het
aantal spontane abortussen niet bekend.
Op grond van de statistiek is bij een kwart van de 14 personen van de
derde generatie beiden typen MD te verwachten. Het feit dat tot dusver bij geen
van de familieleden zowel MD1 als MD2 is gevonden, zou het gevolg kunnen zijn
van de mogelijke letaliteit van de combinatie van beide genetische
aandoeningen. Een tweede mogelijke reden is dat - indien er één van beide
neuromusculaire ziekten wordt gediagnosticeerd - men alle symptomen toeschrijft
aan deze ene ziekte, en de zoektocht naar een tweede ziekte niet wordt ingezet.

Met dit onderzoek willen we deze 5-generatie familie genetisch in kaart brengen
en daarmee de aanwezigheid van MD1 en MD2 objectiveren. We willen nagaan of er
familieleden zijn met beide aandoeningen en inzicht krijgen in het fenotype en
het overervingpatroon van beide ziekten in deze familie. Met deze informatie
kunnen in de toekomst op basis van het klinisch beeld betere voorspellingen
gedaan worden over de aanwezigheid van MD1 en/of MD2, en kunnen deze patiënten
optimaal worden behandeld en begeleid. Wellicht vinden we geen familieleden met
beide aandoeningen maar zijn er juist aanwijzingen zijn dat de combinatie van
beide aandoeningen lethaal is. Ook dit is bij de begeleiding van patiënten
belangrijke informatie.
Van ieder familielid zal voor participatie in het onderzoek schriftelijke
informed consent worden gevraagd. Indien de diagnose MD1 en/of MD2 gesteld
wordt en patiënt aangegeven heeft dat hij/zij de uitslag wil weten, dan wordt
hij/zij telefonisch benaderd voor een afspraak. Tijdens dit aparte consult zal
de uitslag medegedeeld worden, en zal er indien de patiënt één van beide
ziekten heeft direct gestart worden met begeleiding en de symptomatische
behandeling hiervan.

Onderzoeksvraag
Hoe vaak komen de aandoeningen MD1 en MD2 voor bij patiënten van deze
5-generatie familie?

Subvraagstellingen:
* Wat is het fenotype van patiënten met zowel MD1 als MD2?
* Wat is het overervingpatroon bij patiënten met zowel MD1 als MD2?
* Is de aanwezigheid van zowel de MD1- als de MD2-mutatie lethaal?

Relevantie
Door de familie genetisch in kaart te brengen en te onderzoeken of er
familieleden zijn met MD1 en MD2 kan worden onderzocht wat het fenotype en
overervingpatroon is van beide aandoeningen. Deze informatie kan worden ingezet
om patiënten optimaal te behandelen en begeleiden.

Protocol
Één van de leden van de vierde generatie van bovenbeschreven familie is in het
UMC St. Radboud bekend en heeft aangegeven deel te willen nemen aan
wetenschappelijk onderzoek. Via deze proband zullen wij proberen de overige
familieleden te bereiken. Zij zullen telefonisch worden benaderd voor uitleg
over het onderzoek, en worden gevraagd voor deelname aan het onderzoek. Indien
zij hiertoe bereid zijn, zal een informatiebrief opgestuurd worden, waarna ze
een week later telefonisch benaderd zullen worden voor definitieve toestemming
voor deelname.
Het onderzoek zal op één dag gepland worden. De patiënten komen naar het
ziekenhuis, waar eerst een korte anamnese afgenomen zal worden. Vervolgens zal
lichamelijk onderzoek en bloedonderzoek plaats vinden.

Data analyse
Beschrijving van de frequenties van vóórkomen van DM1 en/of DM2 en het
bijpassende fenotype.

Tijdsplanning en inbedding
Totale duur: 4 maanden.
Start: Q3 2012.
Week 0-2: inlezen literatuur.
Week 2-12: patiënten telefonisch en schriftelijk benaderen,
onderzoeksuitvoering.
Week 13-16: data analyse en rapportage.
Rapportage: Q4 2012.

Belasting en risico*s voor de proefpersonen
Eventuele complicaties van een venapunctie zijn: hematoomvorming, nabloeding,
infectieverschijnselen, duizeligheid en een accidentele arteriepunctie. Er zijn
geen risico*s verbonden aan een consult bij de arts.
Patiënten kunnen gebruik maken van een reiskostenvergoeding.
Patiënten kunnen zich desgewenst op ieder tijdstip gedurende de studie
terugtrekken zonder dat dit voor hen consequenties heeft en met iedere denkbare
reden.