Una Nueva Mutación Missense en DLL4 en un Paciente Chino con Síndrome de Adams-Oliver

El síndrome de Adams-Oliver (SAO) es un trastorno genético raro caracterizado por defectos congénitos del cuero cabelludo (cutis aplasia) y malformaciones terminales transversas de las extremidades. Descrito inicialmente en 1945, tiene una prevalencia estimada de 1 en 225,000 nacidos vivos. Las características clínicas se extienden más allá de los síntomas principales: aproximadamente el 20% de los pacientes presentan anomalías cardiovasculares, irregularidades vasculares o defectos del sistema nervioso central. La base genética del SAO es heterogénea, con seis genes implicados actualmente en su patogénesis. Las formas autosómicas dominantes se asocian a mutaciones en ARHGAP31, RBPJ, NOTCH1 y DLL4, mientras que las formas recesivas se relacionan con DOCK6 y EOGT. Entre estos, las mutaciones en NOTCH1 representan la mayor proporción de casos (10%), seguidas por DLL4 (6%) en cohortes europeas. Este artículo describe la identificación de una nueva mutación missense en DLL4 en un paciente chino con SAO, ampliando el espectro mutacional y la comprensión fenotípica del trastorno.

Presentación Clínica del Caso

La probanda era una niña de 3 años remitida para evaluación genética al Centro McKusick-Zhang de Medicina Genética. Al nacer, presentaba un defecto cutáneo y craneal de 3 cm × 4 cm en el vértex del cuero cabelludo, cubierto por una fina capa mucosa. A los cuatro meses, la lesión había cicatrizado con alopecia residual localizada [Figura 1A, 1B]. Las anomalías en las extremidades incluían braquidactilia y uñas hipoplásicas o ausentes en manos y pies. Las imágenes radiográficas revelaron agenesia de las falanges distales en los dedos 2º a 5º bilateralmente [Figura 1C]. En las extremidades inferiores, el pie izquierdo mostraba falanges únicas o centros de osificación en los dedos 1º a 4º, con ausencia completa de las falanges del 5º dedo. El pie derecho presentaba defectos similares en los dedos 3º a 5º, junto con ausencia de falanges en los dedos 1º y 2º [Figura 1D]. La ecocardiografía descartó cardiopatías congénitas y los perfiles metabólicos (aminoácidos/acilcarnitinas) fueron normales. La niña exhibía desarrollo cognitivo y físico normal, sin afectación de órganos internos. No había antecedentes familiares de anomalías similares, y se negó consanguinidad parental. El análisis cromosómico identificó una inversión pericéntrica del cromosoma 9 [46, XX, inv(9)], una variante polimórfica común considerada no relacionada con el fenotipo.

Análisis Genético e Identificación de la Mutación

La secuenciación dirigida de genes asociados al SAO (ARHGAP31, DOCK6, RBPJ, EOGT, NOTCH1, DLL4) reveló una mutación missense heterocigota en DLL4 (c.1346G>C), resultando en la sustitución de cisteína por serina en la posición 449 (p.Cys449Ser). Esta variante estuvo ausente en ambos padres, sugiriendo un origen de novo o mosaicismo germinal. La mutación no se registró en bases de datos públicas (dbSNP150, 1000 Genomas, ExAC, HGMD, ClinVar) ni en 200 controles étnicamente emparejados.

El residuo afectado se localiza dentro del dominio tipo 7 del factor de crecimiento epidérmico (EGF) de DLL4, una región rica en cisteínas crítica para la integridad estructural. La alineación multisecuencia demostró conservación evolutiva de Cys449 desde macacos rhesus hasta lampreas, subrayando su importancia funcional. Herramientas in silico predijeron patogenicidad: Polyphen-2 clasificó la variante como «dañina», SIFT como «deleterea» y MutationTaster como «causante de enfermedad». Los algoritmos de empalme (HSF) confirmaron que la mutación no altera las señales canónicas de splicing.

Relaciones Estructura-Función de DLL4 y Panorama Mutacional

DLL4 se ubica en el cromosoma 15q15.1 y codifica un ligando transmembrana para el receptor NOTCH1, crucial en el desarrollo vascular embrionario, la angiogénesis y la determinación del destino celular. La proteína DLL4 consta de cinco dominios: un dominio MNNL N-terminal, un dominio Delta/Serrate/Lag-2 (DSL), ocho repeticiones tipo EGF, un segmento transmembrana y una cola citoplasmática. Estudios estructurales muestran que la activación de NOTCH1 requiere interacciones entre sus repeticiones EGF 11–12 y los dominios DSL/MNNL de DLL4 [Figura 1F]. La disrupción de estas interfaces altera la señalización NOTCH, lo que lleva a disregulación vascular, un mecanismo plausible en la patogénesis del SAO.

Hasta ahora, 14 mutaciones en DLL4 se han vinculado al SAO, incluyendo 12 missense y 2 nonsense [Figura 1F]. La mayoría se agrupan en los dominios EGF (8/14), alterando residuos de cisteína conservados esenciales para los enlaces disulfuro. Por ejemplo, mutaciones como p.Cys404Tyr y p.Cys469Arg afectan los dominios EGF 5 y 8, respectivamente. La variante p.Cys449Ser descrita aquí altera el EGF 7, probablemente desestabilizando la estructura terciaria. Dos mutaciones truncantes (p.Gly544, p.Arg589) ocurren en el dominio citoplasmático, aunque su impacto funcional sigue siendo incierto. Notablemente, la sustitución p.Ala121Pro en el dominio MNNL se correlaciona con fenotipos graves, incluyendo deficiencia de hormona de crecimiento y defectos cardiacos, mientras mutaciones en el dominio DSL (ej. p.Arg217Gln) manifiestan características más leves.

Correlaciones Genotipo-Fenotipo y Variabilidad

La cutis aplasia congénita es casi universal en el SAO relacionado con DLL4, observada en 13/14 casos reportados. Sin embargo, los defectos terminales de las extremidades muestran penetrancia incompleta, variando desde hipoplasia ungueal hasta aplasia digital completa. Anomalías cardiovasculares (ej. defectos del tabique auricular, estenosis pulmonar) ocurren en ~30% de los casos. La ausencia de afectación cardiaca en la probanda resalta la expresividad variable de las mutaciones en DLL4. Factores ambientales, epigenéticos o el fondo genético podrían explicar esta heterogeneidad. Además, la haploinsuficiencia de DLL4 en ratones causa letalidad embrionaria por defectos en la remodelación vascular, sugiriendo que mutaciones hipomórficas en humanos permiten la supervivencia pero alteran vías del desarrollo específicas.

Perspectivas Mecanicistas e Implicaciones Terapéuticas

El eje NOTCH-DLL4 es indispensable para la angiogénesis, particularmente en la especificación arterial y la selección de células líderes/seguidoras durante la ramificación vascular. La pérdida de DLL4 deteriora la migración de células endoteliales y promueve ramificación excesiva, como se observa en modelos murinos. En el SAO, la señalización NOTCH desregulada podría perturbar la vasculogénesis craneal (defectos del cuero cabelludo) o comprometer la angiogénesis de las yemas limbares (reducciones transversales terminales por hipoperfusión). La mutación p.Cys449Ser probablemente reduce la afinidad de unión DLL4-NOTCH1, comprometiendo la transducción de señales. Futuros estudios en modelos celulares (ej. células endoteliales que expresan DLL4 mutante) podrían cuantificar déficits en la activación de NOTCH y probar estrategias terapéuticas para mejorar la señalización residual.

Conclusión

Este estudio reporta la primera mutación en DLL4 (p.Cys449Ser) en un paciente chino con SAO, destacando la relevancia global de DLL4 en este trastorno. La localización de la mutación en un residuo de cisteína conservado del dominio EGF 7 refuerza la importancia de la integridad estructural en la función de DLL4. Aunque las correlaciones genotipo-fenotipo siguen siendo tentativas, la ausencia de defectos cardiacos en este caso subraya la influencia de factores modificadores. La expansión del cribado mutacional en poblaciones diversas optimizará algoritmos diagnósticos y profundizará el conocimiento de la biología de la vía NOTCH.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000000316