Análisis de la secuencia del gen DCDC2 asociado a Dislexia ... · 4.3 Teorías y déficits causales de la dislexia del desarrollo ... Protocolo para la amplificación por PCR………………………………

Análisis de la secuencia del gen DCDC2 asociado a Dislexia Evolutiva en una muestra de pacientes colombianos

Gineth Alexis López Colorado

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Medicina

Maestría en Neurociencias

Bogotá, Colombia

2016


Gineth Alexis López Colorado

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Neurociencias

Director:

JUAN JOSÉ YUNIS LONDOÑO MD, MSc

Profesor Titular

Grupo Patología Molecular – Universidad Nacional de Colombia

Codirectora:

MARÍA FERNANDA LARA DÍAZ MSc., PhD

Profesora Asociada

Departamento de Comunicación Humana – Universidad Nacional de Colombia

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Medicina

Maestría en Neurociencias

Bogotá D.C. Colombia

Junio de 2016

A mi preciosa hija, María Isabel.

Cada persona debe trabajar para su mejoramiento y

al mismo tiempo participar en la responsabilidad

colectiva de toda la humanidad.

Marie Curie

Agradecimientos

El presente proyecto es un trabajo colaborativo de instituciones y personas que participaron

para su adecuada realización.

En primer lugar agradezco a la Dirección de Investigación Sede Bogotá (DIB) por financiar el

proyecto y a la Maestría en Neurociencias de la Universidad Nacional por haberme vinculado

en su programa y permitirme aprender así como también por posibilitarme el uso de espacios y

materiales de la institución.

Quisiera hacer extensiva mi gratitud a la Liga Central Contra la Epilepsia, Colegios Nueva

Esperanza I.E.D., Colegio Alfonso López Pumarejo I.E.D y el Gimnasio Moderno San Sebastián

por permitirme el acceso a sus historias y contacto con los pacientes vinculados al proyecto. A

los niños y niñas y familias por su participación y confianza en la investigación.

Me gustaría agradecer de manera especial al Doctor Juan José Yunis Londoño, director de

esta investigación, por el interés mostrado en mi tema de investigación, la orientación en la

parte molecular y administrativa, el seguimiento, el apoyo y la confianza continúa de la misma.

De la misma manera agradezco a la Doctora María Fernanda Lara Díaz, codirectora de la

investigación, por la orientación fundamental en la consecución del desarrollo teórico y práctico

del diagnóstico de la Dislexia.

Agradezco al Doctor Diego Fernando Espíndola Abril por el interés mostrado por mi trabajo,

explicación de la aplicación de la prueba Evaluación Neuropsicológica Infantil y las sugerencias

dadas frente a la parte clínica de la investigación.

Un reconocimiento a mis compañeros de Laboratorio del Instituto de Genética de la

Universidad Nacional (IGÚN) principalmente al profesor Andrés Mauricio Pinzón, Carlos

Eduardo Arboleda, Angélica Alarcón e Irene Riveros y compañeros de la Maestría en Genética

quienes con sus explicaciones orientaron el aprendizaje en técnicas del laboratorio y análisis de

la información.

A mi familia y a mis amigos por su colaboración, tiempo, ánimo y apoyo incondicional durante el

tiempo que se desarrollo el proyecto.

A todos ellos, muchas gracias.

5

Resumen

Introducción. La Dislexia Evolutiva o Trastorno Específico de la Lectura es uno de los trastornos neuroconductuales más frecuentes, con tasas de prevalencia entre el 5% al 17%, se caracteriza por una alteración en la capacidad para desarrollar la lectura con fluidez y precisión en sujetos con capacidades sensoriales y oportunidades educativas adecuadas. La dislexia ha sido asociada con los alelos del STR READ1, un polimorfismo de repeticiones cortas en tándem en el intrón 2 del gen DCDC2. Objetivo: Se analizó la deleción y los alelos de READ1 ubicados en el intrón 2 del gen DCDC2 en pacientes colombianos con Dislexia en edades comprendidas entre los 7 y 16 años de edad. Materiales y métodos. La selección de pacientes se realizó teniendo en cuenta historia clínica y escolar, adicionalmente se aplicó la batería Evaluación Neuropsicológica Infantil (Matute, et al., 2007) para determinar su desempeño en las medidas de fluidez, precisión y comprensión lectora. El ADN se obtuvo de sangre venosa o de células bucales. Se analizó la deleción mediante amplificación por PCR convencional seguidas de electroforesis y los alelos de READ1 mediante Secuenciación. Resultados. Se encontró diferencia estadísticamente significativa entre pacientes con dislexia vs controles en los alelos del gene DCDC2 (p=>0,02004), de igual forma, en el análisis de subgrupos, la presencia del alelo D en el grupo de Dislexia de Superficie mostró una asociación estadísticamente seignificativa. (p=0.0028). Conclusión. Este estudio relacionó la dislexia con la deleción y los alelos de READ1 ubicados en el intrón 2 del gen DCDC2 descritos en estudios previos, lo que sugiere que su asociación podría ser un factor de susceptibilidad para el componente genético cognitivo y la lectura en las lenguas transparentes como el español. Palabras Clave. Dislexia Evolutiva, gen DCDC2, Deleción, Alelos READ1 (elemento regulador asociado a la dislexia 1), STR (repeticiones cortas en tándem) y Colombia.

6 Análisis de la secuencia del gen DCDC2 asociado a

Dislexia Evolutiva en una muestra de pacientes colombianos

SUMMARY

Introduction: Dyslexia or Specific Reading Disabilities are neurobehavioral disorders that affect between 5% to 17%, of school-aged children, depending on the criteria used to make the diagnosis, and it is characterized as a heterogeneous disorder that compromises the ability of reading and spelling in subjects despite adequate sensory skills and schooling opportunities for learning. Previously, READ1 alleles, a polymorphic short tandem repeat compound within intron 2 of risk gene DCDC2, was associated with dyslexia. Objective: We assessed the interactions between the deletion and alleles of READ1 within intron 2 of risk gene DCDC2 in Colombian patients with Dyslexia among children between 7 and 16 years of age. Materials and methods: Medical and school history was used for patient selection. The Child Neuropsychological Evaluation Battery (Matute, et al., 2007) was applied to determine their performance on measures of fluency, accuracy and reading comprehension. DNA was obtained from venous blood or buccal cells. Deletion was analyzed by conventional PCR amplification and electrophoresis followed READ1 alleles by sequencing. Results: A statistically significant association between Dislexia and the DCDC2 deletion allele was found (p value=>0,02004). Furthermore, the presence of the allele “D” was found to be statistically significant associated with surface dislexia (p 0.0028). Conclusion: This study linked dyslexia with the deletion and READ1 alleles located within intron 2 of the DCDC2 gene described in previous studies, suggesting that his association could be a susceptibility genetic factor for cognitive and reading components, in transparent languages such as Spanish. Key words: Developmental dyslexia, DCDC2 gene, Deletion, Alleles READ1 (regulatory element associated with dyslexia 1), STR (Short Tandem Repeat) and Colombia.

7

Contenido

Pág.

Resumen………............………………………………………………………………………….V

Lista de figuras………………………………………………………...…………………………IX

Lista de figuras………………………………………………………...………………………….X

Introducción………………………………………………………………………………………XI

1.Planteamiento del problema……………………………………………………………….15

2. Justificación………………………………………………………………………………….18

3. Objetivos………………………………………………………………………………………19

3.1 Objetivo General…………………………………………………………………………….19

3.2 Objetivo Específico…………………………………………………………………………19

4. Marco Teórico…………………………………………………………………………………20

4.1 Naturaleza de las dificultades de la lectura ..................................................... ……..20

4.2 Manifestaciones comportamentales de la Dislexia .................................................. 23

4.3 Teorías y déficits causales de la dislexia del desarrollo ........................................... 24

4.4 Bases neurobiológicas de la dislexia ...................................................................... 29

4.5 Neurogenética de la Dislexia .................................................................................. 31

5. Metodología ............................................................................................................. 42

5.1 Población de estudio….. .......................................................................................... 42

5.2 Instrumentos ........................................................................................................... 43

5.3 Procedimientos........................................................................................................ 44

5.4 Diseño Experimental ............................................................................................... 46

5.5 Análisis estadístico .................................................................................................. 47



6. Resultados ............................................................................................................... 48

6.1 Frecuencias genotípicas .......................................................................................... 48

6.2 Frecuencias Alélicas ................................................................................................ 49

6.3 Análisis de los Subgrupos de Dislexia ..................................................................... 49

7. Discusión y Conclusiones ...................................................................................... 54

7.1 Discusión ................................................................................................................. 54

7.2 Conclusiones ........................................................................................................... 56

6.3 Limitaciones del estudio y recomendaciones ........................................................... 57

Anexos…………………………………………...…………………………………………………58

Glosario…………………………………………………………………………………………….65

Bibliografía…………………………………………...……………………………………………69

9

Lista de figuras

Pág.

Figura 1: Modelo para la lectura. ..................................................................................................... 23

Figura 2: Los sistemas neurales compensatorios de las personas con dislexia. ........................... 31

Figura 3: Patrones candidatos de expresión génica en el cerebro ................................................. 35

Figura 4: Interacción de Doublecortin en la migración neuronal………………….………………… 38

Figura 6: Diseño Experimental………………………………………….……….……...……..………....48

Figura 7: Fotografía de una amplificación de PCR (homocigotos y heterocigotos)….…….....……51

Figura 8: Electroferograma con estructura completa de las Unidades 1 y 2 obtenido mediante Software SeqScape. ... 61

Figura 9: Electroferograma con paciente heterocigoto con deleción de una unidad. .................... 61

Figura 10: Supresión de las unidades 1 y 2 de la secuencia. ......................................................... 62

Figura 11: Secuencia de paciente homocigoto (I/I) mediante Software MSR.………………...…... 63

Figura 12: Descomposición de la secuencia en “alelo mayor” y “alelo menor” en paciente heterocigoto. ... 63



Lista de tablas

Pág.

Tabla 1: Tipos de Dislexia en español…..………………………………………………………………………...26

Tabla 2: Revisión de GWAS publicados…………………………………………………………………..………33

Tabla 3 Datos Sociodemográficos…………………………………………….………..……..…………….…….42

Tabla 4: Distribución de los alelos del STR READ1 y la Deleción en el intrón 2 del gen DCDC2...............54

Tabla 5: Frecuencias genotípicas de los alelos d READ1 en pacientes en los grupos…………………......51

Tabla 6: Frecuencias alélicas para el STR READ1 del gen DCDC2.………................................................52

Tabla 7: Frecuencias alélicas de READ1 en las diferentes cohortes………………..……………….............52

Tabla 8. Distribución de los genotipos en los Subgrupos………………………………………………………54

Tabla 9. Distribución de los alelos en los Subgrupos………………………………………………..…............54

Tabla 10. Condiciones de amplificación por PCR para la Microdeleción y el polimorfismo STR READ1...59

Tabla 11. Protocolo para la amplificación por PCR………………………………….…………………………..60

11

Introducción

El Trastorno Específico de la Lectura o Dislexia Evolutiva es uno de los trastornos

neuroconductuales más frecuentes en la edad escolar, con una prevalencia reportada que oscila

entre el 5% a 10% e incluso hasta 17,5%; esta amplia gama es el resultado de diferentes

factores tales como las características clínicas, la variación en la definición, los criterios de

diagnóstico y la lengua materna (Paracchini, et al., 2007) y a partir de estudios con gemelos, se

estima que la influencia genética es de 60-70% (Wilke, et al., 2009).

De acuerdo con el Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales de la Asociación

Estadounidense de Psiquiatría DSM-5 (APA, 2015), el Trastorno de la Lectura es definido como

la dificultad significativa en el rendimiento en las pruebas de deletreo, decodificación, fluidez,

entonación y comprensión, y que se sitúa sustancialmente por debajo del esperado en función de

la edad cronológica, del coeficiente de inteligencia y de la escolaridad propia de la edad.

En cuanto a su definición y etiología, se ha dado un considerable progreso en todos los niveles

de análisis en los últimos años. A un nivel neuropsicológico, la teoría fonológica sigue siendo la

que ofrece mayor evidencia, aunque cada vez es más claro que los problemas fonológicos

interactúan con otros factores de riesgo de tipo cognitivo (Ramus, et al., 2003). Desde el

enfoque neurobiológico, las investigaciones recientes confirman que la dislexia se caracteriza por

una disfunción de la cadena de habla hemisferio izquierdo normal y también implica un desarrollo

anormal de la sustancia blanca. Otros estudios demuestran que muchas diferencias neurales

observadas reflejan causas y no los efectos de la dislexia. En un nivel de riesgo etiológico, se

han identificado seis genes candidatos han sido identificados (Peterson & Pennington, 2012).

Estudios previos independientes han sido desarrollados en el Reino Unido, Estados Unidos y

Japón y han identificado loci de riesgo y genes candidatos que parecen ser muy prometedores

para una mejor comprensión de la Dislexia (OMIM 608706), pero que han aportado muy poca

información sobre los mecanismos moleculares (Powers, et al., 2013).



En el presente documento se realizó una caracterización de algunos de los genes más

relacionados con la Dislexia (Trastorno Específico de la Lectura), término que se utilizará de aquí

en adelante para fines de este documento, y se analizó específicamente la secuencia del

DCDC2, un gen miembro de la familia doublecortin, que se encuentra en el cromosoma 6p22,3 y

en el que se identificó dentro de su intrón 2, una microdeleción (BV677278) de 2445 pb que

codifica polimorfismo tipo STR dentro de sus puntos de interrupción (Meng, et al., 2011).

Recientemente, se demostró que BV677278 se une a ETV6, una proteína nuclear expresada

en el cerebro con alta especificidad y que es capaz de modular la expresión del gen DCDC2

desde la región promotora. También se refirió que los patrones de activación en áreas del

cerebro relacionadas con la lectura, medidas por resonancia magnética funcional, están

influenciados por alelos de BV677278, los cuales se asocian específicamente con discapacidad

en pruebas de lectura y ortografía de una sola palabra (Powers, et al., 2013).

El objetivo de este estudio fue verificar los hallazgos recientes de los estudios realizados en

Estados unidos, Japón y Europa en una cohorte colombiana de casos y controles, ya que es

importante para establecer la asociación en varios idiomas dadas las diferencias en el tipo de

correspondencia entre la forma fonológica y ortográfica, siendo el español una lengua de

ortografía transparente. Para la selección de pacientes se administró la batería Evaluación

Neuropsicológica Infantil (Matute, et al., 2007) para determinar su desempeño en las medidas de

fluidez, precisión y comprensión lectora. Posteriormente se el ADN se obtuvo de sangre venosa

o de células bucales, las cuales se procesaron en el Laboratorio de Neurociencias del Instituto

de Genética de la Universidad Nacional de Colombia. Se analizó la deleción y los alelos del STR

READ1 mediante amplificación por PCR seguidas de electroforesis en gel de Agarosa.

Finalmente, para la identificación de alelos heterocigotos y homocigotos sin la deleción, se

realizó una secuenciación en Sanger y el análisis se llevó con los programas SeqScape V.5.4

(Biosystems, 2003) y Mixed Sequence Reader (Chang, et al., 2012). En el presente documento

se proporciona un glosario de términos genéticos y psicológicos para los lectores que no están

familiarizados con los términos técnicos correspondientes a cada área.

13

1. Planteamiento del problema

La dislexia es una discapacidad oculta; las personas que la presentan son a menudo

brillantes y no tienen signos externos de un problema. Para muchos, esto representa un

obstáculo significativo debido a su dificultad para la lectura, por definición, inesperada, y parece

que tienen todo el equipamiento cognitivo necesario para ser buenos lectores, por lo que los

niños disléxicos están a menudo sin diagnosticar, mal diagnosticados, o peor, acusados de no

esforzarse lo suficiente o de no estar motivados o de ser "perezosos". Dado que las personas

que son disléxicas no tienen signos visibles de su dificultad, muchos incluso ponen en duda la

existencia misma de la dislexia (Shaywitz, 2003).

La dislexia representa el prototipo por excelencia de un trastorno específico del aprendizaje,

interfiere significativamente en el rendimiento académico o las actividades de la vida cotidiana

que exigen habilidades para la lectura en pacientes que la presentan. Una de las mayores

dificultades a las que se enfrentan estas personas es encontrar un diagnóstico e intervención

adecuados; por lo cual se hace necesario establecer la correlación con la base genética y cómo

las causas (neurológicas, cognitivas y sensoriales) o los factores ambientales como el estilo de

aprendizaje de lectura y los comportamientos lectores pueden incidir en el desarrollo de este

trastorno (Ardila, et al., 2006).

En los últimos años se ha impuesto el modelo de déficit fonológico como base cognitiva que

permite entender la dislexia. Dicho modelo, a la luz de las últimas investigaciones en genética y

en psicología cognitiva, no ofrece una respuesta totalmente satisfactoria a diversos pormenores

relacionados con la comorbilidad y ciertas características de la dislexia (Artigas, 2009). Los

trastornos asociados más comunes con la dislexia, y que repercuten directamente en el

aprendizaje, agravando más las dificultades manifiestas son el Trastorno de Escritura,

Trastorno por Déficit de Atención con o sin Hiperactividad (TDAH), el Trastorno del cálculo, el

Trastorno de la coordinación y los trastornos afectivos y/o comportamentales (Alvarado, et al.,

2007) y el Trastorno Especifico del Lenguaje (Bishop & Snowling, 2004).

Sin duda, la habilidad para la lectura está depositada en los genes, dada la alta heredabilidad

que se pone en evidencia al comparar la coincidencia entre gemelos homocigotos y dicigotos.



Sin embargo, difícilmente se puede pensar en ‘genes alterados’, puesto que la lectura, como se

ha dicho, es un invento reciente en la humanidad siendo dependiente de la cultura. En este

caso, los genes se supone que influirán simplemente en la facilidad o dificultad para aprender

una técnica inventada por el hombre. No obstante, es coherente admitir que distintas

combinaciones genéticas pueden influir favorable o desfavorablemente en la habilidad lectora.

Los genes relacionados con la dislexia tienen unas características que comparten una parte

importante de los genes implicados en los trastornos cognitivos del desarrollo. Los genes

cognitivos se caracterizan por ser cuantitativos y pleiotrópicos. Además, en el campo de los

trastornos del neurodesarrollo, dichos genes se implican de modo poligénico y con

heterogeneidad (Artigas, 2009).

Estas investigaciones implican lugares específicos del cerebro donde los genes relacionados

con la lectura y el lenguaje se expresan, y probablemente se alteran permitiendo el desarrollo

de la dislexia. Al menos catorce genes candidatos han sido propuestos para la dislexia, pero

hasta la fecha algunos tienen poca evidencia de apoyo. Dentro de los tres loci asociados a la

dislexia más replicados, se han identificado cuatro genes candidatos: DYX1C1 en DYX1 en el

cromosoma 15q21, DCDC2 y KIAA0319 en DYX2 en el cromosoma 6p21, y ROBO1 en DYX5

en el cromosoma 3p12-q12 (Raskind, et al., 2013).

En estudios previos también se identificó y genotipificó una deleción de 2445pb, y un STR

compuesto dentro de sus puntos de interrupción, en el intrón 2 del gen DCDC2. Esta

microdeleción (GenBank BV677278) es altamente polimórfica, rica en purina y abarca una

repetición corta en tándem (STR). En el estudio de Meng (2005), se puso de manifiesto que

cuando la microdeleción se combinó con varios de los más raros alelos del STR, se observó

una fuerte asociación con endofenotipos para la discapacidad de la lectura (DL).

En la investigación realizada por Powers y colaboradores (2013), se replica y amplía la

asociación previa entre BV677278 con discapacidad de la lectura (DL) y el trastorno del

lenguaje (TL), y se demuestra que al menos dos de sus alelos confieren riesgo de un efecto

perjudicial sobre la lectura y el lenguaje y que éstos interactúan genéticamente con un

haplotipo de riesgo del gen KIAA013 que influye en el lenguaje, la lectura y el coeficiente

intelectual.

15

De acuerdo con los hallazgos encontrados en otras cohortes y evidenciando la importancia de

corroborar sus mecanismos moleculares en lenguas como el español, en este proyecto se quiso

analizar en una muestra colombiana de casos y controles, si la relación entre la presencia de la

deleción y los alelos de READ1 es significativa y puede considerarse un factor de riesgo para la

Dislexia. Así mismo, se correlacionan alelos de riesgo específicos con los endofenotipos

correspondientes a la dislexia y se plantea la siguiente pregunta de investigación:

La Dislexia tradicionalmente se ha considerado como un déficit conductual (Artigas, 2009); sin

embargo, debido a los hallazgos encontrados en genes como el DCDC2 ¿Sería posible

analizarlo como un trastorno genético vinculado a una alteración estructural (deleción y alelos de

riesgo del STR READ1) de una parte de la secuencia genética, a partir de la cual suele haber

manifestaciones multisistémicas asociadas al trastorno?



Justificación

La complejidad del proceso de la adquisición de la lectura y la escritura, la variedad de errores

observados, su alta comorbilidad con otros trastornos y las diferentes aproximaciones teóricas han

hecho muy difícil llegar a una definición universalmente aceptada de la Dislexia del Desarrollo. En

consecuencia, una abundante y larga historia de investigación ha acompañado a este concepto en

los últimos 100 años, así como una importante controversia en relación a su naturaleza,

diagnóstico y tratamiento (Branchetiere, 2004).

De acuerdo con la Asociación Internacional de Dislexia (2002), la dislexia es una dificultad

específica de aprendizaje y de origen neurobiológico. Se caracteriza por la dificultad para

reconocer palabra de forma precisa y/o con fluidez y por deficiencias en las habilidades de

ortografía y decodificación.

Dentro de los efectos secundarios del trastorno se producen dificultades como las siguientes:

a) De acuerdo con Benítez (2009), la dislexia evidencia precisamente la dificultad en el

reconocimiento y la comprensión de los fonemas/sílabas/palabras, lo que dificulta la adquisición

de nuevo vocabulario, la fluidez de la lectura y la consecuente falta de comprensión de la misma.

b) Según Bishop & Snowling (2004), los niños con dislexia pueden desarrollar una aversión a la

lectura a causa de una falta de fluidez; por lo tanto, limitan su propia exposición a los libros.

c) Puede afectar a la propia imagen de una persona. Los estudiantes con dislexia a menudo

terminan por sentirse "tontos" y menos capaces de lo que realmente son. Después de

experimentar una gran cantidad de estrés debido a problemas académicos, un estudiante puede

desanimarse acerca de continuar en la escuela (International Dyslexia Association, 2002).

Finalmente, al analizar la dislexia, es crucial considerar que los mismos genes podrían tener

consecuencias específicas en los diferentes idiomas (Wilke, et al., 2009). Así como anteriormente,

se han realizado estudios en inglés y alemán, ahora es importante desarrollar estudios con el

idioma español debido a que existen fuertes diferencias en la regularidad de la correspondencia

grafema-fonema.

17

3. Objetivos

3.1 Objetivo general

Analizar la asociación de la secuencia del gen DCDC2 con Dislexia Evolutiva en una

muestra de pacientes Colombianos.

3.2. Objetivos específicos

Determinar las frecuencias alélicas y genotípicas de la variante deleción en el gen DCDC2

en pacientes y controles.

Determinar las frecuencias alélicas del STR READ1 presente en la secuencia del gen

DCDC2 en pacientes y controles.

Establecer si existe o no asociación de la deleción y de los alelos STR READ1 con dislexia

en una muestra de la población colombiana.



4. Marco Teórico

4.1. Naturaleza de las dificultades de la lectura

Leer y escribir son procesos cognitivos complejos que los niños y niñas en culturas letradas

deben aprender durante los primeros años de escolaridad. La mayoría adquieren estos

aprendizajes a un ritmo adecuado y sin esfuerzo aparente, pero otros, con capacidad cognitiva

intelectual normal media e incluso superior, manifiestan dificultades. Algunos de ellos presentan

un retraso simple de aprendizaje de lenguaje escrito, que suelen normalizar con ayuda y práctica

dentro del propio contexto escolar. Pero entre el 2% y el 4%, se sitúan sustancialmente por

debajo de sus compañeros. En este caso se considera que sufren un trastorno especifico de

aprendizaje que puede afectar exclusivamente a la lectura (dislexia del desarrollo) (Navarra-

Alzamora, et al., 2014).

Para aprender a leer es indispensable un funcionamiento adecuado de los sistemas sensoriales

y motores básicos así como la integridad de los componentes ortográficos, fonológicos y

semánticos, los cuales al interactuar conjuntamente permiten obtener significados a partir de la

escritura. Es decir, la lectura requiere un procesamiento visual de la palabra escrita seguido de

una comprensión de que estos símbolos pueden fragmentarse en sus elementos fonológicos

subyacentes a partir de los cuales se debe extraer el significado. Como se puede observar, en el

proceso de la lectura intervienen distintos niveles de procesamiento de la información: procesos

periféricos, intermedios y centrales. La presencia de cualquier alteración en algunos de los

distintos niveles cognitivos y neurológicos mencionados ocasionaría una dificultad en la

adquisición de la lectura. La complejidad de este proceso, la variedad de errores observados, su

alta comorbilidad con otros trastornos y las diferentes aproximaciones teóricas han hecho muy

difícil llegar a una definición universalmente aceptada de la dislexia de desarrollo (Branchetiere,

2004).

Para favorecer la interpretación de los resultados, analizar los perfiles individuales y comprender

mejor la naturaleza y manifestaciones de los desórdenes evolutivos, Morton & Frith (1995)

propusieron el modelo evolutivo causal. Este modelo que es neutral con respecto a cualquier

teoría particular, pretende establecer las relaciones entre: (1) los factores biológicos, cognitivos,

comportamentales y ambientales y (2) los desórdenes del desarrollo.

19

La propuesta de estos autores contemplan tres niveles de descripción: cerebro, cognición y

comportamiento. También, introducen el ambiente que puede tener un efecto en cualquiera de

estos tres niveles. Los problemas particulares se representan, de manera convencional, en un

apartado y se localizan dentro de uno de los niveles descriptivos (cerebro, cognición, conducta

ó medio ambiente). La figura presenta el esquema del modelo.

De acuerdo al modelo, los factores biológicos, cognitivos y comportamentales que se

relacionan de distinta forma y, por lo tanto, ofrecen diferentes alternativas para comprender y

explicar los desórdenes de lectura. Entre los factores biológicos se identifican el desarrollo

embriológico, los factores hormonales o funcionales del cerebro que también influyen en el

aprendizaje de la lectura. Esto significa que en el desarrollo del lenguaje, los factores

contextuales y los aspectos biológicos interactúan entre sí en el proceso de aprender a leer.

Por consiguiente, la mayoría de las dificultades en lectura son consecuencia de un fallo en la

relación entre factores biológicos, cognitivos y contextuales. En general las diferencias

individuales en la adquisición de la lectura son causadas por la interacción entre los genes y el

ambiente (Gayán & Olson, 2003; Morton, 2004; Perfetti, 1999) (Grigorenko, et al., 2000).

A otro nivel, el cognitivo, los niños con dislexia muestran déficit en: la formación de una

estructura cognitiva responsable de la comprensión de la relación grafema- fonema y del

procesamiento del habla o el sistema fonológico. Más allá de la dificultad para establecer

correspondencias entre grafemas y sonidos, los factores cognitivos incluyen en: la dificultad en

el sistema de control de atención; la memoria a corto plazo; la dificultad en la percepción de

patrones acústicos y visuales; el procesamiento general de información; el pobre desarrollo del

sistema fonético – fonológico; la dificultad en comprender el sistema de correspondencia

grafema fonema; o problemas en el procesamiento fonológico del lenguaje hablado (Leitão &

Fletcher, 2004; Mody, 2003; Morton, 2004; Pennington & Bishop, 2009).

Por su parte, los factores comportamentales son la evidencia de la influencia de efectos

biológicos y cognitivos en conjunto. Algunos ejemplos de efectos comportamentales son:

problemas en la articulación, fallos en la segmentación silábica, dificultades en la

denominación, poco conocimiento de las letras, dificultades en la planificación del habla,

problemas en la comprensión o producción del sistema fonético – fonológico, y fallas en la

percepción visual y auditiva (Morton, 2004).



Figura 1. Modelo Evolutivo Causal para la Lectura. Tomado de: Morton, J. (2004). Adaptado por Lara, Aguilar y Serra (2005).

21

4.2 Manifestaciones comportamentales de la Dislexia

La Dislexia, es un trastorno neuroconductual complejo, con tasas de prevalencia entre el 5% y el

17% dependiendo de los criterios de diagnóstico aplicados. Se caracteriza por una alteración de

la capacidad de lectura en sujetos con una inteligencia normal y oportunidades educativas

adecuadas (Meng, et al., 2005).

La Dislexia de Desarrollo o Dislexia Evolutiva es definida como una dificultad inesperada en el

procesamiento de lenguaje escrito (Powers, et al., 2015) que no se explica por un déficit en la

inteligencia general, falta de oportunidades educativas, problemas motivacionales o dificultades

sensoriales (Branchetiere, 2004)

Algunos problemas de lectura específicos se asocian con la dificultad para descifrar las palabras

y/o para reconocer palabras poco frecuentes. Para evaluar, se utilizan la decodificación, la

lectura de pseudopalabras o no palabras que pueden pronunciarse mediante la aplicación del

principio alfabético, pero no están asociados con un significado convencional, mientras que para

evaluar la lectura real de la palabra, se utilizan palabras escritas que están asociados con uno o

más significados convencionales (Raskind, et al., 2013).

De acuerdo con el DSM-5, el Trastorno de la Lectura es uno de los Trastornos Específicos del

Aprendizaje y es definido como “…Un rendimiento en lectura (esto es, deletreo, precisión,

velocidad, entonación o comprensión de la lectura, evaluadas mediante pruebas normalizadas

administradas individualmente) que se sitúa sustancialmente por debajo del esperado en función

de la edad cronológica, del coeficiente de inteligencia y de la escolaridad propia de la edad del

individuo…” (APA, 2015). El DSM-5 plantea los siguientes criterios para hacer el diagnóstico de

trastorno específico de la lectura pertinente:

1. Presenta errores en la lectura de palabras o la lectura de lenta y esforzada (ej. Lee en voz alta palabras de manera incorrecta y o lentamente y con vacilaciones, frecuentemente adivina palabras, tiene dificultades para pronunciar las palabras).

2. Presenta dificultades en la comprensión del significado de lo que lee (ej. Puede leer el texto correctamente pero no comprende las frases, las relaciones entre ellas, las inferencias o el significado más profundo de lo que lee).

3. Presenta dificultades para deletrear (ej. Puede cometer adiciones, omisiones, o sustituciones de vocales o consonantes).



La Asociación Internacional de la Dislexia (2002), la define como una discapacidad de

aprendizaje específica que es de origen neurológico y se caracteriza por las dificultades en la

precisión y/o fluidez en el reconocimiento de palabras, además con habilidades pobres de

ortografía y decodificación general, estas dificultades son el resultado de una deficiencia en el

componente fonológico del lenguaje que es a menudo inesperado en relación con otras

habilidades cognitivas y la provisión de instrucción eficaz en el aula. Consecuencias colaterales

pueden incluir problemas con la comprensión de la lectura y la reducida experiencia con la

lectura que podría impedir el incremento de vocabulario y conocimientos básicos.

Finalmente, conviene distinguir también entre dislexia y retraso lector. No todos los problemas en

el aprendizaje de la lectura pueden calificarse como dislexia. Un gran porcentaje de niños con

dificultades lectoras padecen retraso lector. Frente a la dislexia, el retraso lector es inespecífico,

puede explicarse por causas ajenas a la propia lectura: cociente intelectual bajo, déficit

sensoriales y/o motores, déficit cognitivos y lingüísticos generales, escolaridad deficiente,

privación sociocultural, problemas emocionales, motivacionales o daños neurológicos

sobrevenidos. Además, de forma general, los errores son más leves y en menor cantidad y los

niños responden mejor y más rápidamente a la intervención.

4.3 Teorías y déficits causales de la dislexia del desarrollo

El trastorno tiene una persistencia a lo largo de toda la vida; el retraso en la lectura es solamente

una de sus manifestaciones. Más allá del consenso, y a pesar de décadas de intensa

investigación, las causas cognitivas y biológicas subyacentes de retardo en la lectura aún se

debaten intensamente. De hecho, existen no menos de tres teorías fundamentales según el

predominio del déficit causal (Ramus, et al., 2003): visual fonológico y de automatización.

Cada teoría es apoyada por conjuntos alternativos de evidencia empírica, representada

principalmente por los diferentes subgrupos de pacientes que muestran características

específicas (Paracchini, et al., 2007).

En español, se distinguen tres tipos de dislexia: Dislexia de Superficie, Dislexia Fonológica y

Dislexia Profunda. A continuación se exponen cada uno de éstos subtipos (Cuetos, et al., 2002).

23

Tabla 1. Tipos de Dislexia en Español

Tipos de Dislexia en castellano

TIPOS DESCRIPCIÓN

Dislexia de Superficie

o Semántica

Su déficit radica en el léxico ortográfico, ya que no distingue las palabras por su forma ortográfica. Inventan palabras Dificultad para leer palabras irregulares. Confusiones en la comprensión de homófonos Errores de regularización Conversión de palabras en pseudopalabras. Ejemplos: Leer /hola y ola/ /oruga-hormiga/

Dislexia Fonológica

La utilización de esta vía lleva a leer dificultosamente todas aquellas palabras no conocidas o inventadas (pseudopalabras). Dificultad para leer pseudopalabras. Se encuentra dificultad para reconocer las correspondencias entre grafemas y

fonemas Dificultad para leer palabras infrecuentes. Errores visuales Lexicalizaciones. Ejemplos: Leer /papel por gapel/ o /gorila por gojipa/

Dislexia Profunda o mixta

Comenten errores de tipo semántico, visual y derivativos, e igualmente son incapaces de leer correctamente palabras abstractas, funcionales y pseudopalabras. Es la dislexia más difícil de tratar. Dificultad para leer pseudopalabras, a consecuencia de alteración en la ruta

fonológica, y la producción de errores semánticos. Ejemplos: Leer /capitán por coronel/, /Jueves por Martes/ Incapacidad para leer pseudopalabras. Peor lectura de palabras abstractas que concretas Peor lectura de palabras funcionales que de contenidos Peor lectura de verbos que de sustantivos y adjetivos Errores semánticos Errores visuales Sustitución de una palabra funcional por otra.



4.3.1. Modelo del déficit fonológico

Desde este enfoque, la dislexia se caracteriza por dificultades con el reconocimiento fluido y/o

preciso de las palabras y por habilidades débiles de deletreo y de codificación. Típicamente, sus

dificultades resultan de un déficit en el componente fonológico del lenguaje, que a menudo es

inesperado con relación a otras habilidades cognitivas y una adecuada instrucción (Shaywitz,

2005).

A nivel neurológico, comúnmente se asume que el origen del trastorno es una disfunción

congénita de áreas perisilvianas del cerebro correspondientes al hemisferio izquierdo que

subyace a las representaciones fonológicas o que vincula lo fonológico con las representaciones

ortográficas. La evidencia que apoya la teoría fonológica proviene del desempeño deficiente de

los individuos disléxicos en pruebas que requieren habilidades fonológicas (por ejemplo, la

segmentación y manipulación consciente de los sonidos del lenguaje). Sin embargo, la evidencia

de deficiencia en la memoria verbal a corto plazo y la lentitud en la denominación automática en

los disléxicos también apunta hacia un déficit fonológico más básico, tal vez en relación con la

calidad de las representaciones fonológicas, o su acceso y recuperación (Ramus, et al., 2003).

Los niños tienen dificultades en segmentar el lenguaje fonológicamente en tareas que implican

síntesis, aislamiento, segmentación y omisión de fonemas; tienen dificultades al nombrar y

utilizan códigos de memoria a corto plazo ineficientes. Este tipo de dificultades ha llevado a

muchos investigadores a localizar el locus próximo de la dislexia en el reconocimiento de

palabras (López, 2007).

El problema de los niños diagnosticados con dislexia está en el desarrollo de las reglas de

conversión grafema-fonema como consecuencia de sus déficits fonológicos y consecuentemente

del desarrollo de las representaciones léxicas. El déficit fonológico es el que le impide a los niños

establecer relaciones entre las letras y sus correspondientes sonidos, es decir, en la adquisición

del principio alfabético.

25

4.3.2 Modelo del déficit en la recepción Visual o Dislexia diseidética

Según estas teorías, los errores de predominio visual que se producen en la lectura

(sustituciones, inversiones, omisiones y rotaciones de grafemas, sustituciones de palabras por

semejanza visual), dificultades de progresión secuencial en el rastreo ocular…) tienen que

implicar básicamente a los análisis visual de palabras y de identificación de los grafemas (sean

fijaciones binoculares, los procesos sensoriales y perceptivos y/o los atencionales de captación

simultánea de estímulos) (Navarra-Alzamora, et al., 2014).

La teoría visual no excluye un déficit fonológico, pero se consigue una aportación visual para la

lectura de los problemas, al menos en algunos individuos disléxicos. A nivel biológico, la

etiología propuesta de la disfunción visual se basa en la división del sistema visual en dos vías

distintas que tienen diferentes funciones y propiedades: la magnocelular y las vías

parvocelulares. La teoría postula que la vía magnocelular se interrumpe selectivamente en

ciertos individuos disléxicos, dando lugar a deficiencias en el procesamiento visual, y, a través

de la corteza parietal posterior, al control binocular anormal y atención visuoespacial (Ramus,

et al., 2003).

Los niños afectados se concentran en fonemas y no en estructura del grafema, es decir, las

palabras irregulares se escriben fonéticamente correctas, pero ortográficamente mal. Cuando

una palabra se analiza grafémicamente, se evidencian problemas al leer letras similares o

letras que difieren sólo en su orientación espacial (por ejemplo, bd, pq, s-z-c). Incluso la lectura

"espejo" o la escritura aparece. Debido a los déficits en la palabra visual y el reconocimiento de

letras, omisión de letras o palabras enteras es común. Además, los niños del subtipo

diseidética a menudo pierden la línea de base (renglón) o palabra de posición durante la lectura

(Wilke, et al., 2009).

4.3.3. Modelo del déficit de automatización

La manera más obvia para desafiar la especificidad del déficit fonológico es postular que es

secundaria a un déficit auditivo más básico. Esta es la afirmación de la teoría del

procesamiento auditivo rápido, que especifica que el déficit radica en la percepción de sonidos

cortos o que varían rápidamente. El apoyo a esta teoría surge de la evidencia de que los



disléxicos muestran bajo rendimiento en una serie de tareas auditivas, incluida la discriminación

de frecuencia y de orden temporal (Ramus, et al., 2003). Adicionalmente, el entrenamiento

perceptivo mejora los procesos de lectura en algunos disléxicos (Taipale, et al., 2003).

Los déficit de automatización y rapidez afectan principalmente a los mecanismos de acceso y

conversión de entrada y/o salida, a la programación fonorarticuladora y a la grafomotora. En las

primeras fases del aprendizaje de la lectura estos déficit afectarían a la adquisición de los

procesos de conversión subléxica grafema-fonemas (lentitud en la simbolización y/o en la

programación fonoarticulatoria), y, en las fases más avanzadas a los procesos de

descodificación por la ruta léxica, que provocarían sobre todo un deletreo persistente y mala

prosodia) (Navarra-Alzamora, et al., 2014).

Una relación específica entre los déficits no lingüísticos se refiere al cambio de atención. Dentro

de un marco multisensorial "El cambio lento de atención", cuando los disléxicos se ocupan de

secuencias de estímulos rápidos, su sistema de atención automática no puede desenganchar lo

suficientemente rápido de un elemento al siguiente, produciendo el procesamiento lento y

degradado. Se supone que se distorsionan las redes corticales, más específicamente aquellas

que apoyen en representaciones sub-léxicas auditivo-fonológicas (por ejemplo, sílabas y/o

fonemas) y visual-ortográficas (por ejemplo, sílabas y/o grafemas). Cambio de atención y

deficiencias en el procesamiento rápido se han propuesto como un problema más básico

cediendo al deterioro fonológico observado en personas con dislexia (Ruffino, et al., 2014).

Un problema importante sin resolver es si la atención espacial también puede acelerar la

velocidad a la que se procesa la información. La atención espacial no sólo mejora la resolución

espacial, también acelera la velocidad de procesamiento de la información. Por otra parte,

permite que las decisiones se basen en información en la ubicación seleccionada por sí sola, sin

tener en cuenta ningún estímulo de distracción. Sobre la base de estos efectos de percepción y

atención espacial influye en todos los procesos de post-sensoriales, tales como el contenido de

la memoria a corto plazo, las decisiones de percepción y respuestas voluntarias (Ruffino, et al.,

2014).

27

4.4 Bases neurobiológicas de la dislexia

En unos procesos tan complejos como los del aprendizaje de la lectura y escritura tienen que

intervenir, forzosamente, diversas estructuras cerebrales, corticales y subcorticales, y numerosas

redes neuronales de interconexión. Partiendo de los modelos de doble ruta, las principales

regiones cerebrales en la lectura se han identificado en el hemisferio izquierdo (Navarra-Alzamora,

et al., 2014).

Las áreas temporo parietales (Región dorsal) se asocian a la ruta subléxica por ser las más

activas en la conversión grafema-fonema (proceso de análisis secuencial). Estas son áreas

que tienen más participación en el aprendizaje de la lectura en sistemas ortográficos

trasparentes.

Las áreas occipito-temporales (región ventral) están implicadas en la ruta léxica y sin las

más activas en el reconocimiento visual global de las palabras escritas (procesamiento

simultáneo). Su participación es destacable en el aprendizaje de la lectura en sistemas

ortográficos opacos como el inglés.

Las áreas inferiores frontales participan en los procesos articulatorios orales y el acceso a la

representación léxica y semántica de áreas posteriores, entrando en acción sea cual sea el

sistema ortográfico de aprendizaje.

Estas regiones cerebrales se activan de forma diferente dependiendo, no solo del sistema

ortográfico de aprendizaje, sino también de factores como el método de enseñanza, la edad de

inicio de aprendizaje, el nivel adquirido de la competencia lectora, la frecuencia de aparición de las

palabras escritas y su longitud (Navarra-Alzamora, et al., 2014).

Actualmente, las técnicas de neuroimagen y el rápido desarrollo de las neurociencias han permitido

establecer las peculiaridades y anomalías de los sistemas neuronales que sirven para la lectura y

cómo estos sistemas difieren en lectores disléxicos (Shaywitz & Shaywitz, 2008), aunque todavía

no se conocen con exactitud los mecanismos neurológicos alterados. (Meng, et al., 2005) (FIGURA

2).



FIGURA 2. Los sistemas neurales compensatorios y las bases neuronales de la necesidad de tiempo adicional para estudiantes disléxicos en las pruebas de lectura de alta complejidad. La imagen es una vista en sección del cerebro que muestra los hemisferios izquierdo y derecho. Lectores sin alteración activan tres sistemas neurales hemisferio izquierdo para la lectura: un sistema anterior y dos sistemas posteriores. Lectores disléxicos tienen una alteración en los sistemas neuronales de la lectura (hemisferio posterior izquierdo), pero compensan mediante el desarrollo de sistemas anteriores en los hemisferios derecho e izquierdo y el homólogo posterior del área de forma visual de la palabra en el hemisferio derecho (Shaywitz & Shaywitz, 2008).

En el caso de la dislexia, como se ha explicado anteriormente, el déficit nuclear parece

debeserse con una disfunción del componente fonológico de la memoria de trabajo verbal. El

cerebro de los individuos disléxicos presenta diversos tipos de malformaciones estructurales, así

como patrones anómalos de actividad cerebral durante las tareas de lectura y deletreo, que

conciernen, entre otras, a las áreas que integran el dispositivo de procesamiento cuya actividad

se ha asociado con estas actividades en la población no disléxica (Benitez-Burraco, 2007).

29

La relación entre las áreas anteriores y posteriores del cerebro es interesante. En las personas

disléxicas, las regiones posteriores, tales como la zona de Wernicke, el giro angular y las

cortezas extra estriada y estriada muestran fallas en activación durante la lectura,

especialmente a medida que aumenta la dificultad de establecer la relación entre fonemas y

grafemas. Por otro lado, las regiones anteriores muestran un patrón de sobre activación, aun

frente a las tareas de análisis fonológicos más simples (Shaywitz, et al., 2002). A su vez, este

tipo de trastornos se ha convertido en el punto de partida fundamental de los análisis de

carácter genético que, haciendo uso generalmente del paradigma de la clonación posicional,

buscan determinar la naturaleza de los factores moleculares que resultan disfuncionales o

funcionales en dichos trastornos (y, por extensión, que serían determinantes para la

emergencia ontogenética y el funcionamiento normal de los centros cerebrales implicados en el

procesamiento lingüístico) (Benitez-Burraco, 2007).

4.5 Neurogenética de la Dislexia

4.5.1 Genes de susceptibilidad candidatos para la dislexia

Los estudios genéticos previos realizados con niños, sugieren que este trastorno es

genéticamente complejo, con al menos una docena de genes que tienen un papel importante en

su desarrollo, y que influyen de forma específica en la dislexia y la variación del desarrollo

neurológico normal, subyacente en la lectura y la ortografía (Bates, et al., 2010). El patrón de

herencia de la dislexia (autosómico dominante, autosómico recesivo o poligénico) no ha podido

establecerse de manera inequívoca (Benitez, 2007), sin embargo los análisis de ligamiento y de

asociación, han determinado la existencia nueve regiones (DYX1-DYX9), numeradas por el

Comité de Nomenclatura de genes humanos. De estos loci, la región candidata 6p21-p22, debe

ser considerada como una de las más prometedoras, ya que varios grupos han informado de

forma independiente vinculación entre DYX2 y la dislexia (Schumacher, 2006). Los estudios de



asociación han presentado genes implicados con mecanismos biológicos que tratan de explicar

la aparición y desarrollo de la dislexia, los cuales son descritos a continuación:

TABLA 2. Revisión de GWAS publicados

Revisión de los GWAS publicados en dislexia

ESTUDIO DISEÑO POBLACIÓN CASOS CONTROLES GENES ASOCIADOS

FRECUENCIA No.

SNPS

Cope, y otros, (2005)

Caso-Control

Reino unido (Muestra de

Cardiff y Oxford) 223 273

VMP, KIAA0319, TTRAP y ELLOS2

5–10% 20

Elbert, Maureen, Cate-Carter,

Pitch, Kerr & Bar (2011)

Caso-Control

Toronto 48 KIAA0319

17

Ludwig y otros, (2008)

Estudio de familias

Alemania 244 KIAA0319 y DCDC2

4

Luciano, Lind, Duffy, Castles, &

Wright (2007)

Estudio de hermanos gemelos y

no gemelos

Brisbane, Queensland

Australia 855 KIAA0319 y TTRAP

10

Dennis MY, Paracchini, Scerri

TS, Prokunina-Olsson L, Knight JC, et al. (2009)

Estudio de familias

Reino unido 264 KIAA0319

7

Meng, y otros (2005)

Estudio de familias

(padres y hermanos)

Colorado 147 DCDC2

5-17%

39

Ludwig, y otros (2008)

Estudio de familias

Alemania 1.188 DCDC2

2

Scerri TS (2011) Caso-Control

Alemania 3.725 DCDC2, KIAA0319

y CMIP

3%–5% 19

Schumacher y otros (2006)

Caso-Control

Alemania 47 47

VMP/ DCDC2 /KAAG1 y

KIAA0319 / TTRAP /THEM2

5%–12%

19

Marino C y otros, (2011)

Estudio de familias

nucleares Italia 180 DCDC2 y DYX1C1

2

Taipale y otros (2003)

Caso Familia

Helsinki, Finlandia

35 113 DYX1C1 3% - 10%

8

Bates, Lind, Luciano,

Montgomery, Martin, & Wright

(2010)

Estudio de familias

(gemelos y no

gemelos)

Brisbane, Australia

790 DYX1C1

4

Hannula-Jouppi, y otros (2005)

Caso-Control

Helsinki, Finlandia

27 100 ROBO1 3% - 10%

2

Wilcke y otros

Caso-

Turingia,

19

14

FOXP2

5

31

Según Ludwig y colaboradores (2008) los resultados de varios estudios de ligamiento genético

han apuntado hacia un locus de susceptibilidad en el cromosoma 6p21-p22 (DYX2). Esta

región alberga dos grupos de genes independientes en estrecha proximidad entre sí, a saber,

VMP/DCDC2/KAAG1 y KIAA0319/TTRAP/THEM2. Ambas regiones han recibido el apoyo de

diferentes muestras independientes y se ha llegado a la conclusión de que de los genes

candidatos discutidos hasta ahora, la evidencia de DCDC2 y KIAA0319 es la más convincente.

Galaburda, Loturco, Ramus, & Fitch (2006) reconocen cuatro genes vinculados a la dislexia

(DYX1C1, ROBO1, DCDC2 y KIAA0319) que pueden ser responsables de alteraciones de la

migración celular lo que ocasiona la generación de circuitos anómalos en el cerebro que

afectan a diferentes funciones que son básicas para el proceso lector.

En particular, los estudios de RNAi, sugieren que DYX1C1, DCDC2 y KIAA0319 desempeñan

un papel en la migración neuronal durante el desarrollo de la corteza de rata. Curiosamente, la

migración neuronal alterada ha sido implicado en la dislexia basada en el único estudio

anatómico post mortem realizado hasta la fecha; específicamente, se encontró que los

cerebros de los individuos disléxicos tienen anomalías estructurales sutiles coherentes con la

migración neuronal defectuosa (Dennis, et al., 2009).

4.5.1.1 Gen KIAA0319

Estudios de asociación genética han implicado en el cromosoma 6p22, a KIAA0319 (OMIM

609269) como un gen de susceptibilidad para la dislexia. La variante(s) causal sigue siendo

desconocida, pero se conoce que puede modular la expresión génica, dado que un haplotipo

asociado con dislexia se ha implicado en la reducción de la expresión de KIAA0319, y la

asociación más fuerte se ha encontrado en el exón 1 del gen KIAA0319 (Dennis, et al., 2009).

Este gen codifica una proteína transmembrana que contiene un dominio extracelular. La

proteína codificada puede desempeñar un papel en el desarrollo de la corteza cerebral

mediante la regulación de la migración neuronal y la adhesión celular. Polimorfismos de

nucleótido único en este gen están asociados con la dislexia. En un estudio realizado por

(2012) Control Alemania

Pinel y otros

(2012)

Caso-

Control

Francia

94

FOXP2/KIAA0319/T

TRAP/THEM2

15

Eicher, Powers y otros (2014)

Bases de datos

Colorado

10,259

TDP2 / DCDC2/ KIAA013

5–8 %

27



Luciano, Lind, Duffy, Castles, & Wright (2007) KIAA0319 y TTRAP han sido implicados como

genes de susceptibilidad para la dislexia, y a partir de la tipificación de diez polimorfismos de

nucleótido único (SNP), se observó asociación significativa con rs2143340 (TTRAP) y

rs6935076 (KIAA0319). La asociación con rs2143340 se encontró en dirección opuesta a la

que se informó en otros estudios.

En un estudio realizado por Dennis (2009) se identificó que variante de riesgo en un haplotipo

del cromosoma 6p22 que disminuye la expresión de KIAA0319 y es probable que el SNP

rs9461045, sea funcionalmente relevante para el desarrollo de la dislexia. Específicamente,

demostraron que rs9461045 es uno de los marcadores más significativamente asociados en los

grupos familiares estudiados; disminuye la expresión génica en ensayos basados en la

luciferasa, y crea un sitio de enlace para una proteína(s) nuclear, que probablemente incluya el

silenciador transcripcional OCT-1.

Recientemente se ha mostrado que los alelos menores (A) de rs9461045 y (G) de rs3212236,

alteran la expresión de genes mensajeros a partir de un constructo de luciferasa en líneas de

células neuronales y no neuronales (Dennis et al, 2009). La alteración en el alelo de

rs71815143 puede funcionar para aumentar el riesgo de dislexia influyendo en la expresión

KIAA0319 (Elbert, et al., 2011). El alelo menor del gen KIAA0319 vinculado a la dislexia

produce una disminución de un 40% de su expresión en estudios in vitro (Paracchini, et al.,

2007), pero todavía no se sabe si esto se traduce a disminuciones similares en el cerebro. Un

desafío importante para estudios futuros, entonces, será establecer relaciones entre las

variantes genéticas específicas y cambios específicos en la función durante el desarrollo del

cerebro humano (Galaburda, et al., 2006)

4.5.1.2 Gen FOXP2

El gen FOXP2 (OMIM 605317) es un gen candidato de gran relevancia, situado en el

cromosoma 7q31, cerca de 7q32, una región genómica de susceptibilidad para la dislexia. Ha

sido relacionado principalmente con el lenguaje y la dispraxia orofacial, sin embargo los

investigadores (Wilcke, et al., 2012), presentaron un primer estudio relacionado con este gen y

dislexia utilizando resonancia magnética funcional (fMRI) y la genética para investigar la

pertinencia de las variantes genéticas en la activación cerebral. La investigación mostró

asociación nominalmente significativa con la dislexia en el SNP rs12533005.

33

El SNP correlacionado se asoció con la expresión alterada de FOXP2 in vivo en el tejido de

hipocampo humano. Por lo tanto, se estudió la influencia de la variante de riesgo rs12533005-G

en la actividad cerebral. FMRI reveló un efecto principal significativo para el factor de "riesgo

genético" en una zona temporo-parietal involucrado en el procesamiento fonológico, así como

un efecto de interacción significativa entre los factores de "desorden" y "riesgo genético" en la

activación de las áreas cerebrales frontales inferiores (Wilcke, et al., 2012).

Por su parte (Pinel, et al., 2012), realizaron una investigación en la que identificaron la

alteración de FOXP2 y polimorfismos de KIAA0319/TTRAP/THEM2 en las redes lingüísticas.

Se estudió la correlación entre los polimorfismos genéticos con la variabilidad interindividual en

la activación cerebral y la asimetría funcional en las cortezas frontal y temporal. En FOXP2, los

SNPs rs6980093 y rs7799109 se asociaron con variaciones de activación en la corteza frontal

izquierda. En el locus KIAA0319/TTRAP/THEM2, se asoció rs17243157 con asimetría en la

activación funcional del surco temporal superior (STS). Sus resultados confirman que tanto el

gen FOXP2 como los genes KIAA0319/TTRAP/THEM2 juegan un papel importante en el

desarrollo del lenguaje humano, pero probablemente a través de diferentes vías cerebrales.

Los efectos corticales observados coinciden con los resultados anteriores de la fMRI en el

desarrollo del lenguaje y trastornos de la lectura, y sugieren que puede existir una continuidad

entre estas patologías y la variabilidad interindividual normal.

4.5.1.3 Gen DYX1C1

DYX1C1 (OMIM 608706) es un gen que consta de 10 exones, se extiende aproximadamente

por 78 kb de ADN genómico y se encuentra cerca del locus DYX1. Ha sido implicado por

primera vez como candidato a la dislexia en un estudio de una familia finlandesa realizado por

Taipale (2003), en el que se evidenció en el análisis la transmisión de una translocación

cromosómica en la secuencia de la variación 15q21.1 y se sugirieron dos polimorfismos de baja

frecuencia asociados con la dislexia: rs3743205 en la región reguladora del gen y rs61761345,

en la creación de un codón de parada prematuro en la región codificadora (Bates, et al., 2010).

Este gen, ha sido considerado como candidato para el desarrollo de la dislexia debido a que

codifica una proteína de dominio de repetición tetratricopeptide nuclear regulada

dinámicamente en el cerebro. Dos cambios de secuencia en DYX1C1, uno que implican la

secuencia de iniciación de la traducción y un Elk-1 factor de transcripción sitio de unión (-3G -



>A) y un codón (1249G ->T), introduciendo un codón de parada prematuro y el truncamiento de

la proteína predicha por 4 aa, asociado solo y en combinación con la dislexia (Taipale, et al.,

2003).

Según estos investigadores, en el cerebro humano, la proteína DYX1C1 se localiza en una

fracción de las neuronas corticales y células gliales de la materia blanca y concluyen que

DYX1C1 debe considerarse como un gen candidato para la dislexia del desarrollo. El estudio

detallado de su función puede abrir un camino hacia la comprensión de un complejo proceso

de desarrollo y maduración del cerebro humano.

A pesar de la translocación y la evidencia molecular del desarrollo de DYXC1, KIAA0319 y

DCDC2 parecen tener efectos significativos sobre la variación normal en la lectura, que no se

ha demostrado para DYX1C1 (Bates, et al., 2010).

Resultados de un estudio realizado por Bates y colaboradores (2010), en el que presentan la

asociación de este gen con la lectura y la capacidad de ortografía en una muestra de gemelos

adolescentes y sus hermanos. Mostraron asociación significativa en la mutación rs17819126,

para todas las medidas de lectura y la ortografía de las palabras de procesamiento léxico, así

como también observaron en rs3743204 para la lectura tanto irregular y no palabras.

Además de un papel en la migración neuronal, se evidenció recientemente que DYX1C1

interactúa tanto con los receptores alfa y beta de estrógeno, con los niveles de proteína de

estos receptores está reducido en la sobreexpresión de DYX1C1 (Massinen et al., 2009)

citados por (Bates, et al., 2010).

Otro estudio realizado por Schumacher (2006), en el que se realizó una prueba con muestra

inicial y otra con muestra de replicación sugieren que independientemente de la variación

genética en el locus de DCDC2, este contribuye en particular, al desarrollo del trastorno

Estudios previos de asociación de dos genes candidatos de susceptibilidad, DYX1C1 y

DCDC2, basados grupos familiares, encontraron asociación con los procesos de memoria a

corto plazo y de trabajo, mientras que DCDC2 únicamente se encontró asociado con la lectura

de palabras y no palabras (pseudopalabras). Estos resultados sugieren que, si bien ambos

genes influyen en la variación individual en la recuperación y el almacenamiento transitorio de

la información, DCDC2 solo estaría implicado en tareas fonológicas.

35

4.5.2 Caracterización del gen DCDC2 asociado a la Dislexia

4.5.2.1 Gen DCDC2

La historia cromosoma 6 es la más intrigante en hasta el momento cuando de Dislexia se trata.

Señales de vinculación positivas sobre el brazo corto del cromosoma 6 se han reportado

consistentemente en estudios independientes. La concentración de varios grupos en este locus

ha dado como resultado la identificación de no uno, sino dos genes de susceptibilidad

candidatos: KIAA0319 y DCDC2. Los dos genes comparten muchas similitudes: están

físicamente cerca, son ambos expresados en el cerebro y muestran funciones similares

(Paracchini, et al., 2007).

Figura 3: Patrones candidatos de expresión génica en el cerebro. Los niveles relativos de expresión de diferentes genes en diferentes tejidos se han sido determinados utilizando PCR en tiempo real (RT-PCR) y microarrays. El primer gráfico muestra los resultados de un experimento de RT-PCR realizada por Meng y colaboradores (2005), que ilustra los niveles de expresión en KIAA0319 y DCDC2 en diversas regiones del cerebro en relación con el tálamo, y el segundo gráfico representa los datos obtenidos de un experimento de microarrays que muestra los niveles relativos de expresión de KIAA0319 y ROBO1 en diversas regiones del cerebro en relación con el tálamo (Paracchini, et al., 2007).



A partir de estudios de desequilibrio de ligamiento en DYX2, se reportaron dos grupos de genes

de susceptibilidad para la dislexia, VMP / DCDC2 / KAAG1 y KIAA0319 / TTRAP / ELLOS2.

Junto con sus respectivos grupos investigación Meng (2005) y Schumacher (2006) encontraron

que la asociación más convincente correspondía al dominio doublecortin (DCDC2, OMIM

605755) en dos estudios independientes de los Estados Unidos y Alemania. DCDC2, tipificado

por dos dominios péptidos doublecortin que abarcan los exones 1-2 y 3-5, los cuales intervienen

en los procesos de migración neuronal durante el desarrollo cerebral cortical (Ludwig, et al.,

2008).

El rol más conocido de DCDC2 está en la migración neuronal referido por Karl (2004) quien

ofrece una interesante hipótesis con respecto a la conexión entre DCDC2 y la dislexia. DCDC2

se expresa en células precursoras neuronales, pero no en las neuronas adultas. Contiene

dominios doublecortin cuya función se sabe que es similar a la doublecortin-gen (DCX). DCX se

expresa en la corteza en desarrollo y participa en la estabilización y la migración de las

neuronas. La función conocida de doublecortin-dominios es agrupar y estabilizar los

microtúbulos, que son esenciales en la migración neuronal. Doublecortin también participa por

medio del aparato de Golgi en la migración neuronal dirigida. Una completa falta de resultados

en doublecortin genera defectos cerebrales graves. Estudios del gen DCX relacionados con

DCDC2 indican que una deleción similar a la observada en DCDC2 se encuentra en una región

reguladora e influye en el nivel de expresión génica. Las pérdidas en esta región inducen

disminución de la expresión (Wilke, et al., 2009).

Figura 4. Interacción de Doublecortin en la migración neuronal (Karl, 2004).

37

4.5.2.2. READ1 (Elemento Regulador Asociado a la dislexia 1)

READ1 (GenBank no BV677278), es una variante funcional y altamente polimórfica con seis

alelos comunes y 39 alelos raros descritos hasta ahora. De origen natural y asociado a la

población humana, abarca una microdeleción de 2.445 pb y un compuesto de repeticiones cortas

en tándem (STR) en el intrón 2 del gen DCDC2 y tiene un papel regulador en la transcripción, ya

que se une específicamente a la proteína ETV6 y puede modular la actividad promotora de

DCDC2. Sus alelos varían principalmente por el número de cinco unidades repetidas y en

consecuencia, también varían en longitud.

El polimorfismo STR se compone del número de copias variables de (GAGAGGAAGGAAA)n y

(GGAA)n unidades de repetición. Así mismo, se refirió el hecho de que el marcador STR se

asocia a sitios de unión cerebrales activos de transcripción que favorecen la posible relevancia

funcional de este polimorfismo complejo (Ludwig, et al., 2008). Los datos obtenidos mediante

RT-PCR muestran que DCDC2 se localiza en las regiones del cerebro donde se produce la

lectura fluida, y los estudios de iRNA muestran que la baja regulación de RNA altera la migración

neuronal. Los análisis estadísticos y funcionales son complementarios y concuerdan con los

últimos datos de imágenes clínicas para dislexia. Por lo tanto, se ha propuesto a DCDC2 como

un gen candidato para la discapacidad de la lectura (Meng, et al., 2005).

Figura 4. Estructura del gen DCDC con la microdeleción y el STR. Cromosoma 6p22,1. Locus de DYX2. Localización de la microdeleción (bloque amarillo) y el STR READ1 (línea morada). Los exones están numerados (Powers, et al., 2013).

A fin de realizar el análisis mediante la combinación de 11 alelos, éstos se agruparon por

frecuencia y se encontró que la deleción y varios alelos del STR (alelos 2, 5, 6, 7, 8, 9, y 10)

están fuertemente asociados (p=0,00002) con las medidas de los componentes de la lectura y el

lenguaje. Cuatro haplotipos juntos abarcan la mayor parte de DCDC2 y se asociaron con mal



desempeño en varias medidas lectura entre aquellos individuos con CI> 80. Para examinar cada

uno alelos de BV677278 asociados a la dislexia, se analizaron los potenciadores de la actividad

relacionada específicamente con DCDC2, mediante la clonación de 600 pb de la región 5´

previos al codón de inicio ATG de DCDC2 (con el supuesto de que esta secuencia contiene al

menos algunos elementos promotores) (Meng, et al., 2011).

De su mecanismo de acción, hasta el momento se conoce que alelos READ1 suprimen la

expresión de KIAA0319 mediante interacción directa, siendo un regulador en cis y dependiendo

de su magnitud y también de la presencia o ausencia de una variante con KIAHap.

Un alelo puede ser perjudicial o de protección dependiendo de su longitud y/o la estructura;

alelos largos con inserciones en unidad de repetición 2 tienden a ser perjudiciales, mientras que

los alelos más cortos con una deleción de una copia de unidad de repetición 1 tienden a ser no

perjudiciales (Powers, et al., 2015).

Los alelos deletéreos son aquellos con mayor longitud, como los alelos 5 y 6, los cuales difieren

por tener 4pb. El alelo 5 tiene un efecto más fuerte que el alelo 6, y afecta preferentemente a las

medidas relacionadas con lectura y Coeficiente Intelectual, mientras que el alelo 6 afecta

principalmente el lenguaje verbal. Cuando los dos alelos se combinan entre sí, sus efectos son

los principales impulsores de sus respectivos fenotipos.

4.5.2.3 Caracterización de la microdeleción

Dentro del gen DCDC2, Meng y colaboradores (2011) identificaron una microdeleción

(BV677278) de 2445pb ubicada en el intrón 2, presente en el 8,5% de las familias de su estudio,

que contiene un polimorfismo tipo STR dentro de sus puntos de interrupción.

Esta microdeleción (GenBank BV677278) es altamente polimórfica, rica en purina y abarca una

repetición corta en tándem (STR). En el estudio de Meng (2005), se puso de manifiesto que

cuando la microdeleción se combinó con varios de los más raros alelos del STR, se observó una

fuerte asociación con un endofenotipo para la discapacidad de la lectura (DL).

4.5.2.4 Caracterización de la Repetición Corta en Tándem (STR-READ1)

En la investigación realizada por Natalie Powers y colaboradores (2013), se replica y amplía la

asociación previa entre BV677278 con dislexia y el trastorno del lenguaje, allí se refiere que este

39

es un elemento regulador que ejerce su efecto a través la proteína ETV6, y se demuestra que al

menos dos de sus alelos confieren riesgo de un efecto perjudicial sobre la lectura y el lenguaje.

También se evidencia que estos dos “alelos de riesgo” del STR BV677278 interactúan

genéticamente con un haplotipo de riesgo del gen KIAA0319 que influye en la lectura, el

lenguaje, y el coeficiente intelectual. Debido a que BV677278 tiene estos efectos, le han

cambiado el nombre “READ1”, que significa “elemento regulador asociado con dislexia 1.” Y es

así como también se denominará en lo sucesivo en este documento.

4.5.2.5 Endofenotipos para la lectura

Aunque no se espera encontrar asociaciones uno-a-uno entre los marcadores y fenotipos de la

dislexia porque, primero, el marcador no es lo mismo que un gen de riesgo, pero es más bien un

segmento de ADN que tiende a heredarse junto con el gen y segundo la mayoría de los

trastornos complejos dependen de la influencia combinada de muchos genes de efecto pequeño,

así como las influencias ambientales (Bishop & Snowling, 2004).

READ1 es una variante altamente polimórfica, específicamente humana, con seis alelos

comunes y 34 alelos raros descritos hasta ahora. READ1 de origen natural, que abarca una

microdeleción de 2.445 pb. Alelos de READ1 varían principalmente por el número de cinco

unidades repetidas discretas y, en consecuencia, también varían en longitud. Funcionalmente, la

hipótesis de que READ1 sirve como un papel regulador de la transcripción, ya que se une

específicamente al represor transcripcional de ETV6 y puede modular la actividad promotora de

DCDC2. Los alelos de riego 5 y 6, contienen una inserción GGAA en relación con el alelo más

común.



Capítulo 5. Metodología

5.1 Población de Estudio

En total se incluyeron 100 participantes de los cuales 69 fueron niños y 31 niñas. La muestra

evaluada en este estudio se dividió 49 pacientes pertenecientes al grupo de disléxicos y 51 que

correspondían al grupo de controles y se ubicaban en edades comprendidas entre los 7 y los 14

años y pertenecían a las instituciones educativas Gimnasio Moderno San Sebastián, Nueva

Esperanza I.E.D., Alfonso López Pumarejo I.E.D. y a la Liga Central contra la epilepsia y otros

casos particulares.

Una vez se tuvo la aprobación para el desarrollo del proyecto en cada una de las instituciones

educativas, se realizó una reunión con docentes para dar a conocer los criterios de inclusión de

los niños, niñas, y otra reunión con padres de familia con el fin de obtener su aprobación para la

participación de sus hijos mediante el diligenciamiento de los consentimientos informados para ser

tenidos en cuenta para el proceso evaluativo.

Los participantes fueron divididos en dos grupos de comparación, con criterios de inclusión y de

exclusión establecidos: El grupo denominado Dislexia, hace relación a los casos diagnosticados,

bien sea por consenso previo o mediante la evaluación con la Batería de Evaluación

Neuropsicológica Infantil (ENI) (Rosselli, et al., 2004), y con historia clínica y/o reportes escolares

en los que no se sugiere discapacidad cognitiva o algún otro trastorno psiquiátrico o

neuroconductal. El grupo llamado Control fue conformado por niños y niñas sin antecedentes

personales ni familiares de enfermedades neurodegenerativas, psiquiátricas y/o conductuales.

En la mayoría de pacientes se hizo revisión de antecedentes del neurodesarrollo e historia

escolar; sin embargo, los datos propiciados por las familias, no fueron muy precisos o no los

recordaban con exactitud. La procedencia de los pacientes corresponden a un mayor porcentaje a

la ciudad de Bogotá, esto se debe a que los pacientes aquí analizados, fueron evaluados dentro

de las instituciones educativas del Distrito Capital y la Fundación Liga Central Contra la Epilepsia.

Sin embargo, se tuvo la oportunidad de encontrar pacientes con origen en otros departamentos

como Boyacá, Chocó, Tolima, Valle del Cauca, Córdoba, Caquetá, Huila y Tolima. Dado que

excede los alcances de este estudio este aspecto no fue tenido en cuenta, para ello sería

necesario realizar un estudio poblacional en el territorio colombiano.

41

5.2 Instrumentos

5.2.1 Evaluación Neuropsicológica Infantil (ENI)

Es una batería desarrollada para población infantil hispanohablante con dislexia y otros

trastornos clínicos. El componente relacionado con lectura (sílabas, palabras, no palabras,

oraciones, comprensión de oraciones, texto en voz alta comprensión oral, lectura silenciosa,

comprensión lectura silenciosa) y escritura (nombre, dictado silabas, dictado palabras, dictado

no palabras, dictado oraciones, copia de un texto). Esta prueba fue la administrada solamente

en los casos que fueron evaluados por la investigadora principal. Los diagnósticos por

consenso previo fueron identificados con esta o con otras pruebas de lectura.

5.2.2 Subgrupos y medidas de Lectura

La muestra evaluada en este estudio fue de 49 pacientes pertenecientes al grupo experimental y

51 controles en edades comprendidas entre los 7 y los 14. Los grupos fueron pareados por edad

(± 3 años), grado escolar y tipo de dislexia (fonológica o de superficie). Esta tipología se

determinó mediante la revisión de los resultados en las pruebas de lectura y la discusión con los

profesionales tratantes en los casos diagnosticados por consenso previo. En la mayoría de

pacientes se hizo revisión de antecedentes del neurodesarrollo e historia escolar; sin embargo,

los datos suministrados por las familias, no eran muy precisos o no los recordaban con exactitud.

Las medidas de lectura fueron tomadas de la Evaluación Neuropsicológica Infantil (Rosselli, et

al., 2004). La severidad se clasificó como resultado de más de 1,5 por debajo de la puntuación

media del rendimiento de lectura.

5.2.3 Relación entre variables de interés

En primer lugar, se identificó la deleción y 39 alelos del STR READ1 (Powers, et al., 2013; Meng,

et al., 2005), los cuales fueron establecidos mediante la revisión bibliografía de estudios de

genoma completo (GWAS) y replicas que habían reportado asociación significativa con la

Dislexia en regiones distintas a Colombia. En segundo lugar, se investigó sobre su relación con

los subgrupos tanto Fonológicos como de Superficie (Wilcke, et al., 2012).



5.3 Procedimientos

5.3.1 Toma de muestras

Una vez se obtuvo firmado el consentimiento por el representante legal, se procedió a una

muestra de sangre del niño(a) de 5ml mediante venopunción o de células epiteliales de mucosa

bucal. Las muestras fueron llevadas a los laboratorios del grupo de neurociencias de la

Universidad Nacional de Colombia y se le asignó un número de identificación para reservar su

privacidad. Se separó la muestra de sangre o saliva del nombre y cualquier otra información que

lo pudieran identificar. Solo la investigadora principal tenía acceso a los archivos guardados con

el fin de que otras personas no conocieran los resultados de las pruebas que se realizaron.

5.3.2 Extracción, Purificación, cuantificación y almacenamiento de ADN

con muestra de sangre

La extracción se llevó a cabo utilizando utilizando 200 ul de sangre periférica con la utilización

del kit QIAamp® DNA Mini Bloodkit; siguiendo las especificaciones del Protocolo fabricante

(Qiagen, Hilden Germany). La cuantificación del ADN se llevó a cabo y mediante

espectrofotometría en un equipo Nanodrop 2000 (Thermo Fisher Scientific). Se evalúo el radio

260/280nm para determinar la pureza del material, el cual se mantuvo almacenado en tubos

eppendorf de 1.5 ml a una temperatura de -20°C.

El ADN obtenido de muestras de sangre fue aislado mediante el método de descrito a

continuación:

1. En un tubo eppendorf de 1.5 ml se agregó 200μL de sangre total periférica.

2. Se puso un volumen de 20μL de proteinasa K y mezcló en vórtex durante 15 segundos.

3. Se adicionó 400μL de Buffer de Lisis de glóbulos rojos y se mezcla en vórtex durante 10 segundos.

4. A continuación, se pusieron las muestras por 40 minutos a baño María Baño María a 56°C (Previamente puesto a calentar por 15 minutos) contenidas en una gradilla.

5. Al terminar, para la purificación se agregaron 200μL de etanol sobre la mesa y en vórtex por 15 segundos.

43

6. A continuación se transfirió el contenido de los tubos a columnas y se centrifugó a 8.000rpm durante 1 minuto.

7. Agregamos 500 μL de Buffer de lavado WBI I a cada muestra. Se centrifugó a 10.000rpm durante 1 minuto y se descarta el contenido restante del tubo de alusión de la columna e un tubo falcón.

8. Se agrega 500μL Buffer II y se centrifuga a 14.000rpm durante 3 minutos.

9. Finalmente se pasan las columnas a tubos Eppendorf de 1.5 μL y se agregan 200μL Buffer Elution y se centrifuga a 14.000rpm durante 1 minuto. Se separaron los tubos con el contenido de ADN y se dejó encubar por 1 minuto.

El ADN extraído de células epiteliales de mucosa bucal fue aislado mediante el método de descrito a continuación:

1. Se descongelaron los tubos Eppendorf con 200 μL de cada muestra.

2. Se centrifugaron a 3.000rpm x 5 minutos todas las muestras y se descartó la solución salina, conservando solo el botón de células.

3. Se agregó 20 μl de Proteinasa K a cada muestra y mezcló en vórtex durante 10 segundos.

4. A continuación se agregó 200 μL de Buffer AL a cada muestra y se mezcló en vórtex por otros 10 segundos.

5. Se colocaron las muestras en Baño María por 40 minutos a 56°C y se centrifugó a 12.000rpm durante 1 minuto.

6. Luego se agregaron 200 μL de Etanol Absoluto a cada muestra y se mezcló en vórtex durante 10 segundos. En seguida se transfirió el contenido de cada tubo Eppendorf a una columna debidamente marcada.

7. Se centrifugaron las muestras a 8000 rpm durante 1 minuto y se agregó 500 μl de Buffer WS1 a cada muestra y centrifugar a 8000 rpm durante 1 minuto.

5.3.3 Verificación del ADN genómico

Posteriormente, se realizó la verificación de calidad de preservación del ADN genómico de

pacientes y controles, mediante electroforesis en geles de agarosa 1.5%, teñidos con SYBR®

Safe y visualizados con luz U.V, para esto se usó 5μl de muestra de ADN y 5μl de buffer de

carga.



5.4 Diseño Experimental

5.4.1 Primers

La genotipificación de la deleción se llevó a cabo mediante amplificación por PCR alelo-

especifica, para lo cual se usó una combinación de tres primers en una reacción y que

tomados de estudios previos (Meng, y otros, 2005; Powers N. R., et al., 2013): Primer Forward

Universal (5´-AGCCTGCCTACCACAGAGAA-3´), Primer Reverse para los cromosomas Sin

Deleción (5´-GGAACAACCTCACAGAAATGG-3´), y el Primer Reverse para los cromosomas

Con Deleción (5´-TGAAACCCCGTCTCTACTGAA-3´). De igual manera, se tomaron las

secuencias de los primers para el compuesto STR READ1: Primer Forward STR (5´-

TGTAAAACGACGGCCAGTTGTTGAATCCCAGACCACAA-3´) y Primer Reverse STR (5-

ATCCCGATGAAATGAAAAGG-3´).

La deleción se genotipificó por PCR convencional usando un termociclador Agilent

Technologies Surecycler 8800 basada en método de amplificación por PCR y electroforesis en

gel de agarosa con el uso de una reacción de tres primers de ~600 pb para los cromosomas

completos y ~200 pb para la amplificación para los cromosomas con la deleción, permitiendo

que los heterocigotos y homocigotos sean fácilmente distinguibles unos de otros. Las

condiciones de amplificación por PCR se presentan en el Anexo I, Tablas 10 y 11.

Los productos de PCR se sometieron a electroforesis en geles de agarosa al 1,5% con el uso

de Buffer estándar 1X SG con SYBR® Safe (0,2 mg/ml) y 100-150 voltios, dependiendo del

tamaño de gel. Los geles fueron teñidos con SYBR® Safe y visualizados en un transiluminador

UV.

Con el fin de caracterizar mejor el STR READ1 con relación a la lectura y los efectos de sus

alelos se riesgo, se genotipificó y se secuenció en todas las muestras, excepto en aquellas que

fueran homocigotas para la deleción. El STR-READ1 se genotipificó mediante amplificación por

PCR, seguido de secuenciación Sanger en el servicio de secuenciamento SSiGMol del

Instituto de Genética de la Universidad Nacional de Colombia. Los resultados de las

secuencias y asignación de los alelos se realizó mediante dos programas: SeqScape V.5.4

(Biosystems, 2003) y Mixed Sequence Reader (Chang, et al., 2012) mediante la alineación de

las secuencias con relación a la de referencia.

45

Figura 6. Diseño Experimental

5.5. Análisis estadístico

5.5.1 Frecuencias Genotípicas y Alélicas

Las frecuencias genotípicas se obtuvieron por conteo directo. Para probar si existían diferencias

significativas entre las frecuencias genotípicas observadas entre pacientes con Dislexia y

Controles se llevóa a cabo un test de exacto de Fisher en Interactive Chi-Square Tests -

Quantpsy.org.

Las frecuencias alélicas se calcularon por conteo directo. Posteriormente se llevó a cabo un test

exacto de fisher para determinar si existían diferencias estadísticamente significativas entre

pacientes y controles.

5.5.2 Equilibrio de Hardy Weinberg (HWE)

Se llevo a cabo una valoración para determinar si las frecuencias genotípicas se enuentran en

equilibrio Hardy-Weinberg mediante prueba de chi cuadrado y las esperadas bajo equilibrio HW.



Capítulo 6. Resultados

La muestra evaluada en este estudio fue de 49 pacientes pertenecientes al grupo experimental y

51 controles en edades comprendidas entre los 7 y los 14. Los grupos fueron pareados por edad

(± 3 años), grado escolar y tipo de dislexia (fonológica o visual). Los grupos fueron pareados

género, estrato socio económico, procedencia, grado escolar y nivel lector (Tabla 4), sin que

existiera diferencia significativa entre ellos.

Tabla 4. Datos Sociodemográficos

Grupo Disléxico Grupo Control

Sujetos 49% 51%

Edad

7 - 10 años 34% 41%

11 - 14 años 15% 10%

Género

Femenino 14% 17%

Masculino 35% 34%

Estrato Socio Económico

1-2 22% 26%

3-4-5 27% 25%

Procedencia

Bogotá 44% 45% Boyacá 1% 0% Córdoba 1% 0% Caquetá 0% 1% Tolima 1% 1% Huila 1% 1% Manizales 0% 1% Quibdó 1% 0% Valle del Cauca 0% 1%

Nivel Educativo

2º - 4º 36% 40%

5º - 8º 13% 11%

6.1 Frecuencias Genotípicas

La deleción del intrón 2 del Gen DCDC2, fue detectada mediante la Reacción en cadena de la

polimerasa (PCR). Las secuencias de los primer utilizados fueron los descritos por Meng y

colaboradores (2005). el fragmento con deleción tiene una longitud de ~ 200 pb y el fragmento

47

sin deleción es de ~ 600 pb, los cuales se visualizan en electroforesis en gel de agarosa al

1.5%.

Figura 7: Fotografía de una amplificación de PCR en la se puede identificar la deleción en el gen DCDC2 visto a través de la luz U.V. Se utilizó Gel de Agarosa a 1,5% que permite evidenciar en los carriles 2, 3 y 4 los pacientes del grupo control (600bp), en los carriles 6, 7 y 8 los pacientes del grupo experimental que resultaron heterocigotos para la deleción (600bp-200bp) y en el carril 10, el paciente que resultó homocigoto para la deleción (200bp).

Una vez se definió cuantas muestras eran homocigotas para la deleción en el intron 2 del gen

DCDC2, se procedió a la amplificación del STR READ1 en las muestras heterocigotos para la

deleción y en las homocigotas para la ausencia de la deleción.

Para el análisis de secuencias del producto de amplificación del STR READ1 se utilizaron dos

programas de análisis. El Software SeqScape V5.4 (Applied Biosystems) el cual sirvió para alinear

las secuencias del STR READ1 con la secuencia de referencia del gen DCDC2 OMIM

NG_012829.2. Dada la complejidad para el análisis del STR READ1 en las muestras que no tenían

la deleción en ninguno de los dos alelos, se utilizó el programa informático Mixed Sequence

Reader, un programa que utiliza un algoritmo matemático que permite desfasar las secuencias de

los dos alelos para identificar las inserciones o deleciones en cada uno de ellos (ver Anexo II).

Mixed Sequence Reader (MSR), un software para la identificación y análisis de heterocigotos

mediante la lectura directa de los datos del cromatograma de fluorescencia en formato de archivo



.abi y haciendo uso de las comparaciones con las secuencias de referencia. Las secuencias de

heterocigotos se identifican como dos secuencias distintas y alineadas con las secuencias de

referencia. MSR puede ubicar físicamente secuencias indel y STR y determinar el número de

copias de STR mediante la búsqueda en secuencias de referencia NCBI (Chang, y otros, 2012).

Tabla 4. Distribución de los alelos del STR READ1 y la Deleción en el intrón 2 del gen DCDC2.

Alelo Unidad de

Repetición 1 Unidad de

Repetición 2 SNP 1

Unidad de Repetición 3

Región Constante



Longitud (pb)

1 (GAGAGGAAGGAAA) 2 (GGAA) 7 (GAAA) 1 (GGAA) 2 (GGAAAGAATGAA) (GGAA) 4 (GGGA) 2 102






Del X X X X X X X X

Para la muestra de pacientes con Dislexia, se observó homocigosidad en 25 de los 49 pacientes

estudiados, representados en 24 homocigotos para el genotipo 1/1 y un homocigoto para D/D

(H=51%). Para el grupo control, la homocigosidad fue del 72.5%, a expensas de 34 individuos

homocigotos para el genotipo 1/1 y 3 homocigotos para genotipo 4/4).

La tabla 5 muestra las frecuencias genotípicas encontradas entre pacientes con Dislexia evolutiva

y controles. El genotipo más frecuente en ambos grupos analizados fue el genotipo 1/1 presente

en 24 pacientes con dislexia (49%) y en 34 controles (66.7%). En segundo lugar de frecuencia se

observó el genotipo 1/4 con frecuencia del 14.3% y 13.7% entre pacientes y controles, seguido

en frecuencia por el genotipo 1/D presente en 7 pacientes con dislexia (14.3%) y en 1 control

(2%) Los genotipos. Las frecuencias observadas no muestran una diferencia estadísticamente

significativa entre pacientes y controles.

49

Tabla 5. Frecuencias genotípicas de los alelos del STR READ1 en pacientes con Dislexia y grupo control.

InDel Alelo 1 Alelo 2 Disléxicos Control Disléxicos Control p-value:

II 1 1 24 34 49,0% 66,7% 0.3542

1 3 3 2 6,1% 3,9% 0.6315

1 4 7 7 14,3% 13,7% 0.9436

1 5 3 1 6,1% 2,0% 0.3078

1 9 2 0 4,1% 0,0% 0.1532

1 10 0 2 0,0% 3,9% 0.1696

4 4 0 3 0,0% 5,9% 0.0940

ID 1 D 7 1 14,3% 2,0% 0.0359

3 D 1 0 2,0% 0,0% 0.3101

4 D 0 1 0,0% 2,0% 0.3292

9 D 1 0 2,0% 0,0% 0.3101

DD D D 1 0 2,0% 0,0% 0.3101

49 51 100,0% 100,0% 0.0611

Se llevo a cabo una valoración para determinar si las frecuencias genotípicas se encontraban en

equilibrio Hardy-Weinberg mediante prueba de chi cuadrado. Los resultados obtenidos muestran

que no existen diferencias estadísticamente significativas entre las frecuencias genotípicas

observadas y las esperadas bajo equilibrio HW.

6.2 Frecuencias Alélicas

Las frecuencias alélicas se estimaron con base en los resultados de las frecuencias genotípicas y

se presentan en la Tabla 6. El alelo 1 se encontró con una frecuencia del 73.96% en pacientes y

en 76.92% en controles, seguido en frecuencia del alelo D con 11.46% en pacientes y 1.92% en

controles. En tercer lugar, el alelo 4 con frecuencia del 7.29% en pacientes Disléxicos y 13.46%

en Controles. Se observó una diferencia estadísticamente significativa al comparar las

frecuencias alélicas de pacientes contra controles (p=0,02004). Esta diferencia, se debe

principalmente a la diferencia en frecuencia para el alelo D detectada (11.46% Vs 1.92%).

Finalmente, en la Tabla 7 se puede evidenciar como los resultados de las frecuencia alélicas

identificadas en la población colombiana son similares con las otras cohortes descritas en los

antecedentes.



Tabla 6. Frecuencias alélicas para el STR READ1 del gen DCDC2 en pacientes con Dislexia y

Controles.

ALELO Dislexia f % Controles f %

1 71 73,96% 80 76,92%

3 3 3,13% 3 2,88%

4 7 7,29% 14 13,46%

5 3 3,13% 1 0,96%

9 3 3,13% 0 0,00%

10 0 0,00% 2 1,92%

D 11 11,46% 2 1,92%

98

102

Tabla 7. Frecuencias alélicas de READ1 en las diferentes cohortes.

Alelo Frecuencia Alélica

Estados Unidos

Meng, et al. (2005)

Alemania Ludwig, et al. (2008)

Italia Marino, et al. (2012)

ALSPAC Powers, et al.

(2013)

Colombia (2016)

DISLEXIA CONTROL

1 0.624 0.606 0.597 0.624 0.7396 0.7692

2 0.003 - - 0.003 - -

3 0.060 0.055 0.081 0.060 0.313 0.0288

4 0.106 0.106 0.086 0.106 0.729 0.1346

5 0.028 0.043 0.045 0.028 0.313 0.0096

6 0.039 0.048 0.062 0.039 - - 7 0.003 - - 0.003 - - 8 0.003 - - 0.003 - -

9 0.005 0.008 0.002 0.005 0.313 -

10 0.044 - 0.049 0.044 - 0.0192 D 0.085 0.086 0.063 0.085 0.1146 0.0192

6.3 Análisis de los Subgrupos

Se establecieron los subgrupos funcionales en Dislexia Fonológica y Dislexia de Superficie. Aunque

se observó una tendencia por la presencia de alelo 5 (genotipo 1/5) en el grupo de dislexia

Fonológica (13%), comparado con solo el 2% en la población control, la presencia del alelo 5 no es

estadísticamente significativa. Por otro lado, la presencia del alelo D en el grupo de Dislexia de

Superficie (8/52) mostró una asociación estadísticamente significativa al compararla con la población

control (2/102) (p 0.0028).

51

Tabla 8. Distribución de los genotipos en los Subgrupos de Dislexia

Genotipo Fonológico F% Superficie F% Control F%

1/1 12 52% 12 46% 34 67%

1/3 1 4% 2 8% 2 4%

1/4 3 13% 4 15% 7 14%

1/5 3 13% 1 2%

1/9 1 4% 1 4%

1/10 2 4%

D/D 1 4%

1/D 2 9% 5 19% 1 2%

3/D 1 4%

4/D 1 2%

9/D 1 4%

4/4 3 6%

23 26 51

Tabla 9. Distribución de los alelos en los Subgrupos

Alelo Fonológico F% Superficie F% Control F% P

1 34 74% 36 69% 81 79% NS

3 1 2% 3 6% 2 2% NS

4 3 7% 4 8% 14 14% NS

5 3 7% 1 1% NS

9 2 4% 1 2% NS

10 2 2% NS

D 3 7% 8 15% 2 2% 0.0028

46 52 102



7. Discusión y conclusiones

7.1 Discusión

Las dificultades para aprender a leer se atribuyen a disfunciones específicas en el cerebro cuya

naturaleza e identificación son aun objeto de investigación. Sin embargo, esta base neurológica

es causada en gran parte por factores genéticos, tal y como se describió en el marco teórico de

este proyecto (Paracchini, et al., 2007). De acuerdo con el modelo evolutivo causal planteado por

Morton y Frith (2005) es importante identificar los factores genéticos y su relación con el tipo de

ortografía en los casos de dislexia. La mayoría de estudios que han abordado este tema lo han

hecho analizando lenguas de tipo indoeuropeo como el alemán y el inglés, que comparten una

raíz común, pero que sin embargo tienen sistemas de representación ortográfica diferentes (en el

inglés es opaco o arbitrario y en el alemán es transparente). Este asunto es de gran importancia

dado que la forma de acceder a las palabras al leer varía de acuerdo a este sistema. El español,

lengua romance, cuenta con un sistema altamente transparente, por ello los resultados

encontrados contribuyen a la comprensión de la naturaleza de la relación entre el componente

genético, el cognitivo y la lectura.

Dentro de las revisiones realizadas no se encontró información que relacionara a la deleción ni a

los alelos de READ1 con dislexia en ortografías transparentes de raíz romance pero que

resultaría muy interesante profundizar, ya que aun teniendo correspondencias grafo-fonológicas

que son completamente consistentes y facilitan el aprendizaje de la lectura, la dislexia es un

fenómeno frecuente aunque se diferencia en sus manifestaciones de acuerdo al tipo de

ortografía. Las personas con dislexia suelen desarrollar estrategias compensatorias y responden

por lo general de forma positiva a los tratamientos, aunque las dificultades de base afectan

aspectos relacionados con la carga de procesamiento cognitivo. El estudio de Jiménez (2002)

encuentra que a pesar de que es clara la distinción de los subtipos disléxicos en español, los dos

comparten dificultades fonológicas de base y que las diferencias en la identificación de subtipos

puede depender de los tipos de tareas clásicas de evaluación. Al analizar la influencia genética

en los factores cognitivos relacionados con el procesamiento de la lectura, se destaca la

importancia de la asociación entre los procesos de memoria de trabajo y a corto plazo de los

genes candidatos DYX1C1 y DCDC2, así como de la asociación de DCDC2 con la lectura de

palabras y pseudopalabras. En este sentido DCDC2 estaría vinculado a aspectos más

53

fonológicos que cognitivos (Schumacher, et al., 2005). En sentido contrario (Wilke, et al., 2009)

que estudio la relación de este gen con la lectura en alemán encuentra una mayor relación con

los factores visuales involucrados en la lectura. El peso relativo de la importancia de estas dos

rutas, fonológica y visual, varía de acuerdo a la arbitrariedad de la lengua, lo que explicaría la

diferencia entre los dos resultados, el inglés requiere mayores competencias en lo fonológico

mientras que el alemán lo requiere en lo visual.

Se analizó la presencia de la deleción y la secuencia de READ1, un elemento regulador asociado

a dislexia 1 ubicado en el intrón 2 del gen DCDC2, que fueron establecidos mediante la revisión

bibliografía de estudios de genoma completo (GWAS) y replicas que habían reportado asociación

significativa con la Dislexia en regiones distintas a Colombia.

El presente trabajo se llevó a cabo para determinar si la asociación reportada previamente para

países de habla anglosajona entre la Dislexia evolutiva y un polimorfismo presente en el intrón 2

del gen DCDC2 (Meng, y otros, 2005; Powers N. R., et al., 2013; Wilke, y otros, 2009), también

mostraba una asociación significativa con una lengua como español, siendo este trabajo el primer

trabajo realizado con poblaciones de habla hispana.

Schumacher, y colaboradores (2005) encontraron una asociación significativa (P=0,004) para la

presencia de los alelos 5 y 6 del STR READ1 en los niños afectados. Este resultado ha sido

reafirmado posteriormente por Powers y colaboradores (2015), a partir de sus estudios con la

cohorte del Estudio Longitudinal Avon de Padres e Hijos (ALSPAC) en Reino Unido, quienes al

realizar el análisis de la combinación de 11 alelos, éstos se agruparon por frecuencia y se

encontró que la deleción y varios alelos del STR (alelos 2, 5, 6, 7, 8, 9, y 10) están fuertemente

asociados (p=0,00002) y reafirman que el alelo 5, tiene un efecto más fuerte que el alelo 6, y

afecta preferentemente a las medidas relacionadas con lectura y CI mientras que el alelo 6 ha

sido asociado al trastorno del lenguaje, aunque la estructura de ambos es similar.

Adicionalmente, Powers (2013) refiere una mayor frecuencia a los alelos 3 (p=0.060), 4

(p=0.106), 6 (p=0.039) 10 y D (p=0.085) en pacientes. El alelo 3 ha sido asociado con la

activación de la transcripción de DCDC2 a partir de su región promotora. Por su parte,

(Deffenbacher (2004) encontró una asociación más fuerte en otros cuatro marcadores (alelos 6,

11, 12, y 13) en el Centro de Investigación de Dificultades del aprendizaje de Colorado (CLDRC).

En este estudio, aunque se identificaron seis de los alelos de READ1 en los pacientes con

dislexia (alelos 3,4,5,9,10 y D), no hubo diferencia estadísticamente significativa con el grupo



control al evaluar los genotipos observados. Sin embargo, se obtuvo una asociación

estadísticamente significativa al comparar las frecuencias alélicas entre pacientes y controles

debido principalmente a la presencia del alelo D en pacientes (11.46%) comparado con controles

(1.92%) (p=0,02004). Además, En el presente trabajo, se observó que la presencia del alelo D

tiene una asociación estadísticamente significativa con el subgrupo de Dislexia de Superficie (p

0.0028), hallazgo similar al descrito por Wilke y colaboradores (Wilke, et al., 2009).

Estos resultados coinciden con los hallazgos expuestos por Wilcke y colaboradores (2009) en

disléxicos alemanes, los cuales confirman el papel prominente de la deleción en DCDC2

(p=<0.001). Al analizar la influencia genética en los subgrupos de dislexia (fonológica y de

superficie) ese estudio encuentra una fuerte asociación. En contraste, las cohortes americanas y

británicas encuentran más asociación con alelos como los alelos 5 y 6 (Meng, et al., 2005;

Powers, et al., 2015).

Las diferencias observadas con estudios previos realizados podrían deberse entre otros, a la

influencia de factores genéticos, dadas las diferencias en la composición étnica de las

poblaciones estudiadas, a factores ambientales, al tamaño de muestra analizada, y a criterios de

selección de la muestra o a una combinación de todos ellos. Al respecto no existen datos de

estudios de asociación del polimorfismo del gen DCDC2 en poblaciones Amerindias y Afro

descendientes, ambas con importantes aportes a la estructura genética de la población

Colombiana

Resultaría interesante entonces ampliar la investigación analizando el polimorfismos READ1 del

gen DCDC2 en poblaciones afrodescendientes, y Ameridindias, y ampliar el análisis a genes

cercanos como el gen KIAA0319 para poder evaluar el efecto combinado de las variaciones

genéticas en nuestra población.

7.2 Conclusiones

El presente trabajo, realizado por primera vez en una población de lengua hispana, se encontró una

asociación estadísticamente significativa entre Dislexia y el gen DCDC2 (p 0.02), en particular el

alelo D el cual se encuentra a una frecuencia de 11.46% comparado con 1.92% en controles.

Adicionalmente, se observó que la presencia del alelo D tiene una asociación estadísticamente

significativa con el subgrupo de Dislexia de Superficie (p 0.0028). Estos resultados difieren un poco

55

de los hallazgos observados en poblaciones anglosajonas, lo cual podría deberse a las diferencias

en la composición genética o a otros factores por determinar.

7.3 limitaciones del estudio y recomendaciones

Debido a dificultades de tipo logístico y de acceso a los sujetos no fue posible contar una

evaluación completa de lectura bajo los mismos parámetros. Si bien se realizó un diagnostico por

consenso, este factor limito el análisis de diferentes tareas de lectura tales como la lectura de

palabras, lectura de pseudopalabras, comprensión de texto y comprensión auditiva. Estas tareas

contribuirían a la identificación de subtipos de lectura ya que se correlacionan con los factores

cognitivos subyacentes que las soportan. Por ello se sugiere en estudios futuros realizar esta

evaluación para así indagar a mayor profundidad la asociación de los alelos con los endofenotipos.

Por otro lado, se recomienda ampliar la muestra de sujetos de estudio ya que el trabajo realizado

fue un estudio piloto para tener un mayor poder estadístico.

Se recomienda ampliar el estudio a otros genes ligados o en cercanía al gen DCDC2 tal como el

gen KIAA039, ya que se postula que el gen DCDC2 regula la expresión del segundo.

Adicionalmente, la muestra recolectada serviría para analizar otros genes tales como el gen

FOXP2, DYX1C1, TTRAP y ROBO1 que han sido asociados con dislexia. También sería

recomendable llevar a cabo estudios similares en poblaciones Afrodescendientes y Amerindias

que permitan analizar variantes genéticas relevantes para nuestra población.



Anexos

ANEXO I. Tablas

Tabla 10. Condiciones de amplif icación por PCR para la Microdeleción y el

polimorfismo STR READ1.

Experimento Condiciones de Amplificación

Genotipificación

de la

Microdeleción

Reactivo [Inicial]

Stock

[Inicial]

Tubo PCR

Volumen

Master Mix

Buffer Go Taq (Promega) 5X 5X 4 μl

MgCl2 25mM 1.5mM 1.2 μl

dNTPs (10mM) 10mM 200μM 0.8 μl

Del_F 100mM (10μM) 1 μl

Del_RC 100mM (10μM) 0.8 μl

Del_RD 100mM (10μM) 0.8 μl

Enzima -Taq Polimerasa (5u/μl) (5u/μl) 0.2 μl

H2O 9.2 μl

Template DNA (~10ng/μl) (~10ng/μl) 2 μl

Genotipificación

de READ1

Buffer Go Taq (Promega) 5X 5X 4 μl

MgCl2 (25 mM) 25mM 1.5mM 1.2 μl

dNTPs (10mM) 10mM 200μM 0.8 μl

STR_F: (10μM) 100mM (10μM) 1 μl

STR_R: (10μM) 100mM (10μM) 1 μl

Taq Polimerasa (5u/μl) (5u/μl) (5u/μl) 0.2 μl

H2O 9.8 μl

Template DNA (~10ng/μl) (~10ng/μl) (~10ng/μl) 2 μl

57

Tabla 11. Protocolo para la amplificación por PCR tomado y modificado del Artículo original (Powers, et al., 2013).

Genotipificación de La Microdeleción y READ1

Protocolo de

Amplificación

1. Hot Start 95°C

03:00

2. Start Cycle 9 Times

3. Denaturation 95°C

00:00:30 Std.

4. Annealing 65°C

00:00:30 Std.

5. Elongation 72°C

00:01:00 Std.

6. End Cycle

7. Start Cycle 34 Times

8. Denaturation 95°C

00:00:30 Std.

9. Annealing 56°C

00:00:30 Std.

10. Elongation 72°C

00:01:00 Std.

11. End Cycle

12. Temperature 72°C

00:05:00 Std.

13. Temperature 4°C

Hold Std.



ANEXO II. Resultados de Seq Scape y Mixed Sequences Reader

Figura 8. Electroferograma con estructura completa de las Unidades 1 y 2 obtenido mediante Software

SeqScape.

Figura 9. Electroferograma con paciente heterocigoto con deleción de una unidad (GAGAGGAAGGAAA).

59

Figura 10. Supresión de las unidades 1 (GAGAGGAAGGAAA) y 2 (GGAA) de la secuencia.

Figura 11. Secuencia de paciente homocigoto (I/I) mediante la metodología Mixed Sequences Reader (MRS).



Figura 12. Descomposición de la secuencia en “alelo mayor” y “alelo menor” en paciente heterocigoto un deleción

una unidad menos en la Repetición 2 (GGAA).

ANEXO III. CONSENTIMIENTO INFORMADO

61


Desde el programa de posgrado Maestría en Neurociencias de la Universidad Nacional de Colombia se pretende llevar a cabo una investigación con el objetivo de analizar la asociación de la secuencia del gen DCDC2 con Dislexia Evolutiva en pacientes colombianos, un trastorno especifico de la lectura que se presenta en algunos niños y niñas cociente intelectual y escolaridad propia de la edad. Se pretende realizar una evaluación del desempeño en las habilidades de lectura (Identificación de letras y palabras, fluidez y velocidad lectora, comprensión de textos, comprensión oral). Así mismo se pretende recolectar una muestra de sangre venosa del niño(a) para este estudio, nosotros extraeremos alrededor de 10ml de sangre de su brazo. Estas muestras serán llevadas a los Laboratorios del Grupo de Neurociencias de la Universidad Nacional de Colombia, donde quedaran almacenadas y será analizado el gen DCDC2 a partir de estas. Estimamos que 100 niños (as) participarán en el proyecto y facilitaran una muestra de sangre para nuestro estudio. Se espera realizar la evaluación del desempeño las habilidades de lectura en niños y niñas en edades comprendidas entre 7 y 11 años que asisten a colegios privados de la cuidad de Bogotá y al Departamento de Comunicación Humana de la UNAL. La información suministrada por usted como acudiente o representante legal del menor, se mantendrá en estricta confidencialidad; de manera que a cada muestra de material genético y prueba de desempeño motor, así como la encuesta, se le asignara un código, la información personal suministrada y cualquier otra información que lo pueda identificar a usted o a su hijo (a) se mantendrá separada del material genético de tal forma que no se pueda relacionar. Los archivos que contengan la información se mantendrán bajo estricto control y con clave para que solo el investigador principal del proyecto tenga acceso a esa información. En la presentación de resultados en congresos o artículos científicos no aparecerá ninguno de los datos personales suministrados por usted. Los riesgos de participar en este estudio a los que estará expuesto su hijo (a), son riesgos mínimos; cuando se inserta la aguja para extraer la sangre, se puede sentir un dolor moderado o sólo una sensación de pinchazo o picadura. Posteriormente, puede haber algo de sensación pulsátil. Posteriormente puede aparecer un hematoma (acumulación de sangre debajo de la piel). Es importante mencionar que se mantendrán todos los cuidados y precauciones estándar a fin de minimizar el riesgo de transmisión de cualquier tipo de microorganismo. Usted no obtendrá ningún beneficio directo por proveer la muestra de material genético de su hijo (a) para este estudio; sin embargo a través del análisis de los resultados de las habilidades de lectura se obtendrá un perfil de desempeño en esta área con una guía de estrategias generales para mejorar el desempeño de su hijo (a) en actividades de lectura. La participación en este estudio, tanto en la evaluación del desempeño lectura como en la muestra de material genético, no tendrá ningún costo, por las pruebas y exámenes que se realicen dentro de la investigación. A usted no se le pagara por la participación de su hijo en este estudio. Se realizaran conferencias acerca de los resultados grupales que se obtengan en la investigación. Así mismo en la publicación de artículos no se expondrán datos individuales de los participantes del este proyecto.

Después que el estudio termine, se planea tener la muestra de material genético no utilizada en este estudio para posteriores investigaciones, no se tienen planes específicos de investigación, sin embargo se



pretende usar estas muestras para el estudio de otros trastornos diferentes al de Dislexia. Las muestras se almacenaran bajo un código numérico y se mantendrá el archivo que enlaza el código con su nombre o información personal, en estricta confidencialidad. Se podrá compartir la información acerca de los genes y enfermedades pero no su información personal y/o confidencial que permitan identificarlo. Adicionalmente el comité de Ética institucional revisara todos los proyectos futuros; usted puede escoger que la muestra de material genético de su hijo (a) no permanezca almacenada para futuras investigaciones y aun ser parte de este estudio; usted podrá manifestar su interés al final de este formato. Usted es libre de decidir si su hijo (a) participa en este estudio, no habrá ningún tipo de sanción o perdidas de benéficos si usted desea no ser parte del mismo. Si usted decide que su hijo (a) participe en este estudio, usted puede decidir abandonarlo en cualquier momento. Usted puede decidir o no que la muestra de su hijo (a) permanezca almacenada y sea parte de este estudio o estudios posteriores. Además usted puede acceder a que la muestra de su hijo (a) sea almacenada y luego decidir que sea retirada del almacenamiento. Se le dará una copia del consentimiento informado para que usted lo guarde en sus archivos. Si tiene alguna duda o pregunta acerca de este estudio puede contactar a la Licenciada en Educación Especial Gineth López Colorado, estudiante de la Maestría en Neurociencias de la Universidad Nacional de Colombia o al Dr. Juan José Yunis persona que dirige este estudio en la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia. Consentimiento y firma Yo acepto dar una muestra una muestra de sangre venosa de mi hijo(a) y que participe en el desarrollo de pruebas de desempeño en habilidades de lectura necesarias para este estudio. Yo he tenido la oportunidad de hacer preguntas y siento que todas mis inquietudes al respecto han sido resueltas. Yo entiendo que el dar una muestra para el estudio es mi elección. Comprendo que los resultados individuales genéticos del estudio no me serán dados. Yo he leído la sección de este formato sobre el almacenamiento de la muestra de mi hijo (a) para investigación futura. Mi elección sobre que la muestra de material genético de mi hijo (a) permanezca almacenada para ser usada en investigaciones futuras bajo las condiciones descritas es: ____ positiva o ____negativa. Nombre del participante (representante legal): ________________________________________________________________________ Firma y Cedula: ________________________________________________________________________ Nombre del participante (representante legal): ________________________________________________________________________ Firma y Cedula: ______________________________________________________________________ Nombre del Niño: _________________________________________________________ Firma: _______________________ ______ _______ Fecha: ___________________________________________________

63

GLOSARIO

ADN (ácido desoxirribonucléico). Es un polímero largo de nucleótidos (un polinucléotido) que codifica

la secuencia de residuos de aminoácidos en proteínas, usando el código genético.

Cociente de Inteligencia CI [IQ, sigla en inglés]. Un número dado que expresa la inteligencia relativa

de una persona, originalmente determinado por la división de la edad mental por la edad cronológica y

multiplicado por cien.

Conciencia fonológica. la sensibilidad o el conocimiento explícito de la estructura de los sonidos del

lenguaje. Se afirma generalmente que los problemas en la conciencia fonológica hacen que sea difícil

para los niños con dislexia a aprender cómo aplicar el principio alfabético para decodificar y deletrear

palabras impresas. Numerosos estudios han documentado un déficit en la conciencia fonológica en

niños con dislexia o en niños en situación de riesgo para este trastorno (Catts, et al., 2010).

Decodificación. Un proceso elemental en el aprendizaje de la lectura de sistemas alfabéticos de

escritura (por ejemplo, inglés, español, alemán o italiano) en el cual las palabras no familiares son

descifradas por la asociación de letras de palabras con los sonidos hablados correspondientes.

Déficit de atención e hiperactividad (TDAH). Es una alteración en el desarrollo del cerebro humano

que se manifiesta con síntomas de la conducta y el control emocional. El evento más frecuente con las

mayores características problemáticas es la necesidad de permanecer quieto y con activación mental

permanente en los escenarios de aprendizaje académico.

Deleción: Perdida de uno o más aminoácidos que a diferencia de las mutaciones sin sentido, ocurren

en el interior de una cadena.



Desarrollo. Cambio progresivo que ocurre en los seres humanos a medida que envejecen. Las

inclinaciones biológicas interactúan con la experiencia para guiar el desarrollo durante toda la vida.

Dislexia. Trastorno manifestado por la dificultad en aprender a leer, a pesar de instrucción

convencional, inteligencia adecuada y oportunidad sociocultural.

Dislexia Fonológica. Capacidad de conversión grafema-fonema para acceder al léxico, resultando en

una mala capacidad de lectura, en particular para pseudopalabras pronunciables. Este tipo de dislexia

dificulta la lectura de palabras largas y poco frecuentes y de palabras funcionales e imposibilita la

lectura de pseudopalabras, donde suelen cometer muchos errores visuales que provocan

lexicalizaciones.

Dislexia “diseidética” o visual. Implica una deficiencia primaria en la capacidad para percibir

palabras completas.

Electroforesis. Consiste en el movimiento de las moléculas cargadas en un campo eléctrico de

corriente continua de alto voltaje, creado por un aparato llamado fuente de electroforesis. Las

proteínas, el DNA y otras muchas moléculas biológicas llevan una carga eléctrica. En el caso del DNA

y el RNA la carga es negativa debido a los grupos de fosfato, así tienden a moverse hacia el polo

positivo del campo eléctrico.

Epigenética. Cambios en la función del gen, a menudo suscitados por factores ambientales.

Fonemas. Unidades básicas del idioma hablado que componen las palabras.

Gen. Es la unidad de herencia en los organismos vivos. Los genes influyen el desarrollo físico y

conductual del organismo.

Genética. La ciencia de los genes, de la herencia y de la variación de los organismos. La genética

clásica consiste en las técnicas y metodologías de la genética anteriores a la biología molecular. La

genética molecular construye sobre la fundación de la genética clásica pero se enfoca en la estructura

y función de los genes a nivel molecular. La genética del comportamiento estudia la influencia de

genéticas variables en la conducta animal, y las causas y efectos de los trastornos humanos.

65

Genes reguladores. Es el encargado de codificar proteínas o ARN en la regulación de la expresión de

otros genes.

Lectura. La lectura es un proceso cognitivo, complejo e interactivo, cuya finalidad es la comprensión

de unos significados que se obtienen a partir de la decodificación de unos signos gráficos

convencionales (letras o grafemas en los sistemas en los sistemas alfabéticos). El acto lector es

complejo porque incluye diversos procesos es complejo porque incluye diversos procesos que se

adquieren y automatizan a lo largo del desarrollo y el aprendizaje.

Memoria fonológica. Suele ser deficiente en las formas hereditarias de los problemas de lenguaje y

alfabetización. Corresponde a la repetición de “no palabras” o la capacidad de repetir secuencias de

polisílabas desconocidas. Esta tarea suele ser considerada como en un sistema de evaluación de

memoria a corto plazo especializada y diseñada para retener la información fonológica durante

intervalos breves.

Memoria operativa, de trabajo o de corto plazo. Una fase de la memoria en la cual se puede

mantener una limitada cantidad de información por varios segundos y hasta minutos. Se refiere a

estructuras y procesos usados para almacenar y manipular información temporalmente. La memoria de

corto plazo puede llegar a ser memoria de largo plazo, a través de procesos de ensayo y asociaciones

significativas

Migración neuronal. El desarrollo embriónico temprano del sistema nervioso se caracteriza en parte

por la migración de poblaciones de neuronas. Es probable que ciertas moléculas de reconocimiento y

adhesión son necesarias para que este proceso migratorio ocurra. Algunos defectos genéticamente

mediados en su estructura y función resultan en patrones de migración aberrantes.

Neurobiología. Estudio de las células y los sistemas del sistema nervioso.

Neurociencia cognitiva. Estudio y desarrollo de la investigación de la mente y el cerebro, orientado a

investigar las bases psicológicas, computacionales y neurocientíficas de la cognición.

PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Conocida por sus siglas en inglés (polymerase chain

reaction), es una técnica de biología molecular mediante la cual se obtiene un gran número de copias

de un fragmento original de ADN particular.



PCR en tiempo real (en inglés real time PCR). Es una variante de la reacción en cadena de la

polimerasa (PCR) utilizada para amplificar y simultáneamente cuantificar de forma absoluta el producto

de la amplificación de ácido desoxirribonucleico (ADN).

Pleiotropía: (del griego pleio, "muchos", y tropo, "cambios") es el fenómeno por el cual un gen es

responsable de efectos fenotípicos o caracteres distintos y no relacionados. Se debe a que los

procesos del desarrollo embrionario están intricadamente integrados unos con otros, de manera que

una mutación que afecte a un proceso primario del desarrollo puede tener repercusión en múltiples

procesos secundarios.

Polimorfismo. Muchas formas diferentes (en este caso longitudes). Es una variación en la secuencia

de un lugar determinado del ADN entre los individuos de una población.

Primer, iniciador o cebador. Es un oligonucleótido, es decir, una molécula de ácidos nucleicos de una

sola cadena que se usa para iniciar una reacción de PCR. El primer se pega a la secuencia

complementaria y eso permite que la polimerasa en la cadena de ADN comience la elongación o

extensión de la molécula de ADN.

Teoría de la «doble ruta» de la lectura. Esta teoría sostiene que la lectura puede realizarse por dos

rutas. Una, denominada léxica, responsable del procesamiento de palabras y, otra, llamada subléxica se

encarga del procesamiento de unidades menores (grafemas o unidades menores).

BIBLIOGRAFÍA

Alvarado, H. y otros, 2007. Dislexia. Detección, diagnóstico e intervención interdisciplinar.

ENGINY, 16 Febrero.

APA, A. P. A., 2015. Diagnostic and statistical manual: Mental disorders.

Ardila, A., Roselli, M. & Villaseñor, E., 2006. Neurospicología de los trastornos del aprendizaje.

México D.F.: Manual Moderno.

Artigas, P. J., 2009. Dislexia: enfermedad, trastorno o algo distinto. REV NEUROL, pp. S63-S69.

Azcaga, J., Derman, B. & Iglesias, P., 1979. Alteraciones del Aprendizaje escolar. Diagnóstico,

fisiopatlogía, tratamiento.. Buenos Aires, Argentina: Paidos.

Bates, T. y otros, 2010. Dyslexia and DYX1C1: deficits in reading and spelling associated with a

missense mutation.. Molecular Psychiatry, p. 1190–1196.

Benítez, B. A., 2009. Neurobiología y Genética de la dislexia. El Sevier, 22 Diciembre.pp. 563-581.

Benitez-Burraco, A., 2007. Bases moleculares de la dislexia. s.l.:Revista de Neurología.

Biosystems, A., 2003. Applied Biosystems. DNA Sequencing Analysis Software, USA: Analysis

Software User Guide.

Bishop, D. & Snowling, M., 2004. Developmental Dyslexia and Specific Language

Impairment:Same or Different?. Psychol Bulletin, pp. 858-886.

Branchetiere, L., 2004. Dislexia del Desarrollo: una revisión. Las tesinas de Belgrano,

Diciembre.Issue 139.

Catts, S. M., Adlof, S., Hogan, S. & Weismer, E., 2010. Are Specific Language Impairment and

Dyslexia Distinct Disorders?. NIH Public Access Author Manuscript, p. 1378–1396.

Chang, C. y otros, 2012. Mixed sequence reader: a program for analyzing DNA sequences with

heterozygous base calling.. The Scientific World Journal.

Cuetos, F., Rodríguez, B. & Ruano, E., 2002. Batería de Evaluación de los procesos lectores de los

niños de Educación primaria. Madrid, España.



Cuetos, V. F. & Molina, S., 1999. Neuropsicología cognitiva del lenguaje.. Madrid: Trotta.

Dennis, M. Y. y otros, 2009. A Common Variant Associated with Dyslexia Reduces Expression of

the KIAA0319 Gene. PLoS Genet, pp. 1-10.

Dennis, M. Y. y otros, 2009. Gene, A Common Variant Associated with Dyslexia Reduces

Expression of the KIAA0319.. PLoS Genet, pp. 1-10.

Galaburda, A., Loturco, J., Ramus, F. & Fitch, R. Y., 2006. La Dislexia del Desarrollo: Gen, Cerebro y

cognición. Psykhe, pp. 3-11.

Grigorenko, E. L., Wood, F. B., Meyer, M. S. & Pauls, D. L., 2000. Chromosome 6p Influences on

Different Dyslexia-Related Cognitive Processes: Further Confirmation. Am J Hum Genet, p. 715–

723.

Jimenez J.E. 2002. Reading Disabilities in a Language with Transparent Orthography. Vol. 20, pp.

251-164. London.

Hannula-JouppI, K. y otros, 2005. The axon guidance receptor gene ROBO1 is a candidate gene for

developmental dyslexia.. PLoS Genet., pp. 0467-0474.

International Dyslexia Association, 2002. Dyslexia Basics, Towson, Maryland: s.n.

Karl, C., 2004. Die Rolle des Doublecortin-Gens in neuronalen Vorläuferzellen während Migration

und Neurogenese.. Universität Regensburg.

López, E. C., 2007. Contribuciones de la neurociencia al diagnóstico y tratamiento educativo de la

dislexia del desarrollo. REV NEUROL, pp. 173-180.

Luciano, M. y otros, 2007. A Haplotype Spanning KIAA0319 and TTRAP Is Associated with Normal

Variation in Reading and Spelling Ability.. BIOL PSYCHIATRY, p. 811–817.

Ludwig, K. y otros, 2008. Investigation of interaction between DCDC2 and KIAA0319 in a large

German dyslexia sample. Neural Transm, pp. 1587-1589.

Matute, E., Roselli, M., Ardila, A. & Ostrosky, F., 2007. Evaluación Neuropsicológica Infantil.

México: Manual Moderno.

Matute, Inozemtseva, González-Reyes & Chamorro, 2014. La Evaluación Neuropsicológica Infantil

(ENI): Historia y fundamentos teóricos de su validación. Un acercamiento práctico a su uso y valor

diagnóstico.. Revista Neuropsicología, pp. 68-95.

Meng, H. y otros, 2011. A Dyslexia-Associated Variant in DCDC2 Changes Gene. Behavior Genetics,

Enero, Volumen 41, pp. 58-66.

Bibliografía 69

Meng, H. y otros, 2005. DCDC2 is associated with reading disability and modulates neuronal

development in the brain. PNAS, 8 Noviembre .pp. 17053-17058.

Morton, J. & Frith, U., 1995. Causal modeling: A structural approach to developmental

psychopathology. New York: Wiley: Developmental psychopathology.

Navarra-Alzamora, J., Vallès-Majoral, E. & Roig-Moliner, J. P.-H. E., 2014. Trastornos de

aprendizaje del lenguaje escrito. s.l.:Elsevier España.

Paracchini, S., Scerri, T. & Monaco, A., 2007. The genetic Lexicon of Dyslexia. Annu Rev Genomics

Hum Genet., pp. 57-79..

Peterson, R. L. & Pennington, B. F., 2012. Seminar: Developmental Dyslexia. NIH Public Access.

Author Manuscript., 26 May.pp. 1-16.

Pinel, P. y otros, 2012. Genetic variants of FOXP2 and KIAA0319/TTRAP/THEM2 locus are

associated with altered brain activation in distinct language-related regions.. The Journal of

Neuroscience. , p. 817– 825.

Powers, N. y otros, 2015. The regulatory element READ1 epistatically influences reading and

language, with both deleterious and protective alleles. Journal of Medical Genetics - BMJ, pp. 1-8.

Powers, N. R. y otros, 2013. Alleles of a polymorphic etv6 binding site in DCDC2 confer risk of

reading and lenguaje impairment. The American Journal of Human Genetics, 11 Julio, Volumen

93, pp. 19-28.

Ramus, F. y otros, 2003. Theories of developmental dyslexia: insights from a multiple case study

of dyslexic adults. Guarantors of Brain, pp. 841-865.

Raskind, W. y otros, 2013. The genetics of reading disabilities: from phenotypes to candidate

genes. Front Psychol.

Rosselli, M. y otros, 2004. Evaluación Neuropsicológica Infantil (ENI): una batería para la

evaluación de niños entre 5 y 16 años de edad. Estudio normativo colombiano. Revista de

Neurología, 24 01, 8(38), pp. 720-731.

Ruffino, M. y otros, 2014. Spatial and temporal attention in developmental dyslexia. Front Hum

Neurosci, p. 331.

Scerri, M. A., 2011. DCDC2, KIAA0319 and CMIP Are Associated with Reading-Related Traits.. BIOL

PSYCHIATRY, pp. 1-9.

Schumacher, J., 2006. Strong genetic evidence of DCDC2 as a susceptibility gene for dyslexia.. Am

J Hum Genet., pp. 52-62.



Shaywitz, B. A. y otros, 2002. Disruption of posterior brain systems for reading in children with

developmental dyslexia. Biological Psychiatry, 15 July, Volumen 52, p. 101–110.

Shaywitz, S., 2003. Dyslexia. The science of reading and dyslexia.. New York: Knol.

Shaywitz, S., 2005. Overcoming Dyslexia: A New and Complete Science-Based Program for

Reading Problems at Any Level. New York: knopf.

Shaywitz, S. E. & Shaywitz, B. A., 2008. Paying attention to reading: The neurobiology of reading

and dyslexia. Development and Psychopathology, pp. 1329-1349.

Soriano, M. & Pereiro, A., 2001. Dificultades en el aprendizaje de la lectura y la escritura.

Estrategias de evaluación e intervención.. s.l.:Grupo Editorial Universitario.

Taipale, M. y otros, 2003. A candidate gene for developmental dyslexia encodes a nuclear

tetratricopeptide repeat domain protein dynamically regulated in brain.. Pnas Genetics,

Septiembre.p. 11553–11558.

Wilcke, A. y otros, 2012. Imaging genetics of FOXP2 in dyslexia.. European Journal of Human

Genetics, p. 224–229.

Wilke, A. y otros, 2009. The role of gene DCDC2 in German dislexics. Springer, 24 Febrero.

Documents

Análisis de la secuencia del gen DCDC2 asociado a Dislexia ... · 4.3 Teorías y déficits causales de la dislexia del desarrollo ... Protocolo para la amplificación por PCR………………………………