RESUMEN El objetivo de esta tesis doctoral es profundizar en el conocimiento de las bases genéticas y moleculares de la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, especialmente de las formas con herencia autosómica recesiva. En este sentido, se incluyen los resultados obtenidos del análisis genético y molecular del gen GDAP1 en una serie de 118 familias de origen español, cuyas mutaciones son las causantes de la forma autosómica recesiva axonal tipo 4A (CMT4A), así como también, el estudio genético y molecular de la enfermedad de CMT en 17 familias españolas de etnia gitana con herencia autosómica recesiva y neuropatía desmielinizante. Detectamos la presencia de seis mutaciones diferentes en el gen GDAP1 en 11 pacientes de nuestra serie de estudio, de las cuales tres habían sido descritas anteriormente (p.Q163X, p.S194X y p.T288fsX3) y caracterizamos tres nuevas mutaciones (p.E114fsX, p.R120W, p.T157P). Hasta el momento CMT4A había sido descrita como una forma clínica grave de CMT axonal con herencia autosómica recesiva, sin embargo en nuestra serie de estudio diferenciamos dos grupos: 1) pacientes portadores de 2 mutaciones y con un patrón de herencia recesivo, y 2) pacientes con una única mutación y con un posible patrón de herencia autosómico dominante, no descrito con anterioridad. Aportamos datos clínicos y electrofisiológicos que nos permitieron establecer una posible relación genotipo-fenotipo. El análisis de haplotipos de la mutación más frecuente en nuestra serie de estudio, p.Q163X, también encontrada en pacientes tejanos de origen hispanoamericano, nos permitió confirmar que dicha mutación tiene un origen ancestral común en la península ibérica, siendo su distribución y frecuencia actual consecuencia de un efecto fundador. En las 107 familias en las que no encontramos mutaciones en el gen GDAP1 excluimos al gen GDAP1L1 como responsable de la enfermedad de CMT en estos pacientes. El análisis genético y molecular de la enfermedad de CMT en las 17 familias de etnia gitana se abordó en primer lugar, mediante el estudio de los loci conocidos asociados con la enfermedad de CMT en población gitana europea: la neuropatía sensitivo-motora hereditaria Lom (HMSN-Lom o CMT4D) y la neuropatía sensitivo-motora hereditaria Russe (HMSN-Russe o CMT4G), y en segundo lugar, la descripción de nuevos loci. Detectamos la mutación p. R148X en el gen NDRG1 en homocigosis como responsable de la neuropatía HMSN-Lom en un paciente de nuestra serie de estudio, y un posible ligamiento al locus HMSN-Russe en otras tres familias, aunque no pudimos confirmar dichos resultados al no estar descrito el gen. En las 13 familias restantes realizamos el análisis genético mediante el estudio de ligamiento y de haplotipos al locus CMT4C, debido a que la mayoría de nuestros pacientes presentaban un fenotipo clínico similar al locus CMT4C descrito en población no gitana. Encontramos en 13 de los 29 cromosomas estudiados la presencia de un haplotipo común mayoritario sugiriendo la existencia de una posible mutación ancestral común, mientras que en el resto de cromosomas se observaron variaciones alélicas respecto del haplotipo común que podía ser el resultado de recombinaciones ancestrales, o bien haplotipos diferentes. Estos resultados sugerían la posibilidad de la existencia de diferentes mutaciones o bien no se asociaban con mutaciones patológicas. Tras el análisis de mutaciones en el gen SH3TC2 caracterizamos dos nuevas mutaciones (p.R1109X y p.C737_P738delinsX) que no habían sido descritas en población no gitana como responsable de la enfermedad de CMT en 10 familias de nuestra serie de estudio. Detectamos, por tanto, que la causa más frecuente en nuestra serie de estudio de población gitana española fue la forma CMT4C y confirmamos la existencia de un único origen para la mutación p.R1109X, resultados que no fueron descritos con anterioridad en población gitana. __________________________________________________________________________________________________

The aim of this doctoral thesis is to go in depth into the knowledge of the genetic and molecular inheritance. In this respect, we have included the results achieved from the genetic and molecular analysis of the GDAP1 gene in a series of 118 Spanish families by birth, which mutations are responsible for the axonal recessive form CMT4A, as well as the genetic and molecular study of 17 Spanish Gypsy families diagnosed with a demyelinating CMT disease compatible with an autosomal recessive trait. We found mutations in nine isolated patients and two autosomal dominant families. Eight out of nine isolated patients were homozygotes or compound heterozygotes with autosomal recessive inheritance and one patient carried a de novo dominant mutation. Patients with homozygous or compound heterozygous genotypes showed a severe disease, whereas heterozygous patients from the two autosomal dominant families that segregated the p.R120W mutation showed a milder phenotype. We also report a de novo mutation, p.T157P, which has not been described. Haplotype analysis of the CMT4A locus confirmed a unique origin for the p.Q163X mutation 17 Spanish chromosomes and two Moroccan chromosomes carrying the p.S194X was also confirmed. The molecular and genetic analysis of the CMT disease in the 17 Gypsy families was raised at first by means of the test of those known loci related with CMT disease in European Gypsy population: HMSN-Lom (MIM 601455) and HMSN-Russe (MIM 605285). Second, the description of new loci. We found the p.R148X mutation in the NDRG1 gene to be responsible for the HMSN-Lom neuropathy in one family and also possible linkage to the HMSN-Russe locus in three others. We have also studied the CMT4C locus because of the clinical similarities and showed that in 10 families, the disease is caused by mutations located on the SH3TC2 gene: p.R1109X in 20 of 21 chromosomes and p.C737_P738 in only one chromosome. Moreover, the SH3TC2 p.R1109X is associated with a conserved haplotype and, therefore, may be private founder mutation for the Gypsy population.