Clinical and Genetic Analysis of Costa Rican Patients With Parkinson's Disease

Abstract

Background: Most research in genomics of Parkinson’s disease (PD) has been done in subjects of European ancestry, leading to sampling bias and leaving Latin American populations underrepresented. We sought to clinically characterize PD patients of Costa Rican origin and to sequence familial PD and atypical parkinsonism-associated genes in cases and controls. Methods: We enrolled 118 PD patients with 97 unrelated controls. Collected information included demographics, exposure to risk and protective factors, and motor and cognitive assessments. We sequenced coding and untranslated regions in familial PD and atypical parkinsonism-associated genes including GBA, SNCA, VPS35, LRRK2, GCH1, PRKN, PINK1, DJ-1, VPS13C, and ATP13A2. Results: Mean age of PD probands was 62.12 ± 13.51 years; 57.6% were male. The frequency of risk and protective factors averaged ∼45%. Physical activity significantly correlated with better motor performance despite years of disease. Increased years of education were significantly associated with better cognitive function, whereas hallucinations, falls, mood disorders, and coffee consumption correlated with worse cognitive performance. We did not identify an association between tested genes and PD or any damaging homozygous or compound heterozygous variants. Rare variants in LRRK2 were nominally associated with PD; six were located between amino acids p.1620 and 1623 in the C-terminal-of-ROC (COR) domain of Lrrk2. Non-synonymous GBA variants (p.T369M, p.N370S, and p.L444P) were identified in three healthy individuals. One PD patient carried a pathogenic GCH1 variant, p.K224R. Discussion: This is the first study that describes sociodemographics, risk factors, clinical presentation, and genetics of Costa Rican patients with PD, adding information to genomics research in a Latino population.Antecedentes: la mayor parte de la investigación en genómica de la enfermedad de Parkinson (EP) se ha realizado en sujetos de ascendencia europea, lo que provoca un sesgo de muestreo y deja a las poblaciones latinoamericanas infrarrepresentadas. Buscamos caracterizar clínicamente a los pacientes con EP de origen costarricense y secuenciar la EP familiar y los genes asociados con el parkinsonismo atípico en casos y controles. Métodos: Inscribimos a 118 pacientes con EP con 97 controles no relacionados. La información recopilada incluyó datos demográficos, exposición a factores de riesgo y de protección, y evaluaciones motoras y cognitivas. Se secuenciaron las regiones codificantes y no traducidas en la EP familiar y los genes asociados con el parkinsonismo atípico, incluidos GBA, SNCA, VPS35, LRRK2, GCH1, PRKN, PINK1, DJ-1, VPS13C y ATP13A2. Resultados: La edad media de los probandos de EP fue de 62,12 ± 13,51 años; El 57,6% eran hombres. La frecuencia de los factores de riesgo y protección promedió ~ 45%. La actividad física se correlacionó significativamente con un mejor rendimiento motor a pesar de años de enfermedad. El aumento de años de educación se asoció significativamente con una mejor función cognitiva, mientras que las alucinaciones, las caídas, los trastornos del estado de ánimo y el consumo de café se correlacionaron con un peor rendimiento cognitivo. No identificamos una asociación entre los genes probados y la EP ni ninguna variante heterocigótica homocigótica o compuesta dañina. Las variantes raras en LRRK2 se asociaron nominalmente con la EP; seis estaban ubicados entre los aminoácidos p.1620 y 1623 en el dominio C-terminal-de-ROC (COR) de Lrrk2. Se identificaron variantes de GBA no sinónimas (p.T369M, p.N370S y p.L444P) en tres individuos sanos. Un paciente con EP portaba una variante patógena de GCH1, p.K224R.