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Diagnóstico molecular de los déficit de 21-hidroxilasa y su correlación con el fenotipo
Molecular diagnostic of steroid 21-hydroxylase deficiency and its correlation with phenotype
J. ORIOLAa
a Servei d'Hormonologia. Hospital Clínic i Universitari. Barcelona
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Las pacientes de sexo femenino presentan al nacer genitales externos ambiguos&#46; En las formas &#34;virilizantes simples&#34;&#44; la pubarquia aparece antes de los 5 a&#241;os&#58; &#233;sta se manifiesta por la prematura aparici&#243;n de vello sexual&#44; acn&#233;&#44; crecimiento r&#225;pido y maduraci&#243;n esquel&#233;tica precoz&#46; Los pacientes de sexo masculino pueden presentar crecimiento precoz del pene&#44; pero con un volumen testicular prepuberal&#46; La forma m&#225;s leve o &#34;no cl&#225;sica&#34; se presenta en mujeres pospuberales con hirsutismo&#44; menstruaciones irregulares e infertilidad&#44; secundarias a un exceso de secreci&#243;n de andr&#243;genos adrenales&#46; En los varones&#44; la enfermedad puede pasar desapercibida&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> La valoraci&#243;n en el plasma de la 17-OH progesterona en condiciones basales o postestimulaci&#243;n con ACTH es la prueba m&#225;s utilizada para el diagn&#243;stico de la HSC&#46; Su correlaci&#243;n con el genotipo en individuos afectados se ha descrito en diferentes trabajos<span class="elsevierStyleSup">1-7</span>&#44; siendo en general buena&#46; M&#225;s dudosa es su correlaci&#243;n en individuos portadores de s&#243;lo una mutaci&#243;n &#40;heterocigotos&#41;&#44; como se ver&#225; m&#225;s adelante&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Aunque cl&#237;nicamente se describan tres formas diferentes&#44; de hecho&#44; representan tan s&#243;lo puntos de un espectro continuo de una misma patolog&#237;a&#46; Dependiendo&#44; pues&#44; de las mutaciones que presente un paciente&#44; la enfermedad se presentar&#225; con m&#225;s o menos gravedad&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> La HSC debida a un d&#233;ficit en la actividad de la enzima 21-hidroxilasa es uno de los errores cong&#233;nitos m&#225;s comunes en nuestra poblaci&#243;n&#44; lo que ha sugerido que quiz&#225; el hecho de ser portador conlleve alguna ventaja frente a infecciones&#44; reacciones inflamatorias o estr&#233;s<span class="elsevierStyleSup">8</span>&#46; La incidencia de las formas cl&#225;sicas perdedoras de sal y virilizantes simples es de 1&#47;15&#46;000 nacimientos<span class="elsevierStyleSup">9</span> y en las formas no cl&#225;sicas de 1&#47;500-1&#47;1&#46;000<span class="elsevierStyleSup">10</span> en poblaci&#243;n de raza blanca&#46; Esto indica que una de cada 11-16 personas es portadora de una mutaci&#243;n asociada a la forma no cl&#225;sica&#46; Estas frecuencias son distintas en otros grupos &#233;tnicos&#44; por lo que se hace necesario estudiar esta enfermedad en diferentes poblaciones&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">ESTRUCTURA DEL GEN <span class="elsevierStyleItalic">CYP21</span></span></p><p class="elsevierStylePara"> La enzima 21-hidroxilasa est&#225; codificada por un gen llamado CYP21 formado por 10 exones&#44; situado en el brazo corto del cromosoma 6 y dispuesto en t&#225;ndem con un gen inactivo llamado CYP21P &#40;seudog&#233;n&#41; con el que presenta una homolog&#237;a del 98&#37; en los exones y del 96&#37; en los intrones&#46; Este seudog&#233;n es inactivo debido a que presenta en su secuencia deleciones&#44; inserciones y mutaciones puntuales&#46; Los genes CYP21P y CYP21 est&#225;n situados en la parte 3&#39; de cada uno de los dos genes que codifican para los factores de complemento C4A y C4B&#44; respectivamente&#46; Todos ellos se hallan en la regi&#243;n de clase III del complejo HLA&#44; formando una repetici&#243;n&#58; C4A-CYP21P y C4B-CYP21<span class="elsevierStyleSup">11-14</span> &#40;fig&#46; 1&#41;&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><img src="169F1.GIF" width="476" height="165"></img></p><p class="elsevierStylePara"> El complejo HLA debe mantener la identidad celular entre los individuos&#44; por lo que en esta zona existe una gran plasticidad g&#233;nica&#44; gener&#225;ndose por ello reordenamientos&#46; Los genes CYP21P y CYP21&#44; al estar situados dentro de esta zona&#44; tambi&#233;n se ven afectados por estos reordenamientos&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">MUTACIONES</span></p><p class="elsevierStylePara"> Cada persona lleva dos alelos por cada gen autos&#243;mico&#44; heredados de cada uno de los padres&#46; Como hay diferentes mutaciones en este gen&#44; un individuo puede ser portador de una mutaci&#243;n en un alelo y de otra en el otro alelo&#44; siendo heterocigoto para cada una de las mutaciones&#44; pero cl&#237;nicamente homocigoto y&#44; por lo tanto&#44; afectado&#44; al presentar los dos alelos mutados&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Las mutaciones que se han hallado en el gen CYP21 son de dos tipos&#58; deleciones y conversiones&#46; Las deleciones se producen durante la meiosis a partir de un entrecruzamiento desigual<span class="elsevierStyleSup">15</span> y habitualmente van desde los exones 3-8 del gen CYP21P hasta la base hom&#243;loga correspondiente del gen CYP21&#44; dando lugar a un gen h&#237;brido CYP21P&#47;21 inactivo&#46; La deleci&#243;n tambi&#233;n incluye al gen C4B que se halla en medio&#44; perdi&#233;ndose un total de 30 kb &#40;fig&#46; 1&#41;&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> El otro tipo de mutaciones lo constituyen las conversiones&#46; No se conoce si estas conversiones se producen durante la meiosis o la mitosis o en ambas&#44; y tampoco est&#225; claro el mecanismo por el cual se producen<span class="elsevierStyleSup">15</span>&#46; Las conversiones se dividen en macro y microconversiones&#46; Las macroconversiones dan lugar a que el extremo 5&#39; del gen CYP21 se transforme en el gen CYP21P&#44; con lo que en el cromosoma habr&#225; un seudog&#233;n CYP21P y un gen CYP21P&#47;CYP21 h&#237;brido no funcional &#40;fig&#46; 1&#41;&#46; Las microconversiones aparentemente parecen mutaciones puntuales ordinarias&#44; pero de hecho no lo son&#46; La raz&#243;n es la siguiente&#58; el gen CYP21P presenta en su secuencia mutaciones&#46; Estas mutaciones pasan al gen activo CYP21&#59; es decir&#44; partes de la secuencia del CYP21P pasan al CYP21&#46; Si en el fragmento que se ha reordenado hay una o m&#225;s mutaciones&#44; &#233;sta o &#233;stas pasar&#225;n juntas al CYP21&#44; quedando mutado&#46; Este hecho ayuda a la detecci&#243;n de las mutaciones&#44; ya que al conocerse qu&#233; mutaciones hay en el CYP21P&#44; estas mismas son las que se pueden buscar en el CYP21&#46; Actualmente&#44; se han descrito algunas mutaciones poco frecuentes que no est&#225;n presentes en el CYP21P&#44; indicando que probablemente son verdaderas mutaciones puntuales y no el resultado de microconversiones<span class="elsevierStyleSup">2&#46;16</span>&#46; Las mutaciones m&#225;s frecuentes se exponen en la tabla 1 y en la figura 2&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><img src="1691.GIF" width="476" height="203"></img></p><p class="elsevierStylePara"><img src="169F2.GIF" width="476" height="219"></img></p><p class="elsevierStylePara"> La frecuencia con que se encuentra una determinada mutaci&#243;n depende de la poblaci&#243;n afectada que se estudie &#40;formas con p&#233;rdida salina&#44; virilizantes simples o no cl&#225;sicas&#41; y&#44; en menor grado&#44; del grupo &#233;tnico estudiado&#46; En poblaci&#243;n de raza blanca&#44; las deleciones&#47;macroconversiones forman el 26-33&#37; de los alelos afectados en las formas cl&#225;sicas y el 0-9&#37; en las formas no cl&#225;sicas<span class="elsevierStyleSup">3&#44;4&#44;17</span>&#46; En cambio&#44; en poblaci&#243;n de Centro y Sudam&#233;rica su frecuencia en las formas cl&#225;sicas es del 1-10&#37;<span class="elsevierStyleSup">18&#44;19</span>&#46; Esta baja frecuencia puede ser debida a la muerte de varones afectados de las formas con p&#233;rdida salina al nacer&#44; debido a la no detecci&#243;n de estas formas al presentar un fenotipo normal<span class="elsevierStyleSup">20</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> La mutaci&#243;n en el intr&#243;n 2 &#40;A&#44; C &#42; G&#41; genera un sitio alternativo del procesado del mARN&#46; &#201;sta es una de las mutaciones m&#225;s frecuentes en todas las poblaciones estudiadas y se encuentra en un alto porcentaje&#44; no tan s&#243;lo en las formas cl&#225;sicas &#40;27-34&#37;&#41;&#44; sino tambi&#233;n en las no cl&#225;sicas &#40;10-11&#37;&#41;&#46; La mutaci&#243;n I172N se encuentra mayoritariamente asociada a la forma virilizante simple &#40;27-37&#37;&#41;&#59; en cambio&#44; sus porcentajes en las formas perdedoras de sal y en las no cl&#225;sicas son bajos &#40;1-8&#37;&#41;&#46; La mutaci&#243;n V281L va asociada principalmente a las formas no cl&#225;sicas &#40;35-60&#37;&#41;&#44; y se encuentra raramente en las formas cl&#225;sicas &#40;1-5&#37;&#41;&#46; Los porcentajes del resto de mutaciones &#40;P30L&#44; del 8pb&#44; CL6&#44; G291S&#44; F306&#43;T&#44; Q318X&#44; R339H&#44; R356W&#44; P453S y R483X&#41; son bajos en todas las poblaciones estudiadas &#40;1-5&#37; para cada una&#41;<span class="elsevierStyleSup">3&#44;5&#44;6&#44;21</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Cabe se&#241;alar que cuando se estudia una poblaci&#243;n cl&#225;sica&#44; el n&#250;mero de alelos mutados identificados es muy alto &#40;94-100&#37;&#41;&#59; en cambio&#44; cuando se estudia una poblaci&#243;n no cl&#225;sica el n&#250;mero de alelos mutados identificados es del 75-88&#37;&#44; sugiriendo que quedan mutaciones por encontrar que dan lugar a un fenotipo leve&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">RELACION GENOTIPO-FENOTIPO</span></p><p class="elsevierStylePara"> Es de gran importancia conocer en qu&#233; grado un determinado genotipo puede predecir el fenotipo que presentar&#225; un paciente&#46; En el caso de los d&#233;ficit de la 21-hidroxilasa&#44; al haber diferentes mutaciones&#44; el n&#250;mero de combinaciones es alto y si a esto a&#241;adimos que un determinado alelo puede presentar m&#225;s de una mutaci&#243;n&#44; el n&#250;mero de combinaciones aumenta&#46; Al tratarse de una enfermedad recesiva&#44; es necesario que cada uno de los dos alelos presente al menos una mutaci&#243;n&#44; aunque &#233;stas sean mutaciones diferentes&#46; Como no todas las mutaciones afectan por igual a la actividad enzim&#225;tica de la 21-hidroxilasa&#44; la gravedad de la enfermedad vendr&#225; determinada&#44; en teor&#237;a&#44; por la mutaci&#243;n que afecte menos a la actividad de la enzima&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Para poder predecir el fenotipo a partir del genotipo&#44; debe conocerse el grado en que cada mutaci&#243;n por s&#237; sola afecta a la actividad enzim&#225;tica de la 21-hidroxilasa&#46; Esto puede llevarse a cabo mediante la inclusi&#243;n artificial de una mutaci&#243;n en el gen CYP21&#44; transfecci&#243;n de dicho gen en una l&#237;nea celular y posterior estudio de la actividad enzim&#225;tica o mediante el estudio de pacientes homocigotos para una determinada mutaci&#243;n&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Por transfecci&#243;n celular&#44; se ha podido conocer el grado en que varias de estas mutaciones afectan a la actividad enzim&#225;tica &#40;tabla 1&#41;&#46; Cuando se estudia la relaci&#243;n genoti po-fenotipo en pacientes con mutaciones en homocigosis &#40;presencia de la misma mutaci&#243;n en los dos alelos&#41;&#44; la correlaci&#243;n es cercana al 100&#37;&#46; Sin embargo&#44; la capacidad de predicci&#243;n del fenotipo es menor cuando hay una mutaci&#243;n diferente en cada alelo&#46; Aun as&#237;&#44; la gran mayor&#237;a de los pacientes que presentan combinaciones de dos mutacio nes graves &#40;p&#46; ej&#46;&#44; deleci&#243;n&#47;conversi&#243;n&#44; deleci&#243;n&#47;Q318X&#41; presentan p&#233;rdida salina y la mayor&#237;a de los pacientes que presentan dos mutaciones leves &#40;p&#46; ej&#46;&#44; P30L&#47;V281L&#44; P453S&#47;V281L&#41; tienen un fenotipo no cl&#225;sico&#46; Los genotipos que se correlacionan peor con el fenotipo son los que presentan una mutaci&#243;n grave con otra intermedia o leve &#40;p&#46; ej&#46;&#44; intr&#243;n 2&#47;I172N&#44; deleci&#243;n&#47;I172N&#44; V281L&#47;intr&#243;n 2&#41;<span class="elsevierStyleSup">22</span>&#46; Tambi&#233;n cabe destacar que un 6&#37; de los alelos son portadores de m&#225;s de una mutaci&#243;n<span class="elsevierStyleSup">5</span>&#44; lo que complica el conocimiento del grado de actividad enzim&#225;tica de estos alelos y&#44; por consiguiente&#44; se hace m&#225;s dif&#237;cil la predicci&#243;n del fenotipo al presentarse efectos sin&#233;rgicos<span class="elsevierStyleSup">23</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Al ser la HSC una enfermedad recesiva&#44; los heterocigotos no presentan la patolog&#237;a&#46; Sin embargo&#44; estudios en los que se ha realizado el test de estimulaci&#243;n con ACTH en personas portadoras &#40;heterocigotos&#41; se han observado diferencias significativas en las concentraciones de 17-OH progesterona respecto a la poblaci&#243;n no portadora<span class="elsevierStyleSup">24</span>&#44; aunque no parece que los portadores tengan un mayor riesgo de hiperandrogenismo&#46; No se observa relaci&#243;n entre el tipo de mutaci&#243;n &#40;grave o leve&#41; en dichos heterocigotos y las concentraciones de 17-OH progesterona postest&#237;mulo con ACTH<span class="elsevierStyleSup">25</span>&#46; Estas observaciones se&#241;alan la baja sensibilidad del test de estimulaci&#243;n con ACTH para la detecci&#243;n de heterocigotos&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">DISCREPANCIAS GENOTIPO-FENOTIPO</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las discrepancias entre el genotipo y el fenotipo pueden ser de dos tipos&#58; <span class="elsevierStyleItalic">a&#41;</span> el genotipo predice una patolog&#237;a m&#225;s leve que la que se observa fenot&#237;picamente&#44; y <span class="elsevierStyleItalic">b&#41;</span> el genotipo predice una patolog&#237;a m&#225;s grave que la que se observa fenot&#237;picamente&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> El primer tipo de discrepancia se puede atribuir a la presencia de m&#225;s de una mutaci&#243;n en un mismo alelo&#46; Por ejemplo&#44; supongamos que un paciente presenta en un alelo la mutaci&#243;n I172N y en el otro la mutaci&#243;n V281L&#46; En este caso&#44; el fenotipo deber&#237;a ser no cl&#225;sico&#46; Pero si el alelo que lleva la mutaci&#243;n V281L lleva&#44; adem&#225;s&#44; otra mutaci&#243;n &#40;p&#46; ej&#46;&#44; Q318X&#41;&#44; el fenotipo esperado ser&#225; virilizante simple&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> M&#225;s dif&#237;cil es la explicaci&#243;n del segundo tipo de discrepancia&#46; Este caso se halla asociado muy a menudo con la presencia de la mutaci&#243;n en el intr&#243;n 2 &#40;A&#44;C &#42; G&#41; en alguno de los dos alelos o en los dos&#46; El grado en que esta mutaci&#243;n afecta a la actividad enzim&#225;tica de la 21-hidroxilasa no est&#225; claro&#46; Los estudios &#34;in vitro&#34; indican una actividad enzim&#225;tica pr&#225;cticamente nula&#44; pero no se descarta que este sitio alternativo que se crea pueda &#34;in vivo&#34; escaparse y&#44; por lo tanto&#44; sintetizarse copias de mARN normales<span class="elsevierStyleSup">26</span>&#44; por lo que el fenotipo podr&#237;a variar de p&#233;rdida salina a virilizante simple o que la actividad enzim&#225;tica de la prote&#237;na en presencia de la mutaci&#243;n en el intr&#243;n 2 &#40;A&#44;C &#42; G&#41; dependa de polimorfismos presentes en el intr&#243;n 2<span class="elsevierStyleSup">27</span>&#46; Sin descartar la participaci&#243;n de las causas anteriores&#44; quiz&#225; la explicaci&#243;n m&#225;s probable sea puramente t&#233;cnica&#46; Habitualmente&#44; las mutaciones se detectan por reacci&#243;n en cadena de la polimerasa &#40;PCR&#41;&#46; Se han observado casos de individuos homocigotos para el intr&#243;n 2 &#40;A&#44;C &#42; G&#41; y no afectados en los que s&#243;lo uno de los padres es portador de la mutaci&#243;n&#46; Una primera explicaci&#243;n ser&#237;a que se hubiese producido una mutaci&#243;n &#34;de novo&#34;&#44; pero al ser estos casos muy numerosos se busc&#243; otra explicaci&#243;n&#46; Al estudiarlos mediante ligamiento con marcadores pr&#243;ximos al gen CYP21&#44; se observ&#243; que estos pacientes aparentemente homocigotos para el intr&#243;n 2 &#40;A&#44;C &#42; G&#41; eran&#44; en realidad&#44; heterocigotos&#46; La explicaci&#243;n radica en que con la amplificaci&#243;n por PCR se produce una amplificaci&#243;n diferencial y s&#243;lo se amplifica el alelo mutado&#44; fen&#243;meno conocido como <span class="elsevierStyleItalic">allelic dropout&#46; </span>La raz&#243;n por la que s&#243;lo se amplifica un alelo se desconoce<span class="elsevierStyleSup">28</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Debido a que en el gen CYP21 hay una gran diversidad de mutaciones&#44; hay un alto n&#250;mero de polimorfismos &#40;muchas veces implicados en el <span class="elsevierStyleItalic">allelic dropout</span>&#41; y&#44; al existir un seudog&#233;n con tan alta homolog&#237;a con el gen CYP21&#44; se han dise&#241;ado diferentes estrategias para la detecci&#243;n de las mutaciones&#46; Todas ellas presentan sus ventajas y sus inconvenientes<span class="elsevierStyleSup">29-31</span>&#44; sin que por el momento haya una metodolog&#237;a consensuada&#46; </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">CONCLUSIONES</span></p><p class="elsevierStylePara"> El estudio gen&#233;tico permite conocer la frecuencia de las diferentes mutaciones en una determinada poblaci&#243;n&#44; adem&#225;s de procurar un mejor diagn&#243;stico de la enfermedad y posibilitar un inicio precoz del tratamiento&#46; Tambi&#233;n permite la detecci&#243;n de mutaciones graves en familias en las que el caso &#237;ndice es no cl&#225;sico&#46; Esto &#250;ltimo adquiere especial relevancia debido a que el porcentaje de mutaciones graves presentes en pacientes no cl&#225;sicos es alta &#40;17&#37;&#41;<span class="elsevierStyleSup">32</span>&#46; As&#237;&#44; un paciente no cl&#225;sico puede ser portador del genotipo V281L&#47;Q318X&#46; La mutaci&#243;n Q318X puede estar presente en los hermanos&#46; Si alguno de ellos tiene hijos con una persona portadora en heterocigosis de otra mutaci&#243;n grave &#40;Q318X&#44; deleci&#243;n&#44; etc&#46;&#41; y&#44; por tanto&#44; asintom&#225;tica&#44; tiene un riesgo del 25&#37; de tener un hijo con p&#233;rdida salina<span class="elsevierStyleSup">33&#44;34</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> En muchos casos&#44; el genotipo predice el fenotipo del paciente&#44; por lo que el estudio gen&#233;tico se hace necesario en todas las familias con HSC&#46; La correlaci&#243;n genotipo-fenotipo es menor cuando las mutaciones no est&#225;n en homocigosis y a&#250;n menor si est&#225; presente la mutaci&#243;n &#40;A&#44;C &#42; G&#41; en el intr&#243;n 2&#46; Las variaciones que hay entre el fenotipo y el genotipo en pacientes portadores de la mutaci&#243;n &#40;A&#44;C &#42; G&#41; en el intr&#243;n 2 pueden explicarse por los niveles variables de actividad enzim&#225;tica que produce esta mutaci&#243;n seg&#250;n estudios &#34;in vitro&#34;<span class="elsevierStyleSup">35</span>&#44; y tambi&#233;n por razones t&#233;cnicas debido a la no amplificaci&#243;n de uno de los alelos&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Aunque la correlaci&#243;n genotipo-fenotipo no sea del 100&#37;&#44; casi todas las discrepancias se hallan entre la forma p&#233;rdida salina frente a la virilizante simple o virilizante simple frente a la no cl&#225;sica&#44; pudiendo deberse algunas de ellas a que no siempre es f&#225;cil la separaci&#243;n cl&#237;nica debido al espectro continuo que presenta la HSC&#46; Muy raros son los casos en los que el genotipo predice una forma con p&#233;rdida salina y el fenotipo es no cl&#225;sico o viceversa&#46; En el futuro&#44; deber&#225;n investigarse las regiones reguladoras del gen u otros genes que intervengan en la regulaci&#243;n del gen CYP21 con el fin de comprender estas discrepancias&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Debido a la gran variabilidad que puede presentar este gen &#40;copias extra de los genes CYP21 y CYP21P&#41;&#44; se pueden obtener falsos negativos y falsos positivos para determinadas mutaciones&#59; de ah&#237; la importancia de estudiar a toda la familia&#44; y si las mutaciones no encajan&#44; debe hacerse un diagn&#243;stico basado en el ligamiento mediante microsat&#233;lites cercanos al gen CYP21<span class="elsevierStyleSup">28&#44;36</span>&#46; </p><p class="elsevierStylePara"> Los beneficios del estudio gen&#233;tico no s&#243;lo son &#250;tiles en las familias en las que hay casos con p&#233;rdida salina para la detecci&#243;n de portadores&#44; diagn&#243;stico prenatal y un posible tratamiento intrauterino&#44; sino tambi&#233;n en las formas no cl&#225;sicas&#44; pues su estudio permite una detecci&#243;n precoz de los individuos probablemente afectados&#44; con lo que se puede proceder a una terapia precoz con la consiguiente disminuci&#243;n en su virilizaci&#243;n&#44; adem&#225;s de una normalizaci&#243;n del crecimiento y de la pubertad<span class="elsevierStyleSup">37</span>&#46; </p>"
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Información del artículo
ISSN: 15750922
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