penetrare

  • obiecte
  • abstract
  • introducere
  • Subiecte și metode
  • pacienți
  • Examen fetal (pacient nr. 1)
  • Studii citogenetice
  • Studiu asupra mediului parental
  • Rezultatul
  • Date clinice și fetopatologice
  • Pacientul nr. 1
  • Pacienții nr. 2-15
  • Rezultate citogenetice și moleculare
  • discuţie
  • Informatii suplimentare
  • Fișiere Excel
  • Tabel suplimentar S1
  • Tabel suplimentar S2

obiecte

  • citogenetica
  • Obezitatea
  • Tulburări neurologice pediatrice

abstract

Sindromul Prader-Willi (PWS, MIM 176270) este o boală de imprimare cauzată de deleții paterne, disomie maternă uniparentală sau anomalii de imprimare în regiunea 15q11.2q13. 1 Criteriile de diagnostic clinic variază în funcție de vârstă, 2 ani și constau în principal din hipotensiune neonatală, obezitate cu debut precoce și întârziere în dezvoltare.

Un fenotip asemănător PWS caracterizat prin hipotensiune arterială, obezitate, acromicarie și întârziere motoră variabilă și întârziere cognitivă 3 a fost descris în mai multe condiții, cum ar fi disomurile materne uniparentale pentru cromozomii 14, 4, 5, anumite deleții 1, 36, 6, 7, 2p25. 8 duplicări ale Xq21, 9 duplicări ale Xq23q25, 10 și unele cazuri de sindrom X fragil. 11, 12 Cu toate acestea, ștergerea 6q16 este cea mai frecventă anomalie genetică la pacienții cu un fenotip asemănător PWS.

Descriem aici 15 noi pacienți (inclusiv un făt) cu deleții 6q16, inclusiv subbande 6q16.2 și/sau 6q16.3, examinați prin analiza cromozomială a microarraysului. Au fost evaluate corelațiile dintre genotip și fenotip. Rezultatele noastre confirmă rolul major al haploinfectivității SIM1 în obezitate și fenotipul PWS.

Subiecte și metode

pacienți

Șapte centre franceze și un centru italian au primit un făt și 14 copii sau adulți tineri cu ștergeri 6q16, inclusiv sub-benzile 6q16.2 și/sau 6q16.3. Genetici experimentați au examinat toți pacienții. Toți pacienții și/sau părinții au obținut consimțământul informat pentru evaluarea genetică, evaluarea originii părintești a ștergerii și publicarea imaginilor clinice. În cazul fătului, părinții au dat consimțământul scris în scris pentru autopsie.

Examen fetal (pacient nr. 1)

La sfârșitul sarcinii, fătul a fost autopsiat (pacientul nr. 1) conform protocoalelor, inclusiv raze X, fotografii și examinarea macroscopică și microscopică a tuturor organelor. Biometria a fost comparată cu valorile de referință stabilite anterior. 42

Studii citogenetice

Cariotipul fetal a fost determinat folosind amniocite cultivate in situ, conform procedurilor convenționale. Alți 14 pacienți au folosit limfocite periferice cultivate.

Au fost efectuate studii de microarray la toți cei 15 pacienți. ADN-ul a fost extras prin proceduri standard din amniocite cultivate (pacientul nr. 1) sau din limfocite din sângele periferic (pacienții nr. 2-15). Pacienții nr. 1-12 au fost examinate folosind următoarele matrice de oligonucleotide: CGX-12 (Roche NimbelGen, Madison, WI, SUA) la pacientul nr. 1, Agilent 44 K (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, SUA) la pacientul nr. 2-8, 10 și 11, Agilent 60 K la pacientul nr. 9 sau Agilent 180 K la pacientul nr. 12. Pacienții nr. 13 și 14 au fost evaluate utilizând HumanHap 300 și HumanCytoSNP-12 (Illumina, San Diego, CA, SUA) și pacientul nr. Figura 15 a fost evaluată folosind o matrice SNP umană pe întregul genom 6.0 (Affymetrix, Santa Clara, CA, SUA). Rezultatele au fost analizate conform Human Feb. 2009 (GRCh37/hg19). Toți cei 15 pacienți au fost direcționați pentru înregistrare în baza de date DECIPHER (//decipher.sanger.ac.uk/).

FISH a fost efectuat folosind preparate cromozomiale conform protocoalelor standard pentru a confirma ștergerile 6q caracterizate de microarray. 43 de sonde au fost preparate din cromozomi BAC artificiali bacterieni folosind amplificare inelară circulară urmată de translație de nick. Absența ștergerii părinților a fost verificată în 14 cazuri, cu excepția pacientului nr. 4.

Studiu asupra mediului parental

Nouă pacienți (pacienții 2, 3, 5, 7, 8, 11, 13, 14 și 15) au fost analizați pentru câmpurile de microsateliți și SNP pentru a examina originea părintească a dezechilibrului. Am selectat microsateliții fie în regiunea ștearsă comună a microsatelitului UCSC Genome Browser, fie am proiectat piese și grunduri simple repetate folosind programul NCBI Primer-BLAST (D6S1671, D6S475, D6S2079, D6S20CA, D6S15AAT, D6S21TA și D6S18GT). După PCR, analiza fragmentelor a fost efectuată pe un ABI 3730 XL DNA Sequence Analyzer și procesată utilizând software-ul GeneMapper 3.7 (Applied Biosystems, Foster City, CA, SUA). Pentru pacientul nr. 15, a fost efectuat un studiu de origine parentală, în care au fost analizate un total de 16 SNP-uri informative selectate din 1008 SNP-uri situate în zona ștearsă.

În tabelul suplimentar S1 din informațiile suplimentare, sunt listați primerii utilizați pentru fiecare microsatelit.

Rezultatul

Date clinice și fetopatologice

Pacientul nr. 1

Pacientul nr. 1 a fost un făt mascul după 35 de săptămâni de gestație (WG), care a fost produsul primei sarcini a părinților fără legătură. Mama are hipoacuzie unilaterală, iar bunica mamei are hipoacuzie bilaterală. Un test de screening matern cu risc crescut pentru sindromul Down a determinat determinarea unui cariotip pe celulele lichidului amniotic care a arătat o deleție de 6q14-q16. Pyelectasis a fost observată pe o sonogramă la 23 WG. Părinții au solicitat întreruperea sarcinii la 35 WG. Lungimea piciorului a fost sub centilul 5 și greutatea a fost de 2140 g (centilul 5). Pyelectasia a fost confirmată. Galtaltul facial consta dintr-o frunte dreaptă scurtă, falduri suborbitale pronunțate, un pod lat, un filtru distinctiv cu buza superioară subțire, micrognatie și spirale pliate anormal cu un mic pli orizontal de-a lungul marginii superioare (Figura 1a).

Studiu fetopatologic al pacientului nr. 1. A ) Trăsături faciale: frunte dreaptă scurtă, pliuri subcutanate pronunțate, punte largă, filtre distincte, pene superioare subțiri, micrognatie și urechi neobișnuit căptușite, cu un mic pli orizontal de-a lungul marginii superioare a spiralei. b ) Raze X ale picioarelor: fragmentare și hipermineralizare a calcinării bilaterale. c ) Secțiunea sagitală a creierului: dismorfism al capsulei interioare cu fuziunea nucleului caudat anterior și putamen (săgeți negre). d ) Substanță albă a creierului care conține neuroni ectopici (săgeți negre). e ) Substanță cenușie cenușie care conține neuroni ectopici (săgeți negre). f ) Secțiunea sagitală a creierului care prezintă ectopie neuronală focală.

Imagine la dimensiune completă

Examenul radiografic al scheletului a arătat întârzierea maturării osoase datorită vârstei gestaționale, absenței osificării glandelor pineale femurale distale, hipoplaziei gâtului șase, displaziei sternale, brahimafalangiei bilaterale de cinci cifre și fragmentării bilaterale a calcinului cu mineralizare crescută. ).

Examinarea microscopică a creierului a demonstrat fuziuni ale nucleului caudat anterior și putamen (Figura 1c), neuroni ectopici multipli în substanța albă (Figura 1d) și celule ectopice Purkinje în stratul granular interior al creierului (Figura 1e). Două heterotopii mari au fost identificate în substanța albă a paravermisului (Figura 1f).

Pacienții nr. 2-15

Toți cei 14 pacienți au avut întârzieri în dezvoltare cu diferite grade de afectare cognitivă. Tabelul 1 prezintă principalele date clinice, iar Figura 2 prezintă fotografii ale mai multor pacienți.

Tabel în dimensiune completă

Fotografie a patru pacienți studiați. Observați fața rotundă, obrajii plini, nasul de ceapă și filtrul distinctiv la pacientul nr. 2; sprâncene orizontale și philtrum proeminent la pacientul nr. 5; fața rotundă și fața completă la pacientul nr. 7; și forma feței triunghiulare la pacientul nr. 14.

Imagine la dimensiune completă

Rezultate citogenetice și moleculare

Tabelul 2 prezintă anomalii citogenetice. Analizele microarray au arătat ștergerile suprapuse 6q, variind de la 92.138.719 pb la 108.227.875 pb (hg19). În tabelul suplimentar S2, genele enumerate sunt incluse în ștergeri. Cu excepția pacienților nr. 14 și 15, toți pacienții au avut deleții care conțineau gena SIM1. Dimensiunea minimă a ștergerii la pacienți a variat între 1,73 și 14 Mb.

Tabel în dimensiune completă

discuţie

Rezultatele noastre obținute în cea mai mare serie publicată de pacienți cu o deleție 6q16, inclusiv sub-benzile 6q16.2 și/sau 6q16.3, susțin o asociere puternică între această anomalie cromozomială și un fenotip asemănător PWS.

Regiunea cromozomială de 6q16.2q16.3 nu este polimorfă: baza de date a variantelor genomice (//dgv.tcag.ca/) nu conține variații mari ale numărului de copii în această regiune la indivizii sănătoși și toate ștergerile raportate de 6q16 au avut loc de novo la pacienții simptomatici. Zona nu conține repetări reduse ale copiilor sau puncte de întrerupere repetate.

Efectul de imprimare asupra ștergerilor 6q16 a fost ipotezat de Faivre și colab. 14 bazat pe originea paternă a deleției de novo 6q16 la un pacient cu PWS similar. Autorii au speculat că fenotipul ar putea fi atribuit haploinsuficienței genelor situate în regiunea eliminată. Această ipoteză este susținută de alte observații. q21 datorită valorilor paterne echilibrate (7; 6) (p15; q16.1q21). Am J Med Genet A 2010; 152A: 2762 - 2767. "href =/articles/ejhg2014230 # ref18 aria-label =" Reference 18 "data-track = click-track-label = link> 18, 19 În seria noastră, doar două dintre cele nouă ștergeri la pacienți, u Datele cromozomiale parentale obținute au fost în cromozomul matern, în concordanță cu raportul raportat anterior pentru delețiile interstițiale la orice sit.44 Într-un alt studiu, dezechilibrele de novo nu au fost mediate de numărul mic de copii care se repetă semnificativ mai des Cu toate acestea, până în prezent, nu există dovezi convingătoare care să susțină un mecanism de suprimare în regiunea 6q16, efectul originii părintești nu poate fi exclus, deoarece niciuna dintre cele trei eliminări materne raportate în prezent (Pacientul 11, 14 și Cazul 4 din Bonaglia et. al.) 13 au fost asociate cu funcții asemănătoare PWS.

Alinierea schematică a eliminărilor 6q16 obținute folosind instrumentul de baze de date cu variante genomice personalizate (DGV) (//dgv.tcag.ca/gb2/gbrowse/dgv2_hg19/). A ) Reprezentarea ștergerilor definite molecular de 6q16 incluzând subunitățile 6q16.2 și/sau 6q16.3, care sunt enumerate aici (bare roșii) sau înainte (bare gri). Ștergerile raportate până acum au fost caracterizate folosind un microarray de ADN, 3, 13, 15, 16, 17, q21 datorită intrărilor paterne echilibrate (7; 6) (p15; q16.1q21). Am J Med Genet A 2010; 152A: 2762 - 2767. "href =/articles/ejhg2014230 # ref18 aria-label =" Reference 18 "data track = click-track-label = link> 18, 22, 23, 25 FISH analysis using BAC clones, 21 or * Analiza STR * 24 * caz fetal, ** supraponderal, *** au fost disponibile doar date perinatale ( b ) o creștere a zonei critice minime definite de pacienți similar cu PWS, cu excluderea pacientului nr. 15 din această serie și subiectul 11 ​​al lui Rosenfeld și colab. Regiunea conține trei gene: MCHR2, SIM1 și ASCC3 .

Imagine la dimensiune completă

Tabel în dimensiune completă

Pacientul nr. 1 este al doilea caz diagnosticat prenatal de deleție moleculară 6q16, dar primul cu examen fetopatologic. Rezultatele autopsiei au inclus anomalii în migrarea neuronilor și a nucleilor cenușii. Cu toate acestea, a avut o ștergere mare de 6q16 (14 Mb), care a inclus mai multe gene de dezvoltare, inclusiv EPHA7. În plus, studiile pe creier în cazurile raportate anterior de ștergere 6q16 nu au relevat nicio anomalie a sistemului nervos central observată la acest pacient. Într-un studiu, s-au găsit diferite malformații ale creierului la 65% dintre pacienții cu deleții 6q16. 17 Din cei șapte pacienți care au suferit imagistica prin rezonanță magnetică cerebrală în studiul nostru, doar unul a avut ventriculomegalie și niciunul nu a avut anomalii ale migrației neuronale.

În concluzie, sindromul de deleție 6q16 este un sindrom de deleție a genei contiguu în care haploinsuficiența SIM1 explică probabil penetrarea incompletă a fenotipului obezității. Observațiile noastre clinice susțin un rol în dezvoltarea neuronilor umani pentru alte gene situate în regiunea 6q16. Cercetări suplimentare asupra modului în care aceste gene afectează dezvoltarea și comportamentul creierului, împreună cu identificarea altor indivizi care poartă anomalii 6q16, ne vor îmbunătăți înțelegerea modului în care pierderea acestor gene poate contribui la geneza bolilor neurodevelopetale.