Distal 7q11.23 Duplicação, uma Síndrome de Microduplicação Emergente: A Case Report and Further Characterisation

Abstract

Síndrome de duplicação do cromossoma 7q11.23 é uma síndrome bem conhecida que envolve a duplicação dos mesmos genes localizados na região crítica de Williams-Beuren. Entretanto, em 2010, 4 pacientes foram relatados com uma microduplicação apenas nos genes HIP1 e YWHAG. Referimo-nos a isto como uma duplicação distal 7q11,23 (dup7q11,23D). Aqui, relatamos o quinto de novo paciente com dup7q11.23D, cujos sintomas podem ser explicados pela superexpressão de YWHAG como foi demonstrado recentemente em camundongos e pacientes obesos. Finalmente, estudos adicionais serão necessários para delinear esta síndrome de microduplicação emergente.

© 2016 S. Karger AG, Basel

A região do cromossomo 7q11.23 é amplamente reconhecida porque contém os genes críticos que levam às síndromes de microdeleção Williams-Beuren (MIM 194050) e microduplicação (MIM 609757). Ela é ladeada por 3 grupos principais de repetições de baixa cópia (LCR) chamados proximal (LCR-P), central (LCR-C), e distal (LCR-D), e engloba muitos e altamente transcritos genes. De facto, a sua densidade genética e taxa de transcrição são significativamente mais elevadas quando comparadas com outros segmentos do cromossoma 7 . Até hoje, os genes entre LCR-P e LCR-C têm sido marcados como causadores dessas 2 doenças, principalmente ELN, GTF2I, e GTF2IRD1 . Posteriormente, em 2010, a deleção da porção distal (entre LCR-C e LCR-D) foi identificada como uma entidade diferente, denominada deleção distal do cromossomo 7q11.23 (MIM 613729). A haploinsuficiência dos genes HIP e YWHAG foi sugerida para ser crítica para as manifestações dessa síndrome de microdeleção. Embora 4 pacientes com uma duplicação da PIH ou PIH/YWHAG também tenham sido descritos por Ramocki et al. , que não compunha os genes entre LCR-P e LCR-C, não houve evidência da relevância da superexpressão desses genes. Entretanto, Cornell et al. recentemente forneceram fortes evidências de que a duplicação do YWHAG causa atraso na migração neuronal no desenvolvimento do córtex cerebral dos ratos, de forma semelhante ao que acontece com o YWHAG knockdown. Aqui, relatamos o quinto paciente com uma duplicação distal 7q11,23 (dup7q11,23D) e mostramos as manifestações que poderiam caracterizar esta síndrome de microduplicação emergente.

Patiente e Métodos

Relatório Clínico

Uma paciente de 16 anos de idade, do sexo feminino, foi encaminhada ao nosso centro a partir de uma unidade psiquiátrica com suspeita de síndrome de Prader-Willi devido à obesidade, atraso intelectual leve, agressividade, bem como hiperactividade déficit de atenção, distúrbios de controle ansioso e impulsivo. Ela é a segunda criança de pais saudáveis não consanguíneos; sua mãe tem um QI mais baixo e um fenótipo físico normal. O irmão mais velho foi diagnosticado com um distúrbio bipolar; não estava disposto a participar deste estudo e recusou qualquer análise genética. A nossa paciente tinha uma história perinatal normal, mas posteriormente mostrou um atraso no desenvolvimento global, como relatado pelos pais. As avaliações neurológicas revelaram um EEG e uma tomografia cerebral normais. Desde 1 ano de idade, ela manifestava obesidade, hiperfagia e resistência à insulina, que tem sido tratada com metformina. Atualmente, ela está sendo tratada com medicamentos ansiolíticos e antipsicóticos, assim como estabilizadores do humor. Ao exame físico, sua altura era de 165 cm (64º percentil) e seu peso era de 76,5 kg. Assim, o seu IMC estava na faixa de obesidade a 28,1 (percentil 96). Ela apresentava discretos dismorfismos faciais, como uma face ampla, sobrancelhas retas, olhos profundos, ponta nasal protuberante, palato agudo e sopro cardíaco sistólico leve (fig. 1A). O ecocardiograma não revelou anormalidades na estrutura do coração. Os marcos de desenvolvimento da menina, escores de QI da família, curvas de crescimento e níveis de insulina do paciente não estavam disponíveis.

Métodos

Amostras de sangue (5 ml) foram coletadas em tubos de ácido etilenodiaminotetracético para extração de DNA e em tubos de heparina para análise cromossômica. O DNA foi extraído da paciente e de seus pais usando o kit de purificação de DNA genômico Wizard, de acordo com os protocolos do fabricante (Promega, Madison, Wis., EUA). Apenas a paciente foi submetida à análise cromossômica convencional e aos estudos de metilação SNRPN via análise por PCR sensível à metilação (MS-PCR), enquanto a menina e seus pais foram examinados usando análises de microarranjo cromossômico e MLPA. A propagação dos cromossomas em metafase foi obtida a partir de linfócitos de pacientes usando métodos convencionais, e os cromossomas com banda GTG foram analisados ao nível da banda de 550. A RCP-MS foi realizada conforme recomendado por Kubota et al. para estudar a suspeita da síndrome de Prader-Willi. Posteriormente, a análise dos microarranjos cromossômicos foi realizada utilizando a plataforma de desenho Agilent 8x60K, ISCA (Agilent Technologies, Santa Clara, Califórnia, EUA), e todos os procedimentos foram realizados de acordo com as instruções do fabricante. A análise foi feita utilizando o Software Agilent CytoGenomics e seu algoritmo ADM-2. Finalmente, realizamos MLPA para confirmar os achados com 250 ng de DNA genômico usando o probemix SALSA P029 Williams-Beuren Syndrome (MRC-Holland, Amsterdam, Holanda), seguindo as instruções do fabricante. As sondas amplificadas foram detectadas por um sistema capilar automatizado (ABI PRISM 310, Applied Biosystems, Tóquio, Japão), e os resultados foram analisados utilizando o software Coffalyser (MRC-Holland), que foi padronizado para os controlos normais. Genes com razões MLPA <0,7 foram definidos como deleções, razões ≥0,7 e ≤1,3 foram considerados normais, enquanto todas as razões >1,3 foram definidas como duplicações.

Resultados

Avaliações iniciais mostraram tanto um cariótipo normal quanto uma análise de MS-PCR da síndrome de Prader-Willi no paciente. A técnica de microarranjo cromossômico revelou uma duplicação de 1,7 Mb na região 7q11,23 que não comprometeu o ELN, mas uma porção mais distal (razão log2 média = 0,55; 74.481.481-76.214.077 bp; conjunto genômico GRCh37/hg19; fig. 1B). Este CNV é restrito por duplicações segmentares de mais de 98% de similaridade, que engloba mais de 30 genes UCSC, incluindo HIP1 e YWHAG (fig. 1C). Esta duplicação distal foi confirmada pelo MLPA para a síndrome de Williams-Beuren, que revelou uma razão média >1,35 apenas para as 5 sondas localizadas nos genes POR e HSPB1 (fig. 1C). Ambos os pais foram examinados com ambas as técnicas e tiveram resultados normais (dados não mostrados).

Discussão

Como visto na tabela 1, parece que dup7q11.23D exibe um fenótipo predominantemente neuropsiquiátrico com algumas características dismórficas. Curiosamente, os 3 pacientes com duplicação do YWHAG manifestaram distúrbio de déficit de atenção e agressividade, enquanto os 2 pacientes com envolvimento apenas da PIH1 apresentaram anormalidades do sistema nervoso central, incluindo uma neoplasia. A duplicação do YWHAG causa um atraso na migração dos neurônios piramidais para as camadas externas do córtex cerebral em diferentes estágios do desenvolvimento cerebral em camundongos. Isto é explicado por um déficit no estágio de locomoção da migração neuronal e não por uma neurogênese alterada, que pode refletir mudanças patológicas na dinâmica dos microtubulos. Importante, esta aberração foi extremamente similar àquela observada em ratos fetais quando o gene YWHAG foi derrubado, o que reflete que uma dose correta do produto protéico deste gene é necessária para um desenvolvimento cerebral normal. Além disso, a obesidade observada em nosso paciente também pode ser explicada pela superexpressão deste gene, como foi demonstrado por Capobianco et al. porque este gene também está envolvido tanto no transporte celular de glicose mediado pela insulina quanto no metabolismo lipídico. Em relação à PIH1, foi demonstrado que sua proteína é superexpressa em cânceres cerebrais, o que pode esclarecer porque o paciente 2 desenvolveu um schwannoma da medula espinhal. Entretanto, não está claro como a duplicação da PIH1 pode contribuir para o fenótipo neuropsiquiátrico, embora a dose genética desta parte da região 7q11.23 possa ser significativamente importante para o desenvolvimento neural.

Embora seja prematuro comparar nosso caso com a síndrome de duplicação Williams-Beuren e considerando todos os dados clínicos de nosso paciente e dos pacientes relatados por Ramocki et al. não estavam disponíveis e bem delineados, esta microduplicação pode envolver menos malformações congênitas e características dismórficas quando comparada com a duplicação de Williams-Beuren . Isto poderia explicar porque alguns pacientes com duplicação de toda a região 7q11.23 (fig. 1C) não manifestaram um fenótipo mais grave quando comparados com aqueles pacientes com duplicação mais curta .

Finalmente, e quanto à deleção/duplicação Williams-Beuren, a recombinação homóloga não-líquica é o mecanismo mais plausível, o que explica o surgimento da dup7q11.23D devido à alta similaridade das LCRs de flanco. Este mecanismo também pode explicar a inversão desta região, que é um fator predisponente tanto para a síndrome de Williams-Beuren quanto para a duplicação 7q11,23. Embora a mãe deva ser testada no futuro para este rearranjo e o estado genético do seu filho seja desconhecido, poderíamos colocar a hipótese de que a mãe carrega esta inversão e o irmão da menina também herdou esta duplicação ou uma semelhante. Além disso, a mãe não possui características faciais conspícuas, o que é concordante com o fato de que a inversão 7q11,23 pode não envolver sintomas clínicos graves. Entretanto, foi recentemente demonstrado que a ruptura do “domínio topologicamente associado”, ou seja, regiões distantes e separadas do genoma que compartilham os mesmos realçadores, promotores e máquinas transcripcionais por rearranjos cromossômicos, pode causar a má expressão gênica e doenças . Assim, esta situação poderia explicar a suspeita clínica de um QI inferior, mas um fenótipo físico normal na mãe. Finalmente, encorajamos outros clínicos a relatar pacientes com amplificações semelhantes, a fim de delinear e estabelecer diretrizes clínicas para o manejo dos cuidados de longo prazo.

Conhecimento

Gostaríamos de agradecer à paciente e sua família pela colaboração.

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Os autores não têm conflitos éticos a revelar.

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