Nova variante de frameshift no gene PCNT associada ao nanismo primordial osteodisplásico microcefálico (MOPD) tipo II e rins pequenos
Nov 13, 2023
Abstrato
Fundo:O nanismo primordial osteodisplásico microcefálico (MOPD) tipo II é uma condição autossômica recessiva que abrange um grupo heterogêneo de distúrbios caracterizados porretardo de crescimento simétricolevando ao nanismo, microcefalia e uma série de múltiplas complicações médicas, incluindodoenças neurovasculares. Variantes patogênicas bialélicasno gene da pericentrina (PCNT) foram implicados na sua patogênese.
Apresentação do caso:Realizamos sequenciamento completo do exoma para determinar o diagnóstico de um menino de 2 anos e 6 meses que apresentava grave retardo de crescimento, microcefalia e gestalt facial sugestiva de MOPD tipo II, que incluía características comoretrognatia, Pequenas Orelhas,raiz nasal proeminente com nariz grande, microdontia, cabelo escasso no couro cabeludo, clinodactilia bilateral do quinto dedo. Ele tinha um pequeno defeito do septo atrial ostium secundum e rins bilateralmente pequenos. O anão primordial osteodisplásico microcefálico (MOPD) tipo II foi confirmado com base em uma variante frameshift heterozigótica composta patogênica no gene PCNT c.5059_5060delAA|pág. Asn1687fs (nova variante) e c.9535dup (p. Val3179fs). Descobriu-se que seus pais eram portadores heterozigotos das variantes.
Conclusão:Relatamos uma nova variante frameshift no gene PCNT e um fenótipo anteriormente não relatado para Nanismo Primordial Osteodisplásico Microcefálico (MOPD) Tipo II
Fundo
O anão primordial osteodisplásico microcefálico (MOPD) tipo II (OMIM #210720) é um grupo clinicamente heterogêneo de condições caracterizadas por retardo de crescimento pré e pós-natal juntamente com microcefalia. Esta condição foi descrita pela primeira vez em 1982 por Majewski Ranke e Schinzel [1]. Descrito sob a égide do nanismo primordial (DP), que compreende vários subtipos: síndrome de Seckel, síndrome de Russell Silver, síndrome de Meier-Gorlin e nanismo primordial osteodisplásico de Majewski (MOPD) I/III e III. Atualmente, o MOPD Tipo II é conhecido por ser o subtipo mais comum. É herdado como um distúrbio autossômico recessivo causado por mutações bialélicas de perda de função no gene pericentrina (PCNT) [2, 3]. Indivíduos que sofrem desta condição apresentam fácies características que incluem nariz proeminente e características desproporcionais, displasia esquelética, crescimento prejudicado que persiste durante todo o período pós-natal, atingindo tamanho adulto atrofiado (altura média de 40 cm pós-púbere e altura adulta inferior a 100 cm). ), dentição anormal e resistência à insulina [4, 5]. O cuidado desses pacientes avançou agora devido à maior acessibilidade de tecnologias de sequenciamento de alto rendimento, como o sequenciamento de próxima geração. Uma abordagem mais proativa pode ser adotada para abordar suas manifestações ortopédicas, resistência à insulina, anormalidades hematológicas e suscetibilidade a doenças neurovasculares, incluindo hipertensão sistêmica e complicações renais. Assim, eles devem ser incentivados a se submeterem a exames regulares para prevenir doenças cerebrovasculares e monitorar o crescimento [2, 6]. Embora o MOPD Tipo II esteja associado a tamanhos cerebrais menores que a média, seu QI está próximo do normal [7]. O gene pericentrina (PCNT) localizado no cromossomo 21q22.3 está implicado na formação do fuso mitótico e na segregação cromossômica [8]. A proteína pericentrina (~370 kD), codificada por este gene, é uma proteína de ancoragem que se liga à calmodulina expressa nos centrossomas. Além disso, é um regulador do ciclo celular. A proteína consiste em uma série de domínios em espiral altamente conservados. Até agora, 41 variantes patogênicas e 3 variantes patogênicas prováveis são relatadas em Clinvar [9]. Neste estudo, descrevemos uma nova variante heterozigótica composta no gene PCNT c.9535dup (p. Val3179fs), c.5059_5060delAA (p. Asn1687fs) dando origem a um novo fenótipo em um bebê de origem do Sri Lanka.
Apresentação do caso
O probando tem 2 anos e 6 meses, sexo masculino. Ele é filho único de pais saudáveis, não consangüíneos, de origem do Sri Lanka. Ele nasceu quando sua mãe tinha 24 anos, com 35 semanas de gestação, por meio de uma cesariana de emergência no segmento inferior devido a oligoidrâmnio grave e restrição acentuada do crescimento fetal. Não houve história de sangramento pré-natal, desacelerações fetais ou abortos espontâneos antes desta gravidez. Suas pontuações de Apgar em 1 min e 5 min foram 8 e 10 respectivamente. Ao nascer, seus parâmetros antropométricos eram os seguintes; peso ao nascer – 1.080 g, comprimento ao nascer – 30 cm e circunferência occipitofrontal – 24 cm. Todos os parâmetros estavam bem abaixo de 3DP nos gráficos de crescimento padrão da OMS. Foi internado na Unidade de Cuidados Especiais Bebés durante a 1ª semana de vida devido a muito baixo peso ao nascer. Do nascimento aos 6 meses, ele foi extensivamente avaliado quanto ao baixo ganho de peso. Todas as investigações bioquímicas registradas estavam dentro da faixa normal. No entanto, as avaliações endócrinas relacionadas com o crescimento não foram realizadas devido a restrições financeiras. Seus parâmetros atuais de crescimento são mostrados na Fig. 1A-C, que também estão abaixo de -3SD. Seus marcos de desenvolvimento permaneceram adequados à idade desde o nascimento e não há sintomas sugestivos de intolerâncias alimentares, síndromes metabólicas ou de má absorção. Apesar da ingestão ideal de calorias, sua velocidade de crescimento é constante. Ao exame, foram observados os seguintes dismorfismos: retrognatia, orelhas pequenas, raiz nasal proeminente com nariz grande, microdontia e cabelos esparsos no couro cabeludo (fig. 2A, B). Ele também tem uma voz estridente característica. Observaram-se manchas hipopigmentadas nos membros superiores, mas não seguiam as linhas de Blaschko. O exame dos membros revelou clinodactilia bilateral do quinto dedo. Durante a triagem de outros sistemas, a ecocardiografia revelou um pequeno defeito do septo atrial ostium secundum. Uma ultrassonografia do abdômen revelou que o probando tinha rins com funcionamento normal marcadamente menores. Seus rins direito e esquerdo mediam 4,5 cm e 3,8 cm, respectivamente. A faixa normal é 7,1 (6,8–7,4) cm para o rim direito e 7,0 (6,7–7,2) cm para o rim esquerdo [9]. Portanto, o rim probando está abaixo do percentil 1 para o comprimento do rim em cm de acordo com a idade. A radiografia do quadril mostrou uma pelve estreita e mal formada com um acetábulo gordo.
Sequenciamento completo do exoma e análise bioinformática
Antes de realizar o sequenciamento completo do exoma, obtivemos consentimento informado por escrito dos pais do probando sob um protocolo aprovado pelo Comitê de Revisão de Ética da Faculdade de Medicina da Universidade de Colombo. A extração do DNA genômico dos leucócitos sanguíneos foi feita utilizando o QIAamp DNA Mini Kit de acordo com o protocolo do fabricante. O kit Sure SelectXT® Human(Mouse) All Exon V6 5190-886 foi usado no sequenciador Illumina® NovaSeq® 6000 Next Generation para sequenciamento completo do exoma. Um pipeline interno de bioinformática foi usado para analisar os dados gerados. O alinhamento dos dados de sequenciamento emparelhado com o genoma de referência humano GrCh37 e a chamada de variantes foram realizados usando o algoritmo BWA-mem e o Genome Analysis Tool Kit (GATK). A anotação do arquivo de formato de chamada de variantes gerado foi realizada usando SNP-ef com a ajuda de bancos de dados Refseq, clínicos e de frequência populacional. Dez, um painel genético virtual composto por genes que eram conhecidos por causar displasia esquelética (Tabela 1) foi usado para filtrar as variantes relevantes para o fenótipo do probando. De acordo com as diretrizes padrão da ACMG (https://www.acgs.uk.com/media/11631/uk-practice-guidelines-for-variant-classifcation v4-01-2020.pdf), variantes benignas foram filtradas. Ferramentas de predição funcional in silico (Mutation Taster, SIFT, PolyPhen2 e Provean) foram usadas para prever o significado funcional das variantes detectadas. O impacto funcional na estrutura da proteína e a conservação da região residente foram utilizados para examinar mais detalhadamente as variantes. Após a filtração, os resultados revelaram uma variante frameshift heterozigótica composta patogênica no gene PCNT c.5059_5060delAA|pág. Asn1687fs (nova variante) e c.9535dup (p. Val3179fs). Na triagem de seus pais, descobriu-se que sua mãe e seu pai eram heterozigotos para as variantes (fig. 3).
Análise in silico
Para análise genômica do presente caso, a sequência FASTA do mRNA da pericentrina B do homo sapiens (PCNT2), cds completos com GenBank ID: AF515282.1 de 10020 pb foi baixada do banco de dados de nucleotídeos NCBI (//www.ncbi. nlm.nih.gov/nuccore/AF515282). Na sequência de tipo selvagem, havia dois nucleotídeos de adenina nas posições 5059 e 5060 do cDNA. A deleção manual deste par de nucleotídeos foi realizada para gerar a variante correspondente ao probando c.5059_5060delAA. Ambas as sequências de mRNA foram submetidas à ferramenta ORF para avaliar as diferenças nos aminoácidos codificadores. Observamos uma mudança na sequência de aminoácidos devido a uma mudança no quadro de leitura. Assim, na proteína mutada na posição 1687, o aminoácido asparagina “N” foi substituído pela glutamina “Q”. Além disso, houve um aparecimento de TGA (isto é, códon de terminação) sucedendo 10 códons tripletos após a alteração inicial de aminoácidos. Isso resultou no término prematuro da síntese protéica. A sequência FASTA baixada da proteína do tipo selvagem (UniProtKB ID-O95613, PCNT_HUMAN) tinha 3336 resíduos de aminoácidos e a modelagem 3D foi realizada usando o software ofine SPDBV. A modelagem do tipo selvagem e do PCNT mutado foi feita por abordagem de homologia, tomando 1JQN como estrutura modelo. De acordo com os modelos 3D das duas proteínas, os números de aminoácidos eram 643 e 615, respectivamente. Comparamos o número de resíduos não glicina e não prolina que foram 600 e 576 respectivamente. Observou-se também que na proteína mutada foi encontrado um aminoácido na região não permitida, contribuindo assim para uma estrutura terciária instável (Fig. 4). Houve também um aumento no número de cavidades de 4 no tipo selvagem para 5 na proteína mutante com configurações alteradas de aminoácidos ao redor dessas cavidades (Fig. 5).
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