Dextração Proximal 12q com Novo Retardo de Inserção no Crescimento

Abstract

Dextração Proximal do braço longo do cromossomo 12 é uma anormalidade cromossômica rara descrita em cerca de 20 pacientes. As deleções conhecidas abrangem a região de 12q11 a 12q13 e incluem os genes YAF2, AMIGO2, e NELL2. Estes são sugeridos como genes candidatos para as principais características fenotípicas, como crescimento e retardo psicomotor. Apresentamos aqui um caso com uma deleção intersticial de 3.1-Mb em 12q12q13.11. As observações clínicas de nosso paciente se sobrepõem aos principais achados comuns para casos publicados. A deleção detectada em nosso paciente não envolve os genes candidatos previamente sugeridos YAF2 e AMIGO2. Traçamos uma correlação entre deleção proximal 12q e deficiência de ARID2 comparando pacientes portadores de deleções brutas com uma coorte de pacientes portadores de pequenas deleções intragênicas de ARID2, bem como pacientes com variantes únicas de nucleotídeos (SNVs) na ARID2. Retardamento do crescimento ARID2. Entretanto, ARID2 SNVs não se correlacionam com retardo grave de crescimento.

© 2020 O(s) Autor(es) Publicado(s) por S. Karger AG, Basiléia

As deleções cromossômicas 12q são um grupo heterogêneo de condições genéticas que podem ser agrupadas em 3 subgrupos principais: (i) deleções proximais com pontos de ruptura em 12q11q13; (ii) deleções intermediárias com pontos de ruptura em 12q15q21, e (iii) deleções distais com pontos de ruptura em 12q22q24. Além disso, uma síndrome de microdeleção 12q14 definida tem sido descrita na literatura. Um grau variável de atraso no desenvolvimento, bem como de deficiência intelectual, foi observado para a maioria dos casos publicados. Este fato está de acordo com a observação geral de que a maioria dos rearranjos cromossômicos está associada a retardo de desenvolvimento e intelectual, assim como um amplo espectro de dismorfismos.

Deleções proximais do braço longo do cromossomo 12 foram descritas em cerca de 20 pacientes. Cinco destes partilham um fenótipo bem definido caracterizado por atraso de desenvolvimento com deficiência cognitiva, atraso no crescimento e diminuição da circunferência da cabeça, bem como testa larga, orelhas grandes e baixas, ponte nasal e/ou nariz largos, filamento longo e mamilos amplamente espaçados . Todos estes pacientes têm uma região deletada sobreposta a 12q12, onde YAF2, AMIGO2 e NELL2 foram sugeridos como genes candidatos para o crescimento e retardo psicomotor. Entretanto, nenhuma correlação forte ou prova experimental foi mostrada para que esses genes estejam associados com as anomalias fenotípicas mencionadas.

Neste estudo, relatamos um paciente com deleção 3,1-Mb em 12q12q13,11 contribuindo para a coorte de pacientes com deleções proximais em 12q. A presente deleção não abrange os genes candidatos previamente sugeridos YAF2 e AMIGO2. Ao invés disso, delineia uma região crítica mínima para retardo de crescimento moderado a grave com ARID2 como um gene candidato. Nós também comparamos esta coorte com pacientes portadores de disrupção do gene ARID2 e pela primeira vez propomos ARID2 como um gene candidato para retardo de crescimento moderado a severo (<-2 SD). Observamos que as variantes únicas de nucleotídeos ARID2 (SNVs) não se correlacionam com retardo grave de crescimento, o que pode indicar diversos efeitos de diferentes tipos de variantes genéticas sobre a função da proteína ARID2.

Case Presentation

O paciente do sexo masculino nasceu a termo após uma gravidez e parto não notáveis; os escores de Apgar foram 9-10-10. O peso ao nascer foi de 3.210 g (15º centilo/-1 SD) e comprimento 47 cm (<10º centilo/ -2 SD). Ele teve dificuldades com a amamentação e não tomou o peso tão rápido quanto o esperado. O menino veio ao médico por não ter conseguido prosperar. Embora sua altura alvo seja de cerca de 1,80 m (±0 DP), ele tem crescido com -3 DP de comprimento, um pouco abaixo de -2 DP de peso, e tem uma circunferência da cabeça de -1 DP (Fig. 1A). Desde cedo, ele mostrou sinais de atraso no desenvolvimento, especialmente em termos de função motora oral e desenvolvimento expressivo da fala. Aos 6 anos de idade, ele está babando e ainda está comendo purê de alimentos. Começou a andar sem apoio aos 18 meses e ainda tem algumas dificuldades com as actividades motoras finas. De acordo com os pais, aos 3 anos de idade, ele era mais como uma criança de 2 anos. Ele foi treinado com 3,5 anos de idade e está usando fraldas à noite aos 6,5 anos.

Por causa de um ligeiro estrabismo, ele é acompanhado por um oftalmologista. A audição é relatada como normal. A avaliação psicológica realizada aos 6 anos de idade concluiu um atraso expressivo da linguagem, dificuldades com transições e mudanças de rotina. No geral, concluiu-se que ele demonstrou uma capacidade de reciprocidade social e de comunicação comprometida, que foi avaliada para dar uma deficiência funcional clinicamente significativa. No entanto, não havia sinais claros de que ele exibia interesses estereotipados, limitados ou repetitivos e, portanto, ele preenchia os critérios diagnósticos para autismo atípico de acordo com o CID-10.

Ao exame, nota-se um menino curto com forma de cabeça escafocéfala, face longa, testa proeminente, estrabismo leve, nariz largo e ponte nasal, filtrum longo, lábio superior fino, palato alto estreitado ventricularmente, mamilos amplamente espaçados, dedos largos e unhas dos pés hipoplásicas (Fig. 1B-F). Ele tem um tônus muscular diminuído. Para uma descrição clínica detalhada ver Tabela 1.

Método e Resultados

Em vista do retardo de crescimento, um rastreamento hormonal foi realizado aos 3,4 anos de idade. O teste de função tireoidiana estava dentro da faixa normal (TSH 1,77 (0,7-6,0) mlE/L, FT4 16,4 (12,3-23) pmol/L, FT3 5,7 (3,7-8,5) pmol/L), assim como o fator de crescimento de insulina 1 (IGF-1, 38 (27-172) ug/L, e 58 ug/L aos 3,5 anos de idade).

O paciente foi encaminhado para testes genéticos por causa do atraso no desenvolvimento e dismorfismo. A análise de microarranjo cromossômico foi realizada utilizando CytoScan HD (Thermo Fisher) seguindo as instruções do fabricante. A análise identificou uma deleção intersticial de 3,1-Mb no braço longo do cromossomo 12, arr 12q12q13.11(43889138_47011108)x1. A análise FISH foi realizada em metafase a partir de linfócitos de sangue cultivados usando a sonda BAC RCPI-11 95K16 (Empire Genomics) localizada dentro da região deletada e técnicas padrão. TelVysion 12q (Abbot), localizada na região subtelomérica 12q, foi utilizada como sonda de controlo. A metáfase dos pais na análise de FISH não conseguiu detectar nenhuma deleção ou qualquer outro rearranjo da região nomeada (dados não mostrados).

Discussão

Neste estudo descrevemos uma deleção de novo em 12q12q13. A região deletada em nosso paciente se sobrepõe parcialmente às deleções previamente descritas em 5 casos independentes (Fig. 2) . Quatro casos, incluindo nosso paciente, apresentaram atraso no desenvolvimento psicomotor, baixa estatura, circunferências de cabeça diminuídas, assim como grandes orelhas baixas, estrabismo, pontes nasais e/ou narizes largos, filtrões longos, cantos da boca virados para baixo e mamilos amplamente espaçados (Tabela 1). O paciente descrito por Carlsen et al. mostrou a maioria das características clínicas acima mencionadas, embora tivesse orelhas pequenas, boca larga e um pouco aumentada a circunferência da cabeça. Na investigação clínica aos 10 anos de idade, sua altura e peso estavam dentro da faixa de normalidade (10º centilo).

Clodactilia do quinto dedo bem como mãos e/ou pés pequenos eram características comuns em todos os 5 casos descritos anteriormente, porém, não presentes em nosso paciente. Foram observadas unhas dos pés hipoplásicas, bem como dedos largos para nosso paciente, mas não relatadas para os outros pacientes. Além disso, defeito do septo atrial congênito estava presente em um paciente relatado por Weng et al. , e uma raiz aórtica dilatada e um septo ventricular ligeiramente espessado foram detectados em um paciente com 21 meses de idade relatados por Carlsen et al. .

A deleção abrange 12 genes codificadores de proteínas, dos quais 4, TWF1, TMEM117, NELL2 e ARID2, têm escores de haploinsuficiência abaixo de 25% e, portanto, são passíveis de causar perda de função. Além disso, 3 dos genes da região deletada, ANO6, IRAK4 e ARID2, foram previamente associados a condições clínicas conhecidas (OMIM mórbido). A ANO6 está associada a uma atividade de coagulação plaquetária deficiente chamada síndrome de Scott , que é uma condição recessiva. O IRAK4 está envolvido no funcionamento do sistema imunológico. Os sintomas em nosso paciente não correspondem aos fenótipos descritos para estas afecções.

A região crítica mínima e os genes candidatos para deleções em 12q12 foram debatidos em pelo menos 4 artigos descrevendo 4 pacientes com deleções sobrepostas (Fig. 2) . Miyake et al. sugeriram YAF2 e AMIGO2 como possíveis candidatos para a condição fenotípica em seus 2 pacientes. A hipótese do YAF2 estar associado ao retardo de crescimento também foi apoiada por Failla et al. . Além disso, eles sugeriram PRICKLE1 para causar deficiência de aprendizagem.

Weng et al. assim como Carlsen et al. apontaram a importância do NELL2 na fisiologia do sistema nervoso e possível associação com retardo de crescimento. Um estudo recente mostrou a importância da NELL2 no comportamento do apetite em ratos e na redução do consumo alimentar após a diminuição da expressão da NELL2 no hipotálamo. Em geral, apenas as dificuldades de alimentação foram anotadas nos pacientes com deleção 12q sem qualquer menção específica sobre a redução essencial do apetite. Além disso, o paciente relatado por Carlsen et al. , que carrega uma deleção envolvendo NELL2, não apresenta um retardo de crescimento grave. Portanto, presumimos que NELL2 provavelmente não terá grande impacto no retardo de crescimento descrito nesta coorte.

ARID2 não foi considerado como um gene candidato forte para a coorte de pacientes com deleções brutas proximais de 12q antes. Entretanto, o ARID2 é o único gene sobreposto nos 4 casos anteriormente relatados a ser associado à desordem. O ARID2 não foi eliminado no paciente descrito por Carlsen et al. (Fig. 2). Curiosamente, esse paciente não apresentou retardo de crescimento moderado ou severo (Tabela 1); seus parâmetros de crescimento foram normalizados até os 10 anos de idade, e ele tem uma circunferência da cabeça aumentada.

ARID2 codifica um domínio interativo rico em AT (ARID) – contendo proteína ligadora de DNA necessária para a estabilização do complexo remodelador de cromatina SWI/SNF-B (PBAF), que regula o padrão de células embrionárias e o controle do ciclo celular . Tem sido associado a baixa estatura, incapacidade intelectual e características dismórficas específicas . Contudo, apenas alguns pacientes com deficiência de ARID2 foram descritos. Os sintomas clínicos comuns para estes casos são a baixa estatura e o atraso global do desenvolvimento com deficiência cognitiva . Eles também compartilham características dismórficas, como uma face grossa com testa proeminente, nariz largo e fissuras palpebrais descendentes (Tabela 2). Micrognatia, filtrum anormal e orelhas baixas com rotação posterior estavam presentes na maioria dos pacientes. Além disso, a maioria dos pacientes apresentava hipotonia, dificuldades de alimentação e várias anormalidades comportamentais.

Both coortes com ARID2 SNVs e com deleções genéticas inteiras (del12q) compartilham características dismórficas faciais distintas, tais como testa proeminente, orelhas baixas, nariz largo, filtrum longo/prominente, e boca pequena. Mãos e pés pequenos são muito mais comuns em pacientes com del12q, enquanto que fissuras palpebrais descendentes só estavam presentes em 2 casos. A face grossa não era típica para o grupo del12q, enquanto mamilos amplamente espaçados não foram anotados para o grupo ARID2 SNV. Hipotonia e dificuldades de alimentação são características anotadas para a maioria dos pacientes em ambos os grupos. Atraso no desenvolvimento foi observado em todos os pacientes.

Atraso no crescimento (<-3SD) não estava presente nem na coorte ARID2 SNV nem no paciente de Carlsen et al. que tinha uma ARID2 intacta. Além disso, um paciente com uma deleção intragênica na ARID2 (DECIPHER 267546) não apresentou retardo severo de crescimento. Ao invés disso, esses pacientes estavam crescendo na faixa de -1 SD a -2,2 SD.

ARID2 deficiência também está correlacionada com a síndrome de Coffin-Siris (SFA; MIM 617808) apontando para atraso global no desenvolvimento, baixa estatura e características faciais grosseiras. O SFA é causado por variantes patogênicas em diferentes componentes do complexo SWI/SNF-BAF, incluindo ARID1A e ARID1B . Como ARID2 é um componente da subunidade PBAF do complexo SWI/SNF, a co-expressão de ARID2 com ARID1A e outros componentes do complexo BAF sugere uma sobreposição fenotípica, como a incapacidade intelectual para a deficiência de SFA e ARID2 . Entretanto, características típicas do SFA como hipertricose, cabelos escassos no couro cabeludo, cílios longos e sobrancelhas espessas não estão presentes nem nos SNVs ARID2 nem no grupo del12q.

O complexo proteico SWI/SNF-PBAF contendo ARID2 regula a expressão gênica específica dos tecidos. O esgotamento do ARID2 afeta a expressão do fator de crescimento anabólico BMP4 e o receptor do fator de crescimento FGFR2 sendo crítico para a diferenciação dos osteoblastos, particularmente o comprometimento pré-osteoblastos. O mesmo estudo demonstrou um efeito negativo da depleção da ARID2 no fenótipo de mineralização em osteoblastos maduros. Estes fatos podem explicar a anormalidade de crescimento e as características craniofaciais em pacientes portadores de variantes heterozigóticas na ARID2. Ratos knockout ARID2 completos apresentam defeitos cardíacos graves com proliferação reduzida de cardiomiócitos e letalidade embrionária . A implicação do ARID2 no desenvolvimento do sistema cardíaco poderia explicar os defeitos cardíacos observados em alguns pacientes (Tabelas 1, 2). Não há casos descritos com depleção homozigótica da ARID2 em humanos.

Remonstradamente, todos os SNVs descritos na ARID2 (frameshift e disparates) têm um efeito deletério. A variante c.3411_3412delAG (p.Gly1139Serfs*20) foi mesmo hipotética para ser atendida pela decadência do RNA mediada pelo absurdo (NMD) levando à haploinsuficiência da ARID2 . Um mecanismo semelhante para um efeito deletério pode ser especulado para outras SNV. Entretanto, a análise detalhada do fenômeno DMN para qualquer ARID2 SNV não foi realizada.

De fato, o diferente grau de retardo de crescimento nos 2 grupos de pacientes pode indicar diferentes efeitos de SNV ou deleções intragênicas e deleções brutas na implicação funcional do ARID2 na patogênese. A análise da localização de SNVs e deleções em correlação com a estrutura ARID2 pode lançar uma nova luz para a previsão de possíveis efeitos funcionais destas variantes genéticas. ARID2 é uma proteína aa de 1835 contendo 4 regiões funcionais distintas (Fig. 3). Três domínios altamente conservadores de ligação de DNA (ARID, RFX e ZNF) juntamente com um motivo de reconhecimento de receptor nuclear (LXXLL) mediam a ativação transcripcional de genes selecionados .

A maioria dos SNVs localizados entre as regiões LXXLL e ZNF estão previstos a causar uma perda do domínio ZNF. As exceções são a variante p.Arg53Glufs*5 localizada no domínio ARID e a p.Tyr133* localizada logo após o domínio ARID. Estes pacientes juntamente com o paciente portador da variante p.Gly1139Serfs*20, com um efeito NMD hipotético, mostram retardo de crescimento logo abaixo de -2 SD, o que é mais grave em comparação com pacientes com outros SNVs ARID2 . A maioria dos casos publicados com deleções intragênicas dentro do ARID2, abrange apenas o domínio ARID (exons 3-5 deletados) ou ARID junto com as regiões LXXLL e RFX (exons 1-16 deletados) . Entretanto, o paciente DECIPHER 267546 não tem um retardo de crescimento grave, embora todas as 4 regiões funcionais sejam deletadas (exons 4-21 deletados). Sabe-se muito pouco sobre os parâmetros de crescimento para esta paciente durante a primeira e segunda décadas da sua vida. Além disso, não sabemos se ela recebeu uma terapia hormonal em vista de uma baixa estatura. Os parâmetros de crescimento apresentados na Tabela 2 correspondem a 23 anos, enquanto que todos os outros pacientes foram examinados em idade mais jovem. Admitimos que o crescimento é um traço complexo e dinâmico que é influenciado tanto por fatores genéticos como ambientais. Assim, para uma análise comparativa e correlativa mais forte, os parâmetros de crescimento e desenvolvimento teriam que ser comparados para cada paciente na mesma idade. Alguns dos pacientes incluídos mostraram ser portadores de outras variantes genéticas, tanto CNVs como SNVs, sem relação com a região 12q11q13. Estas variantes foram interpretadas como provavelmente benignas com base na sua pontuação funcional e/ou modo de herança. Entretanto, não podemos excluir completamente o possível impacto funcional dessas ou de outras variantes genéticas no crescimento ou desenvolvimento.

Apesarmos juntos nossas observações corroboram que as deleções brutas em 12q11q13 representam um subgrupo clínico distinto de anormalidades genéticas. As deleções descritas abrangem diferentes genes, e algumas variações clínicas são iguais ou diferentes entre os pacientes. O retardo de crescimento (<-2 SD) está presente em 5 dos 6 pacientes sugerindo uma região crítica para esta característica clínica com ARID2 como um possível gene candidato. O presente estudo é a primeira tentativa de estabelecer uma conexão entre deleções brutas a 12q12q13 e a deficiência de ARID2. A análise comparativa dos fenótipos para ambos os grupos ARID2 SNV e del12q indica anormalidades craniofaciais, esqueléticas e do sistema nervoso central com alta similaridade entre os 2 grupos. Entretanto, um retardo de crescimento <-2 SD parece estar presente principalmente em pacientes com deleções brutas, abrangendo parcial ou completamente o gene ARID2. Uma maior caracterização do efeito das variantes genéticas acima descritas na expressão e estrutura da proteína ARID2 nos traria uma melhor compreensão da patogênese em pacientes portadores de deleções proximais de 12q11q13.

Conhecimento

Estamos muito gratos à família participante do estudo.

Declaração de Ética

Este estudo foi aprovado pelo comitê de ética. Foi obtido consentimento parental por escrito.

Declaração de Divulgação

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Funding Sources

M.S., A.C.T., e C.S.Z. foram apoiados pelo financiamento da Arbetslivsfonden (ALF).

Contribuições dos autores

M.S. compilou o estudo. C.S.Z. e N.P. examinaram e descreveram o paciente. M.S. e A.C.T. analisaram os resultados dos testes genéticos. M.S., A.C.T., e C.S.Z. escreveram o manuscrito.

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