Study of SHOX gene in cases of Leri-Weill dyschondrosteosis and Langer mesomelic dysplasia

Orientadores: Andréa Trevas Maciel Guerra, Maricilda Palandi de MelloTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias MedicasResumo: A Discondrosteose de Leri-Weill (DLW), caracterizada por baixa estatura, encurtamento mesomélico dos membros e deformidade de Madelung, deve-se a alterações no gene SHOX, localizado na região pseudoautossômica dos cromossomos sexuais e que atua como fator de transcrição. Alterações em um dos alelos são encontradas em casos de baixa estatura com ou sem DLW, e em ambos os alelos na Displasia Mesomélica de Langer (DML), na qual há alterações esqueléticas mais graves. Há variação fenotípica na DLW, atribuída ao envolvimento de outros genes ou a alterações nas regiões reguladoras à jusante ao gene. No presente estudo, realizou-se a investigação do gene SHOX de 10 pacientes com DLW e um com DML por meio de análises de microssatélites, PCR em tempo real, análise de MLPA e sequenciamento direto. Essas análises permitiram confirmar a etiologia genética do quadro apresentado por sete pacientes, dos quais três apresentavam deleção total ou parcial de um dos alelos. Em um destes pacientes a clinica foi associada a mutação de ponto (IVS3+21G>A no íntron 3), outro paciente (DML) a deleção dos dois alelos, outros pacientes (DLW) a deleção na região downstream do gene, outros dois mutações de ponto (c.439C>A no éxon 3 e c.523delC no éxon 4), outro a deleção (c.523delC) associada a mutação na região 5'UTR. Quatro outros pacientes apresentaram alterações de patogenicidade ainda indefinida: mutações não descritas na região 5'UTR, que poderia interferir no processo de tradução do gene (dois casos), e deleção das regiões referentes às sondas 8, 10 e 12 na análise de MLPA (um caso) e outro caso com relação à deleção da sonda SHOX reg. Os resultados mostram a grande heterogeneidade alélica associada à DLW e indicam a necessidade de que a investigação molecular nesses casos seja ampla, permitindo um diagnóstico molecular mais preciso.Abstract: Leri-Weill Dyschondrosteosis (LWD) is characterized by short stature, mesomelic shortening of members and Madelung deformity. It results from changes in the SHOX gene, located in the pseudoautosomal region of the sex chromosomes. The protein it codes acts as a transcription factor. Changes in one SHOX allele are found in cases of short stature with or without LWD, whereas Langer Mesomelic Dysplasia (LMD), in which more serious skeletal disorders occur, results from alterations in both alleles. There is phenotypic heterogeneity in LWD, attributed to the possible involvement of other genes, or to changes in regulatory regions downstream of the gene. In the present study, the SHOX gene and the chromosomal SHOX gene region were evaluated in 11 patients with LWD and LMD by using microsatellite PCR, real time PCR analysis, MLPA analysis, and direct sequencing. Those tests confirmed the genetic etiology of the clinical characteristics in seven patients. Three of them carried alleles bearing a partial or total deletion of the SHOX gene, one of which bearing a mutation located in intron 3 (IVS3+21G>A) that has not been described previously; the patient with LMD carried SHOX gene deletion in both alleles; and another had a deletion in the dpwnstream region of the gene. Two patients bore mutations that have not been described previously in exons 3 (C.4390A, Arg147Ser) and 4 (c.523delC, Gln175Lisfs44x219). The later was also associated with a mutation in 5'UTR. Four other patients showed nucleotide changes and deletions of undefined pathogenicity: novel mutations in the 5'UTR, which might interfere with the translation process of the gene (two cases), and deletion of regions related to the probes 8, 10 and 12 in the MLPA analysis (one case) and deletion oh probe SHOX reg. Results showed great molecular heterogeneity associated with LWD, and pointed out the need of a more detailed research to allow more accurate molecular diagnosis.DoutoradoCiencias BiomedicasDoutor em Ciências Médica