Strategy of molecular investigation on epilepsy with the identification of genes related to poymicrogyrias

A polimicrogiria (PMG) é uma malformação do córtex cerebral causada por falhas no seu desenvolvimento, caracterizando-se por um número excessivo de pequenos giros e laminação anormal, dando à superfície cortical uma aparência irregular e grosseira. A gravidade de suas manifestações clínicas se relaciona diretamente com a extensão da malformação e das regiões cerebrais afetadas, sendo que a presença de lesões bilaterais ou unilaterais extensas indica um pior prognóstico. Uma das síndromes de polimicrogiria mais frequentes e, consequentemente, mais bem descritas clinicamente, é a polimicrogiria perisylviana bilateral (PPB). Essa forma de polimicrogiria atinge a região que tange a fenda Sylviana, podendo apresentar-se tanto unilateralmente quanto em ambos os hemisférios. O padrão de herança da PPB foi descrito inicialmente como ligada ao cromossomo X por Borgatti et al. em 1999. Já em 2000, Guerreiro et al. confirmaram o padrão de herança consistente com herança ligada ao cromossomo X, mas ainda nenhum gene havia sido identificado como responsável pelo distúrbio. Nosso grupo recentemente mapeou uma nova região candidata para a PPB em Xq27.1-q27.3, e esta tese se propôs a avaliar essa região através da técnica de sequenciamento em larga escala aliada à tecnologia de captura para o cromossomo X. Os resultados apontaram como potenciais patogênicos os genes MAGEC1, UBE2NL, além da região do gene SPANXC, todos localizados na região candidata, mas uma avaliação mais detalhada levantou a hipótese de uma relação complexa entre as alterações encontradas no gene MAGEC1 e o quadro clínico dos pacientes. Além da análise da região Xq27.1-q27.3, considerando o grande número de genes de microtúbulo que tem sido relacionado a malformações do córtex cerebral, esse trabalho também avaliou pacientes esporádicos e famílias com histórico de PPB realizando triagem de mutações nas regiões codificantes dos genes AFF2, SLITRK2 e SLITRK4, localizados na região candidata, nos genes de microtúbulo TUBA1A, TUBB2B e TUBA8, além dos genes SRPX2 e WDR62, presentes em trabalhos na literatura de malformações corticais. A triagem foi realizada utilizando as técnicas de DHPLC e de sequenciamento utilizando a técnica de Sanger por eletroforese capilar. Foi encontrada uma alteração potencialmente patogênica no gene AFF2. As alterações identificadas neste estudo que resultam em troca de aminoácidos foram avaliadas utilizando as ferramentas in silico MutPred, SNPs&GO, Polyphen 2, Panther e SIFT, de forma a fornecer mais informações a respeito de seu potencial patogênico. Além disso, as variantes inéditas identificadas nesse trabalho foram estudadas em uma amostra de indivíduos normais (grupo controle). Com esses dados foi possível sugerir que algumas dessas variantes encontradas possuem potencial patogênico que deve ser futuramente investigado através de estudos funcionais.Polimicrogyria (PMG) is a cortical malformation caused by failures during the brain cortex development process and is characterized by an excessive number of small gyri, resulting in an irregular cortical surface. The severity of its clinical manifestations is directly related to the extension of the tissue abnormalities. Bilateral Perisylvian Polimicrogyria (BPP) is the most comum and, consequently, a very well described syndrome that affects the cortex surrounding the Sylvian fissures in both hemispheres. The genetic pattern for BPP was initially described by Borgatti et al. as an X-linked pattern, confirmed by Guerreiro et al. in 2000, but with no specific gene identified. We have recently described a candidate site for BPP at the Xq27.1-27.3 region and, in this project, we proposed to evaluate this site through next generation sequencing technology combined with capture technology. Our results suggest that MAGEC1 and UBE2NL genes, or the SPANXC gene area might be related to the pathogeny in this case, however a further analysis brought up the hypothesis of a complex relation between the MAGEC1 mutations and the clinical manifestations in each different patient. Considering recurrent description of relations between microtubule genes and cortex malformations, we also performed the evaluation of exon regions of eight selected genes from sporadic patients and BPP families through DHPLC and sequencing. The analysis focused on AFF2, SLITRK2 and SLITRK4 genes, located at the identified site, microtubule genes TUBA1A, TUBB2B and TUBA8, and SRPX2 and WDR62 genes, also related to cortical malformations. As a result from this screening, we identified a potentially pathogenic mutation in gene AFF2. All non-synonymous SNPs were evaluated using the in silico tools MutPred, SNPs&GO, Polyphen 2, Panther and SIFT, providing further insights for their analysis. A control group of individuals was analyzed for the presence of the non-described SNPs. These data suggest a pathogenic potential for these genetic alterations that must be investigated through function studies