Published September 22, 2017 | Version v1
Publication Open

Recurrent and Prolonged Infections in a Child with a Homozygous IFIH1 Nonsense Mutation

  • 1. National Research Centre
  • 2. University Hospital Cologne
  • 3. University of Cologne
  • 4. Cologne Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging Associated Diseases

Description

In an Egyptian girl born to consanguineous parents, whole-exome sequencing (WES) identified a homozygous mutation in PHGDH, c.1273G>A (p.Val425Met), indicating 3-phosphoglycerate dehydrogenase deficiency. This diagnosis was compatible with the patient's microcephaly, severe psychomotor retardation, seizures and cataracts. However, she additionally suffered from recurrent (at least monthly) episodes of prolonged and severe chest infections requiring hospitalization, suggesting a secondary, predisposing and potentially Mendelian, condition. A local reactivation of an EBV infection in the respiratory tract was detected after a recent chest infection, likely representing an opportunistic infection based on a compromised immune system. Further inspection of WES data revealed a homozygous nonsense mutation, c.2665A>T (p.Lys889∗), in IFIH1, encoding MDA5. MDA5 detects long viral double-stranded RNA that is generated during replication of picorna viruses, and thereby activates the type I interferon signaling pathway. The results of Western blot analysis of protein from cultured fibroblasts of the patient indicates absence of wild type MDA5/IFIH1, compatible with NMD. We propose that, analogous to the severe course of primary influenza infection due to biallelic deficiency of a downstream effector, IRF7, homozygous loss of IFIH1 defines a novel Mendelian immunodeficiency disorder that increases susceptibility to severe viral infections. This is contrasted to heterozygous gain-of-function IFIH1 mutations in autoimmune diseases. Our findings highlight the potential of comprehensive genomic investigations in patients from consanguineous families to identify monogenic predispositions to severe infections.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في فتاة مصرية ولدت لأبوين من أقارب الأقارب، حدد التسلسل الكامل (WES) طفرة متماثلة الزيجوت في PHGDH، c.1273G >A (p.Val425Met)، مما يشير إلى نقص نازعة هيدروجين 3 -فوسفوجليسرات. كان هذا التشخيص متوافقًا مع صغر رأس المريض والتخلف النفسي الحركي الشديد والنوبات وإعتام عدسة العين. ومع ذلك، فقد عانت بالإضافة إلى ذلك من نوبات متكررة (شهرية على الأقل) من التهابات الصدر الطويلة والشديدة التي تتطلب دخول المستشفى، مما يشير إلى حالة ثانوية، مهيأة وربما مندلية. تم الكشف عن إعادة تنشيط موضعي لعدوى EBV في الجهاز التنفسي بعد عدوى صدرية حديثة، من المحتمل أن تمثل عدوى انتهازية تعتمد على جهاز مناعي ضعيف. كشف المزيد من الفحص لبيانات WES عن طفرة لا معنى لها متماثلة الزيجوت، c.2665A >T (p.Lys889 *)، في IFIH1، ترميز MDA5. يكتشف MDA5 الحمض النووي الريبوزي طويل المدى مزدوج السلسلة الفيروسي الذي يتم إنشاؤه أثناء تكرار فيروسات بيكورنا، وبالتالي ينشط مسار إشارات الإنترفيرون من النوع الأول. تشير نتائج تحليل البقعة الغربية للبروتين من الخلايا الليفية المستزرعة للمريض إلى عدم وجود النوع البري MDA5/IFIH1، المتوافق مع NMD. نقترح أنه، على غرار المسار الحاد لعدوى الأنفلونزا الأولية بسبب نقص ثنائي الأليل لمستجيب المصب، IRF7، فإن الفقدان المتماثل للـ IFIH1 يحدد اضطراب نقص المناعة المندلي الجديد الذي يزيد من التعرض للعدوى الفيروسية الشديدة. يتناقض هذا مع طفرات IFIH1 غير المتجانسة في أمراض المناعة الذاتية. تسلط النتائج التي توصلنا إليها الضوء على إمكانات التحقيقات الجينية الشاملة في المرضى من عائلات الأقارب لتحديد الاستعدادات أحادية الجين للعدوى الشديدة.

Translated Description (French)

Chez une fille égyptienne née de parents consanguins, le séquençage de l'exome entier (WES) a identifié une mutation homozygote dans PHGDH, c.1273G>A (p.Val425Met), indiquant un déficit en 3-phosphoglycérate déshydrogénase. Ce diagnostic était compatible avec la microcéphalie, le retard psychomoteur sévère, les convulsions et les cataractes du patient. Cependant, elle a également souffert d'épisodes récurrents (au moins mensuels) d'infections thoraciques prolongées et sévères nécessitant une hospitalisation, suggérant une affection secondaire, prédisposante et potentiellement mendélienne. Une réactivation locale d'une infection à EBV dans les voies respiratoires a été détectée après une infection thoracique récente, représentant probablement une infection opportuniste basée sur un système immunitaire compromis. Une inspection plus approfondie des données WES a révélé une mutation non-sens homozygote,c.2665A >T (p.Lys889∗), dans IFIH1, codant pour MDA5. MDA5 détecte l'ARN double brin viral long qui est généré pendant la réplication des virus picorna, et active ainsi la voie de signalisation de l'interféron de type I. Les résultats de l'analyse par Western blot des protéines des fibroblastes cultivés du patient indiquent l'absence de MDA5/IFIH1 de type sauvage, compatible avec la NMD. Nous proposons que, de manière analogue à l'évolution sévère de l'infection grippale primaire due à une déficience biallélique d'un effecteur en aval, IRF7, la perte homozygote d'IFIH1 définisse un nouveau trouble d'immunodéficience mendélienne qui augmente la sensibilité aux infections virales graves. Cela contraste avec les mutations hétérozygotes du gain de fonction IFIH1 dans les maladies auto-immunes. Nos résultats mettent en évidence le potentiel des enquêtes génomiques complètes chez les patients issus de familles consanguines pour identifier les prédispositions monogéniques aux infections graves.

Translated Description (Spanish)

En una niña egipcia nacida de padres consanguíneos, la secuenciación del exoma completo (WES) identificó una mutación homocigótica en PHGDH, c.1273G >A (p.Val425Met), lo que indica una deficiencia de 3-fosfoglicerato deshidrogenasa. Este diagnóstico fue compatible con la microcefalia del paciente, retraso psicomotor severo, convulsiones y cataratas. Sin embargo, además sufrió episodios recurrentes (al menos mensuales) de infecciones torácicas prolongadas y graves que requirieron hospitalización, lo que sugiere una afección secundaria, predisponente y potencialmente mendeliana. Se detectó una reactivación local de una infección por EBV en el tracto respiratorio después de una infección torácica reciente, lo que probablemente representa una infección oportunista basada en un sistema inmunitario comprometido. Una inspección adicional de los datos de WES reveló una mutación homocigótica sin sentido, c.2665A >T (p.Lys889 ∗), en IFIH1, que codifica MDA5. MDA5 detecta el ARN bicatenario viral largo que se genera durante la replicación de los virus picorna y, por lo tanto, activa la vía de señalización del interferón tipo I. Los resultados del análisis de transferencia Western de la proteína de fibroblastos cultivados del paciente indican la ausencia de MDA5/IFIH1 de tipo salvaje, compatible con NMD. Proponemos que, de manera análoga al curso grave de la infección primaria por influenza debido a la deficiencia bialélica de un efector posterior, IRF7, la pérdida homocigótica de IFIH1 define un nuevo trastorno de inmunodeficiencia mendeliana que aumenta la susceptibilidad a infecciones virales graves. Esto contrasta con las mutaciones heterocigotas de ganancia de función IFIH1 en enfermedades autoinmunes. Nuestros hallazgos destacan el potencial de las investigaciones genómicas integrales en pacientes de familias consanguíneas para identificar predisposiciones monogénicas a infecciones graves.

Files

pdf.pdf

Files (921.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:30a2ce540ec188c3209f68917f8e3dca
921.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التهابات متكررة وطويلة الأمد في طفل مصاب بطفرة غير منطقية IFIH1 متماثلة الزيجوت
Translated title (French)
Infections récurrentes et prolongées chez un enfant présentant une mutation non-sens de l'IFIH1 homozygote
Translated title (Spanish)
Infecciones recurrentes y prolongadas en un niño con una mutación homocigótica IFIH1 sin sentido

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2758704676
DOI
10.3389/fgene.2017.00130

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1971001276
  • https://openalex.org/W1977853360
  • https://openalex.org/W1985850123
  • https://openalex.org/W1986273476
  • https://openalex.org/W1987484835
  • https://openalex.org/W1989032379
  • https://openalex.org/W2000177767
  • https://openalex.org/W2002750710
  • https://openalex.org/W2008580692
  • https://openalex.org/W2020040634
  • https://openalex.org/W2032753016
  • https://openalex.org/W2044417919
  • https://openalex.org/W2081868313
  • https://openalex.org/W2100772802
  • https://openalex.org/W2110435754
  • https://openalex.org/W2116520485
  • https://openalex.org/W2126385937
  • https://openalex.org/W2138665509
  • https://openalex.org/W2153070402
  • https://openalex.org/W2163297775
  • https://openalex.org/W2229296000
  • https://openalex.org/W2265992920
  • https://openalex.org/W2412874371
  • https://openalex.org/W2625723100
  • https://openalex.org/W2735796242