Clinical and molecular characterization of 1q43q44 deletion and corpus callosum malformations: 2 new cases and literature review
Creators
- 1. University of Sousse
- 2. Hôpital Farhat Hached
- 3. University of Monastir
- 4. Tunis El Manar University
- 5. National Institute of Neurology Mongi-Ben Hamida
Description
Corpus callosum malformations (CCM) represent one of the most common congenital cerebral malformations with a prevalence of around one for 4000 births. There have been at least 230 reports in the literature concerning 1q43q44 deletions of varying sizes discovered using chromosomal microarrays. This disorder is distinguished by global developmental delay, seizures, hypotonia, corpus callosum defects, and significant craniofacial dysmorphism. In this study, we present a molecular cytogenetic analysis of 2 Tunisian patients with corpus callosum malformations. Patient 1 was a boy of 3 years old who presented psychomotor retardation, microcephaly, behavioral problems, interventricular septal defect, moderate pulmonary stenosis, hypospadias, and total CCA associated with delayed encephalic myelination. Patient 2 was a boy of 9 months. He presented a facial dysmorphia, a psychomotor retardation, an axial hypotonia, a quadri pyramidal syndrome, a micropenis, and HCC associated with decreased volume of the periventricular white matter. Both the array comparative genomic hybridization and fluorescence in situ hybridization techniques were used.Array CGH analysis reveals that patient 1 had the greater deletion size (11,7 Mb) at 1q43. The same region harbors a 2,7 Mb deletion in patient 2. Here, we notice that the larger the deletion, the more genes are likely to be involved, and the more severe the phenotype is likely to be. In both patients, the commonly deleted region includes six genes: PLD5, AKT3, ZNF238, HNRNPU, SDCCAG8 and CEP170. Based on the role of the ZNF238 gene in neuronal proliferation, migration, and cortex development, we hypothesized that the common deletion of ZNF238 in both patients seems to be the most responsible for corpus callosum malformations. Its absence may directly cause CCM. In addition, due to their high expression in the brain, PLD5 and FMN2 could modulate in the CCM phenotype.Our findings support and improve the complex genotype-phenotype correlations previously reported in the 1qter microdeletion syndrome and define more precisely the neurodevelopmental phenotypes associated with genetic alterations of several genes related to this pathology.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تمثل تشوهات الجسم الثفني واحدة من أكثر التشوهات الدماغية الخلقية شيوعًا مع انتشار حوالي واحد لكل 4000 ولادة. كان هناك ما لا يقل عن 230 تقريرًا في الأدبيات المتعلقة بحذف 1q43q44 بأحجام مختلفة تم اكتشافها باستخدام المصفوفات الصبغية الدقيقة. يتميز هذا الاضطراب بتأخر النمو الشامل، والنوبات، ونقص التوتر، وعيوب الجسم الثفني، والتشوه القحفي الوجهي الكبير. في هذه الدراسة، نقدم تحليلاً وراثيًا خلويًا جزيئيًا لمريضين تونسيين مصابين بتشوهات الجسم الثفني. كان المريض 1 صبيًا يبلغ من العمر 3 سنوات قدم تخلفًا نفسيًا حركيًا، وصغر الرأس، ومشاكل سلوكية، وعيب الحاجز بين البطينين، وتضيق رئوي معتدل، ومبال تحتاني، وإجمالي CCA المرتبط بتأخر الميالين الدماغي. كان المريض 2 صبيًا يبلغ من العمر 9 أشهر. قدم تشوهًا في الوجه، وتخلفًا نفسيًا حركيًا، ونقص التوتر المحوري، ومتلازمة هرمية رباعية، وقضيب صغير، و HCC مرتبط بانخفاض حجم المادة البيضاء المحيطة بالبطين. تم استخدام كل من التهجين الجيني المقارن للمصفوفة وتقنيات التهجين الفلوري في الموقع. يكشف تحليل مصفوفة CGH أن المريض 1 كان لديه حجم حذف أكبر (11،7 ميجابايت) في 1q43. تحتوي نفس المنطقة على حذف 2.7 ميجابايت في المريض 2. هنا، نلاحظ أنه كلما زاد الحذف، زاد احتمال مشاركة الجينات، وكلما كان النمط الظاهري أكثر حدة. في كلا المريضين، تشمل المنطقة المحذوفة بشكل شائع ستة جينات: PLD5 و AKT3 و ZNF238 و HNRNPU و SDCCAG8 و CEP170. استنادًا إلى دور جين ZNF238 في التكاثر العصبي والهجرة وتطور القشرة الدماغية، افترضنا أن الحذف المشترك لـ ZNF238 في كلا المريضين يبدو أنه الأكثر مسؤولية عن تشوهات الجسم الثفني. قد يتسبب غيابه بشكل مباشر في آلية التنسيق القطري. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لارتفاع تعبيرهما في الدماغ، يمكن أن يعدل PLD5 و FMN2 في النمط الظاهري لآلية التنسيق بين المجموعات. تدعم نتائجنا وتحسن ارتباطات النمط الجيني- النمط الظاهري المعقدة التي تم الإبلاغ عنها سابقًا في متلازمة الحذف الدقيق للربع الأول وتحدد بشكل أكثر دقة الأنماط الظاهرية للنمو العصبي المرتبطة بالتغيرات الجينية للعديد من الجينات المتعلقة بهذا المرض.Translated Description (French)
Les malformations du corps calleux (CCM) représentent l'une des malformations cérébrales congénitales les plus courantes avec une prévalence d'environ une pour 4 000 naissances. Il y a eu au moins 230 rapports dans la littérature concernant 1q43q44 délétions de tailles différentes découvertes à l'aide de microréseaux chromosomiques. Ce trouble se distingue par un retard de développement global, des convulsions, une hypotonie, des anomalies du corps calleux et un dysmorphisme craniofacial important. Dans cette étude, nous présentons une analyse cytogénétique moléculaire de 2 patients tunisiens atteints de malformations du corps calleux. Le patient 1 était un garçon de 3 ans qui présentait un retard psychomoteur, une microcéphalie, des problèmes de comportement, un défaut septal interventriculaire, une sténose pulmonaire modérée, des hypospadias et une ACC totale associée à une myélinisation encéphalique retardée. Le patient 2 était un garçon de 9 mois. Il présentait une dysmorphie faciale, un retard psychomoteur, une hypotonie axiale, un syndrome quadri pyramidal, un micropénis et un CHC associés à une diminution du volume de la substance blanche périventriculaire. Les techniques comparatives d'hybridation génomique matricielle et d'hybridation in situ par fluorescence ont été utilisées. L'analyse CGH matricielle révèle que le patient 1 avait la plus grande taille de délétion (11,7 Mb) à 1q43. La même région héberge une délétion de 2,7 Mb chez le patient 2. Ici, nous remarquons que plus la délétion est importante, plus les gènes sont susceptibles d'être impliqués, et plus le phénotype est susceptible d'être grave. Chez les deux patients, la région couramment délétée comprend six gènes : PLD5, AKT3, ZNF238, HNRNPU, SDCCAG8 et CEP170. Sur la base du rôle du gène ZNF238 dans la prolifération neuronale, la migration et le développement du cortex, nous avons émis l'hypothèse que la délétion commune de ZNF238 chez les deux patients semble être la principale responsable des malformations du corps calleux. Son absence peut directement provoquer des CCM. De plus, en raison de leur forte expression dans le cerveau, PLD5 et FMN2 pourraient moduler dans le phénotype CCM.Nos résultats soutiennent et améliorent les corrélations génotype-phénotype complexes précédemment rapportées dans le syndrome de microdélétion de 1qter et définissent plus précisément les phénotypes neurodéveloppementaux associés aux altérations génétiques de plusieurs gènes liés à cette pathologie.Translated Description (Spanish)
Las malformaciones del cuerpo calloso (CCM) representan una de las malformaciones cerebrales congénitas más comunes con una prevalencia de alrededor de uno por 4000 nacimientos. Ha habido al menos 230 informes en la literatura sobre deleciones de 1q43q44 de diferentes tamaños descubiertas utilizando micromatrices cromosómicas. Este trastorno se distingue por retraso global del desarrollo, convulsiones, hipotonía, defectos del cuerpo calloso y dismorfismo craneofacial significativo. En este estudio, presentamos un análisis citogenético molecular de 2 pacientes tunecinos con malformaciones del cuerpo calloso. El paciente 1 era un niño de 3 años que presentaba retraso psicomotor, microcefalia, problemas de conducta, defecto septal interventricular, estenosis pulmonar moderada, hipospadias y CCA total asociada a mielinización encefálica retardada. El paciente 2 era un niño de 9 meses. Presentó dismorfia facial, retraso psicomotor, hipotonía axial, síndrome cuadripiramidal, micropene y CHC asociado a disminución del volumen de la sustancia blanca periventricular. Se utilizaron tanto la hibridación genómica comparativa de matriz como las técnicas de hibridación in situ de fluorescencia. El análisis de CGH de matriz revela que el paciente 1 tenía el mayor tamaño de deleción (11,7 Mb) en 1q43. La misma región alberga una deleción de 2,7 Mb en el paciente 2. Aquí, observamos que cuanto mayor es la deleción, más genes es probable que estén involucrados y más grave es probable que sea el fenotipo. En ambos pacientes, la región comúnmente eliminada incluye seis genes: PLD5, AKT3, ZNF238, HNRNPU, SDCCAG8 y CEP170. Basándonos en el papel del gen ZNF238 en la proliferación neuronal, la migración y el desarrollo de la corteza, planteamos la hipótesis de que la deleción común de ZNF238 en ambos pacientes parece ser la más responsable de las malformaciones del cuerpo calloso. Su ausencia puede causar directamente CCM. Además, debido a su alta expresión en el cerebro, PLD5 y FMN2 podrían modular en el fenotipo CCM. Nuestros hallazgos apoyan y mejoran las complejas correlaciones genotipo-fenotipo previamente reportadas en el síndrome de microdeleción 1qter y definen con mayor precisión los fenotipos del neurodesarrollo asociados con alteraciones genéticas de varios genes relacionados con esta patología.Files
s13039-022-00620-2.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ccd43c0921fae5cfcda6713bd4172b05
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوصيف السريري والجزيئي لحذف 1q43q44 وتشوهات الجسم الثفني: 2 حالة جديدة ومراجعة الأدبيات
- Translated title (French)
- Caractérisation clinique et moléculaire de la délétion 1q43q44 et des malformations du corps calleux : 2 nouveaux cas et revue de la littérature
- Translated title (Spanish)
- Caracterización clínica y molecular de la deleción 1q43q44 y malformaciones del cuerpo calloso: 2 nuevos casos y revisión de la literatura
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4300817276
- DOI
- 10.1186/s13039-022-00620-2
References
- https://openalex.org/W1857528007
- https://openalex.org/W1949173307
- https://openalex.org/W1977109824
- https://openalex.org/W1980050623
- https://openalex.org/W1997719509
- https://openalex.org/W1998106184
- https://openalex.org/W2007796510
- https://openalex.org/W2018581767
- https://openalex.org/W2018843841
- https://openalex.org/W2028114318
- https://openalex.org/W2033143961
- https://openalex.org/W2034597460
- https://openalex.org/W2050603672
- https://openalex.org/W2052515924
- https://openalex.org/W2055649861
- https://openalex.org/W2079192712
- https://openalex.org/W2084858403
- https://openalex.org/W2128454141
- https://openalex.org/W2131426434
- https://openalex.org/W2146650252
- https://openalex.org/W2166657289
- https://openalex.org/W2169051778
- https://openalex.org/W2170635053
- https://openalex.org/W2272085518
- https://openalex.org/W2402178575
- https://openalex.org/W2591741230
- https://openalex.org/W2779579706
- https://openalex.org/W2792866190
- https://openalex.org/W2900220142
- https://openalex.org/W2928613111
- https://openalex.org/W2994801729
- https://openalex.org/W3174577007