SELAdb: A database of exonic variants in a Brazilian population referred to a quaternary medical center in São Paulo

OBJECTIVES: High-throughput sequencing of genomes, exomes, and disease-focused gene panels is becoming increasingly common for molecular diagnostics. However, identifying a single clinically relevant pathogenic variant among thousands of genetic polymorphisms is a challenging task. Publicly available genomic databases are useful resources to filter out common genetic variants present in the population and enable the identification of each disease-causing variant. Based on our experience applying these technologies at Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP), São Paulo, Brazil, we recognized that the Brazilian population is not adequately represented in widely available genomic databases. METHODS: Here, we took advantage of our 5-year experience as a high-throughput sequencing core facility focused on individuals with putative genetic disorders to build a genomic database that may serve as a more accurate reference for our patient population: SELAdb. RESULTS/CONCLUSIONS: Currently, our database comprises a final cohort of 523 unrelated individuals, including patients or family members managed by different clinics of HCFMUSP. We compared SELAdb with other publicly available genomic databases and demonstrated that this population is very heterogeneous, largely resembling Latin American individuals of mixed origin, rather than individuals of pure European ancestry. Interestingly, exclusively through SELAdb, we identified a spectrum of known and potentially novel pathogenic variants in genes associated with highly penetrant Mendelian disorders, illustrating that pathogenic variants circulating in the Brazilian population that is treated in our clinics are underrepresented in other population databases. SELAdb is freely available for public consultation at: http://intranet.fm.usp.br/sela

Mutation analysis of NANOS3 in Brazilian women with primary ovarian failure

OBJECTIVES: Primary ovarian failure is a rare disorder, and approximately 90% of cases are of unknown etiology. The aim of this study was to search for mutations in NANOS3, a gene that was recently related to the etiology of primary ovarian failure, in a group of Brazilian women. METHODS: We screened for NANOS3 DNA variants in 30 consecutive women who were previously diagnosed with primary ovarian failure, of unknown etiology and compared the results with those from 185 women with normal fertility. The NANOS3 gene was amplified by polymerase chain reaction using pairs of specific primers and then sequenced. The resulting sequences were compared with control sequences available in the National Center for Biotechnology and Information database. RESULTS: No mutations in NANOS3 were found in primary ovarian failure patients, but four previously described polymorphisms were identified at a similar frequency in the control and primary ovarian failure groups. CONCLUSIONS: Mutations in NANOS3 were not associated with primary ovarian failure in the present cohort.

Y chromosome aberration in a patient with cloacal-bladder exstrophy-epispadias complex: an unusual finding / Aberração cromossômica do Y em uma paciente com extrofia de bexiga e de cloaca e epispadia: um achado raro

Chromosome aberrations or genetic syndromes associated with cloacal-bladder exstrophy complex have rarely been reported. The aim of this report is to describe a 14 year-old female Brazilian patient with a complex urogenital malformation, short stature, lack of secondary se­xual characteristics and Y chromosome aberration. A girl with cloacal bladder exstrophy complex was referred for evaluation of short stature and absence of secondary sexual characteristics. Pre-pubertal levels of gonadotropins and sex steroids were observed at the beginning of monitoring, but follow-up showed a progressive increase in testosterone levels. The patient underwent gonadectomy and testicular tissue was identified without dysgenetic characteristics. She had a 46,X,inv(Y)(p11.1q11.2) karyotype, normal SRY sequence, and no Y deletions. The pericentric inversion of Y chromosome apparently did not contribute to the development of the complex urogenital malformation in this patient. Currently, no teratogenic agent, environmental factor, or defective genes have been recognized as etiologic factors for this type of urogenital malformation.

Aberrações cromossômicas ou síndromes genéticas associadas ao complexo extrofia de bexiga e de cloaca e epispadia são raramente relatadas. O objetivo é descrever uma paciente brasileira com 14 anos que apresenta uma malformação urogenital complexa, baixa estatura, ausência de características sexuais secundárias e alteração do cromossomo Y. Uma menina com extrofia de bexiga e de cloaca e epispadia foi encaminhada para avaliação de baixa estatura e ausência de desenvolvimento de características sexuais secundárias. Níveis pré-puberais de gonadotrofinas e esteroides sexuais foram observados no início da avaliação, mas durante o seguimento notou-se um aumento progressivo dos níveis de testosterona. Ela foi submetida à gonadectomia e identificou-se a presença de testículos sem características disgenéticas. O cariótipo era 46,X,inv(Y)(p11.1q11.2), com sequência normal do SRY e ausência de deleções do Y. A inversão pericêntrica do cromossomo Y, aparentemente, não contribuiu para o desenvolvimento da malformação urogenital complexa nessa paciente. Atualmente, nenhum agente teratogênico, fator ambiental ou mutações gênicas foram reconhecidos como fatores etiológicos para essa malformação urogenital.

Analysis of anti-Müllerian hormone (AMH) and its receptor (AMHR2) genes in patients with persistent Müllerian duct syndrome / Pesquisa de mutações nos genes do hormônio antiMülleriano (AMH) e do seu receptor (AMHR2) em pacientes com síndrome de persistência dos ductos Müllerianos

OBJECTIVE: To screen for mutations in AMH and AMHR2 genes in patients with persistent Müllerian duct syndrome (PMDS). PATIENTS AND METHOD: Genomic DNA of eight patients with PMDS was obtained from peripheral blood leukocytes. Directed sequencing of the coding regions and the exon-intron boundaries of AMH and AMHR2 were performed. RESULTS: The AMH mutations p.Arg95*, p.Arg123Trp, c.556-2A>G, and p.Arg502Leu were identified in five patients; and p.Gly323Ser and p.Arg407* in AMHR2 of two individuals. In silico analyses of the novel c.556-2A>G, p.Arg502Leu and p.Arg407* mutations predicted that they were harmful and were possible causes of the disease. CONCLUSION: A likely molecular etiology was found in the eight evaluated patients with PMDS. Four mutations in AMH and two in AMHR2 were identified. Three of them are novel mutations, c.556-2A>G, and p.Arg502Leu in AMH; and p.Gly323Ser in AMHR2. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):473-8.

OBJETIVO: Analisar os genes AMH e AMHR2 em indivíduos com síndrome de persistência dos ductos de Müller (SPDM). PACIENTES E MÉTODO: Amostras de DNA genômico de oito pacientes com SPDM foram obtidas de leucócitos de sangue periférico. Sequenciamento direto da região codificadora e das áreas intrônicas próximas aos éxons dos genes AMH e AMHR foi realizado. RESULTADOS: As mutações p.Arg95*, p.Arg123Trp, c.556-2A>G e p.Arg502Leu no gene AMH foram identificadas em cinco pacientes e as mutações p.Gly323Ser e p.Arg407* no gene AMHR2, em dois indivíduos. As análises in silico das mutações c.556-2A>G, p.Arg502Leu e p.Arg407*, não descritas anteriormente na literatura, previram que elas são deletérias e possivelmente a causa da doença. CONCLUSÃO: Uma provável etiologia molecular foi encontrada nos oito pacientes portadores de SPDM avaliados. No gene do AMH foram identificadas quatro mutações e no AMHR2, duas mutações. Três das seis mutações encontradas são mutações novas, c.556-2A>G e p.Arg502Leu no gene AMH; e p.Gly323Ser no AMHR2. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):473-8.

A novel DAX1/NR0B1 mutation in a patient with adrenal hypoplasia congenita and hypogonadotropic hypogonadism / Uma nova mutação DAX1/NR0B1 em um paciente com hipoplasia adrenal congênita e hipogonadismo hipogonadotrófico

We report a case of adrenal hypoplasia congenita (AHC) and hypogonadotropic hypogonadism (HH) due to a novel DAX1 mutation. A 19-month-old boy with hyperpigmentation and failure to thrive came to our service for investigation. Three brothers of the patient had died due to adrenal failure, and a maternal cousin had adrenal insufficiency. Adrenoleukodystrophy was excluded. MRI showed normal pituitary and hypothalamus. Plasma hormone evaluation revealed high ACTH (up to 2,790 pg/mL), and low levels of androstenedione, DHEA-S, 11-deoxycortisol, and cortisol. At 14 years of age the patient was still prepubescent, his weight was 43.6 kg (SDS: -0.87) and his height was 161 cm (SDS: -0.36), with normal body proportions. In the GnRH test, basal and maximum values of LH and FSH were respectively 0.6/2.1 and < 1.0/< 1.0 U/L. Molecular investigation identified a novel mutation that consists of a deletion of codon 372 (AAC; asparagine) in exon 1 of DAX1. This mutation was not found in a study of 200 alleles from normal individuals. Prediction site analysis indicated that this alteration, located in the DAX1 ligand-binding domain, may damage DAX1 protein. We hypothesize that the novel (p.Asp372del) DAX1 mutation might be able to cause a disruption of DAX1 function, and is probably involved in the development of AHC and HH in this patient. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):496-500.

Relatamos um caso de hipoplasia adrenal congênita (HAC) e hipogonadismo hipogonadotrófico (HH) causado por uma nova mutação do gene DAX1. Paciente do sexo masculino com 19 meses de idade, hiperpigmentação e desenvolvimento inadequado foi encaminhado ao nosso serviço. Antecedente familiar de três irmãos falecidos por falência da adrenal, e um primo materno portador de insuficiência adrenal. Excluída a hipótese de adrenoleucodistrofia. A RM demonstrou hipófise e hipotálamo normais. Os níveis de hormônios plasmáticos mostraram alta concentração de ACTH (até 2.790 pg/mL) e baixos níveis de androstenediona, DHEA-S, 11-deoxicortisol e cortisol. Aos 14 anos de idade, o paciente ainda era pré-púbere, com peso de 43,6 kg (SDS: -0,87) e altura de 161 cm (SDS: -0,36), proporcionado. O teste do GnRH mostrou níveis basais e máximos de LH e FSH, respectivamente, iguais a 0,6/2,1 e < 1,0/< 1,0 U/L. A análise molecular identificou uma nova mutação que consiste da deleção do códon 372 (AAC; asparagina) no éxon 1 do gene DAX1. Essa mutação não foi encontrada em 200 alelos de indivíduos normais. A análise no site PredictProtein indicou que essa alteração, localizada no domínio de ligação do DAX1, pode danificar a proteína. Nossa hipótese é que essa nova mutação (p.Asp372del) do gene DAX1 pode levar a uma alteração na função da proteína DAX1 e está provavelmente envolvida no desenvolvimento da HAC e HH nesse paciente. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):496-500.

Analysis of glucose-dependent insulinotropic peptide receptor (GIPR) and luteinizing hormone receptor (LHCGR) expression in human adrenocortical hyperplasia / Análise da expressão dos receptores do peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIPR) e do hormônio luteinizante (LHCGR) nas hiperplasias adrenocorticais humanas

OBJECTIVE: To analyze the aberrant expression of the GIPR and LHCGR in different forms of adrenocortical hyperplasia: ACTH-independent macronodular adrenal hyperplasia (AIMAH), primary pigmented nodular adrenocortical disease (PPNAD) and diffuse adrenal hyperplasia secondary to Cushing's disease (DAHCD). METHODS: We quantified GIPR and LHCGR expressions using real time PCR in 20 patients with adrenocortical hyperplasia (seven with AIMAH, five with PPNAD, and eight with DAHCD). Normal adrenals tissues were used as control and the relative expression was compared with β-actin. RESULTS: GIPR and LHCGR expressions were demonstrated in all tissues studied. Median GIPR and LHCGR mRNA levels were 1.6; 0.4; 0.5 and 1.3; 0.9; 1.0 in adrenocortical tissues from AIMAH, PPNAD and DAHCD respectively. There were no differences between GIPR and LHCGR expressions in all tissues studied. CONCLUSIONS: GIPR and LHCGR overexpression were not identified in the studied cases, thus suggesting that this molecular mechanism is not involved in adrenocortical hyperplasia in our patients.

OBJETIVO: Analisar a expressão aberrante do GIPR e do LHCGR em diferentes formas de hiperplasias adrenocorticais: hiperplasia adrenal macronodular independente de ACTH (AIMAH), doença adrenocortical nodular pigmentada primária (PPNAD) e hiperplasia adrenal difusa secundária à doença de Cushing (DAHCD). MÉTODOS: Quantificou-se por PCR em tempo real a expressão desses receptores em 20 pacientes: sete com AIMAH, cinco com PPNAD e oito com DAHCD. Adrenais normais foram utilizadas como controle e a expressão relativa desses receptores foi comparada à expressão da β-actina. RESULTADOS: A expressão desses receptores foi demonstrada em todos os tecidos estudados. A mediana da expressão do GIPR e do LHCGR foi de 1,6; 0,4; 0,5 e de 1,3; 0,9; 1,0 nos tecidos dos pacientes com AIMAH, PPNAD e DAHCD, respectivamente. Não houve diferença significativa na expressão desses receptores nos tecidos estudados. CONCLUSÕES: Hiperexpressão do GIPR e do LHCGR não foi observada, sugerindo que esse mecanismo não está envolvido na patogênese molecular da hiperplasia adrenal nesses pacientes.

Tall stature and poor breast development after estrogen replacement in a hypergonadotrophic hypogonadic patient with a 45,X/46,X,der(X) karyotype with SHOX gene overdosage / Estatura alta e hipodesenvolvimento mamário após reposição estrogênica em paciente com hipogonadismo hipergonadotrófico e cariótipo 45,X/46,X, der(X) com superdosagem do gene SHOX

SHOX is exclusively expressed in the developing distal limb bones of human embryos and in the first and second pharyngeal arches. It works as a promoter for linear growth and as a repressor of growth plate fusion. It was reported, recently, that SHOX overdosage and gonadal estrogen deficiency have led to tall stature due to continued growth. We report, in the present study, a female patient with 45,X/46,X, psu idic(X)(pter→q21::q21→pter) karyotype, tall stature, and hypergonadotrophic hypogonadism without Turner stigmas. She did not present breast development even after long term therapy with high estrogen doses. Fluorescence in situ hybridization depicted the presence of three copies of SHOX gene. Microsatellite studies showed paternal origin of der(X). Further studies in similarly affected patients will clarify if the absence of breast development, despite previous high-dose estrogen treatment, is associated to triple copy of SHOX gene.

O gene SHOX é expresso, exclusivamente, no primeiro e no segundo arcos faríngeos, assim como nas extremidades dos ossos dos membros em embriões humanos. SHOX normalmente atua como um promotor para o crescimento linear e como um repressor do fechamento da placa de crescimento. Recentemente, foi descrito que o excesso da proteína SHOX associada à deficiência estrogênica gonadal leva à estatura alta devido ao contínuo crescimento. Neste estudo descrevemos uma paciente do sexo feminino com cariótipo 45,X/46,X,psu idic(X)(pter→q21::q21→pter), estatura alta, hipogonadismo hipergonadotrófico e sem estigmas de Turner. A paciente não apresentou desenvolvimento de mamas, mesmo depois do tratamento prolongado com altas doses de estrógenos. FISH evidenciou a presença de três cópias do SHOX. Estudo de microssatélites demonstrou a origem paterna do der(X). Estudos futuros em pacientes com semelhanças clínicas esclarecerão se a ausência de desenvolvimento de mamas, apesar do tratamento com altas doses de estrógenos, está associada à tripla cópia do SHOX.

Padronização da técnica de extração de DNA de células de mucosa oral com NaCl: aplicação no estudo do gene PROP1 / Standardization of DNA extraction with NaCl from oral mucosa cells: application in PROP1 gene study

A extração de DNA de leucócitos periféricos é o meio de obtenção de DNA mais amplamente utilizado. Entretanto, a coleta de células a partir de swab oral, geralmente utilizada em medicina forense, é útil para obtenção de amostras de DNA de recém-nascidos, crianças e de pacientes que vivem em locais onde a coleta e o envio da amostra de sangue não é factível. Nosso objetivo foi padronizar a técnica de extração de DNA a partir de swab de células de mucosa oral utilizando NaCl, comparando-a com a extração pelo kit comercial. Para testar a qualidade do DNA, amplificamos os 3 éxons do gene PROP1 de 12 pacientes com hipopituitarismo hipofisário em DNA extraído simultaneamente de células da mucosa oral e de sangue periférico. A amplificação de fragmentos maiores foi testada em DNA de mucosa oral de indivíduos normais utilizando-se primers do éxon 10 do gene do FSHR (1000pb) e do gene CYP21A2 (1200pb). Ambos os métodos resultaram em DNA de boa qualidade, permitindo o estudo molecular. O método por NaCl mostrou-se mais rápido e barato, resultando em maior quantidade de DNA quando comparado ao kit comercial. Nos pacientes com hipopituitarismo, identificamos a mutação delAG301-302 em 6 pacientes, 4 em homozigose (33 por cento) e 2 em heterozigose (16 por cento), e a mutação G51A em heterozigose em uma paciente. Em conclusão, padronizamos a técnica de extração de DNA de células de swab oral com NaCl que, quando comparada à extração com kit comercial, apresentou menor custo e maior rapidez, indicando ser esta uma forma confiável de obtenção de DNA para estudos genéticos.