Polimorfismos de un solo nucleótido representativos para los alelos clásicos del antígeno leucocitario humano en familias antioqueñas con diabetes mellitus tipo 1 / Classical HLA alleles tag SNP in families from Antioquia with type 1 diabetes mellitus

Resumen Introducción. La región del antígeno leucocitario humano (Human Leukocyte Antigen, HLA) se ha asociado claramente con enfermedades autoinmunitarias, como la diabetes mellitus de tipo 1. Los polimorfismos representativos de un solo nucleótido (tag Single Nucleotide Polymorphism, tag SNP) constituyen una forma alternativa de evaluar los alelos clásicos del HLA. En la población europea se ha reportado un grupo de tag SNP para múltiples alelos clásicos relacionados con la predisposición o la resistencia frente a dicha enfermedad. Objetivo. Validar la metodología basada en los tag SNP enfocada en la inferencia de alelos HLA clásicos, y evaluar su asociación con la diabetes mellitus de tipo 1 en una muestra de familias antioqueñas. Materiales y métodos. Se estudió una muestra de 200 familias antioqueñas con uno a dos hijos afectados por diabetes mellitus de tipo 1. Se genotipificaron 13 SNP mediante el ARMS-PCR (Amplification Refractory Mutation System-Polymerase Chain Reaction) con cuatro iniciadores, o mediante la PCR-RFLP (PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism). Además, se evaluó la validez de los tag SNP de 1.000 genomas reportados en europeos en una muestra de 60 individuos de la población colombiana de Medellín. Se hicieron las pruebas de desequilibrio de la transmisión, de desequilibrio de ligamiento y de equilibrio de Hardy-Weinberg. Resultados. En la población de estudio no se encontró suficiente desequilibrio de ligamiento entre los SNP y los alelos clásicos evaluados, por lo cual no fue posible inferir los alelos clásicos del HLA para el conjunto de familias con diabetes mellitus de tipo 1. El estudio de asociación evidenció que esta región aporta factores tanto de riesgo como de protección para el desarrollo de la enfermedad. Los tag SNP apropiados para la muestra de estudio se determinaron usando los SNP ubicados en la región HLA en la base de datos del 1000 Genomes Project en la mencionada población. Conclusiones. Los patrones de desequilibrio de ligamiento en la población estudiada fueron diferentes a los reportados para la población europea. A pesar de esto, se encontró evidencia clara sobre el papel de la región HLA en el riesgo de padecer diabetes mellitus de tipo 1 en la población de estudio.

abstract Introduction: The HLA region strongly associates with autoimmune diseases, such as type 1 diabetes. An alternative way to test classical HLA alleles is by using tag SNP. A set of tag SNP for several classical HLA alleles has been reported as associated with susceptibility or resistance to this disease in Europeans. Objective: We aimed at validating the methodology based on tag SNP focused on the inference of classical HLA alleles, and at evaluating their association with type 1 diabetes mellitus in a sample of 200 families from Antioquia. Materials and methods: We studied a sample of 200 families from Antioquia. Each family had one or two children with T1D. We genotyped 13 SNPs using tetra-primer ARMS-PCR or PCRRFLP. In addition, we tested the validity of the tag SNP reported for Europeans in 60 individuals from a population of Colombians living in Medellín (CLM) from the 1000 Genomes Project database. Statistical analyses included the Hardy-Weinberg equilibrium, the transmission disequilibrium and the linkage disequilibrium tests. Results: The linkage disequilibrium was low in reported tag SNP and classical HLA alleles in this CLM population. Association analyses revealed both risk and protection factors to develop type 1 diabetes mellitus. Appropriate tag SNPs for the CLM population were determined by using the genotype information available in the 1000 Genome Project database. Conclusions: Although linkage disequilibrium patterns in this CLM population were different from those reported in Europeans, we did find strong evidence of the role of HLA in the development of type 1 diabetes mellitus in the study population.

Deficiencia de 3-beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa: una causa rara de hiperplasia adrenal congénita / 3-beta-hydroxysteroid dehydrogenase deficiency: a rare cause of congenital adrenal hyperplasia

Resumen: la hiperplasia adrenal congénita corresponde a un grupo de enfermedades heredadas con defectos enzimáticos que pueden comprometer la biosíntesis del cortisol. La deficiencia de la enzima 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2 es una causa rara de este defecto en la que el desarrollo genital masculino se encuentra alterado y presenta una virilización leve en las mujeres afectadas. En humanos se han descrito dos isoenzimas, la tipo I y la tipo II, codificadas por los genes HSD3B1 y HSD3B2, respectivamente, con una distribución tisular específica.Los programas de tamización de la hiperplasia adrenal congénita reportan elevación paradójica de la 17-hidroxiprogesterona secundaria al efecto periférico de la 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 1, isoenzima de la 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2, que tiene una constante de Michaelis menor con el sustrato.A pesar de la baja prevalencia el estudio de este defecto ha tenido importantes avances en cuanto a la información molecular y el diagnóstico hormonal, datos que han sido respaldados por la identificación de la alteración genética y han disminuido la posibilidad del sobrediagnóstico; evento que se estaba presentado frecuentemente con los puntos de cortes establecidos inicialmente para el diagnósticode la enfermedad, sobre todo en sus formas leves.

Abstract: the congenital adrenal hyperplasia corresponds to a group of inherited diseases with enzyme defects that alter the cortisol biosynthesis. The 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 deficiency is a rare cause of this defect, where the male genital development is altered but little virilization in affected women is present. In humans two isoenzymes have been described, type I and type II, coded by HSD3B2 and HSD3B1 genes, respectively, and with specific tissuedistribution. The screening programs to congenital adrenal hyperplasia report paradoxical elevation of 17-hydroxyprogesterone secondary to peripheral effect of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1, an isoenzyme of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2. Type 1 has a lower Michaelis constant with the substrate; additional condition that relates with the paradoxical effect of the 17-hydroxyprogesterone.Besides the low prevalence, the study of this defect has had important progress about molecular information and hormonal diagnosis, data that has been confirmed with the identification of genetic alteration in the described gene, reducing the possibility of overdiagnosis; an event that was showing frequently with the initially cut-point stablished especially for milder forms of the disease.

Alcalosis metabólica hipoclorémica como presentación de la fibrosis quística. Informe de dos casos / Hypochloremic metabolic alkalosis as presentation of cystic fibrosis. Report of two cases

Introducción: se describen los casos de dos pacientes con fibrosis quística (FQ) con alcalosis metabólica hipoclorémica: uno con diagnóstico de novo y otro con una recaída. Casos clínicos: pacientes de 6 y 9 meses que consultan por tos, fiebre y disnea. El primero con síndrome bronco-obstructivo recurrente (SBOR), el segundo con FQ conocida. Examen físico: dificultad respiratoria, deshidratación y desnutrición. Gasometría: alcalosis metabólica, hipokalemia e hipocloremia graves. Se tratan con cloruro de sodio y potasio. Hay mejoría del desequilibrio electrolítico y del estado ácido-base. No se documentan pérdidas renales o gastrointestinales de cloro y se diagnostica síndrome pseudo-Bartter. Los electrólitos en sudor de ambos pacientes son elevados. Se diagnostica alcalosis metabólica por FQ. Conclusión: la alcalosis metabólica puede ser la manifestación inicial en niños con SBOR y talla baja con sospecha de FQ; igualmente puede hacer parte de una exacerbación aguda en pacientes conocidos con FQ. Con su reconocimiento y tratamiento oportunos disminuye la morbilidad.

Introduction: We describe the cases of two patients with hypochloremic metabolic alkalosis either as the initial presentation of cystic fibrosis (case 1) or as part of a second cystic fibrosis exacerbation (case 2). Clinical cases: Two patients, 6 and 9 months old, were brought to the hospital because of cough, fever, and dyspnea. The first had a syndrome of recurrent bronchial obstruction, without the diagnosis of CF on admission. Both presented with difficulty for breathing, dehydration, and malnutrition. Arterial blood gases showed metabolic acidosis, hypokalemia, and severe hypochloremia. Treatment with sodium chloride and potassium improved their electrolyte balance and acid-base status. They did not have renal or gastrointestinal losses of chloride. CF and pseudo-Barter's syndrome were diagnosed. Conclusion: Metabolic alkalosis can be the initial manifestation of CF in infants with recurrent bronchiolitis and short stature suspicious of having CF. It can also be the expression of an acute exacerbation in patients with known CF. Opportune diagnosis and treatment are important to decrease morbidity.

Genetic power of a brazilian three-generation family with generalized aggressive periodontitis. II

The genetic power of a Brazilian three-generation family with generalized aggressive periodontitis (GAgP) has been reported. The empirical logarithms of the odds (LOD) score thresholds for genetic linkage analysis of complex diseases proposed by Haines rely on confirmation from independent datasets. This study estimated the power of another large Brazilian family with GAgP for future linkage analysis. The three-generation family was seen at the Dental School of the Federal University of Bahia. Following the previously described methodology, full-mouth periodontal probing at 6 sites/tooth was performed in all 19 family members. Six out of 12 siblings were affected with GAgP. All affected family members were non-smokers and did not present diabetes or any other systemic condition or consanguinity. A parametric simulation (?=0) was performed on 100 replicates using the statistical software SLINK for linkage analysis. There was maximum expected LOD scores of 3.75 and 3.45 at penetrance rate F=0.98, and both studied phenocopy rates P=0.0 and P=0.02, respectively. The power of the study increased with the increase of the adopted penetrance rates in both studied phenocopy rates. The studied Brazilian three-generation family showed statistical power for future genetic linkage analysis of candidate genes to GAgP.

O poder genético em uma família brasileira de três gerações com periodontite agressiva generalizada (PAgG) foi reportado. Os valores dos escores logarítmicos (LOD) empíricos para análise genética de ligação de doenças complexas propostos por Haines se baseam na confirmação em conjuntos de dados independentes. O objetivo deste estudo foi de estimar o poder de uma nova grande família com PAgG para futura análise de ligação. A família de três gerações foi vista na Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia. De acordo com metodologia previamente descrita, sondagem periodontal em 6 sítios/dente foi realizada em todos 19 membros da família. Seis de 12 irmãos apresentaram PAgG. Todos os membros afetados da família eram não fumantes, não apresentaram diabetes ou qualquer condição sistêmica ou consangüinidade. Uma simulação paramétrica (?=0) foi realizada em 100 réplicas usando software estatístico SLINK para análise de ligação. Houve escore LOD esperado máximo de 3,75 e 3,45 no valor de penetrância F=0,98 em ambas razões de fenocópia estudadas P=0,0 e P=0,02, respectivamente. O poder do estudo aumento com o aumento do grau de penetrância adotado em ambas razões fenotípicas estudadas. A família brasileira de três gerações estudada mostrou poder estatístico para futura análise de ligação genética de genes candidatos para PAgG.

Genetic power of a Brazilian three-generation family with generalized aggressive periodontitis

Aggressive periodontitis is a multifactorial disease with strong familial aggregation. Genetic linkage analysis is a method to localize causative or predisposing genes along the chromosome, thus helping to unravel important pathogenic pathways. Prior to applying this method, however, it is essential to estimate the power of the study design. The aim of this study was to estimate the power of a large Brazilian family with generalized aggressive periodontitis (GAgP) for future linkage analysis. A three-generation family was seen at the Dental School of the Federal University of Bahia. A full-mouth periodontal probing at 6 sites/tooth was performed in all 23 family members. Five out of 10 siblings were affected with GAgP. A parametric simulation (? = 0) was performed on 100 replicates using the statistical software SLINK for linkage analysis. The linkage LOD score criteria for complex diseases described by Haines was adopted. There was maximum expected LOD scores of 3.56 and 3.48 at penetrance rate F = 0.98, and both studied phenocopy rates p=0.0 and p=0.02, respectively. The analyzed family showed statistical power for future genetic linkage analysis of candidate genes to GAgP.

Periodontite agressiva é uma doença multifatorial que apresenta forte agregação familiar. Análise de ligação genética é um método que localiza genes que causem ou predisponham doenças ao longo do cromossomo e pode ser útil na descoberta de importantes mecanismos patogênicos. No entanto, antes de se realizar uma análise genética de ligação, é essencial estimar o poder do estudo delineado. O objetivo deste estudo foi estimar o poder de uma grande família apresentando periodontite agressiva generalizada para futura análise genética de ligação. Uma família de três gerações (23 membros) que procurou por tratamento periodontal na Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia foi analisada. Em todos os membros familiares foi realizado um exame periodontal completo em seis sítios/dente em todas as unidades dentais presentes por um único examinador. Dos dez irmãos, cinco apresentaram a periodontite agressiva generalizada de acordo com o sistema de classificação da Academia Americana de Periodontia 1999. Uma simulação paramétrica (? = 0) foi realizada em 100 repetições com o uso do software SLINK para ligação genética. O escore logarítmico LOD descrito como critério para doenças complexas (poligênicas ou multifatoriais) por Haines foi adotado. Em nosso estudo foi encontrado um LOD esperado máximo de 3,56 e 3,48 na razão de penetrância F=0,98 nas duas razões de fenocópia estudadas p=0,0 e p =0,02, respectivamente. A família analisada mostrou ter poder estatístico suficiente para futura análise de ligação genética de genes candidatos para periodontite agressiva generalizada.

Posible implicación del gen RNASEH1 en la etiología de Diabetes Mellitus tipo 1 / Possible implication of the RNASEH1 gene in the etiology of type 1 diabetes mellitus

Las enfermedades complejas se caracterizan porque presentan varios genes además de factores ambientales implicados en su etiología. Las bases genéticas de la diabetes mellitus tipo 1 (T1D) supone un efecto mayor del complejo HLA que interactúa con otros genes y con el ambiente. Mucho se ha descrito acerca de la posible participación de las infecciones virales como desencadenadores de T1D. En esta revisión exploramos los posibles mecanismos por los cuales el gen RNASEH1 podría estar participando en la etiología de T1D, a partir de una infección viral. El gen RNASEH1 se localiza en la región cromosómica 2p25, la cual ha sido recientemente implicada por nosotros en la susceptibilidad a T1D. Este gen ha sido implicado en la enfermedad mediante análisis genético. Acá pretendemos dar sentido biológico a los datos genéticos. Considerando que la enfermedad es multifactorial, este planteamiento no excluye la participación de otros genes u otros factores ambientales.

Complex disorders are characterized by presenting many genes and other environmental factors implicated in their etiology. The genetic bases of type 1 diabetes mellitus (T1D) suppose a major effect of the HLA complex which interacts with other genes and the environment. Much has been written about the possible implication of viral infections as triggers of T1D. This review explores the mechanisms by which the RNASEH1 gene could be involved in the etiology of T1D, due to a viral infection. The RNASEH1 gene is located in chromosome 2p25, which has been recently implicated in the susceptibility to T1D by the authors, through genetic analysis.This text hopes to establish a biological context for the genetic data. Taking into account that this is a multifactorial disease, this approach does not exclude the eventual participation of other genes or environmental factors.

Nefropatía diabética / Diabetic nephropathy

La Nefropatía diabética es una de las más graves complicaciones crónicas de la diabetes mellitus, se presenta cinco a diez años después del inicio de la enfermedad y es consecuencia de la asociación de factores tales como mal control glicémico, dislipidemia, consumo de cigarrillo, hipertensión arterial, etc; sin embargo, algunos pacientes, independientemente de presentar estos factores o no, sufrirán esta complicación. Existe evidencia en la literatura de que varios mecanismos hereditarios pueden estar implicados y numerosos genes han sido propuestos como candidatos a ser generadores de mayor susceptibilidad a Nefropatía diabética; lo que abre puertas para varias opciones de tratamiento como terapia génica. Este documento tiene como propósito hacer una revisión sobre esta patología, dada su importancia por la alta morbilidad y mortalidad en la población diabética. Hablaremos sobre su epidemiología, clínica, fisiopatología, diagnóstico y tratamiento, con un mayor énfasis en los aspectos genéticos, área en la que se han abierto puertas para el desarrollo de nuevas opciones de tratamiento.

Diabetic nephropathy, is the most serious chronic complication of diabetes mellitus, appearing within five to ten years after the beginning of the disease. It is the consequence of the association of factors such as bad glycemic control, tobacco smoking, dyslipidemia, arterial hypertension, etc; nevertheless, some patients will develop such complication, regardless of whether or not they have these risk factors.. There is literature evidence supporting some mechanisms of hereditary type can be impliedand numerous genes have been proposed like candidates to generate greater susceptibility to diabetic nephropathy; what opens doors for different options from treatment, like genic therapy. the following document is prepared with the purpose of conducting a review on the entity, due to its importance by the high morbidity and mortality which it entails in the diabeticpopulation. We will speak about its epidemiology, clinic, physiopathology, diagnosis and treatment, with a greater emphasis in the genetic issues, area where doors have been opened for the development of new treatment.

Una mutación en el gen PARK2 causa enfermedad de Parkinson juvenil en una extensa familia colombiana / Mutation c.255delA in the PARK2 gene as cause of juvenile Parkinson´s disease in a large Colombian family

La enfermedad de Parkinson (EP) es común y se debe a degeneración de las neuronas dopaminérgicas en la sustancia nigra y en otras áreas del cerebro. Varios genes y mutaciones han sido implicados en ella y la mayoría de estas últimas han sido identificadas en el gen PARK2. Reportamos la evaluación de este gen PARK2 y de su región flanqueante en una gran familia de origen caucano, al suroccidente de Colombia. Los padres son primos hermanos y cuatro de sus diez hijos resultaron afectados en edad juvenil. La evaluación molecular incluyó tipificación de microsatélites (STR) y la secuencia directa de los exones del gen. Nuestros hallazgos evidenciaron la presencia en condición homocigota de la mutación c.255delA, en el exón 2 de PARK2. Además, se pudo identificar un haplotipo portado por ambos padres y presente en condición homocigota en los hijos afectados. Del mismo modo se observó una alta tasa de recombinantes en la extensión de la región cromosómica analizada. La mutación c.255delA en PARK2 ya había sido reportada previamente en familias tanto de Francia como de España. Nuestros resultados reconfirman la participación del gen PARK2 en la etiología de la enfermedad de Parkinson, en particular de la forma juvenil. Además, considerando que la mutación identificada en la familia que presentamos ya había sido previamente encontrada en poblaciones europeas, es probable que haya llegado a Colombia desde allí. Alternativamente, esta mutación pudo ocurrir de manera recurrente en un ancestro más cercano de la familia estudiada; para verificar ambas posibilidades sería necesario evaluar marcadores flanqueantes de la mutación, en los cromosomas europeos y colombianos portadores de la mutación. Tales marcadores pueden ser STR (como se reporta en este estudio) o alternativamente, SNP.

Parkinson´s is a common disease (PD) caused by degeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra and other brain areas. Several genes and mutations have been implicated in its pathogenesis, the latter have been identified mainly in the PARK2 gene. We report the evaluation of this gene and of its flanking region in a large family from the southwestern part of Colombia. The parents are first cousins and four out of their ten children were affected at juvenile age. Molecular evaluation included typing of microsatelites (SSTRs) and direct sequencing of the exons of the gene. Our findings showed the presence, in a homozygous manner, of the mutation c.255delA, at exon 2 of PARK2. In addition, it was possible to identify a haplotype carried by both parents, and present in a homozygous manner in the affected children. A high rate of recombinants was observed in the analysed chromosomal region. Mutation c.255delA in PARK2 had been previously reported in families from both France and Spain. Our findings reconfirm the role of the PARK2 gene in the etiology of Parkinson´s disease, in particular of its juvenile form. Furthermore, taking into account that the identified mutation had been previously found in European populations, it is likely that it came into Colombia from that continent. Alternatively, this mutation might have occurred in a recurrent manner in a close ancestor of the studied family. In order to verify both possibilities it would be necessary to test flanking markers of the mutation in both European and Colombian chromosomes carrying it. Such markers could be either STRs, as reported in this study, or SNPs.

Avances en genética de las epilepsias idiopáticas; el modelo de GEFS+ / Idiopatic epilepsy and genes: the GEFS+ approach

La epilepsia es un grupo de desórdenes neurológicos caracterizado por un incremento de la excitabilidad neuronal que causa convulsiones recurrentes autolimitadas en ausencia de factores precipitantes. La epilepsia idiopática es dependiente de la edad, usualmente tiene buena respuesta al tratamiento y puede presentar herencia mendeliana o compleja. De acuerdo al tipo de convulsión, la epilepsia idiopática se subdivide en epilepsia idiopática generalizada y en epilepsia idiopática parcial. Hay cuatro tipos principales de epilepsia idiopática generalizada: epilepsia mioclónica juvenil, epilepsia con ausencias de la niñez y de la juventud y epilepsia con gran mal del despertar. Recientemente se han mapeado varios genes relacionados mediante estudios de ligamiento y asociación; de este modo se han identificado, más de 15 genes autosómicos y uno mitocondrial. Se espera que la identificación de genes responsables de formas mendelianas de tipos comunes ayudará a reconocer los genes de susceptibilidad para las formas comunes. A diferencia de la mayoría de los casos de epilepsia idiopática generalizada, la epilepsia generalizada con convulsiones febriles plus presenta herencia monogénica, autosómica dominante, con penetrancia incompleta. Las convulsiones generalizadas durante episodios de fiebre (convulsiones febriles) ocurren en 2-5 por ciento de los niños menores de seis años. De estos, cerca del cinco por ciento desarrollan convulsiones no febriles o epilepsia más tarde en la vida. A la fecha se han identificado cuatro genes causantes de epilepsia generalizada con convulsiones febriles plus: SCN1B (GEFSP1), SCN1A (GEFSP2), GABRG2 (GEFSP3) y SCN2A (GEFSP4). Además de los cuatro genes descritos en epilepsia generalizada con convulsiones febriles plus también se han identificado mutaciones en un gen asociado con convulsiones febriles. Este estudio fue iniciado en una gran familia de origen japonés con convulsiones febriles y luego 39 familias adicionales confirmaron li...

Enfermedad de Huntington en familias antioqueñas / Huntingtonïs disease in families from Antioquia, Colombia

En el Servicio de Neurología Clínica de la Universidad de Antioquia, se estudiaron 22 pacientes con fenotipo de enfermedad de Huntington. Se construyó la genealogía de los casos índice y se les sometió a una evaluación clínica que incluyó: exámen neurológico, escalas funcionales de deterioro y evaluación neuropsicológica. Por medio de estudios paraclínicos se descartaron otras etiologías de trastornos del movimiento. A todos se les buscó la mutación de la huntingtina en el cromosoma 4 mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR). Se encontró que el 50/100 de los sujetos eran portadores de dicha mutación con un promedio de 42 repeticiones de la tripleta CAG. Tanto el grupo con enfermedad de Huntington como el de trastornos del movimiento negativo para Huntington presentaban alteraciones cognitivas en la mayoría de las pruebas neuropsicológicas, pero el primero se comportó globalmente como un grupo con demencia leve mientras que el TM se comportó como un grupo con trastornos cognitivos sin demencia