Autism spectrum disorders: an updated guide for genetic counseling / Transtornos do espectro autista: um guia atualizado para aconselhamento genético

ABSTRACT Autism spectrum disorder is a complex and genetically heterogeneous disorder, which has hampered the identification of the etiological factors in each patient and, consequently, the genetic counseling for families at risk. However, in the last decades, the remarkable advances in the knowledge of genetic aspects of autism based on genetic and molecular research, as well as the development of new molecular diagnostic tools, have substantially changed this scenario. Nowadays, it is estimated that using the currently available molecular tests, a potential underlying genetic cause can be identified in nearly 25% of cases. Combined with clinical assessment, prenatal history evaluation and investigation of other physiological aspects, an etiological explanation for the disease can be found for approximately 30 to 40% of patients. Therefore, in view of the current knowledge about the genetic architecture of autism spectrum disorder, which has contributed for a more precise genetic counseling, and of the potential benefits that an etiological investigation can bring to patients and families, molecular genetic investigation has become increasingly important. Here, we discuss the current view of the genetic architecture of autism spectrum disorder, and list the main associated genetic alterations, the available molecular tests and the key aspects for the genetic counseling of these families.

RESUMO O transtorno do espectro autista é um distúrbio complexo e geneticamente heterogêneo, o que sempre dificultou a identificação de sua etiologia em cada paciente em particular e, por consequência, o aconselhamento genético das famílias. Porém, nas últimas décadas, o acúmulo crescente de conhecimento oriundo das pesquisas sobre os aspectos genéticos e moleculares desta doença, assim como o desenvolvimento de novas ferramentas de diagnóstico molecular, tem mudado este cenário de forma substancial. Atualmente, estima-se que, por meio de testes moleculares, é possível detectar uma alteração genética potencialmente causal em cerca de 25% dos casos. Considerando-se também a avaliação clínica, a história pré-natal e a investigação de outros aspectos fisiológicos, pode-se atribuir uma etiologia para aproximadamente 30 a 40% dos pacientes. Assim, em vista do conhecimento atual sobre a arquitetura genética do transtorno do espectro autista, que tem tornado o aconselhamento genético cada vez mais preciso, e dos potenciais benefícios que a investigação etiológica pode trazer aos pacientes e familiares, tornam-se cada vez mais importantes os testes genéticos moleculares. Apresentamos aqui uma breve discussão sobre a visão atual da arquitetura genética dos transtornos do espectro autista, listando as principais alterações genéticas associadas, os testes moleculares disponíveis e os principais aspectos a se considerar para o aconselhamento genético destas famílias.

Expressão gênica em larga escala em modelos genéticos de epilepsia / Large-scale gene expression in genetic models of epilepsy

Wistar audiogenic rat (WAR) é um modelo genético de epilepsia de crises audiogênicas desencadeadas após alta intensidade de estimulação sonora. Outro modelo genético recentemente identificado é o da epilepsia generalizada com crises de ausência (GEAS). O objetivo do presente estudo foi caracterizar o perfil de expressão gênica destas duas cepas através de uma análise em larga escala. Para os estudos de expressão foi utilizada inicialmente a tecnologia de microarranjos seguida da validação dos resultados por técnica quantitativa de PCR em tempo real. Os resultados foram analisados em ambiente R, utilizando os pacotes AFFY e RankProd do bioconductor, utilizando o algoritmo MAS 5 os array foram normalizados e calculou-se a intensidade do sinal e a detecção (presença ou ausência de expressão). Após a detecção, os transcritos que estavam ausentes foram removidos. Para a análise estatística foi utilizado o teste RankProd, que é biologicamente projetado para testar e detectar genes diferencialmente expressos em experimentos de microarranjos. Foi utilizado um valor de p ? 0,01 e pfp ? 0,05, a fim de considerar os transcritos diferencialmente expressos. No geral, nossos resultados mostram uma assinatura molecular similar nos dois modelos de ratos genéticos analisados. Houve uma sobreposição na lista de genes diferencialmente expressos encontrados em ambos os modelos, quando comparado com controles. Além disso, descobrimos que duas importantes vias moleculares para epileptogênese: neurotransmissão GABAérgica e potencialização de longo prazo pós-sináptica NMDA-dependente, foram encontrados em ambos os modelos, quando combinamos os dados dos animais WAR e GEAS. No entanto, algumas diferenças nas vias de sinalização expressas nos dois modelos também foram identificadas. Portando os resultados mostram claramente a natureza heterogênea e complexa dos mecanismos moleculares envolvidos na epileptogênese.

Wistar audiogenic rat (WAR) is a genetic epilepsy model susceptible to audiogenic seizures, after high-intensity sound stimulation. Another genetic model we have recently identified is the generalized epilepsy with absence seizures (GEAS) rat. The aim of the present study was to characterize and compare the genetic profile of these two strains using gene expression analysis. Experiments were performed initially using microarray technology followed by quantitative real-time PCR. Results were analyzed in R environment using the Affy and RankProd packages from Bioconductor, using the algorithm MAS 5 we normalized the arrays and calculated the signal intensity and the detection (presence or absence of expression), after the detection, transcripts which were absent in all samples were removed. For statistical analysis we used the Rank Product test, which is biologically motivated and designed to test and detect differentially expressed genes in replicated microarray experiments. This is a simple non-parametric statistical method based on ranks of fold changes. We used a p-value ? 0.01 and a pfp ? 0.05 in order to consider a given transcript to be differentially expressed Overall, the results show a different molecular signature in the two genetic rat models analyzed, since different enriched gene ontology categories were found. However, there was some overlap in the list of genes differentially expressed found in both models when comparing to controls. In addition, we found that two important molecular pathways for epileptogenesis: GABAergic neurotransmission and: Neurophysiological process NMDA-dependent postsynaptic long-term potentiation in CA1 hippocampal neurons, were found to be present in both models when combining data from WAR and GEAS animals.

Detecção de micrometástases em câncer de pulmão não-pequenas células estádio pN0: um método alternativo combinando imunohistoquímica e análise em microsséries / Detection of micrometastases in pN0 non-small cell lung cancer: an alternative method combining tissue microarray and immunohistochemistry

OBJETIVO: Apresentar um método alternativo para detectar micrometástases em linfonodos previamente negativos para câncer de pulmão não-pequenas células (CPNPC) pela coloração de rotina com hematoxilina-eosina. MÉTODOS: Setenta e sete linfonodos hilares e mediastinais ressecados de 18 pacientes portadores de CPNPC foram investigados para a presença de micrometástases associando-se análise em microsséries e imunoistoquímica. RESULTADOS: Micrometástases foram detectadas após a identificação de células neoplásicas citoqueratina e cromogranina positivas em microsséries de linfonodos. Dos 18 pacientes inicialmente estadiados como pN0 pela coloração de rotina com hematoxilina-eosina, 9 (50 por cento) foram reestadiados como N1, e o prognóstico foi reavaliado em função de parâmetros histológicos e clínicos. A comparação das curvas de sobrevida mostrou que os pacientes sem micrometástases tiveram maior sobrevida do que os portadores de micrometástases. Além disso, após a análise multivariada controlada para idade, sexo, tipo histológico e reestadiamento, a presença de micrometástases mostrou-se como um fator independente na sobrevida. Entre os pacientes que haviam sido previamente estadiados como pN0, o risco de morte mostrou-se 7 vezes maior para os que foram posteriormente diagnosticados com micrometástases do que para aqueles nos quais não foram identificadas micrometástases. CONCLUSÃO: A combinação da análise em microsséries com a imunoistoquímica pode representar um método alternativo de baixo custo e menos demorado para identificar metástases ocultas e prever o prognóstico em pacientes portadores de CPNPC pN0 cujos tumores foram cirurgicamente ressecados. São necessários estudos prospectivos randomizados com casuísticas maiores para determinar a acurácia desse método alternativo.

OBJECTIVE: To present an alternative method of detecting micrometastases in lymph nodes previously testing negative for non-small cell lung cancer (NSCLC) by routine hematoxylin-eosin staining. METHODS: A total of 77 hilar and mediastinal lymph nodes resected from 18 patients with NSCLC were investigated for the presence of micrometastases using a combination of microarray analysis and immunohistochemistry. RESULTS: Micrometastases were detected by identifying cytokeratin- and chromogranin-positive cells in lymph node microarrays. Of the 18 patients initially staged as pN0 through routine hematoxylin-eosin staining, 9 (50 percent) were restaged as N1, and the prognoses were re-evaluated in terms of histological and clinical parameters. The comparison of the survival curves revealed that survival was higher in the patients without micrometastases than in those with micrometastases. In addition, in the multivariate analysis adjusted for age, gender, histological type, and restaging, the presence of micrometastases proved to be an independent predictor of survival. Among patients who had been previously staged as pN0, the risk of death was found to be 7-times greater for those later diagnosed with micrometastases than for those in whom no micrometastases were identified. CONCLUSION: The combination of microarray analysis and immunohistochemistry might represent a low-cost and less time-consuming alternative for identifying occult micrometastases and predicting prognoses in surgically resected patients with pN0 NSCLC. Larger randomized, prospective studies are needed in order to determine the accuracy of this method.