Síndrome X frágil y otras patologías asociadas al gen FMR1 / Fragile X Syndrome and Other Pathologies Associated with the FMR1 Gene / Síndrome do X frágil e outras patologias associadas ao gene FMR1

Resumen: el síndrome X frágil es la causa más frecuente de retraso psicomotor vinculado al cromosoma X en niños, con una prevalencia de 1 : 5.000 en hombres y 1 : 4.000 - 8.000 en mujeres. Además, es la causa hereditaria más asociada al síndrome del espectro autista. Esta patología posee como base etiológica la expansión del triplete CGG en el extremo distal del gen FMR1, lo que causa su silenciamiento. Los pacientes afectados con este síndrome suelen padecer de problemas conductuales, neurológicos, cardíacos y ortopédicos. Este síndrome también se relaciona con la insuficiencia ovárica primaria asociada al X frágil, y el síndrome de temblor y ataxia asociado al X frágil que afectan a la madre y al abuelo materno, y que, por su reciente descripción, podrían ser desconocidos por el personal sanitario, lo que retrasa su diagnóstico y tratamiento. El objetivo de este artículo es analizar estas enfermedades, con el fin de describir el conocimiento actual sobre su etiología, las manifestaciones clínicas, el diagnóstico y el tratamiento. Esto se realizó mediante la recopilación de artículos en Pubmed, con algunas contribuciones de las bases de datos Scielo, Redalyc, Europe PMC, Science Direct, Google Académico y Genetics Home Reference. Entre las conclusiones principales se destaca que los fenotipos asociados a la premutación del gen FMR1 contemplan mecanismos fisiopatológicos diferentes al síndrome X frágil, a pesar de estar íntimamente relacionados.

Abstract: fragile X syndrome is the most common cause of X-linked psychomotor retardation in children, with a prevalence of 1 : 5.000 in males and 1 : 4.000 -8.000 in females. It is also the hereditary cause most associated with autism spectrum syndrome. The etiological basis of this pathology is the expansion of the CGG triplet at the distal end of the FMR1 gene, which causes its silencing. Patients affected with this syndrome usually suffer from behavioral, neurological, cardiac and orthopedic problems. This syndrome is also related to Fragile X-associated primary ovarian insufficiency, and Fragile X-associated tremor and ataxia syndrome affecting the mother and maternal grandfather, which, because of their recent description, may be unknown to health care providers, delaying their diagnosis and treatment. The objective of this article is to analyze these diseases, in order to describe the current knowledge about their etiology, clinical manifestations, diagnosis and treatment. This was done by collecting articles in Pubmed, with some contributions from Scielo, Redalyc, Europe PMC, Science Direct, Google Scholar and Genetics Home Reference databases. Among the main conclusions, it is highlighted that the phenotypes associated with FMR1 gene premutation involve different pathophysiological mechanisms to Fragile X syndrome, despite being closely related.

Resumo: a síndrome do X frágil é a causa mais comum de retardo psicomotor ligado ao cromossomo X em crianças, com prevalência de 1 : 5.000 em homens e 1 : 4.000 a 8.000 em mulheres. Além disso, é a causa mais hereditária associada à síndrome do espectro do autismo. Essa patologia tem como base etiológica a expansão do trigêmeo CGG na extremidade distal do gene FMR1, o que causa seu silenciamento. Pacientes com essa síndrome geralmente sofrem de problemas comportamentais, neurológicos, cardíacos e ortopédicos. Essa síndrome também está relacionada à insuficiência ovariana primária associada ao X frágil, à síndrome do tremor e à ataxia associada ao X frágil, que acometem a mãe e o avô materno, e que, devido à sua descrição recente, poderiam ser desconhecidas pelos profissionais de saúde, o que atrasa seu diagnóstico e tratamento. O objetivo deste artigo é analisar essas doenças, a fim de descrever o conhecimento atual sobre sua etiologia, manifestações clínicas, diagnóstico e tratamento. Isso foi feito através da recopilação de artigos no Pubmed, com algumas contribuições das bases de dados Scielo, Redalyc, Europe PMC, Science Direct, Google Academic e Genetics Home Reference. Dentre as principais conclusões, destaca-se que os fenotipos associados à premutação do gene FMR1 incluem outros mecanismos fisiopatológicos além da síndrome do X frágil, apesar de eles estarem intimamente relacionados.

Identificação de alterações genéticas relacionadas à síndrome do X frágil e ao transtorno de espectro do autismo por meio de ferramentas de bioinformática / Identification of genetic changes related to fragile x syndrome and autism spectrum disorder by bioinformatic tools

Introdução: a Síndrome do X Frágil (FXS) é a forma mais prevalente de deficiência intelectual herdável, e é a principal causa monogênica para o desenvolvimento de Transtorno de Espectro do Autismo (TEA). Objetivo: o objetivo do presente estudo é identificar RNAm associados à possíveis vias neurocomportamentais na SFX como no TEA, através de ferramentas de bioinformática. Metodologia: para identificação de possíveis vias alteradas entre a SFX e pacientes com TEA, utilizamos os bancos de dados GSE65106 e GSE21348 para anotação, visualização e descoberta integrada (DAVID 6.8). O valor de p <0,05 e fold change maior que 2 vezes (FC > 2) definidos como os limiares para a identificação de genes diferencialmente expressos (DE-RNAm). Resultados: foi possível identificar cerca de 32 DE-RNAm com funções em vias de spliceossomo, apoptose, transcrição, e em vias neurológicas comportamentais expressos exclusivamente na SFX. Os genes CAPNS1, HNRNPK, HNRPM, foram identificados como hipoexpressos em indivíduos com síndrome do X Frágil. Estes genes tem importante função moduladora nas respostas do potencial de longo prazo (LTP), plasticidade neural, e em transportadores de serotonina (SERT) alterando respostas que englobam humor, cognição e comportamentos, além de interferirem no receptor de dopamina (D2R) alterando as funções motoras e circuitos de recompensa. Conclusão: os genes CAPNS1, HNRNPK, HNRNPM foram identificados como marcadores genéticos eurocomportamentais importantes para a síndrome do X-frágil com expressão diminuída na doença, indicando uma possível modulação desses genes em aspectos fenotípicos marcantes da doença.

Introduction: fragile X Syndrome (FXS) is the most prevalent form of inheritable intellectual disability, and is the leading monogenic cause for the development of Autism Spectrum Disorder (ASD). Objective: the aim of this study is to identify mRNA associated with possible neurobehavioral pathways in SFX as in ASD, using bioinformatics tools. Methodology: to identify possible altered pathways between SFX and ASD patients, we used the GSE65106 and GSE21348 databases for annotation, visualization and integrated discovery (DAVID 6.8). The p value <0.05 and fold change greater than 2 times (HR> 2) are defined as the thresholds for the identification of differentially expressed genes (DE-mRNA). Results: it was possible to identify about 32 DE-mRNA with functions in spliceosome, apoptosis, transcription, and behavioral neurological pathways expressed exclusively in SFX. CAPNS1, HNRNPK, HNRPM genes were identified as hypoexpressed in individuals with fragile X syndrome. These genes play an important modulating role in long-term potential (LTP), neural plasticity, and serotonin transporters (SERT) responses by altering mood, cognition, and behavioral responses, and by interfering with dopamine receptor (D2R) by motor functions and reward circuits. Conclusion: the CAPNS1, HNRNPK, HNRNPM genes have been identified as important neurobehavioral genetic markers for impaired X-syndrome, indicating a possible modulation of these genes into marked phenotypic aspects of the disease.

Fragile X Syndrome and Epilepsy: case report / Síndrome do X Frágil e Epilepsia: relato de caso

Introduction: Learning disabilities is defined by intelligence quotient of less than or equal to 70 associated with limited learning functions such as cognition, language, motor function and social skills activities. Epilepsy is more common in individuals with learning disabilities and its frequency increases progressively considering severe intellectual impairment. Fragile X syndrome is the most common genetic cause of learning disability and 10-20% of these children have epilepsy. Methods: We describe a patient with fragile X syndrome, who had febrile seizures leading to temporal lobe epilepsy. Results: Male patient, 36 years old. He had several episodes of febrile seizures from one to seven years old and at the age of 27 he started with spontaneous dyscognitive seizures with possible temporal lobe origin. His brother, who also has the diagnosis of fragile X syndrome, presented a single afebrile seizure as a child. Patient's MRI showed left hippocampal atrophy. Conclusion: The relationship between febrile seizure and temporal lobe epilepsy in the context of fragile X syndrome is discussed in this article. Fragile X syndrome turns patients morevulnerable to have any kind of seizures. Therefore, we have to prevent febrile seizures in these patients...

Introdução: O déficit de aprendizagem é definido por quociente de inteligência inferior ou igual a 70 associado às funções limitadas de aprendizagem, tais como a cognição, a linguagem, a função motora e as habilidades sociais. Epilepsia é mais comum em indivíduos com dificuldades de aprendizagem e sua incidência aumenta progressivamente em pacientes com deficiência intelectual grave. Síndrome do X Fragil é a causa genética mais comum de deficiência de aprendizado e 10-20% destas crianças têm epilepsia. Métodos: Nós descrevemos um paciente com síndrome do X frágil, que teve convulsões febris e evoluiu com epilepsia do lobo temporal. Resultados: O paciente apresentou dois episódios de convulsão febril durante a infância e, com 27 anos, iniciou crises discognitivas típicas de lobo temporal. Seu irmão, que também tem síndrome do X frágil, apresentou crise afebril única na infância. A RM do paciente mostrou atrofia hipocampal à esquerda. Conclusão: A relação entre a convulsão febril e epilepsia do lobo temporal no contexto da síndrome do X frágil é discutida neste artigo. Pacientes com síndrome do X frágil são mais suscetíveis a ter qualquer tipo de crise epiléptica. Portanto, temos que tentar evitar crise febril prolongada nestes pacientes...

Cognitive and behavioral heterogeneity in genetic syndromes / Heterogeneidade cognitiva e comportamental em síndromes genéticas

OBJECTIVE: this study aimed to investigate the cognitive and behavioral profiles, as well as the psychiatric symptoms and disorders in children with three different genetic syndromes with similar sociocultural and socioeconomic backgrounds. METHODS: thirty-four children aged 6 to 16 years, with Williams-Beuren syndrome (n = 10), Prader-Willi syndrome (n = 11), and Fragile X syndrome (n = 13) from the outpatient clinics of Child Psychiatry and Medical Genetics Department were cognitively assessed through the Wechsler Intelligence Scale for Children (WISC-III). Afterwards, a full-scale intelligence quotient (IQ), verbal IQ, performance IQ, standard subtest scores, as well as frequency of psychiatric symptoms and disorders were compared among the three syndromes. RESULTS: significant differences were found among the syndromes concerning verbal IQ and verbal and performance subtests. Post-hoc analysis demonstrated that vocabulary and comprehension subtest scores were significantly higher in Williams-Beuren syndrome in comparison with Prader-Willi and Fragile X syndromes, and block design and object assembly scores were significantly higher in Prader-Willi syndrome compared with Williams-Beuren and Fragile X syndromes. Additionally, there were significant differences between the syndromes concerning behavioral features and psychiatric symptoms. The Prader-Willi syndrome group presented a higher frequency of hyperphagia and self-injurious behaviors. The Fragile X syndrome group showed a higher frequency of social interaction deficits; such difference nearly reached statistical significance. CONCLUSION: the three genetic syndromes exhibited distinctive cognitive, behavioral, and psychiatric patterns. .

OBJETIVO: investigar o perfil cognitivo e comportamental, sintomas e transtornos psiquiátricos em crianças com três diferentes síndromes genéticas, com antecedentes socioculturais e socioeconômicos semelhantes. MÉTODOS: trinta e quatro crianças, entre 6 e 16 anos, com as síndromes de Williams-Beuren (n = 10), de Prader-Willi (n = 11) e do X-Frágil (n = 13), dos ambulatórios de Psiquiatria Infantil e Genética Médica, foram avaliadas cognitivamente pela Escala Wechsler de Inteligência para Crianças (WISC-III). Posteriormente, o QI total, o QI Verbal, o QI de Execução, os escores ponderados dos subtestes e a frequência de sintomas e transtornos psiquiátricos foram comparados entre as síndromes. RESULTADOS: diferenças significativas foram encontradas entre as síndromes quanto ao QI Verbal e os subtestes verbais e de execução. A análise Post-hoc demonstrou que os escores dos subtestes vocabulário e compreensão foram significativamente superiores na síndrome de Williams-Beuren em relação às síndromes de Prader-Willi e do X-Frágil, e os escores dos subtestes cubos e armar objetos foram significativamente superiores na síndrome de Prader-Willi em relação às síndromes de Williams-Beuren e do X-Frágil. Além disso, houve diferença significativa entre as síndromes quanto às características comportamentais e os sintomas psiquiátricos. O grupo com síndrome de Prader-Willi apresentou maior frequência de hiperfagia e comportamentos autolesivos. Já o grupo com síndrome do X-Frágil apresentou maior frequência do déficit da interação social. Esta diferença quase alcançou a significância estatística. CONCLUSÃO: as três síndromes genéticas ...

Análise clínica e molecular em indivíduos com deficiência mental idiopática no Maranhão: diagnóstico diferencial da síndrome do X frágil / Molecular and clinical analysis of individuals with idiopathic mental retardation in Maranhão State: differential diagnosis of Fragile X Syndrome

O retardo mental (RM) representa um problema de saúde pública mundial ainda negligenciado no Brasil e, em especial nas regiões mais pobres como o Nordeste. A síndrome do X frágil (SXF) é uma das formas mais estudadas de RM hereditário em seres humanos. Esta doença monogênica, de herança ligada ao X dominante, é decorrente de uma mutação no exon 1 do gene FMR1, localizado na região Xq27.3. A mutação no FMR1 se caracteriza pelo aumento de repetições de trinucleotídios CGG em tandem na região 5’ UTR desse gene, sendo a expansão dessas trincas o principal evento mutacional responsável pela SXF. De maneira geral, os fenótipos cognitivos de indivíduos do sexo masculino com a síndrome incluem deficiência intelectual de moderada à grave. No presente trabalho, realizamos um estudo transversal da SXF em indivíduos portadores de retardo mental de causa desconhecida, engajados em Programas de Educação Especial e em instituições psiquiátricas de São Luís-MA, rastreando amplificações de sequências trinucleotídicas no gene FMR1. A amostra foi composta por 238 indivíduos do sexo masculino, não aparentados, na faixa etária de 4 a 60 anos (média = 21 ± 9 anos). O DNA dos participantes foi obtido a partir de 5 mL de sangue coletados em tubos com anti-coagulante EDTA e a análise molecular da região gênica de interesse foi realizada através da reação em cadeia da polimerase, utilizando-se três primers. Dentre os indivíduos triados quanto à presença de mutações no gene FMR1, apenas um apresentou um resultado inconclusivo e 2 (0,84%) foram positivos para a SXF, sendo que um deles (3503) apresentou mais de 200 repetições CGG no locus FRAXA e o outro indivíduo (3660) apresentou uma deleção de ~197 pb envolvendo parte das repetições CGG e uma região proximal às repetições CGG. Ambos possuíam história familiar de RM ligado ao X. No indivíduo 3503 observamos as seguintes características clínicas: temperamento dócil, orelhas grandes, mandíbula proeminente e flacidez ligamentar ...

Mental retardation (MR) is considered a global public health problem in Brazil and it is still ignored mainly in poor regions like Northeast Brazil. The fragile X syndrome (FXS) is one of the most common heritable disease in humans. it is a monogenic disease with X-linked dominant inheritance due to a mutation in exon 1 of the FMR1 gene, located at Xq27.3 region. The mutation in FMR1 is characterized by the increase in number of CGG repeats in the 5 'UTR of the gene. This expansion of CGG triplets in the first exon of the FMR1 gene is the main mutational event responsible for FXS. In general, the cognitive phenotypes of males with this syndrome include intellectual disabilities from moderate to severe. In this work, we conducted a cross-sectional study of FXS in individuals with MR of unknown cause, in Especial Education Programs and Psyquiatric Instituitions in São Luís-MA, by screening for amplifications of trinucleotide sequences within the FMR1 gene. The sample consisted of 238 unrelated males, which ages were from 4 to 60 years (mean = 21 ± 9 years). The DNA of all individuals was obtained from 5 mL of peripheral blood which was colected in EDTA-anticoagulated tubes. The molecular analysis of the genetic region of interest was performed by polimerase chain reaction using three primers. Of the individuals screened for the presence of the mutation in the FMR1 gene, only one was inconclusive and two (0.84%) were positive for FXS. One (3503) presented more than 200 CGG repeats in FRAXA locus, and the other (3660) presented with a ~ 197 bp deletion involving part of CGG repeats and a proximal region to the CGG repeats. Both of these individuals have family history of X-linked Mental Retardation. The individual 3503 has the following clinical features: docile temperament, large ears, prominent jaw and ligamentous laxity. The individual 3660 presents hyperactivity, poor contact with eyes, large ears, prominent jaw, pectus excavatum, macroorchidism and little ...

Educabilidade cognitiva de aluno com síndrome do X Frágil: um estudo de caso / Cognitive educability of student with Fragile X syndrome: a case study

A Síndrome do X Frágil é uma causa hereditária comum e a segunda etiologia genética de retardo mental mais frequente, superada apenas pela Síndrome de Down. Apesar de responder bem à medicação, é necessário a utilização concomitante de outras terapias e recursos de pedagogia especializada. Este estudo de caso mostra os resultados de um aluno de dez anos em situação de avaliação cognitiva dinâmica após doze semanas de intervenção com um programa de promoção cognitiva de base sócio-interacionista, o Currículo Cognitivo Brigth Start. Discute-se a viabilidade de programas de promoção cognitiva e processos de avaliação dinâmica como mais adequados para a população com problemas de desenvolvimento e aprendizagem.

The fragile x-associated tremor and ataxia syndrome (FXTAS) / A síndrome de tremor e ataxia associada ao X frágil (FXTAS)

FXTAS (Fragile X-associated tremor and ataxia syndrome) is a late- onset neurodegenerative disorder affecting mainly men, over 50 years of age, who are carriers of the FMR1 gene premutation. The full mutation of this gene causes the fragile X syndrome (FXS), the most common cause of inherited mental retardation. Individuals affected by FXTAS generally present intention tremor and gait ataxia that might be associated to specific radiological and/or neuropathological signs. Other features commonly observed are parkinsonism, cognitive decline, peripheral neuropathy and autonomic dysfunction. Nearly a decade after its clinical characterization, FXTAS is poorly recognized in Brazil. Here we present a review of the current knowledge on the clinical, genetic and diagnostic aspects of the disease.

A FXTAS (síndrome de tremor e ataxia associada ao X frágil) é uma doença neurodegenerativa de início tardio que afeta principalmente homens acima dos 50 anos de idade, portadores de pré-mutação do gene FMR1. A mutação completa desse gene é responsável pela síndrome do cromossomo X frágil (SXF), a causa mais comum de deficiência mental herdada. Indivíduos afetados pela FXTAS geralmente apresentam tremor de intenção e ataxia de marcha que podem estar associados a sinais radiológicos ou neuropatológicos específicos. Outras características comumente observadas são parkinsonismo, declínio cognitivo, neuropatia periférica e disfunções autonômicas. Quase uma década após sua caracterização clínica, a FXTAS é mal conhecida por médicos no Brasil. Esta revisão apresenta o conhecimento atual sobre os aspectos clínicos, genéticos e diagnósticos da síndrome.

Estresse e autoconceito em pais e mães de crianças com a síndrome do X-frágil / Stress and self-concept in parents of children with fragile X-syndrome

A síndrome do x-frágil é a principal causa de deficiência mental herdada, suplantada apenas pela síndrome de Down, sendo a mulher a principal transmissora. Indivíduos com a síndrome do X-frágil apresentam um conjunto de características que pode causar um impacto no sistema familiar. Este estudo investiga o estresse e o autoconceito em 15 pais e mães de meninos com a síndrome do X-frágil, 15 de meninos com Síndrome de Down e 15 de meninos com desenvolvimento típico, baseado no modelo biopsicossocial de Bradford. Os resultados revelaram uma diferença significativa no autoconceito (self pessoal) entre as mães de crianças com a Síndrome do X-frágil e as mães de crianças com desenvolvimento típico, mas não entre aquelas e o grupo S. de Down, sugerindo que o fator da transmissão por si só não explica as diferenças no autoconceito. Não houve diferença entre os grupos na medida de estresse.

The Fragile X Syndrome is the major inherited intellectual disability, superseded only by Down Syndrome, and it is transmitted mostly by females. Patients with Fragile X Syndrome show a set of physical, clinical, behavioral and cognitive features that may impact the family structures, especially the parental figures. This study investigates the stress and self-concept of 15 parents of boys with Fragile X Syndrome, 15 parents of boys with Down syndrome and 15 with typical development accordingly to the biopsychosocial model of Bradford. The results showed a significant difference of self-concept between mothers of children with Fragile X Syndrome and typical developmental groups, but not in those with Down Syndrome, suggesting that the transmission factor solely does not explain differences in self-concept.