Gemelarity-based diagnosis for subclinical keratoconus / Diagnóstico baseado em gemelaridade para ceratocone subclínico

ABSTRACT We report a case of two twins for whom advanced keratoconus is present in one of the siblings and no clear sign of the disease could be found for the other.

RESUMO Relatamos um caso de dois gêmeos em que o ceratocone avançado está presente em um dos irmãos e nenhum sinal da doença foi encontrado no outro.

The association between genetic polymorphism of glutathione peroxidase 1 (rs1050450) and keratoconus in a Turkish population / A associação entre o polimorfismo genético da glutationa-peroxidase 1 (rs1050450) e pacientes com ceratocone em uma população turca

ABSTRACT Purpose: To investigate the potential associations between keratoconus and catalase rs1001179, superoxide dismutase 2 rs4880, and glutathione peroxidase 1 rs1050450 gene polymorphisms in a Turkish population. Methods: The study group included 121 unrelated keratoconus patients and 94 unrelated healthy controls. Blood samples (200 ml) were collected from all patients and controls to isolate genomic DNA. Genotyping was performed to identify rs1001179, rs4880, and rs1050450 using real-time polymerase chain reaction (PCR). Genotype and allele frequencies were calculated; their associations with keratoconus risk were assayed, and the association with keratoconus risk and demographic factors was examined. Results: Glutathione peroxidase 1 rs1050450 polymorphism was present in 41% cases compared with 29% controls (OR=1.66; 95% CI=1.11-2.50; p=0.014). No association was observed between catalase rs1001179 and SOD2 rs4880 polymorphisms and keratoconus (for all, p>0.05). Conclusions: This study evaluated possible relationships between rs1050450, rs1001179, and rs4880 polymorphisms and keratoconus susceptibility. We found a possible association between glutathione peroxidase 1 rs1050450 polymorphism and an increased risk of keratoconus. However, the genotype and allele frequencies were identical in the catalase rs1001179 and superoxide dismutase 2 rs4880 polymorphisms. Further studies are needed to analyze the effect of such variations in identifying keratoconus susceptibility.

RESUMO Objetivo: Investigar as possíveis associações entre o ceratocone e os polimorfismos rs1001179 da catalase, rs4880 da superóxido-dismutase 2 e rs1050450 da glutationa-peroxidase 1 rs1050450 em uma população turca. Métodos: O grupo de estudo incluiu 121 pacientes com ceratocone não relacionados e 94 controles saudáveis também sem pa rentesco. Amostra de sangue (200 mL) foram coletadas de todos os pacientes e controle para isolar o DNA genômico. A genotipagem foi realizada para identificar rs1001179, rs4880 e rs1050450 utilizando a reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. As frequências de genótipos e alelos foram calculadas, suas associações com o risco de ceratocone foram avaliadas, e a associação com risco de ceratocone e fatores demográficos foi examinada. Resultados: O polimorfismo da glutationa-peroxidase 1 rs1050450 estava presente em 41% dos casos, comparado com 29% dos controles (OR=1,66, IC 95%=1,11-2,50; p=0,014). Não foi observada associação entre o ceratocone e os polimorfismos rs1001179 e SOD2 rs4880 da catalase (para todos, p>0,05). Conclusões: Este estudo avaliou possíveis relações entre os polimorfismos rs1001179, rs4880 e suscetibilidade a cerato cone. Encontramos uma possível associação entre po limorfis mo da glutationa-peroxidase 1 rs1050450 e um risco aumentado de ceratocone. No entanto, o genótipo e as frequências alélicas foram idênticas nos polimorfismos rs1001179 da catalase e superóxido-dismutase 2 rs4880. Mais estudos são necessários para esclarecer o efeito dessas va riações na detecção da sus cetibilidade ao ceratocone.

Whole-exome sequencing in familial keratoconus: the challenges of a genetically complex disorder / Sequenciamento do exoma no ceratocone familiar: os desafios de uma doença genética complexa

ABSTRACT Purpose: The underlying genetic causes of keratoconus are essentially unknown. Here, we conducted whole-exome sequencing in 2 Brazilian families with keratoconus. Methods: Whole-exome sequencing was performed on 6 keratoconus-affected individuals of 2 unrelated pedigrees from Southern Brazil. Pathogenic variants were identified in a modified Trio analysis (1 parent and 2 children) using candidate gene filtering. All the affected subjects underwent detailed corneal tomographic evaluation. Clinically relevant variants that were present in affected individuals at minor allele frequencies <1% were examined in the 1000 Genomes Project single nucleotide polymorphism ABraOM and transcription gene (RefSeq and Ensembl) databases. Results: In family 1, a sequence variant in chromosome 1 (q21.3) was observed within the filaggrin gene. All the tested family members shared a heterozygous missense pathogenic variant in the c.4678C>T position. In family 2, exome analysis demonstrated a sequence variant in chromosome 16 (q24.2) within the gene encoding zinc finger protein 469 (ZNF469). Members of family 2 shared a heterozygous missense variant in the c.1489G>A position. In addition, the exomes of the 2 families were examined for shared genetic variants among all affected individuals. Filtering criteria did not identify any rare sequence variants in a single gene segregated in both families. Conclusion: Our findings show that a complete genotype-phenotype correlation could not be identified, suggesting that keratoconus is a genetically heterogeneous disease. In addition, we believe that whole-exome sequencing-based segregation analysis is probably not the best strategy for identifying variants in families with isolated keratoconus.

RESUMO Objetivos: As causas genéticas subjacentes do ceratocone são essencialmente desconhecidas. Aqui, realizamos o sequenciamento de todo exoma de duas famílias brasileiras com ceratocone. Métodos: O sequenciamento total do exoma foi realizado em 6 indivíduos com ceratocone de duas famílias distintas do sul do Brasil. Variantes patogênicas foram identificadas em uma análise no formato de trio-modificada (um dos pais e dois filhos) usando a filtragem de genes candidatos. Todos os indivíduos afetados passaram por avaliação de tomografia de córnea. Variantes clinicamente relevantes que estavam presentes em indivíduos afetados em menores frequências alélicas <1% foram avaliadas na base de dados de polimorfismo de nucleotídeo único do 1000 Genomes Project ABraOM e do gene de transcrição (RefSeq e Ensembl). Resultados: Na família 1, uma variante de sequência no cromossomo 1 (q21.3) foi observada dentro do gene da filagrina. Todos os membros dessa família compartilhavam uma mutação missense na posição c.4678C>T. Na família 2, a análise do exoma demonstrou uma variante alélica no cromossomo 16 (q24.2) dentro do gene que codifica a proteína de dedo de zinco 469 (ZNF469). Os membros dessa família compartilham uma mutação missense heterozigota na posição c.1489G>A. Além disso, os exomas das duas famílias foram avaliados para variantes genéticas compartilhadas entre todos os indivíduos afetados. Os critérios de filtragem não identificaram variantes de sequência rara em um único gene segregado em ambas as famílias. Conclusão: Nossos achados indicam que uma completa correlação genótipo-fenótipo não pode ser identificada, sugerindo que o ceratocone é uma doença geneticamente heterogênea. Além disso, acreditamos que análises de segregação baseadas no sequenciamento de todo exoma provavelmente não é a melhor estratégia para identificar variantes em famílias isoladas com ceratocone.

Análise da relação da ocorrência de polimorfismo de nucleotídeo único do gene DOCK9 em ceratocone / Relation analysis of the occurrence of single nucleotide polymorphism of the DOCK9 gene in keratoconus

RESUMO Objetivo: Avaliar a ocorrência de mutação em locus gênico candidato e sua relação com ceratocone em pacientes atendidos no Brasil comparados a voluntários saudáveis, através da análise de polimorfismo de nucleotídeo único no gene DOCK9. Métodos: Neste estudo clínico foram avaliados 108 indivíduos, sendo 46 pacientes com ceratocone e 62 voluntários saudáveis (controles). Amostras de DNA foram obtidas do sangue coletado de pacientes com ceratocone e controles para a realização de análise de genotipagem. O genótipo do polimorfismo de nucleotídeo único rs7995432 no gene DOCK9 foi determinado através de reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR). Resultados: A frequência do alelo mutante (C) foi de 4,8% para os pacientes e 7,6% para os controles. Para o alelo selvagem (T), as frequências foram de 95,2% para os pacientes e 92,4% para os controles. O genótipo heterozigótico esteve presente em 9,5% dos pacientes e 11% dos controles, enquanto o genótipo homozigótico para o alelo selvagem (TT) foi encontrado em 90,5% e 87% para os pacientes e controles, respectivamente. Conclusão: Não foram observadas diferenças significativas na frequência e discriminação dos alelos mutante e selvagem entre os pacientes com ceratocone e os controles. Portanto, não foi possível fazer uma associação destas mutações no gene DOCK9 com a ocorrência do ceratocone para esta população.

ABSTRACT Objective: To evaluate the occurrence of a mutation in candidate genetic loci and its relation with keratoconus in patients treated in Brazil compared to healthy volunteers, through analysis of single nucleotide polymorphism in the DOCK9 gene. Methods: In this clinical study, 108 participants were evaluated, including 46 keratoconus patients and 62 healthy volunteers (controls). DNA samples were extracted from collected blood from keratoconus patients and controls. The genotyping of the single nucleotide polymorphism rs7995432 in the DOCK9 gene was determined through a real-time polymerase chain reaction (qPCR). Results: The frequency of the mutant allele (C) was 4.8% in patients and 7.6% in controls. For the wild allele (T), the frequencies were 95.2% in patients and 92.4% in controls. The heterozygous genotype was present in 9.5% of patients and 11% of controls, while the homozygous genotype for the wild allele (TT) was found in 90.5% and 87% for patients and controls, respectively. Conclusion: There were no significant differences un the frequency and discrimination of the mutant and wild alleles between patients and controls. Therefore, these results confirm no association of these mutations in the DOCK9 gene and the occurrence of keratoconus for this population.

Paraoxonase 1 status in keratoconus: a preliminary study of activity and polymorphism / Estatus de la paraoxonasa 1 en el queratocono: estudio preliminar de actividad y polimorfismo

OBJECTIVE: To determine the activity of paraoxonase 1 (PON1) in keratoconus in a Malaysian population in comparison with non-keratoconic subjects. METHODS: Clinical eye examinations were performed on patients with keratoconus and non-keratoconic subjects after questionnaires were completed. Blood samples were collected and subjected to spectrophotometry analysis of paraoxonase and diazoxonase activities for the determination of the status of PON1 of every individual. RESULTS: Of the 11 keratoconic patients and 55 non-keratoconic control samples collected, eight patients of Indian ethnicity were keratoconic (73%), whereas 33 non-Indians were non-keratoconic (60%; p = 0.047). Paraoxonase activity was lower in Indians compared to the non-Indians ie Malays and Chinese (p = 0.008). Keratoconic subjects had a lower paraoxonase activity compared to non-keratoconics (p = 0.038). CONCLUSIONS: The reduced paraoxonase activity in keratoconic patients suggests that the keratoconic corneas were more susceptible to oxidative stress. Reduced paraoxonase activity and keratoconus status appears to be associated with ethnicity.

OBJETIVO: Determinar la actividad de paraoxonasa 1 (Pon 1) en el queratocono en una población malaya, en comparación con sujetos no queratocónicos. MÉTODOS: Se realizaron exámenes clínicos oculares a pacientes con queratocono y a sujetos no queratocónicos luego que los mismos respondieran a los cuestionarios. Se recogieron muestras de sangre, que fueron entonces sometidas a análisis espectrofotométrico en relación con las actividades de la paraoxonasa y la diazoxonasa para la determinación del estatus de la paraoxonasa 1 de cada individuo. RESULTADOS: De los 11 pacientes queratocónicos y las 55 muestras de control no queratocónicas recogidas, 8 pacientes de etnicidad india fueron queratocónicos (73%), mientras que 33 no indios fueron no queratocónicos (60%; p = 0.047). La actividad de la paraoxonasa fue más baja en los indios en comparación con los no indios, es decir, los malayos y los chinos (p = 0.008). Los sujetos queratocónicos tenían una actividad de la paraoxonasa más baja, comparada con los no queratocónicos (p = 0.038). CONCLUSIONES: La actividad de la paraoxonasa reducida en los pacientes queratocónicos sugiere que las córneas queratocónicas son más susceptibles al estrés oxidativo. La actividad de la paraoxonasa reducida y el estatus del queratocono parecen estar asociados con la etnicidad.

Estudo da etiologia genética do ceratocone / Genetics of keratoconus

Introduçäo: para se estudar a teoria genética da etiologia do ceratocone, este trabalho apresenta a avaliaçäo clínica e da topografia corneana dos indivíduos de 12 famílias nas quais o ceratocone estava presente. Pacientes e métodos: 87 familiares de 12 famílias nas quais o ceratocone era encontrado, foram submetidas a avaliaçäo oftalmológica clínica e análise da topografia corneana. Resultados: o diagnóstico de ceratocone foi confirmado em 15 pacientes, 12 (14 por cento) apresentaram ceratocone subclínico forem incluídos, esta incidência aumenta para mais de 33 por cento. Conclusöes: a análise dos heredogramas das famílias sugeriram um padräo de herança autossômico dominante com expressividade variável em 8 famílias. Entretanto a herança multifatorial näo pôde ser excluída. Este estudo acrescenta o fator alérgico como um possível fator ambiental, e ressalta a importância da avaliaçäo das crianças dessas famílias