Investigação genética e epigenética em pacientes com Síndrome de Beckwith-Wiedemann / Genetic and epigenetic research in patients with Beckwith-Wiedemann Syndrome

RESUMO

Os erros no padrão de imprinting são caracterizados como alterações epigenéticas por não afetarem a sequência nucleotídica do DNA mas modificarem a expressão gênica. Diversos aspectos do desenvolvimento embrionário, incluindo ocorrência de malformações congênitas e síndromes diversas, como a síndrome de Beckwith-Wiedemann (SBW; OMIM#130650) ocorrem em decorrência de eventos epigenéticos. A etiologia molecular de SBW é descrita com base em alterações epigenéticas na região cromossômica 11p15.5, que possui genes cuja expressão é regulada por dois centros de imprinting (IC) ou regiões diferencialmente metiladas (DMR). O IC1, que controla a expressão dos genes IGF2 e H19 apresenta metilação no alelo paterno e ausência de metilação no alelo materno; o IC2 encontra-se metilado normalmente no alelo materno, participando no controle da expressão dos genes CDKN1C, KCNQ1 e KNCQ1OT1. A etiologia de SBW também está associada a mutações pontuais em genes como CDKN1C, que codifica um inibidor de kinase dependente de ciclina da fase G1 do ciclo celular. O objetivo deste trabalho é investigar alterações genéticas e epigenéticas em amostras de DNA de 21 pacientes com SBW oriundos do Ambulatórido de Genética Médica do Instituto Nacional Fernandes Figueira IFF/FIOCRUZ. A abordagem metodológica consistiu na análise do perfil de metilação dos dois centros de imprinting de 11p15.5 com uso da ténica de MS-MLPA; análise de microssatélites dessa região, visando discriminar alterações epigenéticas em ambos os centros de imprinting de possíveis dissomias uniparentais (UPD); e a amplificação do gene CDKN1C, para sequenciamento de Sanger. Dos 21 pacientes analisados inicialmente por MS-MLPA, sete não apresentaram nenhuma alteração epigenética. Após reavaliação clínica foi confirmado o diagnóstico de SBW em três desses sete pacientes enquanto que os outros quatro pacientes apresentaram características clínicas isoladas associadas à SBW, sendo excluídos da amostra. Nos 14 pacientes restantes a análise de MS-MLPA identificou 10 casos de perda isolada de metilação no IC2, três casos de deleção em IC2 e um caso de ganho de metilação em IC1 com perda em IC2 (UPDp). Este trabalho confirmou estudos anteriores sobre a ocorrência de alterações epignéticas nesta síndrome; em consequência, permitindo uma orientação clínica e antecipação do monitoramento de pacientes quanto ao risco de tumores pediátricos.

ABSTRACT

Errors in imprinting pattern are characterized as epigenetic alterations, not affecting the nucleotide sequencing on DNA but affecting the gene expression. Several aspects of embrionary development, including occurrence of abnormalities and congenital disorders, as Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS; OMIM#130650) occur due epignetics events. The molecular etiology of SBW is described based on epigenetic alterations in 11p15.5 chromossomic region, wich includes genes that have the expression regulated by two imprinting centers (IC) or differentialy methylated region (DMR). The IC1 regulates the gene expression of IGF2 and H19 genes. This IC shows a high methylation level only in the paternal allele. The IC2, normally methylated on the maternal allele, controls de gene expression of CDKN1C, KCNQ1 e KNCQ1OT1 genes. Besides this alterations, SBW's etiology is also associated with pontual mutations in CDKN1C gene, which encondes a cyclin dependent kinase inhibitor, acting on G1 celular cycle phase. The purpose of this study is to investigate genetics and epigenetics alterations in DNA samples of 21 patients with BWS from Instituto Nacional Fernandes Figueira IFF/FIOCRUZ. The methodological approach was based on the methylation profile's analysis of the two 11p15.5 imprinting centers using the MS-MLPA technique; microsatellite analysis of this region, aiming to distinguish epigenetic alterations on both imprinting centers from possible uniparental disomy (UPD); and CDKN1C gene Sanger sequencing. Seven of 21 patients analysed by MS-MLPA did not shown any epigenetic alteration. After a clinical revaluation the SBW diagnosys was confirmed to three of this sevens patients while the reamining four only shown isolated clinial features associated with BWS. On 14 patients MS-MLPA analysis identified 10 cases of isolated loss of methylation on IC2, three cases of IC2 deletions and one case with both gain of methylation on IC1 and loss of methylation on IC2 (UDPp). This study confirmed previous researches about the epigenetic alteration occurence ih BWS; in consequence, allowing a clinical monitoring to this patients due the risk of pediatric tumors.