A rigorous in silico genomic interrogation at 1p13.3 reveals 16 autosomal dominant candidate genes in syndromic neurodevelopmental disorders

Genome-wide chromosomal microarray is extensively used to detect copy number variations (CNVs), which can diagnose microdeletion and microduplication syndromes. These small unbalanced chromosomal structural rearrangements ranging from 1 kb to 10 Mb comprise up to 15% of human mutations leading to monogenic or contiguous genomic disorders. Albeit rare, CNVs at 1p13.3 cause a variety of neurodevelopmental disorders (NDDs) including development delay (DD), intellectual disability (ID), autism, epilepsy, and craniofacial anomalies (CFA). Most of the 1p13.3 CNV cases reported in the pre-microarray era encompassed a large number of genes and lacked the demarcating genomic coordinates, hampering the discovery of positional candidate genes within the boundaries. In this study, we present four subjects with 1p13.3 microdeletions displaying DD, ID, autism, epilepsy, and CFA. In silico comparative genomic mapping with three previously reported subjects with CNVs and 22 unreported DECIPHER CNV cases has resulted in the identification of four different sub-genomic loci harboring five positional candidate genes for DD, ID, and CFA at 1p13.3. Most of these genes have pathogenic variants reported, and their interacting genes are involved in NDDs. RT-qPCR in various human tissues revealed a high expression pattern in the brain and fetal brain, supporting their functional roles in NDDs. Interrogation of variant databases and interacting protein partners led to the identification of another set of 11 potential candidate genes, which might have been dysregulated by the position effect of these CNVs at 1p13.3. Our studies define 1p13.3 as a genomic region harboring 16 NDD candidate genes and underscore the critical roles of small CNVs in in silico comparative genomic mapping for disease gene discovery. Our candidate genes will help accelerate the isolation of pathogenic heterozygous variants from exome/genome sequencing (ES/GS) databases.

Single-Nucleotide Polymorphism Variations Associated With Specific Genes Putatively Identified Enhanced Genetic Predisposition for 305-Day Milk Yield in the Girolando Crossbreed

Milk production phenotypes are the main focus of genetic selection in dairy herds, and although there are many genes identified as related to the biology of these traits in pure breeds, little is known about crossbreed animals. This study aimed to identify potential genes associated with the 305-day milk yield in 337 crossbreed Gir × Holstein (Girolando) animals. Milk production records were genotyped for 45,613 single-nucleotide polymorphisms (SNPs). This dataset was used for a genome-wide association study (GWAS) using the 305-day milk yield adjusted for the fixed effects of herd and year and linear and quadratic effects of age at calving (in days) and calving factor averaged per animal. Genes within the significant SNPs were retrieved from the Bos taurus ARS-UCD1.2 assembly (bosTau9) for gene ontology analysis. In summary, the GWAS identified 52 SNPs associated [p ≤ 10^–4, false discovery rate (FDR) = 8.77%] with milk production, including NUB1 and SLC24A2, which were previously described as related to milk production traits in cattle. The results suggest that SNPs associated mainly with NUB1 and SLC24A2 could be useful to understand milk production in Girolando and used as predictive markers for selecting genetic predisposition for milk yield in Girolando.

Deviation from Mendelian transmission of autosomal SNPs can be used to estimate germline mutations in humans exposed to ionizing radiation

We aimed to estimate the rate of germline mutations in the offspring of individuals accidentally exposed to Cesium-137 ionizing radiation. The study included two distinct groups: one of cases, consisting of males and females accidentally exposed to low doses of ionizing radiation of Cs137, and a control group of non-exposed participants. The cases included 37 people representing 11 families and 15 children conceived after the accident. Exposed families incurred radiation absorbed doses in the range of 0.2 to 0.5 Gray. The control group included 15 families and 15 children also conceived after 1987 in Goiânia with no history of radiation exposure. DNA samples from peripheral blood were analyzed with the Affymetrix GeneChip® CytoScanHD™ to estimate point mutations in autosomal SNPs. A set of scripts previously developed was used to detect de novo mutations by comparing parent and offspring genotypes at the level of each SNP marker. Overall numbers of observed Mendelian deviations were statistically significant between the exposed and control groups. Our retrospective transgenerational DNA analysis showed a 44.0% increase in the burden of SNP mutations in the offspring of cases when compared to controls, based on the average of MFMD for the two groups. Parent-of-origin and type of nucleotide substitution were also inferred. This proved useful in a retrospective estimation of the rate of de novo germline mutations in a human population accidentally exposed to low doses of radiation from Cesium-137. Our results suggested that observed burden of germline mutations identified in offspring was a potentially useful biomarker of effect to estimate parental exposure to low doses of IR and could become an important marker suitable for biomonitoring human population exposed to environmental mutagens.

Genotoxicity and mutagenicity research in Quilombola communities

The Quilombola communities are mostly isolated and deprived of sources of treated water, garbage collection and sewage, consuming fresh water from wells, streams, lakes, among others. This lack of basic infrastructure can be a relevant factor in exposing residents to substances and factors that are harmful to the integrity of their genetic material that can lead to carcinogenesis. Based on this, the objective of this study was to evaluate the genomic and mutagenic/cytotoxic damage in the adult population of two Quilombola communities (one urban and another rural region), in the state of Goiás, Brazil. For this purpose, the leukocyte of peripheral blood Comet Assay in 68 individuals and Micronucleus Test from exfoliated buccal cells of oral mucosa in 21 volunteers were performed. The results evidenced genomic damage, especially for the community of Aparecida de Goiânia city, which detected significant values (p < 0.05), for the length of the comet's tail and for of the Olive Tail Moment. In the micronucleus test, significant differences were only detected (p < 0.05), when it came to the distribution of nuclear changes among the groups. Therefore, it is essential to perform constant population biomonitoring studies to help guarantee health and, consequently, the quality of life.

Evaluation of polymorphisms in repair and detoxification genes in alcohol drinkers and non-drinkers using capillary electrophoresis

Alcohol use disorder (AUD) causes about 3.3 million deaths around the world each year. It is the primary risk factor for the global burden of diseases in American countries. Long-term abuse of alcohol induces numerous molecular and biochemical changes in tissues exposed to alcohol. The toxic effects of alcohol are mediated by DNA damage through various mechanisms, such as induction of oxidative damage, DNA adducts, crosslinks, and DNA strand breaks. The main aim of the current study was to compare the frequency of SNP polymorphisms in XRCC1 (rs7997782) and GSTP1 (rs1695) genes involved in DNA repair of single strand breaks (SSB) and xenobiotic detoxification between alcohol addicts and a control group comprised of non-drinkers. Genetic polymorphisms were identified following allelic specific PCR designed to generate the amplicons containing the variants. Then amplicons were sequenced, and sequences were aligned against the human genome reference deposited in GenBank using the CLC Sequence Viewer software (version 7.6.1). The GG homozygotes in rs1695 (GSTP1) were significantly (p = 0.023) 3.8x more frequent among those with AUD when compared to the control group. No SNP variation was observed in rs7997782 (XRCC1). rs1695 variant has been associated with susceptibility to various diseases, including those related to alcohol consumption.

Assessing Genotoxicity and Mutagenicity of Three Common Amphibian Species Inhabiting Agroecosystem Environment

Amphibians are constantly exposed to pollutants and the stress of agricultural activities. We selected three anuran amphibian species Dendropsophus minutus, Boana albopunctata, and Physalaemus cuvieri, totaling 309 individuals. We collected tadpoles in 15 permanent ponds: 5 soybean crops, 3 corn crops, and 7 nonagricultural lands. Our study provides the first comparative data on the genotoxicity and mutagenicity of three common amphibian anurans. Dendropsophus minutus was the most vulnerable species compared with B. albopunctata and P. cuvieri for comet assay and micronuclei test. However, the more significant amount of DNA damage seen in D. minutus does not mean that their populations are threatened once such species adapt well to anthropogenic disturbances. Despite, P. cuvieri was less sensitive than the other two species; the DNA damage was significantly higher in soybean crops. Physalaemus cuvieri is a leptodactylidae species that deposit their eggs in foam nests, which are essential to protect eggs from dehydration. Moreover, the foam reduces the contact of eggs with water; thus, P. cuvieri eggs could be less exposed to contaminants present in pounds, compared with D. minutus and B. albopunctata, which deposit their eggs directly in the water. Therefore, this study was sufficiently sensitive to detect genotoxic and mutagenic effects in tadpoles exposed to agroecosystems. We strongly suggest D. minutus in future biomonitoring studies that involve the comparison of anthropized versus not anthropized environments. Overall, we recommend the comet assay and micronucleus test as effective methods for the detection of genotoxic damage in amphibian anurans to the environmental disturbance, especially in agricultural sites.

Banded karyotype of Nelore cattle (Bos taurus indicus Linnaeus, 1758)

Chromosome banding techniques were applied and standardized to obtain karyotype characteristics for the first time in Brazil of Nelore cattle - Bos taurus indicus Linnaeus, 1758 - (bovine subspecies most prominent in Brazilian livestock). Blood samples were collected from the animals of the School of Agrarian and Biological Sciences of the Pontifical Catholic University of Goiás, two males and two females of pure breed. These samples were submitted to the cell culture method to study metaphase chromosomes. Chromosome banding techniques (C, G and NOR) revealed the karyotype architecture of Nelore cattle common with that of other breeds of zebu cattle formerly karyotyped. The diploid chromosome number was invariably normal, 2n = 60. C-banding revealed C-positive heterochromatin in centromeric regions almost in all chromosomes. G-banding presented the expected band pattern in the respective chromosome pairs in correspondence with the established chromosomal patterns for the species. Ag-staining for nucleolus organizer regions (AgNOR) was identified on the telomeric end of the long arm in 7 autosomal chromosomes. In this study we found more regions in chromosomes with staining than presented in the literature for the Bos indicus group (BIN). These NOR regions were repeated on the same chromosomes for the 4 animals studied.

Protective Effects of Silymarin and Silibinin against DNA Damage in Human Blood Cells

Silymarin (SM), a standardized extract derived from Silybum marianum (L.) Gaertn, is primarily composed of flavonolignans, with silibinin (SB) as its major active constituent. The present study aimed to evaluate the antigenotoxic activities of SM and SB using the alkaline comet assay in whole blood cells and to assess their effects on the expression of genes associated with carcinogenesis and chemopreventive processes. Different concentrations of SM or SB (1.0, 2.5, 5.0, and 7.5 mg/ml) were used in combination with the DNA damage-inducing agent methyl methanesulfonate (MMS, 800 μM) to evaluate their genoprotective potential. To investigate the role of SM and SB in modulating gene expression, we performed quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analysis of five genes that are known to be involved in DNA damage, carcinogenesis, and/or chemopreventive mechanisms. Treatment with SM or SB was found to significantly reduce the genotoxicity of MMS, upregulate the expression of PTEN and BCL2, and downregulate the expression of BAX and ABL1. We observed no significant changes in ETV6 expression levels following treatment with SM or SB. In conclusion, both SM and SB exerted antigenotoxic activities and modulated the expression of genes related to cell protection against DNA damage.

Mosaic Tetrasomy of 9p24.3q21.11 postnatally identified in an infant born with multiple congenital malformations: a case report

Background

Supernumerary Marker Chromosomes consist in structurally abnormal chromosomes, considered as an extra chromosome in which around 70% occur as a de novo event and about 30% of the cases are mosaic. Tetrasomy 9p is a rare chromosomal abnormality described as the presence of a supernumerary isochromosome 9p. Clinical features of tetrasomy 9p include a variety of physical and developmental abnormalities.

Case presentation

Herein, we reported a postnatal case of a newborn who died in early infancy with multiple congenital malformations due to a mosaic de novo tetrasomy 9p detected by Chromosomal Microarray Analysis. Conventional cytogenetics analysis of the proband was 47,XY,+mar[45]/46,XY[5]. The parental karyotypes presented no visible numerical or structural alterations. Microarray Analysis of the proband revealed that the marker chromosome corresponded to a mosaic de novo gain at 9p24.3q21.11.

Conclusions

Chromosomal Microarray Analysis was helpful to identify the origin of the supernumerary marker chromosome and it was a powerful tool to carry out genetic diagnostic, guiding the medical diagnosis. Furthermore, the CMA allowed observing at the first time in Central Brazil the tetrasomy 9p and partial tetrasomy 9q in mosaic, encompassing a large duplicated region with several morbid genes, in an infant with multiple congenital malformations.

Frequency of Esophageal Eosinophilia in a Pediatric Population from Central Brazil

Here we report a retrospective cross-sectional study on Esophageal eosinophilia (EsEo) frequency in Brazil, for 2, 425 pediatric patients with symptoms associated with gastroesophageal diseases in 2012. EsEo is defined by ≥15 eosinophils per high power field (400x) and confirmed through histological analyses of esophageal biopsies. Overall, 126 patients had EsEo equating to a frequency of 5.2%. There was a significant difference between the endoscopic features of patients with EsEo, where 10.7% had erosive esophagitis, 3.0% had non-erosive esophagitis and 1% showed normal esophageal mucosa. According to the interaction of the variables in the Classification and Regression Tree Analysis, most patients diagnosed with EsEo were older males with erosive esophagitis. On the other hand, the lowest frequency of EsEo was found among younger females with non-erosive esophagitis/normal mucosa. Environmental conditions, including climate variation and changes, were observed in association with EsEo, supporting a potential role for environmental factors in its pathogenesis. There was an inverse correlation between the number of EsEo, rainfall and humidity. EsEo is a relatively frequent finding in the pediatric population of Brazil with symptoms of gastroesophageal diseases. Both clinical and histological examinations of patients are important for a reliable diagnostic of EsEo cases and to patient care.

A utilização do CMA na análise da Deficiência intelectual

A heterogeneidade de fatores causais associados a deficiência intelectual (DI) torna difícil o diagnóstico dessa condição e, em alguns casos, tendo origem indeterminada. Distúrbios neuropsiquiátricos, como DI, já foram relacionados com a presença de CNV. Contudo a presença da mesma CNV patogênica pode apresentar uma clínica variada entre indivíduos. Avanços tecnológicos possibilitaram a superação dos limites de diagnóstico do cariótipo convencional impostas pela microscopia comum. O uso de microarranjos vem aumentando a frequência de achados relevantes. O estudo objetivou a análise genômica estrutural de alterações gênicas relacionada deficiência intelectual em pacientes com citogenética clássica. A avaliação foi realizada em indivíduos com indicação clínica de DI, sindrômica ou não sindrômica, com citogenética clássica sem diagnóstico relacionado a deficiência intelectual, encaminhados ao Núcleo de Pesquisas Replicon/PUC Goiás e LaGene-SES/GO por médicos das redes de saúde pública do estado de Goiás. Ao concordarem e assinarem o TCLE, foi coletado 5 mL de sangue periférico. As amostras foram extraídas, isoladas, purificadas e quantificadas, para serem encaminhadas a técnica de Chromosomal Microarray (CMA). A identificação dos ganhos e perdas foi realizada através do software CytoScan® HD Array. Os filtros utilizados tiveram seus parâmetros de: tamanho (0), ganho (50) e perda (25). O filtro foi alterado em consultoria com o fabricante. Foi identificada uma CNV de perda em Xq22.3 com 34 marcadores em 2 Kb, onde está localizado o gene MID2. O gene MID2 já foi associado a DI, sendo conhecida como a síndrome do Retardo Mental ligada o X (MIM300928). Nenhuma outra alteração relacionada a DI foi identificada, podendo inferir uma associação entre a perda encontrada e a DI. Pode-se concluir a necessidade de uma maior flexibilidade dos parâmetros de análise, ao menos nos casos em que não se obtém uma conclusão, devido à variedade de causas relacionadas a DI, na busca de novos achados que futuramente se revelem importantes e sejam inclusos como padrão na análise de diagnóstico.

Detecção de longos trechos contínuos em homozigose na região 11p11.2 em crianças com deficiência intelectual

Os transtornos do desenvolvimento neurológico podem ocorrer por variações no número de cópias, rearranjos cromossômicos, mutações pontuais e alterações epigenéticas. Além disso, longos trechos contínuos em homozigose (LCSH) podem influenciar no desenvolvimento de desordens neurológicas. Mecanismos responsáveis pelo surgimento de longos trechos contínuos de homozigose compreendem dissomia uniparental (UPD), homozigose ancestral e consanguinidade dos pais. No presente estudo relatamos o caso de três garotas encaminhadas ao Laboratório de Citogenética Humana e Genética Molecular – LaGene/Lacen/SES, com indicação clínica de atraso no desenvolvimento neuropsicomotor, que foi observada a presença de LCSH no cromossomo 11 através da técnica de Análise Cromossômica por Microarranjo. A citogenética convencional com bandeamento GTG usando o software IKAROS® (Metasystems Corporation, Alemanha) mostrou cariótipo do sexo feminino (46,XX) para as três meninas. O DNA genômico das três pacientes foi isolado usando o kit GE HealthCareIllustraTMbloodGenomicPrep Mini Spin. Em seguida, a Análise Cromossômica por Microarranjo usando o GeneChip®CytoScanHDTM da Affymetrixe filtro de análise para LCSH > 5000 pb, revelou para as três pacientes uma LCSH com tamanho em torno de 5,27 Mb na região cromossômica 11p11.2 abrangendo 31 genes mórbidos. A LCSH foi observada em uma região do cromossomo 11 que é classificada como de retardo mental autossômico recessivo (OMIM614344), que já foi relatada para uma família de indivíduos consanguíneos que apresentavam severa deficiência intelectual. Ademais, a região 11p11.2 está relacionada com a Síndrome de Potocki-Shaffer (OMIM601224), classificada como uma síndrome rara de deleção de genes contíguos devido à haploinsuficiência da região 11p12-p11.2, sendo caracterizada fenotipicamente por atraso no desenvolvimento, deficiência intelectual e anormalidades craniofaciais. É importante que seja feito estudo de expressão dos genes, presentes na região em homozigose, para observar o comportamento gênico e a correlação com o fenótipo clínico da deficiência intelectual observado nas pacientes. Além disso, é recomendado que estas famílias façam o aconselhamento genético com o objetivo de tentar entender o mecanismo que gerou a formação de longos trechos em homozigose, fazer o cálculo de risco de recorrência e proporcionar uma melhor qualidade de vida para estas famílias.

Análise por bandeamento GTG em paciente com indicação clínica para Síndrome Mielodisplásica com ganho na região 1q+h; +8

A síndrome Mielodisplásica (SMD) compreende um grupo de desordens hematopoiéticas heterogêneas de natureza clonal, apresentando graus variados de insuficiência medular, níveis distintos de deficiência celular no sangue periférico e anormalidades na diferenciação medular. Em seu quadro clínico a SMD pode apresentar diversas alterações no cariótipo e alterações moleculares no genoma, sendo mais comum em homens com idade superior a 60 anos. O objetivo deste estudo é relatar o caso de um paciente de 79 anos, do sexo masculino, encaminhado pelo Sistema Único de Saúde (SUS) ao núcleo de Pesquisas Replicon/Laboratório de Citogenética Humana e Genética Molecular do Estado de Goiás (LaGene), com indicação clínica de Síndrome Mioelodisplásica, com relatos de que o mesmo teve contato com agrotóxicos. A amostra biológica foi constituída de medula óssea, sendo coletado 2mL por punção medular. A análise de citogenética convencional por bandeamento GTG usando software IKAROS® (Metasystems Corporation, Alemanha) apresentou em todas as células analisadas um ganho na região de heterocromatina no braço longo do cromossomo 1 (15/15) e 30% das células com trissomia do cromossomo 8 (2/15) além de 15% das células com poliploidia (1/15).  A trissomia do 8 é a alteração numérica mais comum e parece ser predominante no sexo masculino, geralmente se apresenta em situações de deficiência em elementos celulares do sangue de uma ou três linhagens. Pacientes com a trissomia do 8 como anomalia isolada tem risco significativamente maior de transformação leucêmica.  Segundo pesquisas, o desenvolvimento da SMD pode ser induzido por agentes químicos, radioativos, o que corrobora com nosso achado, pois o paciente em questão foi exposto a agrotóxicos. A utilização da técnica de bandeamento GTG para diagnostico da síndrome Mielodisplásica é fundamental, o procedimento além de ter um custo relativamente baixo, auxilia no diagnóstico, prognostico clínico do paciente, e na progressão da patologia apoiando o profissional da saúde na tomada de decisão sobre as escolhas terapêuticas a serem aplicadas.

Investigação de Alteração Citogenética Rara em Paciente com Síndrome Mielodisplásica (SMD): Relato de Caso

A síndrome mielodisplásica (SMD) encontra-se em um grupo heterogêneo de doenças com variadas manifestações clínicas e morfológicas, bem como anomalias hematológicas. A SMD pode ser primária, relacionadas a modificações nas células da medula, com anomalias citogenéticas em 40% a 60% dos casos. Já as secundárias são comuns em indivíduos que já foram expostos a algum agente tóxico, como quimioterápicos ou radiação ionizante. Estudos recentes destacam a importância da análise das alterações citogenéticas para auxiliar no diagnóstico, nas definições prognósticas, no acompanhamento evolutivo bem como na conduta terapêutica. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo relatar uma alteração citogenética rara encontrada em um paciente com síndrome mielodisplásica. A amostra foi obtida a partir da medula óssea do paciente que foi encaminhado pelo Sistema Único de Saúde (SUS) para o Laboratório de Citogenética Humana e Genética Molecular (LaGene/Lacen/SES-GO) e Núcleo de Pesquisas Replicon (NPR). A análise foi realizada por citogenética convencional com bandeamento GTG, com o auxílio da utilização do Software IKAROS® (Metasystems Corporation Alemanha) para análise dos dados. Em todas as células analisadas foi observada uma conotação cariotípica de 47, XX, +15. Estudos recentes destacam que deleções, translocações não balanceadas, inversões, cromossomos derivativos e dicêntricos são mais frequentemente encontradas em pacientes com SMD, como as anomalias nas regiões a -7, del (5q), + mar, 8, del (7q), -5, del (20q), -17, -18, -Y, del (12p), -20. Por outro lado, existem poucos relatos de anomalias envolvendo o cromossomo 15 em pacientes com SMD, tornando necessária a realização de exames adicionais para confirmação como técnica de hibridação in situ por fluorescência (FISH).

O uso da ferramenta de análise cromossômica por microarranjo (CMA) para auxílio no diagnóstico do transtorno do espectro autista

A Análise Cromossômica por Microarranjo (CMA) é recomendada como primeiro teste genético para o diagnóstico de indivíduos com deficiência intelectual, TEA e anormalidades congênitas múltiplas. O objetivo do estudo foi demonstrar aplicação do CMA para contribuir com o diagnóstico de um paciente com indicação clínica de TEA. Probando do sexo feminino, 11 anos de idade, boa socialização, deficiência intelectual grave e com distúrbios motores e da fala, foi encaminhado ao NPR/PUC-GO. Foi realizado o cariótipo com bandeamento G, pesquisa de repetições CGG no gene FMR1 e CMA. Foi utilizado o chip GeneChip CytoScan HD® (Affymetrix,EUA) para identificação de CNVs e as análises dos dados foram realizadas pelo software Chas®2.0. O resultado do cariótipo foi 46, XX e o teste para X-frágil identificou < 45 repetições CGG em FMR1. Após a realização do CMA foi observado três CNVs de ganho nas regiões 2q12.2q12.3, 15q13.3 e Xp22.33 e duas CNVs de perda nas regiões 5p13.2 e 14q11.2. As CNVs de ganho 2q12.2q12.3 (240 Kb), 15q13.3 (440kb), envolveram os genes ST6GAL2 e CHRNA7, respectivamente, e foram identificados os genes NUP155 e WDR70 em 5p13.2 (330Kb). Estudos tem demonstrado a relação de CNV’s de ganho e de perda na região 15q11-q13, destacando a região 15q13.3 com fenótipos de TEA. 1% dos indivíduos com TEA apresentam duplicação herdada maternalmente associada a região de Prader-Willi/Angelman. Pequenas duplicações neste mesmo locus têm sido reportadas em estudos apresentando associação com TEA, comportamento repetitivo e atraso na linguagem, enquanto, duplicações maiores têm sido associadas com déficit cognitivo, características de autismo e convulsões. O gene CHRNA7 já foi relacionado ao fenótipo do TEA devido seu envolvimento com doenças neurológicas. Já foi demonstrado que alguns indivíduos portadores de TEA estão mais propensos a apresentarem CNVs e mutações pontuais. Portanto, a técnica de CMA que apresenta uma ampla cobertura genômica, mostrou-se eficiente na detecção de CNVs em loci associados ao TEA, contribuindo para auxiliar no diagnóstico deste probando. Adicionalmente, com uso do CMA CNVs com <10Mb que não são possíveis de serem detectadas pelo cariótipo, foram identificadas o que demonstra a importância desta técnica como primeiro teste de escolha para indivíduos com TEA.

Teste de Allium cepa em suplementos de creatina: Uma abordagem citogenotóxica

O uso de creatina difundiu entre atletas tanto amadores, quanto profissionais, com o objetivo de melhorar o desempenho em suas atividades. O consumo sem orientação de um profissional qualificado se tornou comum, pois acreditava-se ser isento de riscos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial citotóxico de suplemento a base de creatina usando o teste Allium cepa. Toda metodologia foi desenvolvida no NPReplicon da PUC-GO. Os bulbos das cebolas foram colocados para desenvolver raiz em água destilada até atingirem 1cm que foram retiradas para o controle negativo e, posteriormente, os bulbos foram expostos as concentrações de creatina de 10mg/mL, 15mg/mL e 30mg/mL. Após 24h de exposição, as raízes foram retiradas e coradas com orceína acética e as lâminas preparadas por esmagamento. Foram contados para cada concentração 3000 células para avaliar o índice mitótico, 3000 intérfases para observar a presença de micronúcleo e outras alterações citotóxicas, como células binucleadas e multinucleadas, e 300 metáfases e anáfases para observar erros de migração. Os dados foram analisados usando o teste de Kruskal Wallis. As frequências de células binucleadas foram 0,80, 1,27, 1,70 e 3,00 para o controle e concentrações de 10mg/mL, 15mg/mL e 30mg/mL, respectivamente. Ao comparar os parâmetros de células binucleadas entre o controle e as concentrações foi observado um resultado significativo (p<0,05) nas concentrações de 15 e 30mg/mL. As frequências de células que apresentaram erros de migração (metáfases e anáfases anormais) foram de 0,012, 0,021, 0,021 e 0,027 para o grupo controle,10mg, 15mg e 30mg, respectivamente, caracterizando a ação de microtúbulos despolimerizantes induzida pela exposição das células meristemáticas radiculares de Allium cepa às diferentes concentrações de creatina. O suplemento de creatina, nas condições testadas, induz danos citotóxicos por alterar a dinâmica do ciclo celular, caracterizado pelo aumento de células binucleadas e erros de migração relacionado ao aumento da concentração. Portanto, o suplemento de creatina causa um dano citotóxico e erros de migração ao realizar o teste de Allium cepa, e que esse dano é dose dependente. Recomenda-se a realização de outros testes mutagênicos, especialmente teste in vivo para confirma se o suplemento de creatina também causa danos em seres humanos.

Utilização do teste de micronúcleo para avaliação do potencial genotóxico do extrato etanólico de Brosimum gaudichaudii em eritrócitos de Astyanax sp

O Brosimum gaudichaudii é uma planta medicinal, nativa do Cerrado brasileiro, ocorrendo em outras regiões do Brasil é conhecida popularmente por inharé, algodão-do-campo e mama-cadela. Valorizada na indústria medicamentosa e na construção civil. Tem sido indicada para o tratamento de macha de pele e vitiligo devido as suas propriedades medicinais. No entanto, é necessário mais estudos que comprovem a segurança e eficácia de seus princípios ativos, mediante a utilização de ensaios mutagênicos e genotóxicos. O objetivo do presente estudo foi, analisar o potencial genotóxico do extrato de B. gaudichaudii utilizando o teste do micronúcleo em Astyanax sp após aprovação do Conselho de Ética no Uso de Animais. Foram obtidos 24 peixes da espécie Astyanax sp e aclimatados durante 12 dias, posteriormente, foram divididos em grupo de 3 em 8 aquários e expostos ao extrato etanólico nas concentrações de 5mg/L, 10mg/L e 20mg/L por 96 horas exceto o grupo controle. Em seguida, os animais foram eutanasiados por Xilocaína a 5% para a coleta das brânquias. As lâminas foram preparadas por esfregaço e coradas em solução de Giemsa a 4%, e analisadas sob microscopia de luz branca (AxioImager 2® Carl Zeiss – Alemanha) com objetiva de 100x. Foram analisados 1000 células no grupo exposto e grupo controle.  Após a realização do teste de Kruskall-Wallis, usando o BioEstat 5.0, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas (p>0,05) entre as frequências de micronúcleos e de alterações nucleares entre o grupo exposto e grupo controle. Porém, foi observado que quanto maior a concentração do extrato de B. gaudichaudii, maior foi o aumento nas médias das alterações nucleares totais e frequência de micronúcleo. Logo, não foi evidenciada atividade genotóxica e citotóxica para as concentrações testadas do extrato de Brosimum Gaudichaudii. Portanto, é necessário maiores investigações sobre as atividades mutagênicas e genotóxicas de plantas medicinais em especial do Brosimum gaudichaudii para o estabelecimento de doses seguras para consumo humano e animal.

Análise por Microarranjo no Probando com Transtorno do Espectro Autista com CNV de perda em 15q11-13 e CNV de ganho em 6p27 e 22q11.23

O transtorno do Espectro do Autista (TEA), é um grupo de condições caracterizadas por deficiências na interação e comunicação social e por padrões restritos e repetitivos de interesse ou comportamento. A colaboração de fatores genéticos para o TEA é evidente, porém, ainda são necessários estudos para definição dos diversos achados genéticos e dos genes de risco relacionados ao TEA. O presente estudo tem como objetivo relatar um caso de um indivíduo de 15 anos de idade, do sexo masculino, com indicação clínica para TEA que foi encaminhado ao NPReplicon da PUC Goiás. O probando apresenta isolamento social, episódios de pânico noturno durante o sono, atraso no desenvolvimento motor e da fala, alterações neurológicas em 3 sítios aracnóides a esquerda em região da fala confirmados por tomografia de crânio. Após exame físico foi observado pregas epicânticas, ptose palpebral e laringomalacia. A avaliação cariotípica revelou um cariótipo masculino sem alterações (46, XY), o teste de genotipagem para a Síndrome do X-Frágil apresentou < que 45 repetições, considerado dentro da normalidade. A Análise Cromossômica por Microarranjo (CMA) foi conduzida utilizando a matriz GeneChip® CytoScanHDTM (Affymetrix,EUA) revelou, um ganho na região 6p27, com 280 Kb, uma perda na região 15q11.2, com 100 Kb envolvendo o gene PWRN2 e um ganho na região 22q11.23, com 260 Kb. PWRN2 é um gene não codificante de proteína identificado na região da Síndrome de Prader Willi (PWS), entretanto, ainda não há relatos sobre sua contribuição. Variantes estruturais, são individualmente raras, mas juntas podem estar presentes em aproximadamente 4% dos casos de TEA. As CNVs mais significativas em TEA são deleções e duplicações 16p11.2, duplicações 7q11.23, duplicações 15q11-13, duplicações 1q21.1, deleções 3q29, deleções e duplicações 22q11.2. Alguns estudos revelaram fenótipos de TEA em pacientes com CNV’s de ganho e de perda na região 15q11-q13, destacando a região 15q13.3. Embora a região 15q11-q13 da Síndrome de Prader Willi já tenha sido relacionada com autismo, ainda são poucos os estudos que avaliam sintomas do autismo em PWS, por isso a importância de se ampliar a quantidade de estudos com TEA e validar as ferramentas genômicas atuais para um efetivo diagnóstico para TEA.

Diagnóstico de mosaicismo 45,X/46,XX em paciente com síndrome mielodisplásica: Relato de caso

A Síndrome Mielodisplásica (SMD) abrange um grupo de desordens hematopoiéticas heterogêneas de natureza clonal. A SMD tem vários graus de insuficiência medular, distintos níveis de citopenias no sangue periférico e displasias na diferenciação celular. Juntamente com as características clínicas da SMD podem ser observados algumas alterações cromossômicas no cariótipo, entre elas o mosaicismo. Um mosaico consiste em células geneticamente diferentes originadas de um único zigoto, resultado de um erro mitótico durante as primeiras divisões do blastômero ou em estágios posteriores, podendo resultar em euploidias e aneuploidias. Este estudo tem como objetivo analisar com citogenética convencional uma paciente encaminhada por um médico do serviço público de saúde do estado de Goiás para LaGene / Lacen / SES / GO em parceria com o Núcleo de Pesquisas Replicon da Pontifícia Universidade Católica de Goiás, em Goiânia. A paciente em questão possui 72 anos de idade, e foi diagnosticada com Leucopenia e Eritropenia, apresentava 6,5% de blastos na medula óssea (MO), não estava sob nenhum tratamento e não era exposta diretamente a agrotóxicos. Foram analisadas 100 metáfases com bandas GTG de cultura de linfócitos T em curto período, obtidas a partir de amostras de MO heparinizada, as quais foram previamente tratadas com soro fetal bovino e L-glutamina em meio RPMI, e posteriormente foi adicionado Colchicina. Das metáfases analisadas 90% apresentaram notação cariotípica 46,XX e 10% apresentava notação cariotípica 45,X. Há relatos de alterações no cromossomo X em pacientes com SMD e de mosaicismo envolvendo outros cromossomos, porém ainda não foi reportado na literatura trabalhos que descrevem esta síndrome e o mosaicismo envolvendo o cromossomo X, em razão disso, ressalta-se sempre a necessidade de mais estudos citogenéticos relacionados a esta condição para conhecer se este foi um caso isolado, ou se poderia ser um fator associado à SMD, bem como as outras alterações cromossômicas.

A importância do CMA na detecção de um ganho na região crítica de 2p25.3 em um paciente com deficiência intelectual e catarata congênita

Deficiência intelectual é definida como redução no desempenho intelectual, que se manifesta antes dos 18 anos de idade e está associada às limitações importantes no funcionamento cognitivo e adaptativo, afetando de 1 – 3 % da população em geral. A catarata congênita é uma das principais causas de deficiência visual durante a infância e é detectada nos primeiros três meses de vida após o nascimento. O objetivo do estudo foi relatar um caso de um paciente encaminhado para o Laboratório de Citogenética Humana e Genética Molecular – LaGene/Lacen/SES e Núcleo de Pesquisas Replicon – NPR/PUC/GO com indicação clínica de atraso no desenvolvimento neuropsicomotor e catarata congênita no qual foi realizada a técnica de Análise Cromossômica por Microarranjos. O DNA genômico foi isolado usando o GE HealthCare IllustraTM blood GenomicPrep Mini Spin Kit. A Análise Cromossômica por Microarranjos usando Affymetrix GeneChip® CytoScanHDTM revelou um ganho de 110 kb na região cromossômica 2p25.3 incluindo 2 genes (PXDN e MYT1L). O gene MYT1L pertence à família de fatores de transcrição neural-específicos (MYT1) e sua expressão está restrita às regiões distintas do cérebro e sendo notavelmente alta no cérebro fetal. Estudos mostram que a haploinsuficiência deste gene está relacionada ao aparecimento do sinal clínico da deficiência intelectual, mas foi observado que a expressão aumentada deste gene também pode acarretar a deficiência intelectual. O gene PXDN codifica peroxidasin, uma proteína que está localizada no retículo endoplasmático e é secretada dentro do espaço extracelular, sendo este gene expresso no endotélio corneano. Estudos mostram que mutações em PXDN comprometem a integridade da membrana basal da lente e da córnea, interrompendo a formação de colágeno IV. Mutações em PXDN causam opacificação da córnea, cataratas e outras anomalias oculares. A análise cromossômica por microarranjo foi uma importante ferramenta para detectar um ganho na região cromossômica 2p25.3 e identificar os genes envolvidos, sendo possível correlacionar o achado citogenômico com o fenótipo clínico do paciente. É importante fazer o aconselhamento genético para ajudar a compreender a causa genética do fenótipo da criança e fazer o cálculo de risco de recorrência, proporcionando à família uma melhora da qualidade de vida.

Avaliação de danos genômicos dos técnicos em radiologia pela análise de micronúcleos

Os técnicos em radiologia expostos ocupacionalmente à radiação ionizante (RI), estão sujeitos à diversos efeitos biológicos, com alterações genéticas radioinduzidas que podem levar a diversos danos genômicos. Estes podem ser quantificados pelo teste de micronúcleos, realizado em sangue periférico utilizado comumente nos casos de exposição recente às RI. Os micronúcleos (MN) decorrentes de aberrações cromossômicas instáveis apresentam-se como estruturas extra cromossômicas, resultantes de fragmentos ou de cromossomos inteiros que são perdidos ou não incluídos no núcleo principal das células filhas, localizados no citoplasma sem vínculo com o núcleo principal. A taxa de indução de MN está associada à dose absorvida pela pessoa exposta a RI. O objetivo deste trabalho foi avaliar a frequência de MN no grupo de técnicos em radiologia expostos ocupacionalmente à RI e comparar com a frequência no grupo controle (GC) correlacionando tempo de exposição e dose absorvida. O grupo exposto (GE) foi constituído por 5 técnicos em radiologia expostos ocupacionalmete, com idade entre 30 a 50 anos, com mais de 5 anos de tempo de serviço e ambos os sexos. O GC foi constituído por 5 indivíduos não expostos à RI, com idade e sexo semelhantes ao GE. Foram contadas 1000 células para cada caso, sob microscopia de luz branca, em objetiva 40X. Foi utilizado análise estatística descritiva para verificar a frequência de micronúcleos. A frequência de MN observada no GE foi de 0,005 e 0,002 no GC, indicando um aumento de ~ 3 vezes. As células binucleadas apresentaram um aumento 2,5 vezes maior no GE do que a observada no GC. A média aritmética das idades e sexo entre os grupos foi de 40,8 anos no GE e 40,4 no GC, com distribuição dos indivíduos de 40% de mulheres e 60% de homens. O GE apresenta uma frequência de MN aumentada com relação ao GC, o que reflete à possibilidade de que eles possam estar sofrendo as ações da exposição à radiação, podendo desencadear danos ao genoma. As causas podem ser investigadas, para a tomada de medidas preventivas como o uso obrigatório de EPIs, visando a detecção precoce danos que possam afetar a saúde do trabalhador.

Alteração cromossômica em paciente com mosaico 47,XXX e 45,X

A estabilidade do número e da morfologia dos cromossomos em qualquer organismos é fundamental para o seu desenvolvimento harmonioso. Alterações numéricas são correspondentes a perda ou ao acréscimo de cromossomos no cariótipo, sendo classificadas como explodias e aneuploidias. A trissomia do cromossomo X é uma aneuploidia, relacionada com a não disjunção durante o período meiótico, ocorrendo de 1 em 1000 nativivos. Neste caso, as células apresentam dois cromossomos X inativos durante a intérfase, apresentando dois corpúsculos de Barr. Sendo esta, a anormalidade cromossômica feminina mais comum, porém não resultante em uma síndrome especifica. A monossomia ocorre quando um dos cromossomos do par não está presente, formando uma constituição com 45 cromossomos. Sendo esta anormalidade relacionada com a Síndrome de Turner. A não disjunção e a perda cromossômica durante a anáfase, são mecanismos patogênicos que levam a monossomia do cromossomo X. O objetivo deste trabalho foi relatar um caso de uma paciente com indicação clinica para a Síndrome de Turner e caso de mosaicismo. A paciente, do sexo feminino, foi encaminhada pelo médico assistente ao LaGene (Laboratório de Citogenética Humana e Genética Molecular) em parceria com o Núcleo de Pesquisas Replicon, com indicação de síndrome de Turner e mosaicismo cromossômico para a realização do cariótipo. Após a assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, o cariótipo foi realizado mediante cultura de Linfócitos T a curto prazo (48 horas), bandeamento GTG com 550 bandas e análise das metáfases usando o software IKAROS® (Metasystem, German), sendo analisados um total de 30 células. O resultado da citogenética convencional apresentou um cariótipo de mosaico com 66% das células analisadas com trissomia do X (47,XXX) e 34 % com monossomia do X (45,X). Em geral, não se pode prever um fenótipo resultante nessas condições de Mosaicismo.

Avaliação de marcadores citogenéticos e genotóxicos em agentes de combate a endemias do Brasil Central ocupacionalmente expostos a pesticidas

A dengue é um enorme problema de saúde pública no Brasil, particularmente no estado de Goiás. A melhor maneira de evitar esta doença é eliminar os vetores do mosquito com a aplicação de pesticidas. Agentes de combate a endemias (ACEs) são os responsáveis pela aplicação dos pesticidas, tornando-se ocupacionalmente expostos a estes compostos. Vale ressaltar que além das avaliações clínicas usuais realizadas em indivíduos ocupacionalmente expostos a pesticidas, a análise de marcadores citogenéticos e de genotoxicidade são necessárias visando, principalmente, prevenir o aparecimento, a longo prazo, de doenças reconhecidamente associadas com a exposição estocástica a pesticidas, tais como o câncer. Neste contexto, investigamos os efeitos citogenéticos e genômicos causados pela exposição ocupacional experimentada por 200 ACEs. Foram avaliados os danos do DNA pelo ensaio cometa, dois genes GST (GSTM1 e GSTT1), responsáveis pela detoxificação de xenobióticos, por PCR em tempo real, a translocação t (14; 18), por hibridação fluorescente in situ (FISH) e um painel genético de expressão diferencial, de subgrupos de ACEs e do grupo controle, com a utilização da plataforma da Affymetrix, com o GeneChip® WT PLUS Reagent Kit. Foram identificados aumentos do dano do DNA nos ACEs em comparação com o grupo controle (7,832 ± 10,384 e 4,714 ± 3,835, respectivamente, p = 0,003), que não estava relacionado com o status sociodemográfico, estilo de vida e exposição ocupacional. No entanto, observou-se um aumento do dano do DNA relacionado ao genótipo GSTM1 positivo (p = 0,047). Além disso, a frequência da translocação t (14; 18) (p = 0,000) e danos ao DNA (p = 0,015), no sangue periférico dos ACEs, foram maiores nos indivíduos que relataram intoxicação aguda. O padrão de expressão de genes diferenciais mostrou um desequilíbrio na expressão de transcritos relacionados com o sistema imune, reação inflamatória, manutenção celular, apoptose, câncer de cabeça e pescoço e doença de Alzheimer. Assim, vale ressaltar a relevância do uso apropriado de equipamentos de proteção individual e cuidados durante o uso de pesticidas pelos ACEs, para evitar doenças a longo prazo.

Identification of 1q21.1 microduplication by microarray analysis in a boy with intellectual disability

Chromosomal 1q21.1 region is structurally complex with a presence of large paralogous segmental duplications that make this region susceptible to non-allelic homologous recombination causing a spectrum of recurrent rearrangements, including deletions and duplications. Chromosome 1q21.1 Duplication Syndrome (MIM612475) is a rare genomic disorder caused by microduplications of an approximately 1.35 Mb and includes at least 12 genes. This syndrome has been associated with variable phenotypes including intellectual disability, autism, dysmorphic features, macrocephaly, congenital heart anomalies or normal phenotype. Herein, we report the first case of a boy who presented intellectual disability, behavior disorder, clinodactyly, facial dysmorphism such as frontal bossing and hypertelorism, and low-set ears with paternal inherited 1q21.1 microduplication in Central Brazil. Karyotyping at > 550 band resolution showed a male karyotype (46,XY). Chromosomal Microarray Analysis (CMA) using GeneChip® CytoScanHDTM array revealed paternal inherited 1.92 Mb microduplication at 1q21.1q21.2 (145,895,746-147,819,294) x3, encompassing 13 morbid genes (NBPF10, HYDIN2, NBPF12, PRKAB2, FMO5, CHD1L, BCL9, ACP6, GJA5, GJA8, GPR89B, NBPF11, and NBPF8). Duplication at 1q21.1 region has been reported in phenotypically affected individuals and apparently normal carriers. We detected microduplication at 1q21.1 in an affected boy who his father is asymptomatic. CHD1L gene has been involved with chromatin remodeling as well as DNA damage response and chromatin remodeling has been implicated in developmental and intellectual disability disorders. The HYDIN2 gene, a paralogous segment of the primary ciliary dyskinesia-associated gene HYDIN is exclusively expressed in the brain, and dosage sensitivity of HYDIN2 gene was responsible for the variation in head circumference. NBPF10, NBPF12, NBPF11 and NBPF8 genes are member of the neuroblastoma breakpoint family (NBPF) and copy number variations involving these genes have been implicated in a number of developmental and neurogenetic diseases. The CMA was a powerful and efficient method to identify at the first time in Central Brazil the 1q21.1 microduplication in a boy with intellectual disability and dysmorphic features. Furthermore, it is recommended the family to do genetic counseling to provide information and help to understand about the penetrance and variable expressivity related to this syndrome, the familial implications of genetic contribution to disease and the chance of disease recurrence.

Genotoxic and mutagenic effects of Atrazine Atanor 50 SC on Dendropsophus minutus Peters, 1872 (Anura: Hylidae) developmental larval stages

The potential mutagenic and genotoxic effects of the herbicide atrazine were investigated in different developmental stages of Dendropsophus minutus tadpoles. These animals were exposed to 4 nominal concentrations of atrazine (2.25, 4.5, 9, and 18 mg/L) and 40 mg/L of Cyclophosphamide as a positive control, for 96 h. Negative controls were also added to the experiment. The tadpoles were divided into three groups according to Gosner's developmental stages, namely GS 25-33 as premetamorphic, GS 36-39 as prometamorphic, and GS 42-43 as metamorphic climax. Our results showed that the premetamorphic and metamorphic stages were more sensitive than the prometamorphic stage to the herbicide. A comet assay and micronucleus test for the sensitive stages demonstrated DNA damage in a concentration-dependent curve. Although a dose-response effect was not observed for the prometamorphic stage, a statistically significant difference was found between the treatment of 18 mg/L and the negative control. Moreover, the highest concentration of atrazine showed both the largest amount of DNA damage and the highest micronucleus frequency regardless of the developmental stage of D. minutus. In conclusion, atrazine was genotoxic and mutagenic for D. minutus in a dose-sensitive manner, dependent on larval developmental stages. Considering the prometamorphic stages showed no dose-response effect to atrazine, we suggest caution when using this stage in biomonitoring studies in order to avoid false negative results. Amphibians have been proven to be useful bioindicators, and we suggest replicating biomonitoring studies using different species to represent ecosystems' environmental impacts.

DNA damage in peripheral blood lymphocytes and association with polymorphisms in the promoter region of the CYP2E1 gene in alcoholics from Central Brazil

DNA damage caused by the accumulation of bio-products generated in the biotransformation of ethanol to acetaldehyde mediated by the CYP2E1 enzyme has been studied. To evaluate DNA damage in peripheral blood lymphocytes and the possible association with polymorphisms in the promoter region of the CYP2E1 gene, we performed a case-control study including 75 alcoholics and 59 individuals who consume alcohol socially. Alcoholics were previously diagnosed by the Psychosocial Care Center - Alcohol and Drugs (CAPS A/D) in the city of Goiania, Goias state, Central Brazil. DNA damage was evaluated by comet assay. The analysis of the rs3813867, rs2031920, and rs2031921 polymorphisms in the promoter region of CYP2E1 gene was performed by Sanger sequencing. Men older than 35 years old were the most common alcoholics. We found increased DNA damage in the case group, compared to the control group (p < 0.001). Alcoholics who were heterozygous in the rs3813867, rs2031920, and rs2031921 polymorphisms showed higher DNA damage (tail length and olive tail moment), compared to individuals with the homozygous non-mutated allele. Previous studies have shown that polymorphisms in the promoter region of the CYP2E1 gene could cause higher CYP2E1 transcriptional activity, increasing enzyme activity compared with nondrinkers, indicating that the presence of the mutated allele (heterozygous or homozygous) may be associated with higher alcohol metabolic rates and therefore show increased acetaldehyde levels after alcohol consumption, which then can exert its carcinogenic effect.

Evaluating genotoxic risks in Brazilian public health agents occupationally exposed to pesticides: a multi-biomarker approach

This is the first study demonstrating genotoxic effects and whole transcriptome analysis on community health agents (CHAs) occupationally exposed to pesticides in Central Brazil. For the transcriptome analysis, we found some genes related to Alzheimer's disease (LRP1), an insulin-like growth factor receptor (IGF2R), immunity genes (IGL family and IGJ), two genes related to inflammatory reaction (CXCL5 and CCL3), one gene related to maintenance of cellular morphology (NHS), one gene considered to be a strong apoptosis inductor (LGALS14), and several transcripts of the neuroblastoma breakpoint family (NBPF). Related to comet assay, we demonstrated a significant increase in DNA damage, measured by the olive tail moment (OTM), in the exposed group compared to the control group. Moreover, we also observed a statistically significant difference in OTM values depending on GSTM1 genotypes. Therefore, Brazilian epidemiological surveillance, an organization responsible for the assessment and management of health risks associated to pesticide exposure to CHA, needs to be more proactive and considers the implications of pesticide exposure for CHA procedures and processes.

Antimutagenic, Antigenotoxic, and Anticytotoxic Activities of Silybum Marianum [L.] Gaertn Assessed by the Salmonella Mutagenicity Assay (Ames Test) and the Micronucleus Test in Mice Bone Marrow

Silymarin (SM), a standardized extract from Silybum marianum (L.) Gaertn., is composed mainly of flavonolignans, and silibinin (SB) is its major active constituent. The present study aimed to evaluate the antimutagenic activities of SM and SB using the Ames mutagenicity test in Salmonella Typhimurium, as well as their anticytotoxic and antigenotoxic activities using the mouse bone marrow micronucleus test. To assess antimutagenicity, Salmonella Typhimurium strains were treated with different concentrations of SM or SB and the appropriate positive control for each strain. To assess antigenotoxicity and anticytotoxicity, Swiss mice were treated with different concentrations of SM or SB and mitomycin C (MMC). The results showed that SM was not significantly effective in reducing the number of frameshift mutations in strain TA98, while SB demonstrated significant protection at higher doses (P < 0.05). Regarding strain TA 100, SM and SB significantly decreased mutagenicity (point mutations) (P < 0.05). The results of the antigenotoxic evaluation demonstrated that SM and SB significantly reduced the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE) (P < 0.05). The results also indicated that SM and SB significantly attenuated MMC-induced cytotoxicity (P < 0.05). Based on these results, both SM and SB presented antimutagenic, antigenotoxic, and anticytotoxic actions.

Aconselhamento Genético: Análise e Contribuições a partir do Modelo de Aconselhamento Psicológico

O Aconselhamento Genético (AG) constitui um processo de investigação do diagnóstico de doenças genéticas. Este estudo de caso objetivou a análise de um modelo de AG. A coleta de dados foi realizada por meio de entrevista semiestruturada e da observação de uma sessão de AG. Os participantes foram profissionais biomédicos e a consulente de uma criança com diagnóstico de síndrome do duplo Y. Verificou-se que o AG envolve uma relação intersubjetiva complexa. Percebeu-se, nos dois polos da relação – profissional e consulente-familiar –, os aspectos emocionais (angústia, temor, culpas etc.) e defensivos (identificação, racionalização etc.) referidos na literatura das crises vitais. A análise do processo de AG indicou: 1) dissonância entre a teoria do AG e a ação do profissional; 2) fixação (defensiva) ao protocolo do AG; 3) uso de linguagem técnica dificultando contato e acolhimento do consulente; e, 4) tempo de compreender considerado na dimensão cronológica e não lógico. Infere-se que os fatores afetivos (angústia, temor, culpas etc.) e a defesa psíquica (identificação, racionalização) restringiram a comunicação do diagnóstico comprometendo o acolhimento e esclarecimento do contexto vital do consulente. Conclui-se que o modelo de AG poderia se enriquecer com a experiência do modelo de aconselhamento psicológico no que se refere ao manejo de crises vitais e no trabalho em equipes multidisciplinares.

Screening for intellectual disability using high-resolution CMA technology in a retrospective cohort from Central Brazil

Intellectual disability is a complex, variable, and heterogeneous disorder, representing a disabling condition diagnosed worldwide, and the etiologies are multiple and highly heterogeneous. Microscopic chromosomal abnormalities and well-characterized genetic conditions are the most common causes of intellectual disability. Chromosomal Microarray Analysis analyses have made it possible to identify putatively pathogenic copy number variation that could explain the molecular etiology of intellectual disability. The aim of the current study was to identify possible submicroscopic genomic alterations using a high-density chromosomal microarray in a retrospective cohort of patients with otherwise undiagnosable intellectual disabilities referred by doctors from the public health system in Central Brazil. The CytoScan HD technology was used to detect changes in the genome copy number variation of patients who had intellectual disability and a normal karyotype. The analysis detected 18 CNVs in 60% of patients. Pathogenic CNVs represented about 22%, so it was possible to propose the etiology of intellectual disability for these patients. Likely pathogenic and unknown clinical significance CNVs represented 28% and 50%, respectively. Inherited and de novo CNVs were equally distributed. We report the nature of CNVs in patients from Central Brazil, representing a population not yet screened by microarray technologies.

A non-syndromic intellectual disability associated with a de novo microdeletion at 7q and 18p, microduplication at Xp, and 18q partial trisomy detected using chromosomal microarray analysis approach

BACKGROUND

Chromosome abnormalities that segregate with a disease phenotype can facilitate the identification of disease loci and genes. The relationship between chromosome 18 anomalies with severe intellectual disability has attracted the attention of cytogeneticists worldwide. Duplications of the X chromosome can cause intellectual disability in females with variable phenotypic effects, due in part to variations in X-inactivation patterns. Additionally, deletions of the 7qter region are associated with a range of phenotypes.

RESULTS

We report the first case of de novo microdeletion at 7q and 18p, 18q partial trisomy, microduplication at Xp associated to intellectual disability in a Brazilian child, presenting a normal karyotype. Karyotyping showed any chromosome alteration. Chromosomal microarray analysis detected a de novo microdeletion at 18p11.32 and 18q partial trisomy, an inherited microdeletion at 7q31.1 and a de novo microduplication at Xp22.33p21.3.

CONCLUSIONS

Our report illustrates a case that presents complex genomic imbalances which may contribute to a severe clinical phenotypes. The rare and complex phenotypes have to be investigated to define the subsets and allow the phenotypes classification.

Do GSTT1 and GSTM1 polymorphisms influence intoxication events in individuals occupationally exposed to pesticides?

This study evaluated the variability of GSTM1 and GSTT1 polymorphisms in individuals occupationally exposed to pesticides in ten Goias municipalities that present intense agricultural activity. We evaluated blood samples of 235 individuals, which 120 were rural workers occupationally exposed to pesticides and 115 formed the control group, analyzing GST polymorphisms by quantitative polymerase chain reaction (qPCR).The exposed group consisted of 111 men and nine women only getting an average of 39 ± 9 years. These workers were from ten rural municipalities situated at Goias state. It was found that 18 % of the exposed individuals had the GSTT1 null genotype and 49 % had the GSTM1 null genotype, and 10 % had both null genotypes. Data as intoxication (42 %), use of Personal Protection Equipment (PPE; 52 %) and if the worker prepared the pesticide (7 %), or if just applied the pesticide (22 %) or if the worker prepared and applied (71 %) have all been correlated with genetic polymorphisms. There were no statistically significant differences between the GSTM1 and GSTT1 polymorphisms between control and exposed groups. Finally, we could not associate a null GSTT1 or null GSTM1 polymorphisms or both to intoxication events caused by pesticides, but instead we presented the importance to use PPE to prevent such harm, once we found a statistically significant association between the use of PPE and events of intoxication (p ≤ 0.001).

Assessment of DNA damage in Brazilian workers occupationally exposed to pesticides: a study from Central Brazil

We evaluated 41 rural workers occupationally exposed to pesticides and 32 subjects as a control group, using the micronucleus (MN) and the comet assay. For the comet assay, we evaluated the peripheral blood, and for the MN, we sampled cells from the oral epithelium. Damage to DNA was measured by tail length, % DNA in tail (% tail), olive tail moment (OTM), and tail moment (TM). The exposed group presented an 8× increase in MN frequency, when compared to the control group (p <0.05). When we contrasted the MN frequencies between the individuals that use and do not use personal protective equipment, we found a mean of 7.5 MN (57 % variance) and 12.1 MN (130 % variance), respectively. The binucleated cells were 0.04 and 0.005, in the exposed and control groups, respectively, indicating 8× increase in the number of binucleated cells, when comparing the groups (p <0.05). In the comet assay, we demonstrated statistically significant differences in three parameters (% DNA, OTM, and TM) indicating that the rural workers presented high levels of genomic damages. Our results indicate that occupational exposure to pesticides could cause genome damage in somatic cells, representing a potential health risk to Brazilian rural workers that deal constantly with agrochemicals without adequate personal protection equipment.

The effect of low-dose exposure on germline microsatellite mutation rates in humans accidentally exposed to caesium-137 in Goiânia

A serious radiological accident occurred in 1987 in Goiânia, Brazil, which lead to extensive human and environmental contamination as a result of ionising radiation (IR) from caesium-137. Among the exposed were those in direct contact with caesium-137, their relatives, neighbours, liquidators and health personnel involved in the handling of the radioactive material and the clean-up of the radioactive sites. The exposed group consisted of 10 two-generation families, totalling 34 people. For each exposed family, at least one of the progenitors was directly exposed to very low doses of γ-IR. The control group consisted of 215 non-irradiated families, composed of a father, mother and child, all of them from Goiânia, Brazil. Genomic DNA was purified using 100 μl of whole blood. The amplification reactions were prepared according to PowerPlex® 16, following the manufacturer's instructions. Genetic profiles were obtained from a single polymerase chain reaction amplification. The exposed group had only one germline mutation of a paternal origin in the 'locus' D8S1179 and the observed mutation presented a gain of only one repeat unit. In the control group, 11 mutations were observed and the mutational events were distributed in five loci D16S539, D3S1358, FGA, Penta E and D21S11. The mutation rates for the exposed and control groups were 0.006 and 0.002, respectively. There was no statistically significant difference (P = 0.09) between the mutation rate of the exposed and control groups. In conclusion, the quantification of mutational events in short tandem repeats can provide a useful system for detecting induced mutations in a relatively small population.

Oral squamous cell carcinoma versus oral verrucous carcinoma: an approach to cellular proliferation and negative relation to human papillomavirus (HPV)

Human papillomavirus (HPV) has been cited as a possible initiating agent in the pathogenesis of oral cancer. However, the literature tends to be both controversial and inconclusive about the prevalence of HPV and its potential for proliferation in oral squamous cell carcinoma (SCC). The aim of this study was to investigate the cellular proliferation and the presence of HPV in SCC and verrucous carcinoma (VC). Forty-seven samples of SCC were selected and divided into three groups: 39 SCC, 8 VC, and 9 of normal mucosa (control-CT). Quantitative analyses of all groups showed a greater expression of PCNA, followed by Ki-67 and cyclin B1. A significant difference was observed in cyclin B1 expression in the SCC group compared with VC. PCNA, Ki-67, and cyclin B1 were statistically significant when comparing the SCC and CT groups. However, when SCC and VC were compared, there was no difference in Ki-67 expression. Our results showed that only cyclin B1 had an association with histological grade, and that poorly differentiated tumors presented a higher expression of cyclin B1. Therefore, considerable differences in the cellular proliferation between SCC and VC were observed, and no correlation with HPV was established, since all samples were negative for HPV.

[Clinico-epidemiological aspects associated with penile cancer]

The general objective of this article is to review the current literature regarding the epidemiology, biological behavior and risk factors for penile cancer development, such as HPV infection. Phimosis and chronic irritation related to poor hygiene are commonly associated with penile cancer, whereas neonatal circumcision reduces the relative risk for the disease. There is strong evidence that HPV types 16 and 18 are associated with penile carcinoma in as many as 50% of cases. Patients with penile lesions should undergo physical examination, which is often sufficient to diagnose and to define tumor stagging, as well as contributes to decision-making regarding therapeutical approaches and case management.

[Human papillomavirus and public health: cervical cancer prevention]

The present study aimed to evaluate the applicability of an educational booklet that contained information for the general population about promotion and prevention of infections and neoplasic process caused by the human papillomavirus (HPV). The study was arranged in two phases. First, the booklet was given to 200 volunteers in the city of Goiânia, Goiás State. The applicability of the booklet was evaluated without the necessity of proving former knowledge. In the second phase, a detailed analysis of the data was made and the booklet revealed applicable. Then, the educational material was published and 2000 copies were distributed in a social event held by the Pontifícia Universidade Católica de Góias in the city of Goiânia. In the event, the booklet raised the interest of the general public and gave the volunteers a chance to participate in a study that investigated the presence of the HPV in the genital microbiote. The booklet proved to be applicable and reached its objective to inform and prevent. However, it's necessary to promote and improve campaigns to the population about the HPV and its relations with the neoplasic process.

Mutagenic and genotoxic effects of cis-(dichloro)tetraammineruthenium(III) chloride on human peripheral blood lymphocytes

Chemotherapeutic agents play an important role in cancer treatment mostly due their systemic action on human organism allowing access to liquid tumors and even metastases. Among these drugs, ruthenium compounds have been showing promising results to treat tumors and represent an important development of new antitumor therapy. This study presents the evaluation of cis-(dichloro)tetraammineruthenium(III) chloride, cis-[RuCl(2)(NH(3))(4)]Cl, genotoxic effects using human peripheral blood lymphocytes cultured in vitro. Mitotic index (MI), chromosome aberrations (CA), and DNA damage using the comet assay were analyzed. MI in human peripheral blood lymphocyte cultures treated with 1, 10, 100, and 1,000 microg mL(-1) cis-[RuCl(2)(NH(3))(4)]Cl were 5.9%, 4.6%, 3.9%, and 0%, respectively. Doxorubicin chloridate was used as the positive control. CA derived from 1, 10, and 100 microg mL(-1) concentrations were defined as spontaneous when compared with the negative control, and at the concentration of 1,000 microg mL(-1), the cell cycle was inhibited (IM = 0%). Results obtained for the comet assay using cis-[RuCl(2)(NH(3))(4)]Cl suggest that this compound has no genotoxic activity against cultured human peripheral blood lymphocytes.

Carcinoma epidermóide do pênis: considerações epidemiológicas, histopatológicas, influência viral e tratamento cirúrgico

O carcinoma epidermóide do pênis, embora raro em países desenvolvidos, está associado à alta morbidade decorrente da própria doença e/ou de seu tratamento. O perfil social, econômico e cultural dos pacientes com carcinoma peniano dificulta o diagnóstico precoce, o tratamento e o seguimento dos enfermos. Os diferentes sistemas de estadiamento e a falta de padronização de condutas clínicas contribuem para vieses na avaliação individual dos casos e resultam em dificuldades na abordagem terapêutica. Não existem estudos prospectivos, randomizados e com amostragem suficiente que permitam estabelecer a conduta mais adequada nos diversos estádios da enfermidade. Algumas dúvidas referentes ao manejo das regiões inguinais permanecem ainda sem resposta. Neste contexto, merecem maior atenção os pacientes com ausência de linfonodos inguinais suspeitos, porém com tumores profundos e de alto grau histológico, o que caracteriza risco intermediário de doença oculta. Vários pacientes são submetidos à linfadenectomia desnecessariamente, enquanto uma parcela dos casos com doença inguinal oculta é colocada em vigilância, retardando-se o tratamento. Avanços nas técnicas de imunohistoquímica e biologia molecular têm permitido identificar o papel de vírus epiteliotrópicos, como o papilomavírus humano (HPV), na etiologia e prognóstico do carcinoma peniano. Estudos multicêntricos deveriam ser realizados na tentativa de identificar as principais variáveis de prognóstico do carcinoma epidermóide peniano, possibilitando assim uma melhor abordagem clínica destes tumores.

O Papilomavírus Humano: um fator relacionado com a formação de neoplasias

Os estudos realizados nos últimos anos, com o auxílio de novas tecnologias de detecção viral, permitem-nos considerar o Papilomavírus Humano (HPV) como o agente causal do câncer do colo de útero. Além da interação com as regiões genitais, outros sítios anatômicos têm sido acometidos pelo HPV, tendo destaque as regiões da cabeça e pescoço. Esse vírus infecta tanto as mucosas quanto os tecidos cutâneos, podendo ser classificado segundo seu tropismo como mucosotrópicos ou cutaneotrópicos. Quanto à sua capacidade de causar lesões malignas ou benignas, pode ser dividido em HPV de alto e baixo risco oncogênico. O potencial carcinogênico do HPV é relacionado a duas proteínas virais, E6 e E7, as quais são capazes de interagir com proteínas que regulam o ciclo celular e que atuam como supressoras de tumores, como a p53 e pRb. Essa interação provoca a degradação e inativação das proteínas celulares, o que conduziria a transformação, imortalização celular, e posteriormente, a formação de neoplasias.

Genotipagem de Papiloma Vírus Humano em paciente com papilomatose laríngea recorrente

Os HPVs são vírus de DNA circular de fita dupla medindo cerca de 8000pb. Vários estudos têm demonstrado que o HPV é o agente causal de tumores benignos, como papilomas, verrugas comuns e condilomas. Com o avanço das técnicas de detecção molecular, o genoma do HPV tem sido freqüentemente identificado em células neoplásicas malignas de origem epitelial, passando-se a associar o HPV a alguns tumores epiteliais, principalmente ao carcinoma cervical. Recentemente, diversas pesquisas se concentraram na tentativa de associar a infecção por HPVs aos cânceres de cabeça e pescoço. O presente relato de caso consiste na avaliação de uma paciente com história de papilomatose recorrente na laringe. Uma criança com sete anos de idade, do sexo feminino, foi atendida há dois anos com queixas de desconforto na garganta e disfonia. Os vários procedimentos clínicos indicaram presença de papilomas na laringe e o histopatológico acusou presença de coilocitose, achado sugestivo da infecção por HPV. Assim, a paciente foi submetida à retirada cirúrgica dos papilomas. Das peças cirúrgicas foi obtido DNA total, usado na investigação molecular, por PCR, para detecção do genoma de HPV. Desta forma, foi confirmada a presença do HPV do tipo 11, corroborando os achados de outros autores que argumentam que a ocorrência latente do HPV11 tem participação na evolução dessa patologia em crianças.