Genetic study of eight Egyptian patients with pycnodysostosis: identification of novel CTSK mutations and founder effect

This is the first Egyptian study with detailed clinical and orodental evaluation of eight patients with pycnodysostosis and identification of four mutations in CTSK gene with two novel ones and a founder effect.

INTRODUCTION

Pycnodysostosis is a rare autosomal recessive skeletal dysplasia due to mutations in the CTSK gene encoding for cathepsin K, a lysosomal cysteine protease.

METHODS

We report on the clinical, orodental, radiological, and molecular findings of eight patients, from seven unrelated Egyptian families with pycnodysostosis.

RESULTS

All patients were offspring of consanguineous parents and presented with the typical clinical picture of the disorder including short stature, delayed closure of fontanels, hypoplastic premaxilla, obtuse mandibular angle, and drum stick terminal phalanges with dysplastic nails. Their radiological findings showed increased bone density, acro-osteolysis, and open cranial sutures. Mutational analysis of CTSK gene revealed four distinct homozygous missense mutations including two novel ones, c.164A>C (p. K55T) and c.433G>A (p.V145M). The c.164A>C (p. K55T) mutation was recurrent in three unrelated patients who also shared similar haplotype, suggesting a founder effect.

CONCLUSION

Our findings expand the mutational spectrum of CTSK gene and emphasize the importance of full clinical examination of all body systems including thorough orodental evaluation in patients with pycnodysostosis.

Pycnodysostose: à propos d’un cas

La pycnodysostose est une maladie osseuse génétique très rare associant une ostéocondensation, un syndrome dysmorphique et un retard de croissance. Rappeler les anomalies phénotypiques, les signes radiologiques, la prise en charge thérapeutiques et évolutifs de la Pycnodysostose chez un enfant de 11 ans. Enfant de 11 ans, a été réferé par son dentiste pour évaluation de son état clinique. Il est de parents consanguin de premier degré, qui présentait depuis l'âge de 3 ans des fractures spontanées à répétition. L'examen trouvait un syndrome dysmorphique fait de bosse frontale, fontanelle antérieure persistante, micrognathie, malformations des doigts, malposition dentaire, ongles incurvées, thorax asymétrique, attitude scoliotique du rachis dorsal, avec retard statural important (-4DS). Les radiographies du squelette montraient une densification des os de la base du crâne, une persistance de la fontanelle antérieure, une malposition dentaire, une densification diaphysaire et métaphysaire des os longs prédominants au niveau des membres inférieurs avec présence des cals vicieux et des phalanges grêles des mains. L'ostéodensitométrie était normale. Devant les signes cliniques et les manifestations radiologiques, le diagnostic retenu est une pycnodysostose. Un conseil génétique a été proposé pour la famille ainsi qu'une prise en charge dentaire et orthopédiques. La pycnodysostose est une entité rare de diagnostic parfois difficile et tardif, elle pose un problème du diagnostic avec l'ostéoporose. Le traitement est essentiellement préventif des fractures et des caries dentaires.