Distrofia musculară congenitală cu ficat gras și cataractă cu debut infantil cauzată de TRAPPC11 mutații: lărgirea fenotipului

Abstract

fundal

Particulele de proteine de transport (TRAPP) sunt un complex multiproteic implicat în traficul de reticul endoplasmatic la Golgi. Pește zebră cu o mutație în TRAPPC11 ortolog a arătat hepatomegalie cu steatoză și defecte în dezvoltarea sistemului vizual. În oameni, TRAPPC11 mutații au fost raportate în doar trei familii care prezintă distrofie musculară a membrelor-centurii (LGMD) sau miopatie cu tulburări de mișcare și dizabilitate intelectuală.

Metode

Am testat genele distrofiei musculare folosind secvențierea generației următoare și am efectuat analize moleculare și biochimice asociate la un pacient cu ficat gras și cataractă, pe lângă slăbiciunea musculară cu debut infantil.

Rezultate

Am identificat primul pacient asiatic cu TRAPPC11 mutații. Patologia musculară a demonstrat modificări distrofice tipice, iar biopsia hepatică a evidențiat steatoză. Pacientul a purtat mutații heterozigoice compuse ale unui simț raportat anterior și o mutație nouă la locul de îmbinare. Schimbarea site-ului de îmbinare a produs două transcripții aberant-spliced care au fost prezise pentru a duce la schimbarea cadrelor translaționale și proteine trunchiate. Proteina TRAPPC11 de lungime completă a fost nedetectabilă la imunoblotare.

Concluzie

Acest raport extinde fenotipul TRAPPC11-opatia, deoarece pacientul a prezentat următoarele: (1) fenotip distrofie musculară congenitală, mai degrabă decât LGMD; (2) steatoză și cataractă cu debut infantil, ambele neobservate la pacienții raportați anterior; dar (3) fără ataxie sau mișcare anormală, indicând în mod clar că TRAPPC11 joacă un rol fiziologic în mai multe țesuturi la om.

fundal

Prezentarea cazului

Caracteristici clinice și patologice

Fata chineză Han, în vârstă de 8 ani, care locuiește în Taiwan, născută din părinți non-consanguini, a fost găsită incapabilă să se ridice la vârsta de 1 an. Cronologia etapelor de dezvoltare de până atunci nu a fost amintită de părinți. A început să meargă independent la vârsta de 1 an și 6 luni și a căzut ușor. La vârsta de 2 ani, s-a observat întârzierea vorbirii, deoarece nu putea vorbi niciun cuvânt semnificativ, deși putea înțelege și urma ordine simple. Cataracta bilaterală a fost, de asemenea, găsită la aceeași vârstă. Istoria nașterii ei a fost lipsită de evenimente și nu a existat o istorie relevantă a familiei. Cu toate acestea, reabilitarea nu a arătat o îmbunătățire marcată a vorbirii și a funcțiilor motorii. La vârsta de 3 ani și 6 luni, niveluri ridicate de transaminaze au fost găsite imediat înainte de operația de cataractă. Ulterior a fost identificat un nivel ridicat de creatin kinază (CK), rezultând o trimitere către un miolog pediatric. Examenul fizic a arătat o lordoză ușoară, semnul pozitiv al lui Gowers cu mersul vâslitor și scăderea reflexelor profunde ale tendonului, precum și hepatomegalie. Nu s-a observat nici ataxie, nici mișcare anormală. Biochimia sângelui a indicat faptul că nivelurile de AST (180 UI/L; normal Fig. 1

Imagistica creierului și a mușchilor. A Volumul de substanță albă periventriculară ușor redus cu ventriculii în formă unghiulară a fost prezentat la RMN cerebral (fler ponderat T2). b Mușchii fesieri au fost cel mai afectați la CT muscular, așa cum indică săgețile. (R dreapta, L stânga)

Datorită nivelurilor ridicate persistente de AST/ALT și hepatomegalie, s-a efectuat biopsie hepatică și a relevat acumularea excesivă de lipide în celulele hepatice, sugestivă a steatohepatitei (Fig. 2a). Biopsia musculară a bicepsului brahilor a evidențiat modificări distrofice cu fibre necrotice și regenerante împrăștiate și fibroză endomizială moderată (Fig. 2b) și picături de lipide ușor crescute în citoplasma fibrelor musculare pe colorarea roșu ulei O în comparație cu controlul asociat vârstei ). Nu s-a arătat nicio anomalie notabilă în imunohistochimie folosind anticorpii împotriva C-terminal, N-terminal și domeniul de bază al distrofinei (Novocastra Lab.), Alfa-, beta-, delta- și gamma- sarcoglicani (Novocastra Lab.), Alfa - (Upstate) și beta-distroglicani (Novocastra Lab.), Merosină (Chemicon International), colagen VI (ICN Biomedicals, Inc), dysferlin (Novocastra Lab.), Caveolin-3 (Transduction Lab.) Și emerin (Novocastra Lab .). În următorii 4 ani următori, slăbiciunea ei musculară a rămas staționară. Până în prezent, nu au fost găsite probleme cardiace sau respiratorii.

Patologia ficatului și a mușchilor. A Colorarea hematoxilinei și eozinei (H&E) a biopsiei hepatice a arătat o acumulare marcată de lipide în concordanță cu steatohepatita. (dimensiunea bară 20 μm) H&E și roșu ulei O colorarea mușchiului biopsiat a arătat o modificare distrofică (b) și acumularea ușoară de lipide (c). (bara de dimensiune 50 μm pentru b și 20 μm pentru c)

Analize moleculare și proteice

Analize moleculare și proteice. A Secvențierea Sanger a confirmat mutațiile heterozigoice compuse c.661-1G> T și c.2938G> A în TRAPPC11. b Analiza ADNc-ului mușchiului scheletic flancând exonii 6 și 7 din TRAPPC11 au prezentat două transcripții mutante (1 și 2) în plus față de ampliconul normal de 234-bp. c Romanul c.661-1G> Mutația site-ului splice are ca rezultat două transcripții mutante; mutantul 1 cu un exon trunchiat 7 și mutantul 2 atât cu exonul trunchiat 7, cât și cu un exon criptic în intronul 6, ambele fiind prezise pentru a provoca schimbarea tradițională a cadrelor, p.Leu240Alafs * 10 și respectiv p.Leu240Valfs * 7. Aminoacizii modificați sunt cu caractere aldine. d Analiza proteinelor utilizând mușchiul biopsiat a relevat absența proteinei TRAPPC11 la 130 kDa, în timp ce TRAPPC2 și tubulina erau comparabile cu mușchiul de control

Discuţie

Am demonstrat că noua mutație a site-ului splice c.661-1G> T are ca rezultat două transcrieri aberante diferite, prevăzute să producă două proteine trunchiate. Absența unei proteine TRAPPC11 de lungime completă prin analiza Western blot sugerează posibilitatea ca mutația Gly980Arg să destabilizeze proteina, ceea ce a fost arătat și în raportul anterior care descrie Gly980Arg într-o manieră homozigotă sau poate îmbunătăți degradarea acesteia [6].

Concluzii

Colectiv, acest studiu lărgește fenotipul TRAPPC11-opatie. Deși mecanismul detaliat care cauzează stocarea intracelulară a lipidelor în ficat este încă necunoscut, fenotipul pacientului din acest studiu indică în mod clar că TRAPPC11 joacă un rol fiziologic în mai multe țesuturi la om, inclusiv ficatul, mușchii, ochiul, creierul și osul. Acest lucru se poate datora afectării funcțiilor TRAPPC11 în mai multe căi de trafic de membrană sau alte procese.

Consimţământ

Consimțământul informat scris a fost obținut de la mama pacientului pentru publicarea acestui raport de caz și a oricăror imagini însoțitoare. O copie a consimțământului scris este disponibilă editorilor acestui jurnal, la cerere.

Abrevieri

transporta particule proteice

distrofia musculară a membrului-centurii

proteină membranară asociată lizozomului

distrofia musculară congenitală

Referințe

Kim YG, Raunser S, Munger C, Wagner J, Song YL, Cygler M și colab. Arhitectura complexului multisubunitar TRAPP I sugerează un model pentru legarea veziculelor. Celulă. 2006; 127: 817-30.

Wendler F, Gillingham AK, Sinka R, Rosa-Ferreira C, Gordon DE, Franch-Marro X și colab. Un ecran de interferență cu ARN la nivelul genomului identifică două componente noi ale căii secretoare a metazoanelor. EMBO J. 2010; 29: 304-14.

Scrivens PJ, Noueihed B, Shahrzad N, Hul S, Brunet S, Sacher M. C4orf41 și TTC-15 sunt componente TRAPP de mamifere cu rol într-un stadiu incipient în traficul ER-Golgi. Mol Biol Cell. 2011; 22: 2083-93.

Sadler KC, Amsterdam A, Soroka C, Boyer J, Hopkins N. Un ecran genetic în peștele zebră identifică mutanții vps18, nf2 și foie gras ca modele ale bolii hepatice. Dezvoltare. 2005; 132: 3561-72.

Gross JM, Perkins BD, Amsterdam A, Egaña A, Darland T, Matsui JI și colab. Identificarea mutanților de inserție pește zebră cu defecte în dezvoltarea și funcția sistemului vizual. Genetica. 2005; 170: 245-61.

Bögershausen N, Shahrzad N, Chong JX, von Kleist-Retzow JC, Stanga D, Li Y și colab. Mutațiile recesive TRAPPC11 provoacă un spectru al bolii de distrofie musculară a centurii membrelor și miopatie cu tulburări de mișcare și dizabilitate intelectuală. Sunt J Hum Genet. 2013; 93: 181-90.

Scrivens PJ, Shahrzad N, Moores A, Morin A, Brunet S, Sacher M. TRAPPC2L este o proteină nouă, foarte conservată, care interacționează cu TRAPP. Trafic. 2009; 10: 724-36.

Haynes RL, Billiards SS, Borenstein NS, Volpe JJ, Kinney HC. Leziune axonală difuză în leucomalacia periventriculară, determinată de markerul apoptotic fractin. Pediat Res. 2008; 63: 656-61.

Alam GCA, Sahu WCS. Imagistica prin rezonanță magnetică în evaluarea leucomalaciei periventriculare. MJAFI. 2010; 66: 374-80.

Steenweg NE, Vanderver A, Blaser S, Bizzi A, de Koning TJ, Mancini GMS și colab. Recunoașterea modelului de rezonanță magnetică în tulburările hipomielinizante. Creier. 2010; 133: 2971-82.

Dupuis N, Fafouri A, Bayot A, Kumar M, Lecharpentier T, Ball G, și colab. Deficitul de Dymeclin cauzează microcefalie postnatală, hipomelinare și defecte ale traficului de la reticul la Golgi la șoareci și oameni. Hum Mol Genet. 2015; 24: 2771-83.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut parțial de grantul de cercetare intramurală (26-7, 26-8) pentru tulburări neurologice și psihiatrice ale NCNP, subvenții de cercetare în domeniul științelor sănătății și muncii pentru cercetare cuprinzătoare asupra persoanelor cu dizabilități (H25-Shinkei Kin-Ippan-004) și Proiect de cercetare practică pentru bolile rare/intractabile (H26-Itaku (Nan) -Ippan-081) de la Agenția Japoneză pentru Cercetare și Dezvoltare Medicală, AMED. WZ este susținut de Fondul de burse de stat de la China Scholarship Council (CSC_201406105045). MS este susținut de Institutele Canadiene de Cercetare în Sănătate, Consiliul de Cercetări în Științe Naturale și Inginerie din Canada și Fundația Canada pentru Inovare și este membru al rețelei Groupe de Recherche Axé sur la Structure des Protéines (GRASP).

Informatia autorului

Afilieri

Departamentele de Pediatrie, Spitalul Universitar Medical Kaohsiung, Universitatea Medicală Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan

Wen-Chen Liang, Hsiang-Hung Shih și Yuh-Jyh Jong

Departamentul de Medicină de Laborator, Spitalul Universitar Medical Kaohsiung, Universitatea Medicală Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan

Departamentul de Pediatrie, Școala de Medicină, Colegiul de Medicină, Universitatea de Medicină Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan

Wen-Chen Liang și Hsiang-Hung Shih

Institutul Absolvent de Medicină, Colegiul de Medicină, Universitatea de Medicină Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan

Departamentul de Cercetări Neuromusculare, Institutul Național de Neuroștiințe, Centrul Național de Neurologie și Psihiatrie, Tokyo, Japonia

Wenhua Zhu, Satomi Mitsuhashi, Satoru Noguchi, Megumu Ogawa și Ichizo Nishino

Departamentul de dezvoltare a medicinii genomului, Centrul medical al genomului, Centrul Național de Neurologie și Psihiatrie, Tokyo, Japonia

Wenhua Zhu, Satomi Mitsuhashi, Satoru Noguchi și Ichizo Nishino

Departamentul de Neurologie, Spitalul Huashan, Universitatea Fudan, Shanghai, China

Departamentul de Biologie, Universitatea Concordia, Montreal, QC, H4B 1R6, Canada

Departamentul de Anatomie și Biologie Celulară, Universitatea McGill, Montreal, QC, H3A 2B2, Canada

Departamentul de Știință și Tehnologie Biologică, Colegiul de Știință și Tehnologie Biologică, Universitatea Națională Chiao Tung, Hsinchu, Taiwan

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

autorul corespunzator

Informatii suplimentare

Interese concurente

Autorii declară că nu au interese concurente.

Contribuțiile autorilor

Wen-Chen Liang și Wenhua Zhu au contribuit în mod egal la această lucrare.