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A síndrome de deleção 22q11.2 (SD22q11) (OMIM #188400/ #192430), também conhecida como síndrome Velocardiofacial e síndrome de DiGeorge, é considerada uma doença genética bastante comum. Com uma prevalência estimada de um para cada 2.000-6.000 nascimentos, essa síndrome representa, atualmente, uma das principais causas conhecidas de cardiopatia congênita1. Sabe-se que a região q11.2 do cromossomo 22 apresenta um rearranjo não usual, com regiões de repetições de baixo número de cópias que, durante a meiose, predispõem a um erro de pareamento entre os cromossomos e, consequentemente, um
Este estudo tem como objetivo verificar a incidência de duplicação 22q11.2 em uma amostra de pacientes com cardiopatia congênita, internados em uma unidade de tratamento intensivo (UTI) cardiológica de um hospital pediátrico no Brasil.
A amostra foi constituída por pacientes hospitalizados por cardiopatia congênita na UTI cardiológica do Hospital da Criança Santo Antônio (HCSA/ CHSCPA), Rio Grande do Sul, Brasil, durante o período de um ano. Foram incluídos somente indivíduos internados pela primeira vez nessa UTI. Os pacientes foram alocados de forma prospectiva e consecutiva, correspondendo aos pacientes presentes no estudo realizado por Rosa e cols.1, que avaliou a incidência da SD22q11 por meio do cariótipo de alta resolução por bandas GTG (550 bandas) e técnica de hibridização
A análise pela técnica de FISH foi realizada a partir do material fixado utilizado para análise cariotípica. Nesses experimentos, fez-se uso da sonda de DNA comercialmente disponível
Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Instituição.
Da amostra inicial de 235 pacientes que haviam sido hospitalizados pela primeira vez na UTI cardiológica, 28 deles não foram incluídos no estudo ou por motivo de óbito (n = 11) ou por receberem alta hospitalar antes da avaliação (n = 4), ou ainda pelo fato dos pais optarem em não participar do trabalho (n = 13). Dos 207 indivíduos restantes, em três a avaliação cariotípica não pôde ser realizada.
Assim, dos 204 pacientes que compuseram a amostra final, 29 (14,2%) apresentavam anormalidades cromossômicas. Nenhuma dessas alterações, contudo, envolvia uma duplicação da região 22q11.2. Do total de pacientes, em 198 pôde ser realizada a técnica de FISH, sendo que em 4 deles (2%) a microdeleção 22q11.2 foi detectada. Não foram observados casos de microduplicação 22q11.2, nem pela análise das placas metafásicas nem dos núcleos interfásicos.
A técnica de FISH é um método que integra o uso da citogenética clássica com a genética molecular, possibilitando a identificação de regiões cromossômicas específicas por meio do uso de sondas de DNA marcadas com fluorocromos. A sonda
Alguns autores têm especulado que, provavelmente, a duplicação 22q11.2 possa ser subdiagnosticada, devido tanto à sua grande variabilidade clínica como a dificuldades técnicas2-8. A maior parte das duplicações é microscópica (microduplicações) e, desta forma, escapam à análise cromossômica de rotina. Além disso, o estudo pela técnica de FISH de metáfases é inadequado para excluir a duplicação 22q11.2, sendo que a avaliação de núcleos interfásicos é necessária para que se obtenha um diagnóstico acurado2,3,7. Uma possível explicação para isso é que o menor nível de condensação da cromatina nos núcleos interfásicos permite uma melhor discriminação dos dois sinais fluorescentes próximos, evidenciados nos casos de duplicação, ao contrário do que acontece nas metáfases, onde os cromossomos mostram-se mais condensados, dando a impressão da presença de apenas um sinal5.
Apesar de muitos dos casos de duplicação terem sido identificados em testes de triagem para pacientes com suspeita de SD22q112,4,7, parece haver somente uma sobreposição parcial entre os fenótipos de ambas as condições3-5. Defeitos cardíacos, especialmente do tipo conotruncal, são frequentes entre pacientes com a SD22q11. Por outro lado, a síndrome é tida como uma das causas conhecidas mais frequentes de cardiopatia congênita, com uma frequência que oscila entre 1-19%1. Em nosso trabalho, esse índice foi de 2%, sendo que não houve casos de duplicação 22q11.2. Defeitos cardíacos têm sido descritos em um quinto dos pacientes com essa duplicação (nesta contagem, foram considerados também relatos apresentados na forma de resumo, os quais incluíam um paciente com coarctação de aorta; um com insuficiência mitral e aórtica; um com tetralogia de Fallot; e um com defeito cardíaco desconhecido)5,6. A
Entretanto, essa frequência de defeitos cardíacos, como anteriormente colocado, pode representar um viés, pois muitos dos pacientes com duplicação foram identificados a partir de amostras de indivíduos com suspeita de SD22q11. Isso é condizente com as baixas frequências ou mesmo a ausência de pacientes com a duplicação entre indivíduos com achados clínicos da SD22q112,6. Sivertsen e cols.9, por exemplo, também não encontraram nenhum caso de duplicação 22q11.2 entre 169 pacientes com fenda palatina, um achado frequente na SD22q11 (neste estudo, a frequência da deleção foi de 1,2%). Talvez a melhor caracterização clínica desses pacientes tenha sido realizada por Ou e cols.4 que, após a avaliação por meio da técnica de hibridização genômica comparativa por microarranjos (aCGH) de 7.000 casos referenciados por diversas indicações clínicas, verificaram a presença de duplicações 22q11.2 em 19 pacientes. Estes se caracterizaram, principalmente, por um fenótipo leve e altamente variável que incluiu dismorfias craniofaciais (como fendas palpebrais oblíquas para cima, raiz nasal achatada e larga, micrognatia, orelhas rotadas posteriormente e fossetas pré-auriculares) e de membros (como clinodactilia de quintos dedos das mãos e prega palmar única), atraso no desenvolvimento neuropsicomotor e de fala, déficit auditivo e transtornos comportamentais. Alterações cardíacas foram observadas somente em um paciente (ver
Apesar de nossos achados limitarem-se a uma população de indivíduos portadores de cardiopatia congênita, hospitalizados em uma UTI cardiológica, eles, em adição aos resultados já descritos na literatura, indicam que, muito possivelmente, o fenótipo dos indivíduos com a duplicação 22q11.2 relatado não seja representativo desta condição. Defeitos cardíacos parecem, ao contrário do que ocorre nos pacientes com a SD22q11, não ser um achado maior nesses indivíduos.
Agradecemos à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela bolsa de estudos recebida.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi financiado pelo programa de Pós-graduação em Patologia da UFCSPA, University of Colorado Denver (EUA) e CAPES.
Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Rafael Fabiano Machado Rosa, Tatiana Roman e Giorgio Adriano Paskulin pela Programa de Pós-graduação em Patologia da Unversidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA).
Giorgio Adriano Paskulin Genética Clínica UFCSPA Rua Sarmento Leite, 245/403 - Centro 90050-170 - Porto Alegre, RS - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 12/01/09; revisado recebido em 21/05/09; aceito em 22/06/09.
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The 22q11.2 deletion syndrome (del22q11 syndrome) (OMIM #188400/ #192430), also known as Velocardiofacial syndrome and DiGeorge syndrome, is considered a very common genetic disease. With an estimated prevalence of 1:2,000-6,000 live births, this syndrome currently represents one of the main known causes of congenital cardiopathy1. It is known that the region q11.2 of chromosome 22 presents a non-usual rearrangement, with regions of low-copy number repeats which, during meiosis, predispose to a pairing error between the chromosomes and, consequently, to an unequal crossing-over, which can lead to a deletion (del22q11) or a duplication of the q11.2 rgion2-4. The latter condition was recently identified and has been characterized by an extremely variable phenotypic spectrum, which includes the presence, among many abnormalities, of congenital cardiac defects4-6. However, the actual frequency of these malformations is still unknown in individuals with the 22q11.2 duplication, as well as the frequency of this duplication in patients with congenital cardiopathy3.
This study aims at verifying the incidence of the 22q11.2 duplication in a sample of patients with congenital cardiopathy, admitted at a cardiology Intensive Care Unit (ICU) of a pediatric hospital in Brazil.
The sample consisted of patients hospitalized due to congenital cardiopathy in a cardiology ICU of Hospital da Crianca Santo Antonio (HCSA/ CHSCPA), state of Rio Grande do Sul, Brazil, during a one-year period. Only individuals being admitted for the first time at this ICU were included in the study. The patients were prospectively and consecutively allocated, corresponding to the patients present in the study carried out by Rosa et al1, which assessed the incidence of del22q11 through high-resolution GTG-banding karyotype analysis (550 bands) and fluorescent in situ hybridization (FISH) technique. The first assessment was carried out in an Axioskop Zeiss microscope, through the analysis of 25 metaphase plaques for each patient. In cases suspected of mosaicism, 100 plaques were used.
The analysis through FISH technique was carried out on the fixed material used for karyotype analysis. In these experiments, a commercially available DNA probe was used (DiGeorge/VCFS Region Probe (TUPLE 1) (Vysis, Abbott Molecular Inc.), through a standard co-denaturation protocol. In each case, 20 metaphase plaques and 100 interphase nuclei were analyzed in an epifluorescence microscope (Zeiss Axio Imager M1), equipped with Texas Red, FITC, DAPI, double and triple filters. In cases suspected of mosaicism, 30 metaphase plaques and 500 interphase nuclei were used in the analysis. Incomplete metaphases, very close to each other and with a high background signal were excluded from the analysis. The same was done with ruptured interphase nuclei, worn out by the chemical treatment, overlapped or with an important background signal. The present study was approved by the Ethics Commitee of our Institution.
Of the initial sample of 235 patients that had been hospitalized for the first time at the cardiologic ICU, 28 were excluded from the study due to death (n=11) or hospital discharge before the assessment (n=4) or due to the refusal of the parents in participating in the study (n=13). Of the remaining 207 individuals, the karyotype analysis could not be carried out in 3.
Therefore, of the 204 patients in the final sample, 29 (14.2%) presented chromosomal abnormalities. None of these alterations, however, involved a duplication of the 22q11.2 region. Of the total number of patients, the FISH technique could be performed in 198 of them and in 4 of them (2%), the 22q11.2 microdeletion was detected. No cases of 22q11.2 microduplication were observed, neither at the analysis of the metaphase plaques, nor at the interphase nuclei analysis.
The FISH technique is a method that integrates the use of classic cytogenetics with molecular genetics, allowing the identification of specific chromosomal regions through the use of DNA probes labeled with fluorochromes. The TUPLE1 probe, used in the present study, recognizes the homonymous gene as well as the microsatellites D22S553, D22S609, and D22S942 located within the region commonly deleted in the del22q11 syndrome. This region also corresponds to the usually duplicated one because, as it was mentioned before, a chromosome pairing error followed by a recombination of the 22q11.2 region can lead to either the loss or the duplication of parts of this chromosomal segment. In theory, these events should occur with equal frequency. However, reports of the 22q11.2 duplication syndrome have been quite rare in comparison with the del22q11 syndrome4-6.
Some authors have speculated that, probably, the 22q11.2 duplication is being underdiagnosed, due to its great clinical variability and technical difficulties2-8. Most of the duplications are microscopic (microduplications) and thus, they escape detection at the routine chromosomal analysis. Moreover, the study of metaphases using the FISH technique is inadequate to rule out the 22q11.2 duplication and the assessment of the interphase nuclei is necessary to obtain an accurate diagnosis2,3,7. A possible explanation for that fact is that the lower level of chromatin condensation in interphase nuclei allows a better discrimination of the two close fluorescent signals, evidenced in cases of duplication, differently from what occurs in metaphases, where the chromosomes are more condensed, giving the impression of the presence of a single signal5.
Although many cases of duplication have been identified in screening tests for patients with suspected del22q11 syndrome2,4,7, there seems to be only a partial overlap between the phenotypes of both conditions3-5. Cardiac defects, especially of conotruncal type, are frequently seen among patients with del22q11 syndrome. On the other hand, the syndrome is considered one of the most frequent known causes of congenital cardiopathy, with a frequency that ranges from 1-19%1. In the present study, this frequency was 2% and there were no cases of 22q11.2 duplication. Cardiac defects have been described in 1/5 of patients with this duplication (regarding this total number, we also considered reports presented as Abstracts, which included a patient with aortic coarctation; one with mitral and aortic insufficiency; one with Tetralogy of Fallot and one with an unknown cardiac defect)5,6.
However, this cardiac defect frequency, as mentioned before, can represent a bias, as many of the patients with the duplication were identified in samples of individuals with suspected del22q11 syndrome. This is in agreement with the low frequencies or even the lack of patients with the duplication among the individuals with clinical findings of del22q11 syndrome2,6. Sivertsen et al9, for instance, did not find any case of 22q11.2 duplication, among 169 patients with cleft palate, a frequent finding in del22q11 syndrome (in this study, the frequency of deletion was 1.2%). Perhaps the best clinical characterization of these patients was made by Ou et al4 who, after performing the evaluation of 7,000 cases, referred due to several clinical indications, using the comparative genomic hybridization by microarray (aCGH), verified the presence 22q11.2 duplication in 19 patients. These patients were mainly characterized by a mild and highly variable phenotype that included craniofacial (upslanting palpebral fissures, flattened and wide nasal root, micrognathia, posteriorly rotated ears and preauricular pits) and limb dysmorphism (such as fifth finger clinodactyly and single palmar crease), delayed neuropsychomotor and speech development, hearing deficit and behavioral disorders. Cardiac alterations were observed in only one patient (see
Although our findings are limited to a population of individuals with congenital cardiopathy, admitted at a cardiology ICU, they, in addition to others previously published in the literature, indicate that very possibly, the phenotype of individuals with the reported 22q11.2 duplication is not representative of this condition. Cardiac defects do not seem to be a major finding in these individuals, contrarily to what occurs in patients with the del22q11 syndrome.
We thank CAPES (Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel) for the scholarship received.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was funded by UFCSPA, University of Colorado Denver (USA) and CAPES.
This article is part of the thesis of master degree submitted by Rafael Fabiano Machado Rosa, Tatiana Roman e Giorgio Adriano Paskulin, from Programa de Pós-graduação em Patologia da Unversidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA).
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Correspondencia
El síndrome de deleción 22q11.2 (SD22q11) (OMIM #188400/ #192430), también conocido como síndrome Velocardiofacial y síndrome de DiGeorge, es considerado una enfermedad genética bastante común. Con una prevalencia estimada de uno a cada 2.000-6.000 nacimientos, este síndrome representa actualmente una de las principales causas conocidas de cardiopatía congénita1. Se sabe que la región q11.2 del cromosoma 22 presenta un rearreglo no usual, con regiones de repeticiones de bajo número de copias que, durante la meiosis, predisponen a un error de apareamiento entre los cromosomas y, por consiguiente, un
Este estudio tiene como objetivo verificar la incidencia de duplicación 22q11.2 en una muestra de pacientes con cardiopatía congénita, internados en una unidad de tratamiento intensivo (UTI) cardiológica de un hospital pediátrico en Brasil.
La muestra estuvo constituida por pacientes hospitalizados por cardiopatía congénita en la UTI cardiológica del Hospital da Criança Santo Antônio (HCSA/CHSCPA), Rio Grande do Sul, Brasil, durante el período de un año. Se incluyeron sólo individuos internados por primera vez en esa UTI. Los pacientes se dispusieron en forma prospectiva y consecutiva, correspondiendo a los pacientes presentes en el estudio realizado por Rosa et al1, que evaluó la incidencia de la SD22q11 por medio de cariotipo de alta resolución por bandas GTG (550 bandas) y técnica de hibridación
El análisis por la técnica de FISH se realizó a partir del material fijado utilizado para análisis cariotípico. En estos experimentos se usó la sonda de ADN disponible comercialmente
Este trabajo fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Institución.
De la muestra inicial de 235 pacientes que había sido hospitalizados por primera veza en la UTI cardiológica, 28 de ellos no fueron incluidos en el estudio, sea por motivo de óbito (n = 11) o por recibir alta hospitalaria antes de la evaluación (n = 4), o incluso por el hecho de los padres haber optado por no participar en el trabajo (n = 13). De los 207 individuos restantes, en tres no se pudo realizar la evaluación cariotípica.
Así, de los 204 pacientes que componían la muestra final, 29 (14,2%) presentaban anormalidades cromosómicas. Con todo, ninguna de esas alteraciones involucraba una duplicación de la región 22q11.2. Del total de pacientes, en 198 se pudo realizar la técnica de FISH, detectándose en 4 de ellos (2%) microdeleción 22q11.2. No se observaron casos de microduplicación 22q11.2, ni por análisis de las placas metafásicas ni de los núcleos interfásicos.
La técnica de FISH es un método que integra el uso de la citogenética clásica con la genética molecular, posibilitando la identificación de regiones cromosómicas específicas por medio del uso de sondas de ADN marcadas con fluorocromos. La sonda
Algunos autores especulan que, probablemente, la duplicación 22q11.2 pueda ser subdiagnosticada debido tanto a su gran variabilidad clínica como a dificultades técnicas2-8. La mayor parte de las duplicaciones es microscópica (microduplicaciones), y de esta forma escapan al análisis cromosómico de rutina. Además de ello, el estudio por la técnica de FISH de metáfisis es inadecuado para excluir la duplicación 22q11.2, siendo que la evaluación de núcleos interfásicos es necesaria para obtener un diagnóstico preciso2,3,7. Una posible explicación para ello es que el menor nivel de condensación de la cromatina en los núcleos interfásicos permite una mejor discriminación de las dos señales fluorescentes próximas, evidenciadas en los casos de duplicación, al contrario de lo que sucede en las metáfisis, donde los cromosomas se muestran más condensados, dando la impresión de la presencia de sólo una señal5.
A pesar de que muchos de los casos de duplicación se hayan identificado en test de selección para pacientes con sospecha de SD22q112,4,7, sólo parece haber una sobreposición parcial entre los fenotipos de ambas condiciones3-5. Defectos cardíacos, especialmente del tipo conotruncal, son frecuentes en pacientes con la SD22q11. Por otro lado, el síndrome es considerado una de las causas conocidas más frecuentes de cardiopatía congénita, con una frecuencia que oscila entre 1-19%1. En nuestro trabajo, este índice fue del 2%, sin casos de duplicación 22q11.2. Se han descrito defectos cardíacos en un quinto de los pacientes con esa duplicación (en este conteo se consideraron también relatos presentados en forma de resumen, los cuales incluían un paciente con coartación de aorta; uno con insuficiencia mitral y aórtica; uno con tetralogía de Fallot; y uno con defecto cardíaco desconocido)5,6. La
Sin embargo, esta frecuencia de defectos cardíacos, como se dijo anteriormente, puede representar un sesgo, pues muchos pacientes con duplicación se identificaron a partir de muestras de individuos con sospecha de SD22q11. Esto concuerda con las bajas frecuencias o incluso la ausencia de pacientes con la duplicación entre individuos con hallazgos clínicos de la SD22q112,6. Sivertsen et al9, por ejemplo, tampoco encontraron ningún caso de duplicación 22q11.2 entre 169 pacientes con paladar hendido, hallazgo frecuente en la SD22q11 (en este estudio la frecuencia d ela deleción fue del 1,2%). Tal vez la mejor caracterización clínica de estos paciente haya sido realizada por Ou et al4 que, después de la evaluación por medio de la técnica de hibridación genómica comparativa por microarreglos (aCGH) de 7.000 casos referenciados por diversas indicaciones clínicas, verificaron la presencia de duplicaciones 22q11.2 en 19 pacientes. Éstos se caracterizan, principalmente, por un fenotipo leve y altamente variable que incluye dismorfias craneofaciales (como fisuras palpebrales oblicuas hacia arriba, raíz nasal achatada y ancha, micrognatia, rotación posterior de la oreja y fosetas preacuriculares) y de miembros (como clinodactilia de quintos dedos de la manos y pliegue palmar único), retraso en el desarrollo neuropsicomotor y del habla, déficit auditivo y trastornos de comportamiento. Sólo en un paciente se observaron alteraciones cardíacas (ver
A pesar de que nuestros hallazgos se limitaron a una población de individuos portadores de cardiopatía congénita hospitalizados en una UTI cardiológica, éstos, además de los resultados ya descritos en la bibliografía, indican que muy posiblemente el fenotipo de los individuos con la duplicación 22q11.2 relatado no sea representativo de esta condición. Defectos cardíacos parecen, al contrario de lo que ocurre en los pacientes con la SD22q11, no ser un hallazgo mayor en esos individuos.
Agradecemos a la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior (CAPES, por su sigla en portugués) por la beca de estudios recibida.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio fue financiado por el programa de Postgrado en Patología de la UFCSPA, University of Colorado Denver (EEUU) y CAPES.
Este artículo forma parte de la disertación de Maestría de Rafael Fabiano Machado Rosa, Tatiana Roman y Giorgio Adriano Paskulin por el Programa de Postgrado en Patología de la Unversidad Federal de Ciencias de la Salud de Porto Alegre (UFCSPA).