Cromossomo X Frágil Pediátrico

Introdução ao cromossoma X frágil em crianças O cromossomo X frágil, também conhecido como síndrome do X frágil (síndrome do frágil, SXF), é uma doença hereditária alogênica ligada ao cromossomo X de caráter incompleto, porque o braço curto Xq27.3 do cromossomo X do paciente apresenta uma fratura frágil. Nomeado após o ponto. O FXS é um distúrbio mental familiar com manifestações clínicas de retardo mental, face especial, testículos gigantes, orelhas grandes e linguagem e comportamento anormais. Conhecimento básico A proporção de doença: 0,0052% Pessoas suscetíveis: crianças Modo de infecção: não infecciosa Complicações: epilepsia

Causa do cromossomo X frágil na infância

(1) Causas da doença

A ocorrência do sítio frágil no final do cromossomo X pode estar relacionada à deficiência de fosfato de desoxitimidina durante o anabolismo do DNA, enquanto o sítio frágil é um segmento rico em DNA.Quando a desoxitimidina-fosfato é reduzida, a desoxitimidina O trifosfato é reduzido de modo que este segmento não se dobra firmemente durante a mitose, e mesmo rachaduras ou quebras parecem exibir fragilidade.

Estudos anteriores sobre cromossomos X frágeis focaram principalmente em níveis citogenéticos, com o aprofundamento da pesquisa em biologia molecular e a descoberta de algumas leis genéticas especiais na doença, a classificação das partes frágeis, a herança especial dos cromossomos X frágeis. Muitos avanços importantes foram feitos na pesquisa sobre seu mecanismo de produção, e alguns novos conceitos e teorias foram formados para permitir que as pessoas compreendam a doença a partir de um novo nível e perspectiva.

Classificação de partes frágeis: 1 parte frágil hereditária (h-fra), também conhecida como parte frágil rara, 2 parte frágil de tipo estrutural (c-fra), também conhecida como parte frágil tipo comum.

As características genéticas do cromossomo X frágil: No passado, seu padrão genético típico era herança recessiva ligada ao X. Nos últimos anos, seu padrão genético é muito complicado e possui uma lei genética especial que é completamente diferente da doença genética geral: 1 é através de machos sem fenótipo anormal Os portadores, também conhecidos como transmissão explícita (NP), não apresentam anormalidades em suas filhas X frágeis, 2 na família fra (X), os pacientes masculinos com retardo mental respondem por cerca de 20%, a taxa de isolamento é de 0,4, 3 fragilidade fenotípica anormal Entre os filhos de X, a taxa de isolamento é de 0,5, a fragilidade X de 4 mulheres fenotípicas é da mãe, não do pai, 5 cerca de 35% das portadoras têm retardo mental, 6NP do sexo masculino, frágil X, genótipo mãe geral Todos eram normais, e o risco de anormalidade fenotípica em pacientes com PN do sexo masculino era menor, 7 quase todas as mães com síndrome do X frágil tinham X frágil, 8 tinham diferentes graus de aparência nos irmãos.

Várias hipóteses sobre o mecanismo de produção: 1 hipótese de inserção de fator móvel, 2 hipótese de amplificação sequencial de poli-purina / polipirimidina, 3 hipótese de recombinação e amplificação de seqüência de DNA rica em pirimidina, 4 hipóteses de pré-mutação pré-estabilidade; Hipótese do efeito do gene da repressão cromossômica.

Jacobs et al acreditam que os genes do citoplasma de germoplasma masculino e feminino podem ter a mesma frequência de mutação, e todos são transmitidos para baixo.Pacientes com cromossomo X frágil podem ser passados ​​para o pai ou mãe através de dois estágios de mutação genética, mas o fenótipo mãe ou mãe Normalmente, fra (X) muitas vezes não é detectado no sangue periférico, e quando suas células germinativas são novamente mutadas e passadas para a criança ou fêmea, um portador paciente ou feminino positivo ao fra (X) é produzido, Sutherland Tem sido apontado que não há produtos gênicos anormais ou falta de certos produtos em pacientes com cromossomo X frágil.Não há base no presente, e o verdadeiro mecanismo de ocorrência de sítios frágeis ainda está para ser mais estudado.

(dois) patogênese

O sítio frágil (FRAXA) na região Xq27.3 de pacientes com cromossomo X frágil é uma característica citogenética típica.Em 1993, o cDNA do gene codificador do cromossomo X frágil foi clonado, e o número de cópias n na estrutura (CGG) n foi considerado normal. Quando 52 é amplificado para ≥230, é a base molecular da patogênese de pacientes com cromossomo X frágil.A estrutura anormalmente amplificada (CGG) n está localizada no exon 1 da região translacional do gene FMR-I.Até agora, as mutações missense e deleções do gene FMRI são conhecidas. Os portadores de mutantes também exibem os mesmos sintomas clínicos de mutações dinâmicas no gene FMRI, indicando que os pacientes com síndromes clínicas do cromossomo X frágil têm um alto grau de heterogeneidade genética, complicando ainda mais o diagnóstico genético desses pacientes e seus familiares.

1. Citogenética: O braço longo do cromossomo X 27.3 carrega uma parte sensível ao folato associada ao cromossomo X frágil.Essa parte pode ser mostrada como uma fratura frágil após tratamento especial, por isso é chamada de parte frágil, e o cromossomo com uma parte frágil é chamado Cromossomos frágeis foram encontrados nas partes frágeis de 26 cromossomos, sendo que apenas a parte frágil da região X27-X28 do cromossomo X (FRAXA) está associada a doenças hereditárias, enquanto outras partes frágeis não relacionadas à doença são denominadas partes frágeis comuns.

O mecanismo de sítios X-frágeis não é totalmente compreendido, acredita-se que esteja relacionado com o processo anabólico do DNA .. Descobriu-se que o tratamento com ácido citosólico ou uma dose mais elevada de 5-fluorouracil (5-FU) pode causar nucleosídeos de timidina. A parte sintética é inibida e a estrutura do cromossomo pode causar rachaduras ou quebras em partes específicas.

2. Estrutura, transcrição e tradução do gene FMR-I: O gene para o cromossomo X frágil é chamado de retardamento mental X frágil-I (FMR-I), localizado na região Xq27.3, no genoma. Ele abrange 38kb e consiste em 17 exons e 16introns O mRNA do gene FMR-I é 4.4kb, codificando uma proteína frágil inteligente para trás (FMRP) com um peso molecular de 69-70kDa e 596 aminoácidos. Esta é uma proteína de ligação ao RNA que é expressa em uma variedade de tecidos no corpo.

O exon do gene FMR-I é pequeno (51-196 pb), mas o intron é maior, o tamanho médio é de 2,2 kb, e o intron 1 é de cerca de 9,9 kb.Existem vários tipos de gene FMR-I envolvidos no gene. As formas múltiplas de splicing transcricional dos éxons 10, 12, 14, 15 e 17, em que os éxons 12 e 14 estão envolvidos, geralmente resultam na perda de todo o éxon, mas apenas naqueles envolvendo os éxons 10, 15 e 17. A seqüência parcial na extremidade 5 'destes três exons é perdida, porque há um sinal conservado concatenado na extremidade 5' de cada um dos três exons, e a emenda pós-transcricional ocorre nesta posição, resultando nestes três A sequência parcial na extremidade 5 'do exon é perdida.

3. Mutação dinâmica do gene FMR-I: Há uma região de repetição de trinucleotídeos CGG na extremidade 5 'do gene FMR-I O número de repetições da estrutura CGG em indivíduos normais é polimórfico, variando de 6 a 52 vezes, com uma média de Trinta vezes, o mais comum (CGG) 28 na população chinesa, nos pacientes com FXS, o número de cópias CGG é geralmente> 200, e mais de 1000 vezes A causa do cromossomo X frágil é a mutação do gene FMR-I. Portanto, a mutação dinâmica refere-se à instabilidade do número de cópias CGG durante a transferência do gene FMR-I, que é a base genética molecular de mais de 95% dos pacientes com SXF. As mutações dinâmicas incluem três tipos:

(1) Pré-mutação do gene FMR-I: Quando o número n-cópia da estrutura do gene FMR-I (CGG) n é amplificado para 53-230, embora o fenótipo seja normal, o transportador está mais propenso a avançar no processo de passagem. Amplificação, o número de repetição CGG da prole é grandemente aumentado, e um fenótipo anormal aparece.Essa mutação do gene FMR-I é chamada de pré-mutação, e o nível de inteligência do portador de pré-mutação de FMR-I masculino ou feminino é normal. Não há diferença.

Segundo as estatísticas, não há diferença no número de cópias n na estrutura do gene FMR-I (CGG) n pré-mutante masculino ou feminino, mas com o número gradual de n-cópias na estrutura do gene FMR-I (EGG) n transportada por mulheres Aumentando, a probabilidade de amplificação antes da amplificação é gradualmente aumentada, e o número de n-cópias da estrutura (CGG) é reduzido quando 38% do gene FMR-I pré-mutante é transferido de pai para filha. O fenômeno só é visto quando 2% do gene FMR-I materno pré-mutante é transmitido para a filha, sugerindo que o gene FMR-I pré-mutante tem uma amplificação do número n-cópia na estrutura (CGG) n durante a transmissão mãe-fêmea. Tendência, mas há uma tendência a encolher quando o pai e a filha passam.

(2) Mutação completa do gene FMR-I: Quando o gene FMR-I é amplificado de 53 a 230 vezes antes do estado de pré-mutação (CGG) a> 230 vezes, 100% dos portadores masculinos exibem uma síntese típica de X frágil. 53% das mulheres portadoras apresentaram retardo mental variando de leve a grave, o que é chamado de mutação completa neste momento.A mutação inteira está diretamente relacionada ao aparecimento de retardo mental.Encontrou-se que quando o número de estruturas CGG foi repetido 230 vezes Acima, a ilha CpG na extremidade 5 'do gene FMR-I começou a ser anormalmente metilada, e essa metilação se estendeu para a região promotora, resultando em incapacidade de iniciar a transcrição, mRNA não transcrito e falta de produtos proteicos codificados pelo gene. Provoca sintomas clínicos.

Vale a pena notar que um número muito pequeno de portadores do gene FMR-I totalmente mutantes do sexo masculino não tem a fragilidade dos sítios FRAXA, e a base da genética molecular precisa de mais estudos.Em termos de retardo mental, quase 100% dos homens Os portadores de genes de mutação completa de FMR-I têm retardo mental, dos quais cerca de 89% (245/274) são moderadamente retardados mentalmente, mas apenas 21% (36/170) dos portadores de mutação total de FMR-I do sexo feminino apresentam moderado retardo mental. E até 59% (100/170) dos portadores mutantes femininos de FMR-I não parecem mentalmente retardados.

(3) Mutação reversa do gene FMR-I: A estrutura CGG do gene FMR-I no estado pré-mutação ou mutação completa sofre uma certa redução no número de cópias durante a passagem, o que é chamado de mutação reversa do gene FMR-I ( Mutação reversa), dependendo do estado do gene FMR-I antes e depois da mutação, a mutação traseira pode ser dividida em três tipos: mutação completa → pré-mutação, mutação completa → mutação completa ou quimerismo de pré-mutação; quimérico ou Pré-mutante → gene FMR-I normal, esses fenômenos podem ocorrer no processo de transmissão paterna, mas também no processo de transmissão materna, embora menos comum, aumenta a dificuldade de prever a mutação dinâmica do gene FMR-I Isso levou a mais complicações no aconselhamento genético familiar e no diagnóstico genético pré-natal.

4. A influência de fatores de gênero na mutação dinâmica do gene FMR-I: Considera-se que a amplificação da estrutura do gene FMR-I (CGG) n é um processo de amplificação de múltiplos passos em múltiplos caminhos, e o padrão genético do cromossomo X frágil tem frequentemente A lei, isto é, um portador masculino com fenótipo normal pode passar a parte frágil para sua filha, que geralmente não tem retardo mental ou outros sintomas clínicos, mas ela pode passar o cromossomo afetado para a prole, para que a terceira geração da família apareça. Em pacientes com FXS, os meninos de terceira geração têm retardo mental mais óbvio, e as meninas geralmente não apresentam anormalidades mentais óbvias, isto é, o dano causado pela mãe aos filhos é maior que o do pai, e o menino é mais afetado que a menina. Este fenómeno é chamado de fenómeno de Sheman e, além disso, só existe o gene FMR-I pré-mutante na amostra de espermatozóides do gene FMR-I mutante completo, pelo que se considera que a mutação total do gene FMR-I não afecta o conjunto masculino. As células germinativas do transportador estão mutadas, mas atualmente não há evidências suficientes para sugerir que o óvulo feminino não sofreu uma mutação completa do gene FMR-I.

Além disso, durante a passagem de portadores da mutação do gene FMR-I feminino, a expansão e o tamanho da estrutura (CGG) n muda de acordo com o sexo da prole, ou seja, ela tem uma tendência a se expandir quando passada para a prole masculina. No entanto, quando é passada para a prole feminina, o grau de expansão é pequeno e a estrutura da (CGG) n é reduzida.É possível que outro gene FMR-I normal transportado pelo cromossomo X feminino iniba a fase inicial do embrião feminino. Amplificação adicional da estrutura do gene FMR-I totalmente mutante (CGG) n, em resumo, a tendência da estrutura FMR-I mutante total (CGG) n (amplificação ou redução) e tamanho moderadamente variável ainda são afetados pela E a dupla influência do sexo da prole, portanto, essa característica mutacional do gene FMR-I deve ser considerada no aconselhamento genético da família de mutações dinâmicas do gene FMR-I.

5. Mutação não dinâmica do gene FMR-I: Além da mutação dinâmica do gene FMR-I, mutações não dinâmicas, como substituição de bases e deleção, ocorrem em poucos pacientes, e uma mutação missense e oito mutações de deleção foram encontradas. Essas mutações causam os mesmos sintomas clínicos e mutações dinâmicas, mas não possuem o sítio frágil FRAXA, mas o atual relatório não mostra que essa mutação tem um ponto quente.

Prevenção do cromossomo X frágil em crianças

Como o gene FMRI foi confirmado como a base do cromossomo X frágil, um teste sanguíneo mais específico e de baixo custo (teste de DNA para X frágil) foi estabelecido, e o CGG pode ser detectado no sangue de toda a mutação e do antigo mutante. A taxa de expansão de repetições de nucleotídeos, este teste pode ser usado para o diagnóstico pré-natal, e os especialistas recomendam este método para todos os pacientes com retardo mental inexplicável.

Em 1995, um método para detectar FMRP e detectar anticorpos sanguíneos para indivíduos totalmente mutados foi estabelecido, o que tornou possível a triagem de recém-nascidos com cromossomos X frágeis.

Complicações do cromossomo X frágil em crianças Complicações

Retardo mental, distúrbios de crescimento, transtornos mentais e psicológicos, epilepsia, etc.

Sintomas do cromossomo X frágil das crianças Sintomas comuns Dificuldades de aprendizado Ansiedade do desenvolvimento da linguagem Ansiedade Disartria do intestino Dedura única de plaqueta Depressão Respiração posição baixa da orelha

1. Os pacientes do sexo masculino são caracterizados por baixa inteligência, orelhas grandes e testículos grandes.Os sintomas clínicos típicos incluem:

(1) Retardo mental: o QI é frequentemente menor que 50 e é progressivamente intensificado.

(2) Face especial: O peso ao nascer é relativamente alto e a taxa de crescimento é rápida nos primeiros anos após o nascimento, mas o corpo é curto, a face esbelta, a testa proeminente, a circunferência da cabeça aumentada, a expectoração cheia, a cor da íris leve e o ouvido evertido. , arco alto, boca grande, lábios grossos e maxilar grande e proeminente.

(3) testículos grandes: mais aumento testicular na pré-puberdade, testicular até 30 ~ 50cm no final da juventude, espessamento do escroto, raro em pacientes jovens, muitas vezes acompanhada de pênis grande.

(4) Transtornos do desenvolvimento da linguagem: mais comuns, caracterizados por atrasos severos de desenvolvimento na expressão verbal e conversacional, disartria, imitação patológica e fala repetitiva, e falta de gramática e vocabulário.

(5) Comportamento anormal da personalidade: incluindo ativo, falta de concentração, temperamento, forte psicologia rebelde, ansiedade e autoflagelação.

(6) sintomas do sistema nervoso: mais leves, comuns para discinesia do membro, retardo do movimento involuntário, rigidez articular excessiva e hiperreflexia sistêmica, ocasionalmente convulsões.

(7) sistema reprodutivo: baixa função sexual, pêlos pubianos femininos adultos é distribuição feminina e mama feminina, mas pode dar à luz a prole.

2. Portadoras femininas: podem apresentar retardo mental leve, falência ovariana prematura, 70% das portadoras do sexo feminino apresentam pré-mutação sem comportamento fisiológico ou cognitivo anormal significativo, enquanto os outros 30% apresentam mutações completas As mulheres apresentarão uma série de sintomas: em geral, as mulheres com sintomas apresentam apenas pequenas alterações na aparência, com faces pontiagudas e orelhas grandes.

Anomalias cognitivas e comportamentais anormais em mulheres com mutações completas são geralmente mais brandas do que aquelas observadas em homens que desenvolvem a doença, metade delas apresentam retardo mental típico e dificuldades de aprendizagem não-verbais, e a outra metade geralmente precisa ser Suporte contínuo para retardo mental, mas todas essas mulheres parecem ter deficiências cognitivas que se originam nos lobos direito e frontal, resultando em anormalidades como visão-espaço, habilidades de percepção, função executiva, atenção e capacidade de realizar simultaneamente, no entanto, eles Funcionando bem em um processo contínuo, como informações organizacionais ou ordem cronológica, essas mulheres têm capacidade similar em memória de palavras e leitura, pobres em matemática, usando o teste Wechsler Children's Intelligence Scale (WISC-R). Em inteligência, suas pontuações em matemática e arranjo gráfico são particularmente baixas, e elas também têm um modo especial de falar, que é repetido e desorganizado.

Sua personalidade é muitas vezes tímida e recua, com estranhos métodos de comunicação e peculiaridades.Execuções especiais incluem comportamento estereotipado, discurso off-topic, impulsividade, distração e dificuldade de adaptação.Grupo entre 20% e 60% das mulheres com mutações Sendo diagnosticado com transtornos psicossociais, os diagnósticos mais comuns são depressão, alterações esquizofrênicas características, distúrbios extensivos do desenvolvimento, abstinência de personalidade e ansiedade.

Exame de cromossomo X frágil pediátrico

Teste citológico

(1) Exame do cromossomo X frágil: O exame do cromossomo X frágil é muito importante para entender a frequência de expressão da parte frágil e a estrutura do cromossomo na parte frágil, e é o meio básico para confirmar o probando original, mas a taxa de detecção do método é baixa. Geralmente, é apenas cerca de 50%, pois existem outras partes frágeis (como FRQXD) que não estão relacionadas ao retardo mental no cromossomo X, mesmo que a presença do local X frágil seja detectada, não pode ser diagnosticada como um paciente ou portador de FXS. Este teste só pode ser usado como teste de triagem e não pode ser usado como uma ferramenta para diagnóstico.

(2) Técnica de hibridização in situ por fluorescência: a detecção de FISH pode ser realizada em pacientes com suspeita de fragmento grande do gene FMR-I e a sonda marcada com fluorescência é usada para tratar os cromossomos das células na divisão da metafase após tratamento com colchicina. A hibridao in situ mostrou que os cromossomas normais mostraram fluorescncia, enquanto os cromossomas com delees correspondentes no mostraram fluorescncia.

2. Teste genético

(1) Southern Blot: Mutações dinâmicas e mutações de deleção de grandes fragmentos causam mudanças significativas no comprimento do fragmento do gene FMR-I, então elas podem ser detectadas por Southern blotting. Para diferentes tipos de mutações do gene FMR-I, Diferentes enzimas de restrição e sondas, as enzimas de restrição EcoRI ou HindIII mais sondas pE5.1 (ou afaxal) podem detectar pré-mutações de fragmentos completos ou grandes e são, portanto, adequadas para a detecção de anormalidades mentais. Sonda, endonuclease BclI mais sonda StB12.3 pode detectar a zona difusa contendo CGG, pode detectar e determinar preliminarmente o tamanho da pré-mutação, endonuclease Pst I mais OX0.55 A sonda pode detectar a pré-mutação com um pequeno número de repetições CGG.Se algumas enzimas de restrição sensíveis à metilação, como EagI, BssHI, SacI, etc., podem ser usadas, a metilação de ilhas CpG pode ser detectada. Toda a mutação, pré-mutação e tipo quimérico são detectados.A técnica de Southern blotting é sensível e precisa.É um método de detecção clássico, mas a técnica é complicada e não é adequada para a seleção de populações comuns ou grupos de alto risco, nem pode determinar com precisão o número de repetições CGG.

(2) Técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR): A amplificação por PCR do fragmento do gene FMR-I do paciente é realizada usando primers apropriados, e o produto amplificado é diretamente separado por eletroforese em gel de poliacrilamida desnaturante, e o resultado pode ser determinado com precisão. O número de repetições de CGG, usado para encontrar a pré-mutação com um pequeno número de repetições e observar a distribuição na população geral, determinando assim o limite do número de repetições CGG entre a normal e a pré-mutação, método simples e adequado para a triagem geral. A desvantagem é que a sequência de mutação completa das repetições CGG contém um grande número de bases GC, e a reação de PCR é difícil.A técnica de PCR não pode detectar metilação, então o tipo quimérico não pode ser detectado.

3. Detecção de proteínas

Como a FMRP é expressa em quase todos os tecidos e células em humanos normais, mas não expressa ou anormalmente expressa em pacientes com SXF, a presença dessa proteína pode ser detectada por imuno-histoquímica ou imunofluorescência usando o anticorpo monoclonal anti-FMRP. Nos primeiros dias, apenas os esfregaços de sangue de pessoas suspeitas foram testados por esse método.Foi recentemente, células esfoliadas fetais em líquido amniótico foram usados ​​para observar a presença de FMRP como um indicador para o diagnóstico pré-natal de FXS.

A ultrassonografia B regular, o eletrocardiograma, o EEG, etc., podem ser encontrados em testículos grandes, formas de onda EEG anormais.

Identificação diagnóstica do cromossomo X frágil em crianças

Diagnóstico

As manifestações clínicas do cromossomo X frágil são diversas e as alterações de personalidade, psicológicas e espirituais não são completamente as mesmas, além disso, alguns pacientes apresentam sintomas clínicos pouco característicos, dificultando o diagnóstico baseado em manifestações clínicas. O diagnóstico precoce garante uma base confiável, bem como diagnóstico de portadores e diagnóstico pré-natal, bem como pesquisas familiares e pesquisas populacionais.

A detecção de sítios X frágeis por citologia é um método morfológico, mas a precisão e a sensibilidade não são muito altas Embora o teste genético seja o principal método para diagnosticar a SXF, o teste genético não pode substituir completamente a detecção do cromossomo, Um estudo aprofundado descobriu que o cromossomo X frágil não está relacionado apenas ao sítio frágil FRAXA, mas também está relacionado ao FRAXE, que é considerado um local frágil comum.Foi encontrado recentemente que o sítio FRAXF também parece estar relacionado ao cromossomo X frágil, mas atualmente relacionado apenas ao FRAXA. Mutação do gene FMR-I, então apenas o teste genético é fácil de perder.

O Southern blotting pode detectar pré-mutação, quimera, mutação completa e deleção de fragmentos grandes, mas é menos eficaz para pré-mutação e deleção de fragmentos menores, sendo a PCR adequada para detectar pré-mutações com pequeno número de repetições, mas não para detecção. Básico

Diagnóstico diferencial

Diferente de outras doenças hereditárias com retardo mental e face especial, ele se baseia principalmente no exame laboratorial para diagnóstico diferencial.

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