Orphanet Journal of Rare Diseases, 2006; 1: 2-2 (más artículos en esta revista)

Inmunodeficiencia, centroméricas región de la inestabilidad, el síndrome de anomalías faciales (ICF)

BioMed Central
Melanie Ehrlich (ehrlich@tulane.edu) [1], Kelly Jackson (kelly.jackson @ louisville.edu) [1], Weemaes Corry (C. Weemaes @ cukz.umcn.nl) [3]
[1] Programa de Genética Humana, Ciencias de la Salud de la Universidad de Tulane Center 1430 Tulane Ave. New Orleans, LA 70112, EE.UU.
[2] Departamento de Bioquímica, Universidad de Tulane 1430 Centro de Ciencias de la Salud de Tulane Ave. New Orleans, LA 70112, EE.UU.
[3] Department of Pediatrics, University Medical Centre Nijmegen, 6500 HB Nijmegen, The Netherlands

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Resumen

La inmunodeficiencia, Centromeric región de la inestabilidad, el síndrome de anomalías faciales (ICF) es una rara enfermedad autosómica recesiva se describe en cerca de 50 pacientes en todo el mundo y se caracteriza por la inmunodeficiencia, a pesar de las células B están presentes, y por la característica reordenamientos en las proximidades de la centromeres (juxtacentromeric la heterocromatina ) De los cromosomas 1 y 16 y, a veces, 9. Otros síntomas de esta variable probablemente no se diagnosticó el síndrome de incluir leve dismorfia facial, retraso del crecimiento, el hecho de no prosperar, y retraso psicomotor. Los niveles séricos de IgG, IgM, IgE, y / o IgA son bajos, aunque el tipo de inmunoglobulina deficiencia es variable. Infecciones recurrentes son los que presentan síntomas, por lo general en la primera infancia. ICF siempre implica limitado hipometilación del ADN y, a menudo, se debe a mutaciones en uno de los genes de ADN metiltransferasa (DNMT3B). Gran parte de esta hipometilación del ADN es en 1qh, 9qh, y 16qh, las regiones que son el lugar de todo el brazo-supresiones, de cromátidas y cromosomas se rompe, que se extiende (decondensation), y en los cruces multiradial cromosoma mitogen-estimulado linfocitos. Por un mecanismo desconocido, la que causa la deficiencia de DNMT3B ICF interfiera con lymphogenesis (a un paso después de la clase de conmutación) o la activación de linfocitos. Con la identificación de DNMT3B como el gen afectado en la mayoría de los pacientes ICF, ICF de diagnóstico prenatal es posible. Sin embargo, dada la variedad de DNMT3B mutaciones, una de primer grado afectados relativa primero, los dos alelos de este gen secuenciado. El tratamiento casi siempre incluye ordinario de infusiones de inmunoglobulinas, en su mayoría por vía intravenosa. Recientemente, el trasplante de médula ósea ha sido juzgado.

Enfermedades nombre y sinónimos

Inmunodeficiencia, Centromeric inestabilidad, y facial, síndrome de anomalías se le dio la sigla ICF en 1988 [1]. ICF es una enfermedad autosómica recesiva. Tenga en cuenta que la inestabilidad no está en los centrómeros en sí, sino más bien en la región adyacente a los centrómeros (qh), predominantemente en los cromosomas 1 y 16.

Definición y criterios diagnósticos

ICF (OMIM # 24242860) es una rara enfermedad autosómica recesiva que implica agammaglobulinemia o hypoglobulinemia con células B, así como reordenamientos de ADN dirigidas a los centrómeros-heterochromatic región adyacente (qh) de los cromosomas 1 y / o 16 (y, a veces, 9) en mitogen Estimulada linfocitos. La frecuencia de estos reordenamientos es lo suficientemente alto como para ser detectado a la rutina de examen citogenético de los cromosomas en metafase. Estos reordenación heterochromatic regiones propensas a exhibir hipometilación del ADN en todas las poblaciones de células examinadas ICF. Las tres características invariantes de la ICF se inmunodeficiencia pese a la presencia de células B; característica reordenamientos del cromosoma 1 y / o 16 con interrupción en 1qh y 16qh en mitogen-estimulado linfocitos, y la hipometilación del clásico satélite 2 y 3 de ADN, el principal de ADN Componentes de 1qh, 16qh, y 9qh [2], en los leucocitos, otros tejidos y cultivos de células de pacientes ICF.

Epidemiología

ICF es una enfermedad autosómica recesiva, con aproximadamente 50 pacientes en todo el mundo desde que se describió por primera vez a fines del decenio de 1970 [3, 4]. Los pacientes provienen en su mayoría de Europa. Sin embargo, ICF pacientes son de diverso origen étnico, incluidas las europeas, turco, japonés, africano y americano. Algunos exceso de consanguinidad se ha observado [5 - 7], aunque la mayoría de los casos no son familiares. Recientemente, se ha producido un fuerte aumento en el número de diagnosticados, no casos familiares en Europa y Japón, lo que sugiere que esta enfermedad está infradiagnosticada, especialmente en los Estados Unidos, donde sólo unos pocos casos se han notificado [8, 9] .

Etiología
Las mutaciones en la codificación de secuencias DNMT3B

El locus de la CIF fue localizado en 20q11-q13 por homozygosity cartografía [10]. Esto llevó al descubrimiento de que el gen DNMT3B es a menudo el lugar de ICF mutaciones [11 - 13]. En los 35 pacientes analizados ICF hasta la fecha para DNMT3B mutaciones, el 57% tenía mutaciones en ambos alelos DNMT3B (OMIM # 602900) dentro de la porción de codificación [5, 14 - 16]. Estas mutaciones son muy frecuentes en la parte C-terminal de la proteína que contiene el dominio catalítico [17] y son a menudo mutaciones missense [11, 13, 14, 18, 19]. Aunque ha DNMT3B represor actividad que es independiente de su ADN metiltransferasa actividad, la represión implica la porción central de la proteína, que no se superponga con las metiltransferasa de dominio [20]. DNMT3B también forma un complejo con DNMT1 y con pequeños ubiquitin-como modificador 1, pero estas interacciones implican la N-terminal de DNMT3B [21, 22]. En cambio, la CIF muchos pacientes tienen una mutación missense en uno o ambos de sus alelos mutantes para dar una sustitución de aminoácidos en uno de los diez motivos conservados entre todos los C5-cytosine methyltransferases [17]. Estos hallazgos sugieren que se trata de la pérdida de ADN metiltransferasa actividad, y no alguna otra función de la proteína, que es el responsable de este síndrome. La participación de hipometilación del ADN en el fenotipo de ICF se apoya en el nivel citogenético debido a que el ICF específicos de reordenamientos en mitogen-linfocitos son tratados en la misma frecuencia, el espectro, y la especificidad cromosómicas como las que se encuentran en un normal pro-B lymphoblastoid línea celular Tratados con inhibidores de la metilación del ADN de 5 azacytidine o 5-azadeoxycytidine [23, 24]. Además, los análisis bioquímicos de proteínas recombinantes con mutaciones conocidas ICF [17] y la hipometilación invariante de ciertas partes de la ICF genoma de los pacientes [25, 26] son compatibles con la CIF, esto debido a un defecto en la metilación del ADN.

Las mutaciones fuera de las secuencias de codificación DNMT3B

Por el ~ 40% de los pacientes con ICF no descubrieron mutaciones en el ADN exonic de DNMT3B, podría haber mutaciones en el promotor u otros elementos de control de transcripción o mutaciones que afectan empalme o polyadenylation. Sin embargo, para varios de estos pacientes sin ICF DNMT3B detectado mutaciones, la más común de la isoforma DNMT3B ARN se observa todavía [15], y para el caso de un paciente examinado en dos regiones del promotor putativo DNMT3B, no se encontraron mutaciones [16]. Los pacientes sin DNMT3B región de codificación de las mutaciones parecen ser derivado de un subtipo diferente de la CIF. Linfocitos o fibroblastos de 9 de cada 9 pacientes en esta categoría está representada en la hipometilación satélite α (centroméricas) ADN mientras que 5 de cada 5 pacientes que tenían mutaciones en DNMT3B no [15]. ICF pacientes, incluyendo aquellos sin mutaciones en DNMT3B demostrado, invariantly exposición hipometilación del ADN en los principales componentes de 1qh y 16qh (2 clásica satélite ADN) y de 9qh (3 clásica satélite ADN) en todos los tejidos examinados, y en líneas de células-B. Además, mostrar anomalías cromosómicas en 1qh y 16qh en mitogen-estimulado células [16, 25, 27, 28]. Como se describe a continuación, no está claro cómo la limitada cantidad de desmetilación del ADN asociados con ICF (un 7% de disminución en la genómica 5-methylcytosine nivel, en comparación con el tejido de ICF que en el tejido normal [28]] puede causar la inmunodeficiencia variable y otros síntomas Asociados a la enfermedad.

Otra enfermedad genética, la ligada al X, síndrome de retraso -thalassemia/mental α (ATR-X vinculados síndrome), se asocia con un aparentemente herencia mendeliana alteraciones de metilación del ADN en una pequeña parte del genoma [29, 30]. Este síndrome se acompaña de la disminución, ya sea (1 en Yqh satélite, pero no en los satélites de 2 o 3) o aumenta (ARN ribosomal genes) en la metilación del ADN, al parecer como resultado de mutaciones en un putativo ATP-dependientes de la DNA helicasa. ICF es la única enfermedad genética humana conocidas en la actualidad la participación de mutaciones en un gen del ADN metiltransferasa. En ratones, inserción de Dnmt3b o inactivación de los otros dos principales genes de ADN metiltransferasa, Dnmt1 y Dnmt3a, resulta en la muerte o prenatal (para Dnmt3a) la muerte de varias semanas después de su nacimiento [18]. Es probable que la CIF-causando mutaciones en DNMT3B salir de actividad residual, de lo contrario letalidad embrionaria probablemente resultado. Esto es coherente con los análisis bioquímicos de los efectos de las mutaciones asociadas a la CIF en DNMT3B actividad in vitro [17]. Por lo tanto, nula DNMT3B homocigotos (o DNMT1 o DNMT3A) mutaciones podrían hacer una pequeña contribución a abortos espontáneos.

Descripción clínica
Inmunodeficiencia

La inmunodeficiencia, a pesar de la presencia de células B casi siempre [31], se traduce en graves infecciones recurrentes, a menudo visto en la primera infancia y, por lo general como la presentación de la búsqueda de [32, 33]. Una revisión de la literatura muestra que casi todos los pacientes han ICF las infecciones respiratorias graves y más de la mitad han recurrentes infecciones gastrointestinales. Pericarditis, otitis, septicemia, infecciones por Candida y orales, se han observado también [19, 34, 35]. La inmunodeficiencia de los pacientes oscila entre el ICF agammaglobulinemia a una leve reducción de la respuesta inmune [36]. La mayoría de los pacientes tienen una pobre respuesta inmune con cantidades bajas o indetectables niveles de IgA, IgG y / o IgM [14], pero la naturaleza exacta de la inmunodeficiencia es variable. Por ejemplo, en algunos pacientes sólo algunas subclases de IgG mostrar deficiencias [14, 37], mientras que en otros, existen niveles muy bajos de IgG, IgA, IgM y de los dos o sólo una de estas tres clases de inmunoglobulinas [26]. Los bajos niveles de células T están presentes en alrededor de la mitad de los pacientes y los niveles de células B son también a veces bajo, aunque en algunos pacientes sólo uno u otro tipo de reducción de los niveles de linfocitos muestra [34, 35, 38].

Las anomalías faciales

Los rasgos faciales dismórficos son variables [31, 34], y en general, leves y, además, varios pacientes no mostrarlos (unpub. datos). Los rasgos faciales son típicos de un amplio puente nasal plano, hipertelorismo (ojos muy muy espaciados), y epicanthic pliegues. Menos frecuentes, pero a menudo asociados con el síndrome, se micrognatia (mandíbula pequeña), de bajo conjunto orejas, y macroglosia (protrusión o ampliación de la lengua) [1, 5, 19, 34, 39, 40].

Retraso psicomotor

El retraso mental y defectos neurológicos se han visto en cerca de un tercio y un quinto de los pacientes, respectivamente [31, 34, 37], y son lentos cognitivo y motor de desarrollo y deterioro psicomotor (ataxic de andar y de hipotonía muscular) [3, 8, 31, 41]. En un caso, el retraso en el desarrollo psicomotor cambiado en el desarrollo adecuados a la edad a los 36 meses [35].

Otras anomalías

Otras anomalías congénitas en el ICF son muy variables. Retardo de crecimiento intrauterino se ha observado en pacientes ICF [34, 39, 40]. Varios de los pacientes se han descrito con abdómenes protuberantes [34, 40] y delgados brazos y piernas [34]. Al menos dos pacientes se ha detectado que han bipartito pezones [37]. Pigmento de la piel cambios se han visto en algunos pacientes, con café au lait spots o irregularmente esbozó ligeramente hiperpigmentada informó manchas [3, 6, 37]. Esclera telangiectasias se encontraron en por lo menos un paciente [37].

Métodos de diagnóstico
Cariotipo de sangre periférica
Diagnóstico diferencial

Al igual que el síndrome de Bloom (BS), ataxia-telangiectasia (AT), y rotura síndrome de Nijmegen (NBS), la CIF es usualmente diagnosticado en niños y trata de la inestabilidad cromosómica y espontánea de inmunodeficiencia [26, 37, 45 - 49]. El retraso del crecimiento, alteraciones psicomotoras, o el retraso mental es visto en algunos pacientes ICF así como en la EB y NBS pacientes. El ICF-anormalidades citogenéticas específicas, que se observan en mitogen-estimulado linfocitos, predominantemente de todo el brazo o supresiones se rompe, multiradial (multibranched) cromosomas, y decondensation (estiramiento) la participación de la heterocromatina en las proximidades de la centromeres de los cromosomas 1 y 16 [26, 34, 43]. Estas anomalías cromosómicas son distintos de los de otros síndromes, por ejemplo., Niveles anormalmente elevados de inmunoglobulina reordenamientos en la superfamilia loci de los cromosomas 7 y 14, que se encuentran en las células T de AT y NBS pacientes [45 - 47]. Cromátidas hermanas tipos de cambio son normales en pacientes ICF [43], distinguiendo ICF de BS, en la que las altas tasas de intercambio de cromátidas hermanas son una característica citológica de la enfermedad [49, 50]. El multiradial estimulado en los cromosomas de linfocitos ICF pacientes de 3 a 10 brazos de los cromosomas 1 y / o 16, a veces en combinación con el cromosoma 9; de la región del cromosoma de fusión está siempre en la vecindad de los centrómeros (por lo general, la región qh) y predominantemente En los cromosomas 1 y 16 [26, 34]. Aunque estimulado linfocitos de los pacientes pueden mostrar BS multiradial cromosomas, estas anomalías cromosómicas son en su mayoría quadriradials sin la fuerte especificidad regional y cromosómicas en mitogen visto estimulada ICF linfocitos [49, 51]. Las anomalías faciales en BS (pequeños estrechos cara con un pequeño cuerpo) y NBS (aves similares a cara) y alteraciones dermatológicas característica frecuente en AT, NBS, y BS [46, 52, 53] también distinguir estos síndromes de la CIF.

AT, NBS y BS son cada uno de ellos asociado con mayor frecuencia de cáncer, y una inusual alta frecuencia se observa en los niños con NBS [45, 50, 54]. No se ha informado de los cánceres en ICF pacientes, que a menudo mueren en la infancia, al igual que los pacientes NBS. Sin embargo, hay un informe reciente de un tumor benigno en una de 3 años de edad, ICF paciente [16]. ICF, como AT, BS y NBS, hace a las células hipersensibles a ciertos químicos o físicos de ADN de agentes nocivos, aunque a diferencia de AT y NBS, los puestos de control del ciclo celular en la CIF parecen ser normales [46, 50, 55]. Asimismo, ICF células T en phytohemagglutinin estimulada muestras de sangre periférica son más propensas a la apoptosis espontánea que son análogos de control de las culturas [38], lo que puede ayudar a prevenir la formación de tumores de cytogenetically ICF células anormales.

El diagnóstico prenatal
Cariotipo

Mitogen estimulada muestras de sangre de personas no afectadas rara vez mostrar anomalías en las proximidades de la centromeres de los cromosomas 1, 16, y 9, en contraste con las culturas análogas de ICF pacientes. Sin embargo, el 2% de metafases de azar de vellosidades coriónicas (CV) en las culturas día 8 mostradas 1qh o 16qh decondensation y, con menor frecuencia, pericentromeric rompe, todo el brazo supresiones, quadriradials, o triradials [56]. Además, todavía frecuencias más altas de este tipo de aberraciones cromosómicas han sido comunicados por otros de CV culturas [57]. CV Una excepcional muestra tomada durante el cribado de rutina exhiben cuatro células con pericentromeric rompe en el cromosoma 1 y siete celdas con decondensation de 1qh de un total de 20 metafases examinado, a pesar de que el líquido amniótico derivados de la cultura fue normal y el paciente, en casi 2 Años de edad, parecía normal [56]. Además, el paso de alto en las células de líquido amniótico o CV-derivados (AF) culturas de las personas normales de rutina mostrar frecuencias altas de la CIF-como cariotípica anomalías, aunque AF culturas requieren más pasajes para mostrar estas anomalías [58]. Las anomalías cromosómicas metafase a finales de paso-AF culturas son, en gran medida limitada a 1qh y 16qh decondensation, mientras que las de mediados de tarde o de paso CV culturas exposición 1qh y 16qh decondensation y, además, la supresión de todo el brazo, se rompe el cromosoma, y multiradials La participación de la 1qh o 16qh región. Asimismo, el control de algunas líneas de células B después de largo plazo-ICF paso como desarrollar anomalías cromosómicas, que parecen aumento de la frecuencia si se convierte en satélite de 2 espontáneamente a demethylated prolongada de cultivo celular [59, 60], pero 1qh decondensation se ha observado incluso en Un control línea celular que no exhibió ICF-como hipometilación del satélite 2 (M. Ehrlich, L. Qi, R. Nishiyama, y C. Tuck-Muller, unpub. Datos).

Fasth et al. [6] informó sobre AF células tomadas en el momento de una cesárea de 34 semanas de duración de un hermano / a del paciente ICF. Cinco de los 15 metafases en la cultura AF mostró decondensation (despiralization) heterochromatic de la región del cromosoma 1. Esto también fue informado en la médula ósea células de los hermanos afectados. Al nacimiento, el hermano más joven tenía 90% de los linfocitos mostrando despiralization o una ruptura en la juxtacentromeric heterocromatina del cromosoma 1. A partir de los estudios mencionados, a corto plazo AF culturas son menos propensas a la cultura de los artefactos que cromosómicas asociadas análogo CV culturas. Toma de muestras de sangre fetal (cordocentesis) ha tenido éxito en al menos una familia [61].

Análisis de ligamiento

Enlace en el análisis de CV a través de toma de muestras a las 12 semanas de gestación se informó de [62]. Enlace en marcadores de un niño de 9 cM región del cromosoma 20, en la que el ICF locus se había previsto en ese momento, se utilizaron. Un marcador, D20S850, es de carácter informativo, que indica que el feto era heterocigótico para el gen. La pareja recibió un 90% más de probabilidad de que el feto no se vio afectada con la CIF. Cordocentesis que se ha rechazado, y después del análisis de sangre reveló un cromosoma masculino cariotipo normal, sin juxtacentromeric heterocromatina inestabilidad.

Análisis de secuencias de ADN

El análisis de ADN en el gen DNMT3B También se está haciendo sobre una base de investigación en algunos laboratorios, y se podrían utilizar para el diagnóstico. Sin embargo, debido a la variedad de mutaciones en DNMT3B que causan este síndrome [5, 15], sólo es viable para el análisis de los parientes cercanos de ICF familias con mutaciones conocidas DNMT3B. Por lo tanto, este requiere de un diagnóstico prenatal de primer grado afectados pariente que había secuenciado mutaciones en ambos alelos.

Gestión incluido el tratamiento

La perfusión intravenosa de gammaglobulina ha dado buenos resultados en algunos pacientes la CIF [35]. En los Países Bajos, casi todos los pacientes reciben ICF ordinario de infusiones de inmunoglobulinas, en su mayoría por vía intravenosa (IgIV), y el objetivo del tratamiento es alcanzar un nivel de IgG en suero de 5 g / l en el niño (CMR Weemaes, unpub. Datos). El tratamiento con IgIV reduce la gravedad y frecuencia de las infecciones en la mayoría de los pacientes. A principios de tratamiento con IgIV, como se puede hacer si ICF se diagnostica poco después del nacimiento (como en el caso de los hermanos más pequeños conocidos de los pacientes afectados) puede ayudar a prevenir los síntomas gastrointestinales en algunos pacientes. Sin embargo, la mayoría de los pacientes sufren de algún defecto de células T también. Los pacientes pueden desarrollar infecciones oportunistas tales como Pneumocystis carinii (PCP), citomegalovirus, y Candida, incluso si tienen niveles normales de las subpoblaciones de células T. El uso profiláctico de trimetoprim-sulfametoxazol para prevenir la PCP parece ser indicado en algunos pacientes. Mejora de terapia anti-microbiana para la ICF está llevando a los pacientes más ICF llegar a la edad adulta que ya se ha hecho constar. Esto puede dar lugar a otras manifestaciones de la inmunodeficiencia, como la leucoencefalopatía multifocal progresiva, que fue descrito recientemente en una de 40 años ICF paciente como consecuencia de las infecciones con el virus de Jamestown Canyon (JCV) [63].

Pronóstico

El pronóstico varía dependiendo de varios factores [43]. Las causas más comunes de muerte son las infecciones oportunistas o de las infecciones pulmonares. El pronóstico es pobre en niños con problemas gastrointestinales que conducen a la diarrea intratable, y la falta de prosperar. A falta de inmunodeficiencia combinada de tipo, el curso clínico suele ser más favorable. El éxito de los transplantes de médula ósea se ha realizado en dos niños recientemente ICF (Weemaes, unpub. Datos).

Discusión y preguntas sin resolver
1. ¿Cómo mutaciones en DNMT3B y la consiguiente deficiencia en la actividad de ADN metiltransferasa causa ICF?

No está claro cómo hipometilación del ADN en pacientes ICF puede dar lugar a la inmunodeficiencia. Sin embargo, parece probable, como se describe en "Etiología", que es la deficiencia de la metilación del ADN, y no a algún otro aspecto de alteración de DNMT3B actividad, que es responsable de la enfermedad. Hipometilación en algunas regiones (s) de la transcripción del genoma, probablemente, los cambios de uno o más genes que son los principales objetivos de la deficiencia en la actividad DNMT3B.

La inmunodeficiencia en el ICF se manifiesta como bajos niveles séricos de inmunoglobulina, a pesar de que puede ser normal B-y el número de células T en la sangre periférica. Este último hallazgo indica que las primeras etapas de la diferenciación de los linfocitos no son anormales. Alto porcentaje de células en la CIF B-líneas celulares que han membrana IgM y / o IgD se han observado incluso en pacientes con muy bajos niveles de IgM. Por lo tanto, el cambio de clase fue normal para los precursores de estas células, pero parece que hay un defecto en la maduración o activación de linfocitos [14]. En una comparación de ICF lymphoblastoid líneas celulares (B-líneas celulares con mutaciones conocidas DNMT3B) y análogos de control de las líneas celulares por un análisis de microarrays de expresión, sólo un pequeño número de genes, incluidos los de IgG e IgA-codificación de las secuencias, se encontró que han ICF Específicos de las diferencias en los niveles de ARN [14]. Un concepto más amplio de análisis de microarrays de expresión, que fue seguido por cuantitativa en tiempo real de transcripción inversa-reacción en cadena de polimerasa (RT-PCR) para determinados genes, los resultados fueron similares, (M. Ehrlich, C. Sánchez, C. Shao, R. Kuick, S . Hanash, unpub. Datos). En el primer estudio, no hay diferencias específicas ICF-metilación en el promotor se ve, incluso en el caso de genes con elevados niveles de RNA en líneas celulares de la CIF [14] y otros similares se están realizando análisis de metilación de los genes seleccionados a partir del segundo estudio. Una serie de informes de promotor-en la región de hipometilación ICF células, en particular en el cromosoma X inactivo, han revelado incompatibles hipometilación dado en las regiones de genes entre diferentes pacientes [32, 36, 64, 65]. Este hallazgo coincide con los resultados de una búsqueda en todo el genoma de forma coherente las secuencias de ADN en hypomethylated ICF vs. Control de las líneas de células B-2-dimensional por electroforesis en gel de ADN digerido con dos endonucleasas de restricción, una de las cuales es la metilación de CpG sensibles [66]. Sólo repetidas secuencias de ADN (a repetir subtelomeric y una repetición de la acrocéntricos) fueron identificados como hypomethylated específicamente en todas las muestras de la ICF por este análisis. Se ha planteado la hipótesis de que las células linfoides en la CIF, la hipometilación de las regiones del genoma que son normalmente constitutivamente heterochromatic (por ej., 1qh y 16qh) podría afectar a la regulación de la expresión de los genes en otras partes del genoma postulado por alterar el normal secuestro de secuencia de ADN - Proteínas específicas en esta heterocromatina [14, 26]. Existen precedentes de este tipo de factores de transcripción vinculante a la heterocromatina centromérica [67, 68]. La hipótesis de que la heterocromatina constitutiva en sí puede actuar en transeuropeas de modular la expresión de genes debería ser puesta a prueba para la CIF células. Alternativamente, puede haber sólo un pequeño número de genes identificados actualmente en consonancia con las regiones específicas de hipometilación ICF células linfoides que son responsables de la CIF-tipo de disfunción inmune.

2. Que los genes son afectados de forma indirecta como directamente a la causa de inmunodeficiencia?

Como se ha explicado anteriormente, el efecto de la ICF DNMT3B mutaciones en funciones inmunitarias es probable que sea el resultado de hipometilación del ADN, probablemente a través de uno o más genes de las anomalías que iniciar a finales de la maduración y activación de las células linfoides. El mencionado análisis de microarrays de expresión [[14], M. Ehrlich, C. Sánchez, C. Shao, Kuick R., y S. Hanash, unpub. Datos] indican que hay un pequeño número de genes candidatos para ICF específicos de alteraciones en la expresión de genes que podrían determinar el fenotipo. Estos incluyen los genes que participan en la señalización celular, la transcripción de control, o la remodelación de la cromatina. Se sugirió que las alteraciones en los niveles de ARN en la CIF B-células en comparación con el control de las células podría ser simplemente un reflejo de un estado inmaduro anormalmente frecuente de estas células in vivo [26, 69]. Sin embargo, los genes que muestran ICF específicos de las diferencias en los niveles de ARN, que no sea la inmunoglobulina secuencias, no se prevé que los que se expresaron diferencialmente sólo porque el CIF B-líneas de células puede haber sido derivado de las células menos maduras que en el caso. Se necesita más investigación para probar que los microarrays de estos candidatos podría ser el gen proximal (s) involucrados en la disregulación lymphogenesis ICF en los pacientes como resultado de mutaciones DNMT3B.

3. ¿Cuál es la relación entre DNMT3B mutaciones de los cromosomas y la inestabilidad de ICF?

No obvio genes candidatos para la ICF inestabilidad cromosómica se han encontrado de los mencionados estudios de microarrays en la CIF B-líneas celulares que presentan altas frecuencias de 1qh o anomalías 16qh vs. Control de las líneas celulares. Es posible que la hipometilación del ADN satélite en esas regiones en ciertos tipos de células es responsable por sí sola de estas aberraciones cromosómicas. Sin embargo, la mayoría de las primeras culturas de paso normal de las vellosidades coriónicas no muestran apreciable número de anomalías en estas regiones, a pesar de la hipometilación del ADN 1qh y 16qh en estas células debido a la célula de origen mesodérmico extraembryonic [56, 58]. Por lo tanto, debe haber una celda de la especificidad de este tipo de inestabilidad cromosómica, lo que concuerda con la menor frecuencia de anomalías cromosómicas en la médula ósea y de células de fibroblastos de pacientes ICF que estimuló la que se encuentra en los linfocitos [26]. Además, el satélite 1qh hipometilación del ADN no es necesaria para decondensation en estas regiones, porque el líquido amniótico normal derivado de las culturas a finales de paso (básicamente, sólo de embriones fibroblastos) muestran frecuencias altas de 1qh decondensation a pesar de un nivel muy alto de la metilación del ADN satélite en 1qh [58 ]. Es probable que exista una metilación del ADN-vía independiente (probablemente la participación de la cromatina cambios epigenéticos) y una metilación del ADN estimulada vía para la decondensation y reordenamientos orientados a la 1qh y 16qh regiones. Estos mecanismos deben ser aclaradas. Otros estudios también son necesarias para dilucidar por qué hay una mucho menor frecuencia de estas anomalías en el 9qh región, a pesar de la 9qh región suele ser casi tan largo como la 1qh región, y mucho más tiempo que el 16qh región. Además, 9qh es predominantemente compuesto de la misma secuencia de ADN (clásica satélite 3; [2]] a la de 2 en el clásico satélite 1qh y 16qh y, al igual que 1qh, ICF muestra de ADN específicos de hipometilación del ADN de su satélite.

En cuanto a la relación entre 1qh en metafase y 16qh decondensation y 1qh y 16qh reordenamientos, hay pruebas de que la CIF B-líneas celulares en comparación con los controles muestran decondensation heterocromatina juxtacentromeric en estas regiones, incluso en interfase y que 1qh y 16qh exhiben un aumento significativo colocalización [ 70]. Además, estas regiones colocalize con un enfoque concentrado aberrantly de heterocromatina proteínas 1 (HP1) en la fase G2, y con otras proteínas de la leucemia promielocítica nuclear órganos [71]. Además, estos CIF B-líneas de células anormales pantalla pericentromeric bucle de secuencias en metafase, la formación de puentes en la anafase cromosoma, el cromosoma 1 y 16 de fragmentación en la telofase-interfase transición, el aumento de la apoptosis, y micronúcleos con sobrerrepresentación del cromosoma 1 y 16 de material [ 70]. Otra fuente de anafase de transición en la CIF B-líneas celulares es una significativa mayor frecuencia de azar telomérica asociaciones entre los cromosomas [28, 70]. Estos no se han descrito en linfocitos estimulados ICF. Cariotipo extenso análisis de la CIF B-líneas celulares sugiere que decondensation de 1qh y 16qh conduce a menudo a los cruces sin resolver Holliday, rotura de cromosomas, missegregation brazo, y la formación de translocaciones más estables [28]. Las conclusiones que la CIF B-linfocitos y líneas celulares in vivo son propensos a la formación de micronúcleos y apoptosis [9, 70 - 72] son compatibles con la aparentemente normal en los puestos de control del ciclo celular CIF B-líneas celulares [55]. Estos hallazgos sugieren que en los linfocitos estimulados y líneas de células B de pacientes ICF es la generación continua de 1qh y 16qh cromosoma reordenamientos seguido de la eliminación de la mayoría de las células con estas anomalías cromosómicas, lo que da lugar a una gran variedad de reordenamientos y en 1qh 16qh y la falta de anomalías clonal.

4. ¿Por qué es la naturaleza exacta de la inmunodeficiencia en el ICF de manera variable, y por qué otros síntomas son muy variables de ICF? ¿Cuál es la ubicación y la naturaleza de las mutaciones ICF en pacientes que no tienen codificación de DNMT3B región mutaciones?

La diversa colección de mutaciones en los exones DNMT3B y de la que aún no han unmapped otras mutaciones que causan ICF puede explicar la variedad de síntomas. Además, se ha propuesto que el carácter polimórfico de la longitud de la 1qh y 16qh región puede contribuir a la diversidad de fenotipos [71]. Sin embargo, en los pacientes no ICF, el fenotipo no se ha asociado con el polimorfismo de longitud natural de estas regiones heterochromatic constitutiva.

5. ¿Existe una relación entre la hipometilación de la distrofia muscular facioescapulohumeral (FSHD)-vinculada D4Z4 repetir en el ICF y los pacientes mucho más limitado hipometilación de repetir en este corto D4Z4 arrays que causa FSHD?

Curiosamente, uno de los tipos de ADN encontrado que se repite con firmeza en la mayoría de hypomethylated CIF B-líneas celulares en comparación con los controles es el 4q35 y 10q26 D4Z4 repetir [66, 73]. Distrofia muscular facioescapulohumeral (FSHD), síndrome, una enfermedad dominante, casi siempre es causada por una contracción de estos copia-número de repeticiones en tándem polimórficos 4q35 (de 11-100 copias por locus en las personas no afectadas a 1-10 copias en pacientes FSHD) Aunque el mecanismo de cómo la matriz contracción causas de la enfermedad es desconocido [73]. Se han presentado pruebas de una reducción significativa en la metilación en D4Z4 matrices que tienen un tamaño contratados [75]. Distrofia muscular no está asociado con la CIF, por lo que puede que no haya una conexión causal entre D4Z4 hipometilación y FSHD.

6. ¿Existe una relación entre invariante hipometilación del satélite 2 secuencias de ADN en el ICF y frecuentes hipometilación de estos mismos pericentromeric repite en una amplia variedad de cánceres?

Es frecuente hipometilación del satélite 2 en 1qh y 16qh así como en el satélite α centromeres de todos los cromosomas en diversos tipos de cáncer [76, 77]. Se ha propuesto que este hipometilación conduce a la expresión de los genes alterados en transeuropeas, como se ha planteado la hipótesis de células linfoides de la CIF [26, 76, 77]. Si bien las consecuencias de satélite 2 hipometilación en ICF y el cáncer requieren mucho más estudio, ya es evidente que las causas de la hipometilación satélite 2 en el cáncer y en pacientes con DNMT3B ICF-enfermedad ligada probablemente difieren. No significant association between decreased DNMT RNA levels or increased number of mutations in the DNMT1 gene has been observed in cancers [ 78 , 79 ]. Furthermore, cancers typically have hypomethylation in some portions of the genome and hypermethylation in others [ 76 , 78 ], while no hypermethylated component has been found in the ICF genome (unpub. data). Nonetheless, the presently unknown cause of the hypomethylation of both satellite 2 and satellite α in the ICF cases where DNMT3B mutations have not been found [ 15 ] might be related to the cause of hypomethylation of classical satellite 2 and centromeric satellite α in cancer.