Congenital disorder of glycosylation type Id (CDG Id) : phenotypic, biochemical and molecular characterization of a new patient

Rapport de synthèseLes troubles de la glycosylation (Congenital Disorders of Glycosylation, CDG) regroupent une famille de maladies multi-systémiques héréditaires causées par des défauts dans la synthèse de glycoconjugés. La glycosylation est une réaction enzymatique consistant à lier de façon covalente un glucide à une chaîne peptidique ou une protéine. Il existe deux types de glycosylation. La N-gjycosylation est l'addition de glucides aux chaînes peptidiques en croissance dès leur entrée dans la lumière du réticulum endoplasmique. Elle s'effectue sur les futures glycoprotéines membranaires et conduit à des chaînes de sucres courtes et ramifiées. La O-glycosylation est l'addition de glucides au niveau des résidus hydroxylés des acides aminés sérine et thréonine des chaînes peptidiques déjà présentes dans la lumière de l'appareil de Golgi. Elle est, dans la plupart des cas, effectuée sur îes protéoglycanes et conduit à des chaînes de sucres longues et non ramifiées. La classification des CDG repose sur le niveau de l'étape limitante de la glycosylation. Les CDG de type 1, plus fréquents, regroupent les déficits enzymatiques se situant en amont du transfert de Poligosaccharide sur la chaîne peptidique. Les CDG de type 2 regroupent ceux ayant lieu en aval de ce transfert. Parmi les nombreux différents sous-types de CDG, le CDG de type ld est causé par une anomalie de la mannosyltransferase, enzyme codée par le gène ALG3 (chromosome 3q27). Jusqu'à ce jour, six patients atteints de CDG ld ont été reportés dans la littérature. Notre travail a permis de décrire un septième patient et d'affiner les caractéristiques cliniques, biologiques, neuroradiologiques et moléculaires du CDG ld. Notre patient est notamment porteur d'une nouvelle mutation de type missense sur le gène ALG3. Tous les patients atteints de CDG ld présentent une encéphalopathie progressive avec microcéphalie, retard psychomoteur sévère et épilepsie. Une ostéopénie marquée est présente chez certains patients. Elle est parfois sous diagnostiquée et révélée uniquement lors de fracture pathologique. Les patients atteints de CDG ld présentent également des traits dysmorphiques typiques, mais aucune atteinte multi-systémique ou anomalie biologique spécifique n'est retrouvée telle que dans les autres types de CDG. Le dépistage biochimique des troubles de la glycosylation se fait par une analyse simple et peu coûteuse qui est l'analyse de la transferrine sérique par isoelectrofocusing ou par électrophorèse capillaire. Un tel dépistage devrait être effectué chez tout patient présentant une encéphalopathie d'origine indéterminée, et cela même en l'absence d'atteinte multi- systémique. Notre travail a été publié sous forme d'article de type « short report », peer-reviewed, dans le Journal of Inherited Metabolic Diseases. Le Journal est une révue spécialisée du domaine des erreirs innées du métabolisme. S'agissant d'un seul patient rapporté, l'article ne montre que très synthétiquement le travail effectué, Pour cette raison un complément à l'article avec matériel, méthodes et résultats figure ci-après et concerne la partie de recherche moléculaire de notre travail. La doctorante a non seulement encadré personnellement le patient au niveau clinique et biochimique, mais a plus particulièrement mis au point l'analyse moléculaire du gène ALG3 dans le laboratoire de Pédiatrie Moléculaire pour la première fois ; cela a impliqué l'étude du gène, le choix des oligonucleotides et l'optimisation des réactions d'amplification et séquençage.

Ventilation-induced pulmonary vasodilatation in lambs with congenital diaphragmatic hernia is modulated by nitric oxide.

Endogenous nitric oxide (NO) mediates pulmonary vasodilatation at birth, but inhaled NO fails to reduce pulmonary vascular resistance (PVR) in newborns with congenital diaphragmatic hernia (CDH). This study was designed to investigate the effects of ventilation, and the nature of its endogenous mediator, in fetal lambs with experimental CDH. Investigations at 138 days of gestation showed that ventilation markedly decreased PVR. Inhibition of NO synthesis reduced ventilation-induced pulmonary vasodilatation in vivo and increased in vitro isometric tension of vascular rings. Ventilation therefore reduces PVR at birth in lambs with CDH, and endogenous NO seems to contribute to this reduction.

Complications of Valve Lung Volume Reduction in a Case of Previous Pleurodesis.

Lung volume reduction with valves is increasingly used to treat selected patients with severe emphysema. The indications for this procedure have been previously described; however, its contraindications have not yet been conclusively established. This case highlights the potentially severe complications of endobronchial one-way valve placement in the setting of a previous pleurodesis.

Neuronal nitric oxide synthase does not contribute to the modulation of pulmonary vascular tone in fetal lambs with congenital diaphragmatic hernia (nNOS in CDH lambs).

AIM: The aim of this study was to determine the presence of the neuronal nitric oxide synthase (nNOS) in near full-term lambs with congenital diaphragmatic hernia (CDH) and its role in the modulation of pulmonary vascular basal tone. METHODS: We surgically created diaphragmatic hernia on the 85th day of gestation. On the 135th, catheters were used to measure pulmonary pressure and blood flow. We tested the effects of 7-nitroindazole (7-NINA), a specific nNOS antagonist and of N-nitro-L-arginine (L-NNA), a nonspecific nitric oxide synthase antagonist. In vitro, we tested the effects of the same drugs on isolated pulmonary vessels. The presence of nNOS protein in the lungs was detected by Western blot analysis. RESULTS: Neither 7-NINA nor L-NNA modified pulmonary vascular basal tone in vivo. After L-NNA injection, acetylcholine (ACh) did not decrease significantly pulmonary vascular resistance (PVR). In vitro, L-NNA increased the cholinergic contractile-response elicited by electric field stimulation (EFS) of vascular rings from lambs with diaphragmatic hernia. CONCLUSION: We conclude that nNOS protein is present in the lungs and pulmonary artery of near full-term lamb fetuses with diaphragmatic hernia, but that it does not contribute to the reduction of pulmonary vascular tone at birth

Pulse wave analysis aortic pressure . distole should also be considered

La rigidité anormalement haute des artères à grande conductance est un marqueur de l'augmentation du risque cardiovasculaire et est typiquement retrouvée chez les patients diabétiques ou hypertendus. Ces vaisseaux deviennent plus rigides avec l'âge, expliquant la haute prévalence d'hypertension systolique chez les personnes âgées. Cette rigidification agit sur la pression sanguine de plusieurs façons. Notamment la fonction windkessel est gênée, menant à l'augmentation de la pression systolique et de la pression puisée, la diminution de la pression diastolique, et ainsi à l'augmentation de la postcharge ventriculaire gauche associée à une probable diminution de la perfusion coronarienne. De plus, la propagation des ondes de pression le long de l'arbre vasculaire est accélérée, de sorte que les ondes réfléchies générées au site de décalage d'impédance atteignent l'aorte ascendante plus tôt par rapport au début de l'éjection ventriculaire, aboutissant à une augmentation de la pression systolique centrale, ce qui n'arriverait pas en présence de vaisseaux moins rigides. Dans ce cas, au contraire, les ondes de pression antérogrades et réfléchies voyages plus lentement, de sorte que les ondes de réflexion tendent à atteindre l'aorte centrale une fois l'éjection terminée, augmentant la pression diastolique et contribuant à la perfusion coronarienne. La tonométrie d'applanation est une méthode non invasive permettant l'évaluation de la forme de l'onde de pression au niveau l'aorte ascendante, basée sur l'enregistrement du pouls périphérique, au niveau radial dans notre étude. Nous pouvons dériver à partir de cette méthode un index d'augmentation systolique (sAIX) qui révèle quel pourcentage de la pression centrale est du aux ondes réfléchies. Plusieurs études ont montré que cet index est corrélé à d'autres mesures de la rigidité artérielle comme la vitesse de l'onde de pouls, qu'il augmente avec l'âge et avec les facteurs de risques cardiovasculaires, et qu'il est capable de préciser le pronostic cardiovasculaire. En revanche, peu d'attention a été portée à l'augmentation de la pression centrale diastolique due aux ondes réfléchies (dAIX). Nous proposons donc de mesurer cet index par un procédé d'analyse développé dans notre laboratoire, et ce dans la même unité que l'index systolique. Etant donné que les modifications de la paroi artérielle modulent d'une part la vitesse de l'onde de pouls (PWV) et d'autre part le temps de voyage aller-retour des ondes de pression réfléchies aux sites de réflexion, toute augmentation de la quantité d'énergie réfléchie atteignant l'aorte pendant la systole devrait être associée à une diminution de l'énergie arrivant au même point pendant la diastole. Notre étude propose de mesurer ces deux index, ainsi que d'étudier la relation de l'index d'augmentation diastolique (dAIX) avec la vitesse de propagation de l'onde de pouls (PWV) et avec le rythme cardiaque (HR), ce dernier étant connu pour influencer l'index d'augmentation systolique (sAIX) . L'influence de la position couchée et assise est aussi étudiée. Les mesures de la PWV et des sAIX et dAIX est réalisée chez 48 hommes et 45 femmes âgées de 18 à 70 ans, classés en 3 groupes d'âges. Les résultats montrent qu'en fonction de l'âge, le genre et la position du corps, il y a une relation inverse entre sAIX et dAIX. Lorsque PWV et HR sont ajoutés comme covariables à un modèle de prédiction comprenant l'âge, le genre et la position du corps comme facteurs principaux, sAIX est directement lié à PWV (p<0.0001) et inversement lié à HR (p<0.0001). Avec la même analyse, dAIX est inversement lié à PWV (p<0.0001) et indépendant du rythme cardiaque (p=0.52). En conclusion, l'index d'augmentation diastolique est lié à la rigidité vasculaire au même degré que l'index d'augmentation systolique, alors qu'il est affranchi de l'effet confondant du rythme cardiaque. La quantification de l'augmentation de la pression aortique diastolique due aux ondes réfléchies pourrait être une partie utile de l'analyse de l'onde de pouls.

The efficacy of pharmacotherapy for decreasing the expansion rate of abdominal aortic aneurysms: a systematic review and meta-analysis.

BACKGROUND: Pharmacotherapy may represent a potential means to limit the expansion rate of abdominal aortic aneurysms (AAAs). Studies evaluating the efficacy of different pharmacological agents to slow down human AAA-expansion rates have been performed, but they have never been systematically reviewed or summarized. METHODS AND FINDINGS: Two independent reviewers identified studies and selected randomized trials and prospective cohort studies comparing the growth rate of AAA in patients with pharmacotherapy vs. no pharmacotherapy. We extracted information on study interventions, baseline characteristics, methodological quality, and AAA growth rate differences (in mm/year). Fourteen prospective studies met eligibility criteria. Five cohort studies raised the possibility of benefit of beta-blockers [pooled growth rate difference: -0.62 mm/year, (95%CI, -1.00 to -0.24)], but this was not confirmed in three beta-blocker RCTs [pooled RCT growth rate difference: -0.05 mm/year (-0.16 to 0.05)]. Statins have been evaluated in two cohort studies that yield a pooled growth rate difference of -2.97 (-5.83 to -0.11). Doxycycline and roxithromycin have been evaluated in two RCTs that suggest possible benefit [pooled RCT growth rate difference: -1.32 mm/year (-2.89 to 0.25)]. Studies assessing NSAIDs, diuretics, calcium channel blockers and ACE inhibitors, meanwhile, did not find statistically significant differences. CONCLUSIONS: Beta-blockers do not appear to significantly reduce the growth rate of AAAs. Statins and other anti-inflammatory agents appear to hold promise for decreasing the expansion rate of AAA, but need further evaluation before definitive recommendations can be made.

De novo LMNA mutations cause a new form of congenital muscular dystrophy.

OBJECTIVE: To describe a new entity of congenital muscular dystrophies caused by de novo LMNA mutations. METHODS: Fifteen patients presenting with a myopathy of onset in the first year of life were subjected to neurological and genetic evaluation. Histopathological and immunohistochemical analyses were performed for all patients. RESULTS: The 15 patients presented with muscle weakness in the first year of life, and all had de novo heterozygous LMNA mutations. Three of them had severe early-onset disease, no motor development, and the rest experienced development of a "dropped head" syndrome phenotype. Despite variable severity, there was a consistent clinical pattern. Patients typically presented with selective axial weakness and wasting of the cervicoaxial muscles. Limb involvement was predominantly proximal in upper extremities and distal in lower extremities. Talipes feet and a rigid spine with thoracic lordosis developed early. Proximal contractures appeared later, most often in lower limbs, sparing the elbows. Ten children required ventilatory support, three continuously through tracheotomy. Cardiac arrhythmias were observed in four of the oldest patients but were symptomatic only in one. Creatine kinase levels were mild to moderately increased. Muscle biopsies showed dystrophic changes in nine children and nonspecific myopathic changes in the remaining. Markedly atrophic fibers were common, most often type 1, and a few patients showed positive inflammatory markers. INTERPRETATION: The LMNA mutations identified appear to correlate with a relatively severe phenotype. Our results further broaden the spectrum of laminopathies and define a new disease entity that we suggest is best classified as a congenital muscular dystrophy (LMNA-related congenital muscular dystrophy, or L-CMD).

Intussusception like lesion after fenestration in aortic type B dissection.

We report on a patient with Marfan syndrome who presented a Stanford type B dissection of the descending thoracic aorta in late pregnancy. After a cesarean section, the patient presented a severe obstruction of the mesenteric superior artery. An endovascular fenestration was performed (balloon and guidewire based fenestration). Computed tomography (CT) angiography revealed an intussusception 'like' image of the abdominal aortic layers as a consequence of the fenestration procedure. Because of aneurismal progression in the abdominal aorta, surgical repair of the abdominal aorta and intussusception material removal was achieved six weeks later. The patient is currently in good condition. We conclude that the intussusception could be induced by a guidewire. This fenestration procedure is not recommended in patients with structural aortic disorders.

A Novel Homozygous RPE65 Mutation in Leber Congenital Amaurosis Associated With Cone-Rod Dystrophy

Purpose: To report the clinical and genetic study of a family with Leber congenital amaurosis (LCA). Methods: We studied a consanguineous family from Yemen in which three individuals were affected with LCA. Genomic DNA was prepared from venous leukocytes. Linkage analysis of all family members using polymorphic markers flanking the known LCA genes was performed, followed by direct sequencing of all the exons and intron-exon junctions of the RPE65 gene. Results: The three affected were 5, 8 and 12 years old. Severe visual impairment and night blindness were noticed during infancy. Nystagmus was not a feature. Photophobia was only observed in the 8-year-old patient. The 5-year old youngest affected had a bilateral hyperopia of +3.50 and a visual acuity of 1/60. The oldest two had mild myopia and visual acuity limited to hand movements RE and counting fingers LE for the oldest and of 5/60 OD, 6/60 OS for the other. On fundus examination, they harbored common clinical features such as disc pallor, attenuated vessels, white flecks in the retina mid-periphery and bull's eye maculopathy. Electroretinograms of the oldest child were completely extinguished while residual scotopic responses with abolished photopic and flicker responses were observed in the two youngest. Sequencing identified a novel missense mutation, IVS2-3C>G, in the second RPE65 intron. The mutation was not detected in 80 ethnically matched normal individuals. Conclusion: We have identified a novel LCA-related homozygous RPE65 mutation associated with a severe clinical presentation including an early and severe cone dysfunction. This is in contrast with the presentation associated with other RPE65 mutations predominantly causing a rod-cone dystrophy with residual cone function. The identified mutation potentially affects splicing of the third exon and could result in a loss of function. Definite functional consequences of this change still need to be characterized.

Bilateral symmetry of radial pulse in high-level tennis players : implications for the validity of central aortic pulse wave analysis

Rapport de synthèse Ce travail de thèse s'articule autour de l'importance de l'évaluation de la fonction vasculaire et des répercussions au niveau central, cardiaque, des perturbations du réseau vasculaire. Les maladies cardiovasculaires sont prédominantes dans notre société et causes de morbidité et mortalité importante. La mesure de la pression artérielle classique reste le moyen le plus utilisé pour suivre la santé des vaisseaux, mais ne reflète pas directement ce qui se passe au niveau du coeur. La tonométrie d'aplanation permet depuis quelques années de mesurer l'onde de pouls radial, et par le biais d'une fonction mathématique de transfert validée, il est possible d'en déduire la forme et Γ amplitude de l'onde de pouls central, donc de la pression aortique centrale. Cette dernière est un reflet bien plus direct de la post-charge cardiaque, et de nombreuses études cliniques actuelles s'intéressent à cette mesure pour stratifier le risque ou évaluer l'effet d'un traitement vasculaire. Toutefois, bien que cet outil soit de plus en plus utilisé, il est rarement précisé si la latéralité de la mesure joue un rôle, sachant que certaines propriétés des membres supérieurs peuvent être affectées par un usage préférentiel (masse musculaire, densité osseuse, diamètre des artères, capillarisation musculaire, et même fonction endothéliale). On a en effet observé que ces divers paramètre étaient tous augmentés sur un bras entraîné. Dès lors on peut se poser la question de l'influence de ces adaptations physiologiques sur la mesure indirecte effectuée par le biais du pouls radial. Nous avons investigué les deux membres supérieurs de sujets jeunes et sédentaires (SED), ainsi que ceux de sujets sportifs avec un développement fortement asymétrique des bras, soit des joueurs de tennis de haut niveau (TEN). Des mesures anthropométriques incluant la composition corporelle et la circonférence des bras et avant-bras ont montré que TEN présente une asymétrie hautement significative aux deux mesures entre le bras dominant (entraîné) et l'autre, ce qui est aussi présent pour la force de serrage (mesurée au dynamomètre de Jamar). L'analyse des courbes centrales de pouls ne montre aucune différence entre les deux membres dans chaque groupe, par contre on peut observer une différence entre SED et TEN, avec un index d'augmentation diastolique qui est 50 % plus élevé chez TEN. Les index d'augmentation systolique sont identiques dans les deux groupes. On peut retenir de cette étude la validité de la méthode de tonométrie d'aplanation quel que soit le bras utilisé (dominant ou non-dominant) et ce même si une asymétrie conséquente est présente. Ces données sont clairement nouvelles et permettent de s'affranchir de cette variable dans la mesure d'un paramètre cardiovasculaire dont l'importance est actuellement grandissante. Les différences d'index diastolique sont expliquées par la fréquence cardiaque et la vitesse de conduction de l'onde de pouls plus basses chez TEN, causant un retard diastolique du retour de l'onde au niveau central, phénomène précédemment bien décrit dans la littérature.

Carotid-subclavian arteries Index (CSI), a new echocardiographic index to recognize coarctation of the aorta in neonates and infants

Introduction: Coarctation of the aorta is a common congenital heart malformation. Mode of diagnosis changed from clinically to almost exclusively by echocardiogram and MRI. We claim to find a new echocardiographic index, based on simple and reliable morphologic measurements, to facilitate the diagnosis of aortic coarctation in the newborn.We reproduce the same procedure for older child to validate this new index. Material and Methods: We reviewed echocardiographic studies of 47 neonates with diagnosis of coarctation who underwent cardiac surgery between January 1997 and February 2003 and compared them with a matched control group. We measured 12 different sites of the aorta, aortic arch and the great vessels on the echocardiographic bands. In a second time we reviewed 23 infants for the same measurements and compare them with a matched control group. Results: 47 neonates with coarctation were analysed, age 11.8 _ 10 days,weight 3.0 _ 0.6 kg, body surface 0.20 _ 0.02m2. The control group was of 16 newborns aged 15.8 _ 10 days,weight 3.2 _ 0.9 kg and body surface 0.20 _ 0.04m2. A significant difference was noted in many morphologic measurement between the both groups, the most significant being the distance between the left carotid artery and the left subclavian artery (coarctation vs control: 7.3 _ 3mm vs 2.4 _ 0.8mm, p _ 0.0001). We then defined a new index, the carotid-subclavian arteries index (CSI) as the diameter of the distal tranverse aortic arch divided to the distance left carotid artery to left subclavian artery being also significaly different (coarctation vs control: 0.76 _ 0.86 vs 2.95 _ 1.24, p _ 0.0001). With the cutoff value of this index of 1.5 the sensitivity for aortic coarctation was 98% and the specificity of 92%. In an older group of infant with coarctation (16 patients) we apply the same principle and find for a cut-off value of 1.5 a sensitivity of 95% and a specificity of 100%. Conclusions: The CSI allows to evaluate newborns and infants for aortic coarctation with simple morphologic measurement that are not depending of the left ventricular function, presence of a patent ductus arteriosus or not. Further aggressive evaluation of these patient with a CSI _ 1.5 is indicated.

Fibrinogen and fibronectin binding cooperate for valve infection and invasion in Staphylococcus aureus experimental endocarditis.

The expression of Staphylococcus aureus adhesins in Lactococcus lactis identified clumping factor A (ClfA) and fibronectin-binding protein A (FnBPA) as critical for valve colonization in rats with experimental endocarditis. This study further analyzed their role in disease evolution. Infected animals were followed for 3 d. ClfA-positive lactococci successfully colonized damaged valves, but were spontaneously eradicated over 48 h. In contrast, FnBPA-positive lactococci progressively increased bacterial titers in vegetations and spleens. At imaging, ClfA-positive lactococci were restricted to the vegetations, whereas FnBPA-positive lactococci also invaded the adjacent endothelium. This reflected the capacity of FnBPA to trigger cell internalization in vitro. Because FnBPA carries both fibrinogen- and fibronectin-binding domains, we tested the role of these functionalities by deleting the fibrinogen-binding domain of FnBPA and supplementing it with the fibrinogen-binding domain of ClfA in cis or in trans. Deletion of the fibrinogen-binding domain of FnBPA did not alter fibronectin binding and cell internalization in vitro. However, it totally abrogated valve infectivity in vivo. This ability was restored in cis by inserting the fibrinogen-binding domain of ClfA into truncated FnBPA, and in trans by coexpressing full-length ClfA and truncated FnBPA on two separate plasmids. Thus, fibrinogen and fibronectin binding could cooperate for S. aureus valve colonization and endothelial invasion in vivo.

Prenatal detection of congenital renal malformations by fetal ultrasonographic examination: an analysis of 709,030 births in 12 European countries.

The study was performed to evaluate the prevalence of prenatal ultrasound diagnoses for renal anomalies in 20 registries of 12 European countries, and to compare the different prenatal scanning policies. Standardized data were acquired from 709,030 livebirths, stillbirths, and induced abortions during the study period of 2.5 years and transmitted for central analysis. At least one renal malformation was diagnosed in 1130 infants and fetuses. Prenatal diagnosis (PD) was given in 81.8% of all cases, 29% of these pregnancies were terminated. The highest detection rate was reported for unilateral multicystic dysplastic kidneys with 97% (102/105). An early diagnosis was documented for exstrophy of bladder at a mean gestational age of 18.5 weeks. Dilatations of the upper urinary tract were seen late in pregnancy at 28.3 weeks. Terminations of pregnancies (TOP) were performed in 67% (58/86) of the detected bilateral renal agenesis/dysgenesis, but only 4% of the unilateral multicystic dysplastic renal malformations (4/102). In about 1/3 of the cases, renal malformations are within the category of associated malformations, which include multiple non-syndromal malformations, chromosomal aberrations, and non-chromosomal syndromes. Renal malformations were detected in 2/3 of the associated category by the first prenatal ultrasound scan. Detection rates vary in the different countries of the European community due to diverse policies, ethical, and religious background. Countries with no routine ultrasound show the lowest rates in detection, and termination of pregnancy. Prenatally detected renal malformations should result in a careful examination for further anomalies. Prenatal ultrasound fulfills the needs of screening examinations and is a good tool in detecting lethal and severe renal malformations.