Regulation of the NaCI cotransporter by the SGK1-Nedd4-2 pathway

SummaryRegulation of renal Na+ transport is essential for controlling blood pressure, as well as Na+ and K+ homeostasis. Aldosterone stimulates Na+ reabsorption in the aldosterone-sensitive distal nephron (ASDN), via the Na+-CI" cotransporter (NCC) in the distal convoluted tubule (DCT), and the epithelial Na+ channel (ENaC) in the late DCT, connecting tubule and collecting duct. Importantly, aldosterone increases NCC protein expression by an unknown post-translational mechanism. The ubiquitin-protein ligase Nedd4-2 is expressed along the ASDN and regulates ENaC: under aldosterone induction, the serum/glucocorticoid-regulated kinase SGK1 phosphorylates Nedd4-2 on S328, thus preventing the Nedd4-2/ENaC interaction, ubiquitylation and degradation of the channel. Here, we present evidence that Nedd4-2 regulates NCC. In transfected HEK293 cells, Nedd4-2 co-immunoprecipitates with NCC and stimulates NCC ubiquitylation at the cell surface. In Xenopus laevis oocytes, co- expression of NCC with wild-type Nedd4-2, but not its catalytically inactive mutant, strongly decreases NCC activity and surface expression. This inhibition is prevented by SGK1 in a kinase-dependent manner. Moreover, we show that NCC expression is up-regulated in inducible renal tubule-specific Nedd4-2 knockout mice and in mDCT15 cells silenced for Nedd4-2. On the other hand, in inducible renal tubule-specific SGK1 knockout mice, NCC expression is down-regulated.Interestingly, in contrast to ENaC, Nedd4-2-mediated NCC inhibition is independent of a PY motif in NCC. Moreover, whereas single mutations of Nedd4-2 S328 or S222 to alanine do not interfere with SGK1 action, the double mutation enhances Nedd4-2 activity and abolishes SGK1-dependent inhibition. These results indicate that NCC expression and activity is controlled by a regulatory pathway involving SGK1 and Nedd4-2, and provides an explanation for the well-known aldosterone-induced increase in NCC protein expression.RésuméLa régulation du transport de sodium est cruciale dans le maintien de la pression artérielle. L'aldostérone stimule la réabsorption de Na+ dans la partie du néphron sensible à l'aldostérone (ASDN), via le co-transporteur Na+-CI" (NCC) au niveau du tubule contourné distale et via le canal à sodium (Epithelial Na+ Channel ; ENaC) dans la deuxième partie du tubule contourné distale, dans le tube connecteur et le tube collecteur. L'aldostérone augmente l'expression de NCC au niveau protéique par un mécanisme non élucidé. La protéine ubiquitine ligase Nedd4-2 est exprimée tout le long du néphron sensible à l'aldostérone. ENaC est connu pour être régulé par Nedd4-2. Suite à une stimulation par l'aldostérone, la kinase Ser/Thr SGK1 phosphoryle Nedd4-2, ce qui empêche l'interaction entre Nedd4-2 et ENaC. Dans des cellules HEK293 transfectées, nous avons montré que Nedd4-2 interagit avec le co-transporteur NCC et stimule l'ubiquitylation de NCC à la surface. Nous avons montré dans les oocytes de Xenopus laevis que l'expression de NCC avec Nedd4-2 diminue l'activité du co-transporteur. Cette diminution n'est pas observée lorsqu'on exprime NCC avec le mutant inactif de Nedd4-2. Cette inhibition de NCC est contrée par SGK1. L'effet de SGK1 sur NCC dépend de son activité kinase. Nous avons montré dans des souris knock-out pour Nedd4-2, dans le néphron et de manière inductible, que l'expression de NCC est augmentée. Nous avons également montré que la suppression de la protéine Nedd4-2 dans les cellules mDCT15 provoque l'augmentation de NCC. Au contraire dans les souris knock-out pour la kinase SGK1, dans le néphron et de manière inductible, nous observons une diminution de la protéine NCC. Contrairement à ce qui a été montré pour le canal ENaC l'inhibition de NCC par Nedd4-2 est indépendante des motifs PY. De plus, La mutation des sérines 328 ou 222 sur Nedd4-2 en alanine n'interfère pas avec l'action de SGK1 pour prévenir l'inhibition. Par contre, la double mutation, les sérines 222 et 328 mutées en alanine, augmente l'action de Nedd4-2 sur l'activité de NCC et prévient l'effet de SGK1. Ces résultats montrent que l'expression et l'activité de NCC sont contrôlées par une voie de régulation impliquant Nedd4-2-SGK1 et nous fournissent une explication pour l'augmentation de NCC observé après une induction avec l'aldostérone.Résumé large publicOn estime que des millions de personnes seraient hypertendues. L'hypertension artérielle est responsable d'environ 8 millions de décès par ans dans le monde. L'hypertension est responsable de la moitié environs des accidents cardiaques, mais aussi des accidents vasculaires cérébraux. Il est très important de comprendre les mécanismes qui se trouvent derrière cette pathologie.Le co-transporteur NCC joue un grand rôle dans le maintien de la balance sodique. Il a été montré que des perturbations dans l'expression de NCC pouvaient engendrer de l'hypertension.Le co-transporteur NCC est exprimé dans la partie distale du néphron, l'unité fonctionnelle du rein. Plusieurs études ont montrées que NCC était sous le contrôle de l'hormone aldostérone.Le travail de cette thèse consiste à étudier les mécanismes impliqués dans la régulation de NCC. On a ainsi pu montrer que NCC interagit avec la protéine ubiquitine ligase Nedd4-2. La protéine Nedd4-2 diminue l'expression de NCC à la surface cellulaire et aussi son activité Nous avons également montré que la kinase SGK1 pouvait prévenir l'interaction entre Nedd4-2 et NCC par phosphorylation de Nedd4-2. Nous avons montré dans des souris deletée pour Nedd4-2, dans le néphron, que l'expression de NCC est augmentée. Nous avons également montré que la suppression de la protéine Nedd4-2 dans les cellules mDCT15 provoque l'augmentation de NCC. Au contraire, dans les souris deletée pour la kinase SGK1, dans le néphron, nous observons une diminution de la protéine NCC. La connaissance des processus impliqués dans la régulation du co-transporteur NCC pourrait amener au développement de nouveau médicaments pour soigner l'hypertension.

Syndromes cliniquement isolés dans l'accident vasculaire cérébral

Chaque année, près de 14000 personnes sont victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC) en Suisse (1). Parmi elles, 3000-4000 individus décèdent des suites de leur attaque et environ 2000 personnes survivent avec des séquelles qui peuvent être relativement importantes. Cette affection a donc un poids non négligeable en terme de morbidité et de mortalité ; dans les pays indistrualisés, elle représente la première cause de handicap, la deuxième cause de démence ainsi que la troisième cause de mortalité. Il existe deux types d'AVC : les accidents ischémiques et les accidents hémorragiques (2,3). Dans environ 80% des cas, les AVC sont des accidents ischémiques, résultant d'une occlusion artérielle ou veineuse - les ischémies sur occlusion veineuse étant rares en comparaison de celles sur occulsion artérielle. En outre, on parle d'accident ischémiques transitoires (AIT) lorsque les symptomes sont spontanément résolutifs en moins de 24 heures. Les accidents hémorragiques, quant à eux, ne constituent qu'une minorité des AVC (20%) et sont secondaires à une rupture de vaisseau. La physiopathologie des différents types d'AVC a été particulièrement bien étudiée, ce qui a permis de mettre en évidence un certain nombre de causes. Un AVC peut donc être d'origine cardiaque (embole à point de départ cardiaque, fibrillation auriculaire), d'origine athéromateuse (embole sur plaque d'athéromatose des vaisseaux pré-cérébraux) ou encore, la conséquence directe d'une hypertension artérielle (maladie des petits vaisseaux, hémorragies intracérébrales) (3). Il existe également des causes un peu moins fréquentes, telles que les dissections aortiques, les ruptures d'anévrisme, les malformations artério-veineuses, les états pro-coagulants, les vasculites, la prise de toxiques. De nombreux facteurs de risque ont été mis en évidence (3). Certains d'entre eux, tels que l'âge, le sexe ou l'éthnie, ne sont pas modifiables. Mais il en est d'autres sur lesquels il est possible d'avoir un impact positif et leur identification fait donc partie intégrante du bilan de base chez les patients victimes d'AVC. Il s'agit de l'hypertension artérielle, du diabète, du tabagisme actif et de l'hypercholestérolémie. La présentation clinique de l'AVC est fonction du territoire vasculaire touché (3). Historiquement, la localisation et la compréhension des fonctions cérébrales ont été le fruit de corrélations anatomo-clinique puis radiologico-clinique (2). Dans la majorité des cas, on étudiait la partie commune à toutes les lésions de différents patients présentant un symptôme, et cette partie était présumée responsable de cette fonction. Néanmoins, le patient pouvait présenter d'autres symptômes associés, ce qui peut représenter un certain biais. A l'heure actuelle, l'imagerie fonctionnelle remplace progressivement ces corrélations radiologico- cliniques (2). Finalement, des études de cas isolés, avec lésions relativement circonscrites, ont également contribués à la compréhension des fonctions cérébrales (4-12). Le but principal de cette étude est d'analyser les syndromes cliniquement isolées (CIS, atteinte d'une fonction cérébrale, d'un segment corporel) dans le registre lausannois des accidents vasculaires cérébraux en terme de facteurs de risques, et de caractéristiques de l'AVC (origine, localisation) afin de déterminer des facteurs indépendants de survenue de telles atteintes, d'un point de vue général et pour chacune d'entre elles.

Anatomie du foie: ce qu'il faut savoir [Anatomy of the liver: what you need to know]

A precise knowledge of arterial, portal, hepatic and biliary anatomical variations is mandatory when a liver intervention is planned. However, only certain variations must be searched when a precise intervention is planned. The basic liver anatomy as well as the most relevant malformations will be precised.

Arythmies supraventriculaires chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale

Mon projet de recherche s'est articulé autour des arythmies supraventriculaires chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale (Adults with Congenital Heart Disease ou ACHD). Grâce aux progrès de la chirurgie cardiaque et de la cardiologie, la survie à l'âge adulte des enfants nés avec une malformation cardiaque est excellente et la population des ACHD ne cesse de croître, tout en vieillissant. Les arythmies cardiaques sont une complication à long terme bien connue chez ces patients et une des principales causes de mortalité et de morbidité. Mon travail de recherche comporte une perspective épidémiologique avec une étude de population et une perspective anatomique, avec une étude d'imagerie cardiaque par échographie. 1. Étude épidémiologique : Arythmies auriculaires (AA) chez les patients porteurs d'une cardiopathie congénitale. Sous le titre anglais Atrial Arrhythmias in Adults with Congenital Heart Disease, cette étude a été publiée dans le journal américain Circulation. A travers les résultats de cette étude, j'ai démontré, pour la première fois dans une aussi grande population, que les AA étaient fréquentes chez les patients ACHD, que le risque à long-terme pour ces patients de développer des AA était élevé, et que le développement d'AA avait un impact négatif en termes de mortalité, de morbidité et d'intervention. 2. Étude anatomique : Les paramètres échographiques associés à la fibrillation auriculaire (FA) chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale. Sous le titre anglais Mirror image atrial dilatation in Adult Patients with Atrial Fibrillation and Congenital Heart Disease, cette étude a été publiée dans le journal américain International Journal of Cardiology, j'ai démontré dans cette étude que les patients ACHD avec une pathologie isolée du coeur gauche présentaient une dilatation progressive de l'oreillette gauche (OG) lorsqu'ils développaient de la FA. Chez les patients avec une pathologie isolée du coeur droit, j'ai décrit une image « miroir » : l'oreillette droite (OD) était toujours plus grande que l'OG βί présentait une dilatation progressive lors de FA. Ces résultats soutiennent l'hypothèse que la FA pourrait provenir de l'OD dilatée chez les patients ACHD avec une pathologie du coeur droit et ouvrent de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques chez ces patients:

Regional cortical volumes and congenital heart disease: a MRI study in 22q11.2 deletion syndrome.

Children with congenital heart disease (CHD) who survive surgery often present impaired neurodevelopment and qualitative brain anomalies. However, the impact of CHD on total or regional brain volumes only received little attention. We address this question in a sample of patients with 22q11.2 deletion syndrome (22q11DS), a neurogenetic condition frequently associated with CHD. Sixty-one children, adolescents, and young adults with confirmed 22q11.2 deletion were included, as well as 80 healthy participants matched for age and gender. Subsequent subdivision of the patients group according to CHD yielded a subgroup of 27 patients with normal cardiac status and a subgroup of 26 patients who underwent cardiac surgery during their first years of life (eight patients with unclear status were excluded). Regional cortical volumes were extracted using an automated method and the association between regional cortical volumes, and CHD was examined within a three-condition fixed factor. Robust protection against type I error used Bonferroni correction. Smaller total cerebral volumes were observed in patients with CHD compared to both patients without CHD and controls. The pattern of bilateral regional reductions associated with CHD encompassed the superior parietal region, the precuneus, the fusiform gyrus, and the anterior cingulate cortex. Within patients, a significant reduction in the left parahippocampal, the right middle temporal, and the left superior frontal gyri was associated with CHD. The present results of global and regional volumetric reductions suggest a role for disturbed hemodynamic in the pathophysiology of brain alterations in patients with neurodevelopmental disease and cardiac malformations.

Clinical outcome following combination of cutting balloon angioplasty and coronary β-radiation for in-stent restenosis : a report from the RENO registry

RESUME : Actuellement la brachythérapie endovasculaire reste le seul traitement efficace pour la resténose intrastent. Malgré ceci, la limitation majeure de cette technique est la resténose aux extrémités du stent (effet de bord) due à une couverture incomplète par la source radioactive (geographical miss). Le ballon coupant et qui ne glisse pas pourrait limiter le barotraumatisme engendré par la dilatation et qui avec la diminution de la radiation aux extrémités de la source radioactive, est à la base du geographical miss. Cette étude prospective a pour but d'examiner l'efficacité du traitement de la resténose intrastent par la combinaison d'angioplastie avec cutting ballon et β - irradiation. Le registre « Radiation in Europe NOvoste » (RENO) inclut tous les patients traités par β - irradiation coronaire avec le système Beta-CathTM System (Novoste Corporation, Brussels, Belgium) n'ayant pas été inclus dans une autre étude randomisée. Un premier sous-groupe de ces patients (groupe 1, n=166), représente les patients traités par cutting ballon et β - irradiation intra coronaire. Ce groupe a été défini d'une manière prospective et les résultats cliniques à 6 mois ont été comparés par rapport aux autres patients qui ont reçu un traitement par dilatation coronaire conventionnelle et β - irradiation (groupe 2, n=712). A 6 mois de suivi, on a retrouvé une différence significative entre les 2 groupes par rapport à la nécessité d'une nouvelle revascularisation du vaisseau préalablement traité (10,2% de récidive dans le groupe 1 contre 16,6 % dans le groupe 2 , p=0,04). Le nombre d'événements cardiaques majeurs (mortalité, infarctus du myocarde et revascularisation) a également été diminué de manière significative (10,8% contre 19,2% ; />=0,01). Cette observation a été confirmée par une analyse multivariée qui indique un risque diminué pour les événements cardiaques majeurs à 6 mois, (rapport de côtes : 0,49 ; intervalle de confiance 0,27-0,88 ; p=0,02). Comparé à l'angioplastie coronarienne avec ballon conventionnel, l'utilisation de cutting ballon avant la β - irradiation dans le traitement de la resténose intrastent démontre une meilleure évolution clinique à 6 mois. ABSTRACT: At present, vascular brachytherapy is the only efficient therapy for in-stent restenosis. Nevertheless edge restenosis often relat¬ed to geographical miss has been identified as a major limitation of the technique. The non-slippery cutting balloon has the potential to limit vascular barotraumas which, together with low-dose irradiation at both ends of the radioactive source, are the prerequisite for geographical miss. This prospective study aimed to examine the efficacy of combining cut¬ting balloon angioplasty and brachytherapy for in-stent restenosis. The Radiation in Europe NOvoste (RENO) registry prospectively tracked all patients who had been treated by coronary β-radiation with the Beta-CathTM System (Novoste Corporation. Brussels, Belgium) but were not included in a randomized radiation trial, A subgroup of patients with in-stent restenosis treated by cutting balloon angioplasty and coronary β-radiation (group 1, n = 166) was prospectively defined, and clinical outcomes of patients at 6 months were compared with those of patients treated by conventional angioplasty and coronary β -radiation (group 2, n = 712). At 6-month follow-up, there was a significant difference between groups 1 and 2 in- target vessel revascularization (10.2% versus 16.6% respectively; p = 0.04) and in the incidence of major adverse clinical events (MACE) including, death, myocardial infarction, and revascularization (10.8% versus 19.2%; p= 0.01). This observation was confirmed by a multivariate analysis indicating a. lower risk for MACE at 6 months (odds ratio: 0.49; confidence intervals: 0.27-0.88; p = 0.02). Compared to conventional angioplasty, cutting balloon angio¬plasty prior to coronary beta-radiation with the Beta-CathTM System seems to improve the 6-month clinical outcome in patients with in-stent restenosis.

Cruveilhier's legacy to skull base surgery: premise of an evidence-based neuropathology in the 19th century.

OBJECTIVES: Jean Cruveilhier has always been described as a pioneer in pathological anatomy. Almost nothing has been reported concerning his exceptional methodology allying pre-mortem clinical description and syndromic classification of neurological and neurosurgical diseases, and post-mortem meticulous dissections. Cruveilhier's methodology announced the birth of the anatomoclinical method built up by Jean-Martin Charcot and the neurological French school during the 19th century. The aim of our work is to extract the quintessence of Cruveilhier's contributions to skull base pathology through his cogent clinical descriptions coupled with exceptional lithographs of anterior skull base, suprasellar and cerebello-pontine angle tumors. METHODS: We reviewed the masterwork of Jean Cruveilhier on pathological anatomy and we selected the chapters dedicated to central nervous system pathologies, mainly skull base diseases. A systematic review was performed on Pubmed/Medline and Google Scholar using the keywords "Jean Cruveilhier", "Skull base pathology", "Anatomoclinical method". RESULTS: Among his descriptions, Cruveilhier dedicated large chapters to neurosurgical diseases including brain tumors, cerebrovascular pathologies, malformations of the central nervous system, hydrocephalus, brain infections and spinal cord compressions. CONCLUSION: This work emphasizes on the role of Jean Cruveilhier in the birth of the anatomoclinical method particularly in neuroscience during a 19th century rich of epistemological evolutions toward an evidence-based medicine, through the prism of Cruveilhier's contribution to skull base pathology.

16q24.1 microdeletion in a premature newborn: Usefulness of array-based comparative genomic hybridization in persistent pulmonary hypertension of the newborn.

OBJECTIVE:: Report of a 16q24.1 deletion in a premature newborn, demonstrating the usefulness of array-based comparative genomic hybridization in persistent pulmonary hypertension of the newborn and multiple congenital malformations. DESIGN:: Descriptive case report. SETTING:: Genetic department and neonatal intensive care unit of a tertiary care children's hospital. INTERVENTIONS:: None. PATIENT:: We report the case of a preterm male infant, born at 26 wks of gestation. A cardiac malformation and bilateral hydronephrosis were diagnosed at 19 wks of gestation. Karyotype analysis was normal, and a 22q11.2 microdeletion was excluded by fluorescence in situ hybridization analysis. A cesarean section was performed due to fetal distress. The patient developed persistent pulmonary hypertension unresponsive to mechanical ventilation and nitric oxide treatment and expired at 16 hrs of life. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS:: An autopsy revealed partial atrioventricular canal malformation and showed bilateral dilation of the renal pelvocaliceal system with bilateral ureteral stenosis and annular pancreas. Array-based comparative genomic hybridization analysis (Agilent oligoNT 44K, Agilent Technologies, Santa Clara, CA) showed an interstitial microdeletion encompassing the forkhead box gene cluster in 16q24.1. Review of the pulmonary microscopic examination showed the characteristic features of alveolar capillary dysplasia with misalignment of pulmonary veins. Some features were less prominent due to the gestational age. CONCLUSIONS:: Our review of the literature shows that alveolar capillary dysplasia with misalignment of pulmonary veins is rare but probably underreported. Prematurity is not a usual presentation, and histologic features are difficult to interpret. In our case, array-based comparative genomic hybridization revealed a 16q24.1 deletion, leading to the final diagnosis of alveolar capillary dysplasia with misalignment of pulmonary veins. It emphasizes the usefulness of array-based comparative genomic hybridization analysis as a diagnostic tool with implications for both prognosis and management decisions in newborns with refractory persistent pulmonary hypertension and multiple congenital malformations.

Topical retinoids exposure during pregnancy.

Concerns have been raised with the topical use of retinoids since the publication of occasional cases associated with characteristic retinoid embryopathy, originally described after oral use. Epidemiological data are still scant. A collaborative study was carried out to evaluate the rate of congenital malformations following 1st trimester topical retinoid exposure. Using a standardized protocol exposed pregnancies and non exposed controls were prospectively recorded by the European Network of Teratology Information Services (ENTIS). A population of 222 pregnant women exposed to topical retinoids (median age [range]: 30 [21 - 42] years; gestational week at call: 7 [3 - 35]) were compared to 444 women not exposed (median age [range]: 32 [17 - 48] years; gestational week at call: 8 [2 - 39]). The following retinoids were identified: adapalene: 22; retinoic acid: 10; tretinoin: 135; isotretinoin:49, others: 6. The exposed and non-exposed groups did not differ in maternal alcohol and tobacco use, gestational duration, birth weight and length. There were no Abstracts: Clinical Pharmacology and Therapeutics IXth World Congress -2008 significant differences between groups in the rate of pregnancies ending in spontaneous abortion (8.7% in exposed vs. 5.9% in unexposed; P=0.18) or in infants with minor malformations (3.7% in exposed vs. 2.9% in unexposed; P=0.61) and major malformations (3.7% in exposed vs. 2.2% in unexposed; P=0.29). No child showed features of retinoid embryopathy. In conclusion, these results bring reassurance in cases of fortuitous topical retinoid exposure. However, according to the current knowledge, topical retinoids can not be recommended for use during pregnancy, as the risk/benefit ratio remains questionable.

Epidémiologie des fentes labio-maxillo-palatines dans le canton de Vaud [Epidemiology of lip-maxilla-palate clefts in the canton of Vaud]

Epidemiological variables in oral clefts were examined in a cohort of patients with congenital malformations from the canton of Vaud in Switzerland during the years 1990-1999. Among 77'259 newborns or foetuses, 144 cases of oral clefts were identified in the Registre Vaudois des Anomalies Congénitales (RVAC), yielding a total prevalence of 18.6 per 10'000. These clefts consisted of 84 (58%) cases of cleft lip with or without cleft palate (CL/P) and 60 (42%) cases of cleft palate only (CP). Associated anomalies were found in 45% of cases. Our results are compared with previous reports in other parts of Europe.

Mitochondrial DNA (mt DNA) A3243G mutation associated with an annular perimacular retinal atrophy

Résumé:Background:La mutation 3243 de 1'ADN mitochondrial est associee avec le syndrome l\/HDD (surdite, diabète transmis par la mère) et le syndrome MELAS (Myopathie, Encéphalopathie, acidose Lactique et attaques cérébrales). Elle est aussi associe à des troubles cardiaques, digestifs, endo- et exocrines. Nous rapportons deux cas de maculopathie associée à cette mutation.Histoire et symptomes: pCas l: il s'agit d'une femme de 60 ans soufrant d'un diabète et d'une surdité sans plainte visuelle lors de la présentation. Son acuité visuelle était de 10/ l0 des deux yeux.Cas 2: il s'agit d'une femme de 54 ans souffrant d'une surdité et d'un diabète qui se plaint d'une baisse de vision principalement de l'oeil gauche. Son acuité visuelle était de 6/10 pour l'oeil droit et de 0.5/l0 pour l'oeil gauche.Les deux patientes présentaient une atrophie choriorétinienne aréolaire centrale. La patiente 1 a été suivie durant plus de 15 ans. Une évolution lente et progressive de la maculopathie a été observée. Lors de la dernière visite, l'acuité visuelle était de 6/ l0 dans les deux yeux. Elle présentait un handicap marqué des suites du scotome annulaire.Thérapie et pronostic:AucunConclusion:Les deux patientes présentaient une atrophie rétinienne annulaire périmaculaire. Les patients atteints d'une mutation 3243 de l'ADN mitochondrial devraient bénéficier d'un examen du fond d'oeil à la recherche d'une maculopahtie, même s'ils sont asymptomatiques.Inversement, la découverte d'une telle maculopathie géographique devrait suggérer la possibilité d'une mutation au locus 3243 de l'ADN mitochondrial, surtout en présence d'un diabète et/ou d'une surdité.

Novel Homozygous Rax Gene Mutation in Patients With Bilateral Anophthalmia

Purpose: To report the clinical and genetic study of one family and one isolated case of Egyptian origin with clinical anophthalmia. To further determine the role of RAX in anophthalmia and associated cerebral malformations. Methods: Three patients with clinical anophthalmia and first-degree relatives from 2 consanguineous families of Egyptian origin underwent full ophthalmologic, general and neurological examination, and blood drawing. Cerebral MRI was performed in the index case of the family and in the isolated case. Genomic DNA was prepared from venous leukocytes and direct sequencing of all the exons and intron-exon junctions of the RAX gene was performed after PCR amplification Results: Clinical bilateral anophthalmia was observed in all three patients. General and neurological examination was free in the family; obesity and psychomotor developmental delay was noticed in the isolated case. Orbital MRI showed the presence of cystic remnants and reduced optic nerves. Thin optic chiasm was the only observed cerebral malformation on MRI in the index case while the isolated case harboured diffuse cerebral atrophy and absence of the pituitary gland in addition. The three patients carried a novel homozygous mutation (IVS2-3G>A) in the RAX gene, while their parents were heterozygous healthy carriers. Conclusions: To our knowledge, only two isolated cases of anophthalmia have been found to be caused by compound heterozygote RAX mutations, three null and one missense, affecting nuclear localization or DNA-binding homeodomain. We identified a novel homozygous RAX mutation in three patients with bilateral anophthalmia from Northern Egypt. The mutation potentially affects splicing of the last exon and, if not submitted to non-stop decay, could result in a protein that has an aberrant homeodomain and no paired-tail domain. Functional consequences of this change still need to be characterized. This is the first report of homozygous RAX mutation associated with autosomal recessive bilateral anophthalmia

RAX and anophthalmia in humans: Evidence of brain anomalies.

PURPOSE: To report the clinical and genetic study of two families of Egyptian origin with clinical anophthalmia. To further determine the role of the retina and anterior neural fold homeobox gene (RAX) in anophthalmia and associated cerebral malformations. METHODS: Three patients with clinical anophthalmia and first-degree relatives from two consanguineous families of Egyptian origin underwent full ophthalmologic, general and neurologic examination, and blood tests. Cerebral magnetic resonance imaging (MRI) was performed in the index cases of both families. Genomic DNA was prepared from venous leukocytes, and direct sequencing of all the exons and intron-exon junctions of RAX was performed after PCR amplification. RESULTS: Clinical bilateral anophthalmia was observed in all three patients. General and neurologic examinations were normal; obesity and delay in psychomotor development were observed in the isolated case. Orbital MRI showed a hypoplastic orbit with present but rudimentary extraocular muscles and normal lacrimal glands. Cerebral MRI showed agenesis of the optic nerves, optic tracts, and optic chiasma. In the index case of family A, the absence of the frontal and sphenoidal sinuses was also noted. In the index case of family B, only the sphenoidal sinus was absent, and there was significant cortical atrophy. The three patients carried a novel homozygous c.543+3A>G mutation (IVS2+3A>G) in RAX. Parents were healthy heterozygous carriers. No mutations were detected in orthodenticle homeobox 2 (OTX2), ventral anterior homeobox 1 (VAX1), or sex determining region Y-box 2 (SOX2). CONCLUSIONS: This is the first report of a homozygous splicing RAX mutation associated with autosomal recessive bilateral anophthalmia. To our knowledge, only two isolated cases of anophthalmia, three null and one missense case affecting nuclear localization or the DNA-binding homeodomain, have been found to be caused by compound heterozygote RAX mutations. A novel missense RAX mutation was identified in three patients with bilateral anophthalmia and a distinct systemic and neurologic phenotype. The mutation potentially affects splicing of the last exon and is thought to result in a protein that has an aberrant homeodomain and no paired-tail domain. Functional consequences of this change still need to be characterized.

Loss of the BMP Antagonist, SMOC-1, Causes Ophthalmo-Acromelic (Waardenburg Anophthalmia) Syndrome in Humans and Mice.

Ophthalmo-acromelic syndrome (OAS), also known as Waardenburg Anophthalmia syndrome, is defined by the combination of eye malformations, most commonly bilateral anophthalmia, with post-axial oligosyndactyly. Homozygosity mapping and subsequent targeted mutation analysis of a locus on 14q24.2 identified homozygous mutations in SMOC1 (SPARC-related modular calcium binding 1) in eight unrelated families. Four of these mutations are nonsense, two frame-shift, and two missense. The missense mutations are both in the second Thyroglobulin Type-1 (Tg1) domain of the protein. The orthologous gene in the mouse, Smoc1, shows site- and stage-specific expression during eye, limb, craniofacial, and somite development. We also report a targeted pre-conditional gene-trap mutation of Smoc1 (Smoc1(tm1a)) that reduces mRNA to ∼10% of wild-type levels. This gene-trap results in highly penetrant hindlimb post-axial oligosyndactyly in homozygous mutant animals (Smoc1(tm1a/tm1a)). Eye malformations, most commonly coloboma, and cleft palate occur in a significant proportion of Smoc1(tm1a/tm1a) embryos and pups. Thus partial loss of Smoc-1 results in a convincing phenocopy of the human disease. SMOC-1 is one of the two mammalian paralogs of Drosophila Pentagone, an inhibitor of decapentaplegic. The orthologous gene in Xenopus laevis, Smoc-1, also functions as a Bone Morphogenic Protein (BMP) antagonist in early embryogenesis. Loss of BMP antagonism during mammalian development provides a plausible explanation for both the limb and eye phenotype in humans and mice.

Maxillary advancement and transpalatal expansion using internal distraction in a patient with cleft lip and palate.

Correction of sagittal and transverse maxillary discrepancies in patients with cleft lip or palate remains a challenge for craniofacial surgeons. Distraction osteogenesis has revolutionized the conceptualization and approach to the craniofacial malformations and has become a reliable and irreplaceable part of the surgical armamentarium. We are reporting a case of sequential maxillary advancement and transpalatal expansion using internal distraction in a patient with unilateral cleft lip and palate presenting with severe maxillary sagittal and transverse deficiencies.