An integrative computational analysis provides evidence for FBN1-associated network deregulation in trisomy 21

Although approximately 50% of Down Syndrome (DS) patients have heart abnormalities, they exhibit an overprotection against cardiac abnormalities related with the connective tissue, for example a lower risk of coronary artery disease. A recent study reported a case of a person affected by DS who carried mutations in FBN1, the gene causative for a connective tissue disorder called Marfan Syndrome (MFS). The fact that the person did not have any cardiac alterations suggested compensation effects due to DS. This observation is supported by a previous DS meta-analysis at the molecular level where we have found an overall upregulation of FBN1 (which is usually downregulated in MFS). Additionally, that result was cross-validated with independent expression data from DS heart tissue. The aim of this work is to elucidate the role of FBN1 in DS and to establish a molecular link to MFS and MFS-related syndromes using a computational approach. To reach that, we conducted different analytical approaches over two DS studies (our previous meta-analysis and independent expression data from DS heart tissue) and revealed expression alterations in the FBN1 interaction network, in FBN1 co-expressed genes and FBN1-related pathways. After merging the significant results from different datasets with a Bayesian approach, we prioritized 85 genes that were able to distinguish control from DS cases. We further found evidence for several of these genes (47%), such as FBN1, DCN, and COL1A2, being dysregulated in MFS and MFS-related diseases. Consequently, we further encourage the scientific community to take into account FBN1 and its related network for the study of DS cardiovascular characteristics.

Elevated amniotic fluid amino acid levels in fetuses with gastroschisis

Our objective was to measure maternal plasma and amniotic fluid amino acid concentrations in pregnant women diagnosed as having fetuses with gastroschisis in the second trimester of pregnancy. Twenty-one pregnant women who had fetuses with gastroschisis detected by ultrasonography (gastroschisis group) in the second trimester and 32 women who had abnormal triple screenings indicating an increased risk for Down syndrome but had healthy fetuses (control group) were enrolled in the study. Amniotic fluid was obtained by amniocentesis, and maternal plasma samples were taken simultaneously. The chromosomal analysis of the study and control groups was normal. Levels of free amino acids and non-essential amino acids were measured in plasma and amniotic fluid samples using EZ:fast kits (EZ:fast GC/FID free (physiological) amino acid kit) by gas chromatography (Focus GC AI 3000 Thermo Finnigan analyzer). The mean levels of essential amino acids (histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, and valine) and non-essential amino acids (alanine, glycine, proline, and tyrosine) in amniotic fluid were found to be significantly higher in fetuses with gastroschisis than in the control group (P < 0.05). A significant positive correlation between maternal plasma and amniotic fluid concentrations of essential and nonessential amino acids was found only in the gastroschisis group (P < 0.05). The detection of significantly higher amino acid concentrations in the amniotic fluid of fetuses with a gastroschisis defect than in healthy fetuses suggests the occurrence of amino acid malabsorption or of amino acid leakage from the fetus into amniotic fluid.

Expression of beta 2 integrin (CD18) in embryonic mouse and chicken heart

Integrins are heterodimeric receptors composed of α and β transmembrane subunits that mediate attachment of cells to the extracellular matrix and counter-ligands such as ICAM-1 on adjacent cells. β2 integrin (CD18) associates with four different α (CD11) subunits to form an integrin subfamily, which has been reported to be expressed exclusively on leukocytes. However, recent studies indicate that β2 integrin is also expressed by other types of cells. Since the gene for β2 integrin is located in the region of human chromosome 21 associated with congenital heart defects, we postulated that it may be expressed in the developing heart. Here, we show the results from several different techniques used to test this hypothesis. PCR analyses indicated that β2 integrin and the αL, αM, and αX subunits are expressed during heart development. Immunohistochemical studies in both embryonic mouse and chicken hearts, using antibodies directed against the N- or C-terminal of β2 integrin or against its α subunit partners, showed that β2 integrin, as well as the αL, αM, and αX subunits, are expressed by the endothelial and mesenchymal cells of the atrioventricular canal and in the epicardium and myocardium during cardiogenesis. In situ hybridization studies further confirmed the presence of β2 integrin in these various locations in the embryonic heart. These results indicate that the β2 integrin subfamily may have other activities in addition to leukocyte adhesion, such as modulating the migration and differentiation of cells during the morphogenesis of the cardiac valves and myocardial walls of the heart.

Dépistage prénatal de la trisomie 21 et autres aneuploïdies au premier trimestre

La présente thèse par articles aborde différentes facettes du dépistage prénatal de certaines aneuploïdies au premier trimestre de la grossesse. L’introduction retrace l’historique du dépistage prénatal et énonce les différents marqueurs biochimiques et échographiques associés aux aneuploïdies. La première publication démontre que le tabagisme maternel abaisse significativement les niveaux sanguins maternels de PAPP-A et de la fraction libre de la β-hCG et augmente significativement la clarté nucale, confirmant la nécessité de contrôler cette co-variable dans le calcul de risque final, du moins pour la trisomie 18. Le deuxième article identifie des seuils de clarté nucale au-delà desquels la biochimie génétique n’apporte aucune valeur additionnelle au dépistage prénatal de la trisomie 21 et de la trisomie 18. Pour les fœtus avec clarté nucale supérieure aux seuils établis, un diagnostic prénatal intrusif devrait être offert sans délai. Le troisième et dernier article porte sur la première détermination des niveaux plasmatiques maternels de la protéine FLRG (follistatin-related gene) au premier trimestre de grossesse et sur son rôle potentiel à titre de marqueur biochimique dans le dépistage prénatal de la trisomie 21. Bien que détectables, les niveaux plasmatiques maternels de FLRG ne sont pas significativement altérés en présence de fœtus avec syndrome de Down. Dans la discussion générale, les trois articles sont abordés sous un angle plus spécifique au Québec. Des données complémentaires et originales y sont présentées. Une discussion sur l’évolution future du dépistage prénatal est entamée et des axes de recherche sont proposés.

Non-Invasive Prenatal Testing: Review of Ethical, Legal and Social Implications

Article

Tamizaje combinado de primer trimestre para aneuploidias en una población bogotana

El tamizaje combinado prenatal de primer trimestre para la detección de aneuploidías, ajusta la edad materna, la medida de sonolucencia nucal fetal y concentraciones séricas maternas de PAPP-A y B-hCG para calcular este riesgo. Se han observado variaciones en los MoM s de los analítos séricos maternos de acuerdo a variables como raza, peso, numero de fetos y técnicas de reproducción asistida. Objetivo: calcular los valores de PAPP-A y B-hCG y sus MoM s en la población estudiada comparándolos con población caucásica, evaluando el desempeño de la prueba. Metodología: este es un estudio retrospectivo realizado en 926 mujeres embarazadas con 10 a 13,6 semanas. Se calculan concentraciones séricas y MoM s corregidos para peso, raza y técnicas de reproducción asistida de la PAPP-A y B-hCG, el riesgo de presentar síndrome Down al nacimiento, sensibilidad y tasa de falsos positivos para la prueba. Resultados: la edad materna media fue de 33,6 años (rango entre 20 y 45 años). Los MoM s de PAPP-A fueron 11,8% inferiores respecto a la población caucásica. El 9.4% de las pacientes obtuvieron un riesgo positivo y el 3,3% presento alteraciones citogenéticas en el cariotipo fetal. La sensibilidad del tamizaje fue del 100% con una tasa de falsos positivos del 5,7% en un punto de corte de 1 en 250. Conclusión: el tamizaje combinado de primer trimestre es un método efectivo para la detección de aneuploidías. Los MoM s de la PAPP-A son un 11,8% inferiores en la población estudiada y esto debe ajustarse para disminuir la tasa de resultados falsos positivos.

PAPP-A y β-hCG libre como predictores de preeclampsia y bajo peso al nacer en una población latina

Introducción: La Preeclampsia ocurre entre el 2-7% de los embarazos. Previos estudios han sugerido la asociación entre los niveles alterados de PAPP-A y la β-hCG libre con el desarrollo de Preeclampsia (PE) y/o Bajo Peso al Nacer (BPN). Metodología: El diseño del estudio es de Prueba Diagnóstica con enfoque de casos y controles. Las mediciones séricas de PAPP-A y la β-hCG libre, fueron realizadas entre la semana 11-13.6 días durante 2 años. Resultados: La cohorte incluyó 399 pacientes, la incidencia de PE fue de 2,26% y de BPN fue de 14.54%. El punto de corte del percentil 10 fue MoM PAPP-A: 0,368293 y MoM β-hCG libre: 0,412268; la especificidad en PE leve fue de 90,5 y para BPN de 90. Los MoM de la β-hCG libre, la edad y el peso materno se comportan como factores de riesgo, mientras que mayores valores de MoM de la PAPP-A y mayor número de partos factores de protección. Para el BPEG severo la edad materna y la paridad se comportan como factores de riesgo, mientras que un aumento promedio de los valores de los MoM de la PAPP-A y la β-hCG libre, como factores de protección en el desarrollo de BPEG Severo. Conclusiones: Existe una relación significativa entre los valores alterados de PAPP-A y de β-hCG libre, valorados a la semana 11 a 13 con la incidencia de Preeclampsia y de Bajo Peso al nacer en fetos cromosómicamente normales, mostrando unos niveles significativamente más bajos a medida que aumentaba la severidad de la enfermedad.

Búsqueda de selección en el polimorfismo 677C>T (c.665C>T) del gen de la metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR) en una población Colombiana

Se realizó un estudio genético – poblacional en dos grupos etarios de población colombiana con la finalidad de evaluar las diferencias genéticas relacionadas con el polimorfismo MTHFR 677CT en busca de eventos genéticos que soporten la persistencia de este polimorfismo en la especie humana debido que este ha sido asociado con múltiples enfermedades. De esta manera se genotipificaron los individuos, se analizaron los genotipos, frecuencias alélicas y se realizaron diferentes pruebas genéticas-poblacionales. Contrario a lo observado en poblaciones Colombianas revisadas se identificó la ausencia del Equilibrio Hardy-Weinberg en el grupo de los niños y estructuras poblacionales entre los adultos lo que sugiere diferentes historias demográficas y culturales entre estos dos grupos poblacionales al tiempo, lo que soporta la hipótesis de un evento de selección sobre el polimorfismo en nuestra población. De igual manera nuestros datos fueron analizados junto con estudios previos a nivel nacional y mundial lo cual sustenta que el posible evento selectivo es debido a que el aporte de ácido fólico se ha incrementado durante las últimas dos décadas como consecuencia de las campañas de fortificación de las harinas y suplementación a las embarazadas con ácido fólico, por lo tanto aquí se propone un modelo de selección que se ajusta a los datos encontrados en este trabajo se establece una relación entre los patrones nutricionales de la especie humana a través de la historia que explica las diferencias en frecuencias de este polimorfismo a nivel espacial y temporal.  

Prevalencia de enfermedad celiaca en Latinoamérica: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis

Introducción: La enfermedad celiaca (EC) es una enfermedad autoinmune (EA) intestinal desencadenada por la ingesta de gluten. Por la falta de información de la presencia de EC en Latinoamérica (LA), nosotros investigamos la prevalencia de la enfermedad en esta región utilizando una revisión sistemática de la literatura y un meta-análisis. Métodos y resultados: Este trabajo fue realizado en dos fases: La primera, fue un estudio de corte transversal de 300 individuos Colombianos. La segunda, fue una revisión sistemática y una meta-regresión siguiendo las guías PRSIMA. Nuestros resultados ponen de manifiesto una falta de anti-transglutaminasa tisular (tTG) e IgA anti-endomisio (EMA) en la población Colombiana. En la revisión sistemática, 72 artículos cumplían con los criterios de selección, la prevalencia estimada de EC en LA fue de 0,46% a 0,64%, mientras que la prevalencia en familiares de primer grado fue de 5,5 a 5,6%, y en los pacientes con diabetes mellitus tipo 1 fue de 4,6% a 8,7% Conclusión: Nuestro estudio muestra que la prevalencia de EC en pacientes sanos de LA es similar a la notificada en la población europea.

Eficacia del diagnóstico prenatal no invasivo por células fetales libres en sangre materna 1990-2014. Revisión sistemática

ANTECEDENTES: El aislamiento de células fetales libres o ADN fetal en sangre materna abre una ventana de posibilidades diagnósticas no invasivas para patologías monogénicas y cromosómicas, además de permitir la identificación del sexo y del RH fetal. Actualmente existen múltiples estudios que evalúan la eficacia de estos métodos, mostrando resultados costo-efectivos y de menor riesgo que el estándar de oro. Este trabajo describe la evidencia encontrada acerca del diagnóstico prenatal no invasivo luego de realizar una revisión sistemática de la literatura. OBJETIVOS: El objetivo de este estudio fue reunir la evidencia que cumpla con los criterios de búsqueda, en el tema del diagnóstico fetal no invasivo por células fetales libres en sangre materna para determinar su utilidad diagnóstica.  MÉTODOS: Se realizó una revisión sistemática de la literatura con el fin de determinar si el diagnóstico prenatal no invasivo por células fetales libres en sangre materna es efectivo como método de diagnóstico.  RESULTADOS: Se encontraron 5,893 artículos que cumplían con los criterios de búsqueda; 67 cumplieron los criterios de inclusión: 49.3% (33/67) correspondieron a estudios de corte transversal, 38,8% (26/67) a estudios de cohortes y el 11.9% (8/67) a estudios casos y controles. Se obtuvieron resultados de sensibilidad, especificidad y tipo de prueba. CONCLUSIÓN: En la presente revisión sistemática, se evidencia como el diagnóstico prenatal no invasivo es una técnica feasible, reproducible y sensible para el diagnóstico fetal, evitando el riesgo de un diagnóstico invasivo.

Pis Amic: benvinguda convivència

Pis Amic es un programa de convivència entre estudiants i joves amb la síndrome de Down, fruit de la col·laboració entre la Universitat de Girona, la Fundació Àstrid i Residencias Universitarias RESA

Eu contigo, tu comigo, todos juntos: estratégias de inclusão de uma criança com diagnóstico de trissomia 21 numa turma de ensino regular

Numa época em que todas as crianças com necessidades educativas especiais estão a frequentar as escolas regulares, é fundamental repensar as práticas educativas e até que ponto são ou não condutoras de uma escola inclusiva. Este estudo acompanhou a inclusão de uma criança com diagnóstico de trissomia 21 numa turma de 1º ano. A intervenção foi realizada semanalmente, de fevereiro a junho de 2012, tendo cada sessão a duração de uma hora e trinta minutos. Utilizando como metodologia para desenvolver o projeto a modalidade qualitativa investigação-ação, as técnicas aplicadas foram a pesquisa documental, a observação naturalista, a sociometria e a entrevista. Após a caracterização da situação inicial programou-se a intervenção em parceria com a professora titular de turma, tendo sempre como preocupação o grupo/turma como um todo. Para desenvolver a intervenção recorremos a metodologias de aprendizagem cooperativa, ensino diferenciado e parceria pedagógica. A análise dos resultados indica que através do recurso a práticas de educação inclusiva é possível a inclusão de crianças com diagnóstico de trissomia 21 no ensino regular.

Sibling interaction of children with autism: development over 12 months

While deficits in social interaction are central to autism, the sibling relationship has been found to provide a key medium for the development of such skills. Naturalistic observations of sibling pairs including children with autism and controls with Down syndrome were made across two time periods, twelve months apart. Consistent with the evidence on typically developing children, the amount and rate of initiations of both prosocial and agonistic interaction increased, but further analysis suggested that these interactions were stage-managed by the typically developing children. Results show social interaction and imitation in children with autism and the special role that sibling interactions can play. Longitudinal research on the acquisition of social skills in children with developmental disabilities is needed.

Research review: reading comprehension in developmental disorders of language and communication

Background: Deficits in reading airment (SLI), Down syndrome (DS) and autism spectrum disorders (ASD). Methods: In this review (based on a search of the ISI Web of Knowledge database to 2011), the Simple View of Reading is used as a framework for considering reading comprehension in these groups. Conclusions: There is substantial evidence for reading comprehension impairments in SLI and growing evidence that weaknesses in this domain are common in DS and ASD. Further, in these groups reading comprehension is typically more impaired than word recognition. However, there is also evidence that some children and adolescents with DS, ASD and a history of SLI develop reading comprehension and word recognition skills at or above the age appropriate level. This review of the literature indicates that factors including word recognition, oral language, nonverbal ability and working memory may explain reading comprehension difficulties in SLI, DS and ASD. In addition, it highlights methodological issues, implications of poor reading comprehension and fruitful areas for future research.

Which words are hard for autistic children to learn?

Motivated by accounts of concept use in autistic spectrum disorder (ASD), and a computational model of weak central coherence (O’Loughlin & Thagard, 2000) we examined comprehension and production vocabulary in typically-developing children, and those with ASD and Down syndrome (DS). Controlling for frequency, familiarity, length, and imageability, Colorado Meaningfulness played a hitherto unremarked role in the vocabularies of children with ASD. High Colorado Meaningful words were underrepresented in the comprehension vocabularies of 2- to 12-year-olds with ASD. The Colorado Meaningfulness of a word is a measure of how many words can be associated with it. Situations in which high Colorado Meaningfulness words are encountered are typically highly variable, and words with High Colorado Meaningfulness often involve extensive use of context. Our data suggest that the number of contexts in which a particular word can appear has a role in determining vocabulary in ASD. This suggestion is consistent with the weak central coherence theory of autism.