Role of Vascular Smooth Muscle Cell PiT-2 in Basal Ganglia Calcification

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Renar och vindkraft II : Vindkraft i drift och effekter på renar och renskötsel

Utbyggnaden av vindkraft inom renskötselområdet har ökat markant det senaste decenniet, trots att kunskapen om påverkan av vindkraftsetableringar ännu inte är fullt utredd och dokumenterad. I den här rapporten beskriver vi framförallt hur vindkraftparker i driftsfas påverkar renarna och renskötseln i tre olika områden. I Malå sameby har vi studerat kalvningsområdet kring Storliden och Jokkmokkslidens vindkraftparker. I Vilhelmina Norra sameby har vi studerat vinterbetesområdet kring Stor-Rotlidens vindkraftpark, samt Lögdeålandets betesområde med Gabrielsbergets vindkraftpark som används av Byrkije reinbetesdistrikt från Norge. För att få en helhetsbild av hur renarna använder sitt betesområde är det viktigt att studera renarnas betes- och förflyttningsmönster långsiktigt och över hela deras betesområde och inte bara inom det lokala området nära parken. Det är också viktigt att ta hänsyn till att renarnas betesutnyttjande skiftar från år till år och mellan olika årstider beroende på väderlek och andra yttre förutsättningar. Vi vill också understryka vikten av att kombinera den traditionella kunskapen från renskötarna med vedertagna vetenskapliga analysmetoder för att besvara de frågor som är viktiga för att kunna bedriva en hållbar renskötsel. Vi har undersökt renarnas användning av områdena genom att utföra spillningsinventeringar under åren 2009-2015 (endast i Malå sameby), och genom att följa renar utrustade med GPS-halsband under åren 2005-2015. Datat är insamlat före och under byggfas och under driftsfas (för Gabrielsberget finns GPS-data endast för driftsfasen). Vi har analyserat data genom att utveckla statistiska modeller för val av betesområde för varje område där vi har beräknat hur renarna förhåller sig till vindkraftparksområdet före, under och efter byggnation, och på Gabrielsberget när parken varit avstängd under 40 dagar och under drift vid olika renskötselsituationer. Genom intervjuer, möten och samtal, samt information från Gabrielsbergets vindkraftparks kontrollprogram, har vi tagit del av renskötarnas erfarenheter av hur renarnas beteende, och därmed även renskötseln, påverkats av vindkraftsutbyggnaden i respektive område. Våra resultat visar att renarna både på kalvnings- och på vinterbetesområden påverkas negativt av vindkraftsetableringarna (Tabell a). Renarna undviker att beta i områden där de kan se och/eller höra vindkraftsverken och föredrar att vistas i områden där vindkraftverken är skymda. I kalvningsområdet i Malå ökade användningen av skymda områden med 60 % under driftsfas. I vinterbetesområdet på Gabrielsberget, när renarna utfodrades i parken och kantbevakades intensivt för att stanna i parkområdet under driftsfas, ökade användningen av skymda områden med 13 % jämfört med när de inte var utfodrade och fick ströva mer fritt. Resultaten visar också att renarna minskar sin användning av området nära vindkraftparkerna. I kalvningslandet i Malå minskar renarna sin användning av områden inom 5 km från parkerna med 16-20 %. Vintertid vid Gabrielsbergets vindkraftpark undvek renarna parken med 3 km. Våra resultat visar även att renarnas betesro minskar inom en radie på 4 km från vindkraftparkerna under kalvningsperioden och tiden därefter i jämförelse med perioden före byggfas. Exakta avstånd som renarna påverkas beror på förutsättningarna i respektive område, exempelvis hur topografin ser ut eller om området är begränsat av stängsel eller annan infrastruktur. Förändringarna i habitatutnyttjande i våra studieområden blev tydligare när parkerna var centralt belägna i renarnas betesområde, som i kalvningsområdet i Malå eller i vinterbeteslandet på Gabrielsberget, medan det inte var lika tydliga effekter kring Stor-Rotlidens park, som ligger i utkanten av ett huvudbetesområde. Oftast är snöförhållandena bättre ur betessynpunkt högre upp i terrängen än nere i dalgångarna, på grund av stabilare temperatur, vind som blåser bort snötäcket och mer variation i topografin. Därför kan etablering av vindkraftparker i höglänta områden försämra möjligheten att använda sådana viktiga reservbetesområden under vintrar med i övrigt dåliga snöförhållanden, vilka blir allt vanligare i och med klimatförändringarna. Våra resultat tyder inte direkt på att renarna påverkats negativt under dåliga betesvintrar men fler år av studier behövs för att ytterligare klargöra hur vindkraft påverkar renarna under dessa vintrar. Våra studier har visat att etablering av vindkraft har konsekvenser för renskötseln under både barmarkssäsongen och under vintern, men effekterna förmodas få störst inverkan inom vinterbetesområdet där det är svårt att hitta alternativa betesområden för renarna. Under sommaren är betestillgången oftast mindre begränsad och renarna kan lättare hitta alternativa områden. En direkt konsekvens av Gabrielsbergets vindkraftpark som är placerad mitt i ett vinterbetesområde har blivit att renarna behöver tillskottsutfodras och bevakas intensivare för att de inte ska gå ut ur området. När den naturliga vandringen mellan olika betesområden störs för att renarna undviker att vistas i ett område kan det leda till att den totala tillgången till naturligt bete minskar och att man permanent måste tillskottsutfodra, alternativt minska antalet renar. Annan infrastruktur som vägar och kraftledningar påverkar också renarna. Vid Storliden och Jokkmokksliden och vid Stor-Rotliden där data samlats in innan vindkraftparken uppfördes visar våra resultat att renarna undviker de omkringliggande landsvägarna redan innan parkerna etablerades. Vid Stor-Rotliden ökar dock renarna användningen av områden nära vägarna efter att parken är byggd. På Gabrielsberget, där vi endast har data under drifttiden, är renarna närmare vägarna (även stora vägar som E4) när renskötarna minskar på kantbevakningen för att inte hålla renarna nära parken. Detta ökar naturligtvis risken för trafikolyckor och innebär att renskötarna måste bevaka dessa områden intensivare. Sist i rapporten presenterar vi förslag till åtgärder som kan användas för att underlätta arbetet för renskötseln om det är så att en vindkraftpark redan är byggd. Några exempel på åtgärder som är direkt kopplat till parken är att stänga av vägarna in i vindkraftparken för att förhindra nöjeskörning med skoter och bil under den tiden renarna vistas i området samt tät dialog mellan vindkraftsbolag och sameby angående vinterväghållningen av vägarna till och inom vindkraftparken. Andra mer regionala åtgärder för att förbättra förutsättningarna för renskötselarbetet på andra platser för samebyn, kan vara att sätta stängsel längst större vägar och järnvägar (t.ex. E4:an eller stambanan) i kombination med strategiskt utplacerade ekodukter. Detta för att underlätta och återställa möjligheterna till renarnas fria strövning och renskötarnas flytt av renar mellan olika betesområden.   

Familial amyloid polyneuropathy: TTR sequencing and "in silico" analysis

Familial amyloid polyneuropathy (FAP) or paramiloidosis is an autosomal dominant neurodegenerative disease with onset on adult age that is characterized by mutated protein deposition in the form of amyloid substance. FAP is due to a point alteration in the transthyretin (TTR) gene and until now more than 100 amyloidogenic mutations have been described in TTR gene. FAP shows a wide variation in age-at-onset (AO) (19-82 years, in Portuguese cases) and the V30M mutation often runs through several generation of asymptomatic carriers, before expressing in a proband, but the protective effect disappear in a single generation, with offspring of late-onset cases having early onset. V30M mutation does not explain alone the symptoms and AO variability of the disease observed in the same family. Our aim in this study was to identify genetic factors associated with AO variability and reduced penetrance which can have important clinical implications. To accomplish this we genotyped 230 individuals, using a directautomated sequencing approach in order to identify possible genetic modifiers within the TTR locus. After genotyping, we assessed a putative association of the SNPs found with AO and an intensive in silico analysis was performed in order to understand a possible regulation of gene expression. Although we did not find any significant association between SNPs and AO, we found very interesting and unreported results in the in silico analysis since we observed some alterations in the mechanism of splicing, transcription factors binding and miRNAs binding. All of these mechanisms when altered can lead to dysregulation of gene expression, which can have an impact in AO and phenotypic variability. These putative mechanisms of regulation of gene expression within the TTR gene could be used in the future as potential therapeutical targets, and could improve genetic counselling and follow-up of mutation carriers.

Characterization of CDK5RAP2 as a novel regulator in the Hippo signaling pathway

CEP161 is a novel component of the Dictyostelium discoideum centrosome and is the ortholog of mammalian CDK5RAP2. Mutations in CDK5RAP2 are associated with autosomal recessive primary microcephaly (MCPH), a neurodevelopmental disorder characterized by reduced head circumference, a reduction in the size of the cerebral cortex and a mild to moderate mental retardation. Here we show that the amino acids 1-763 of the 1381 amino acids of CEP161 protein are sufficient for centrosomal targeting and centrosome association. AX2 cells over-expressing truncated and full length CEP161 proteins have defects in growth and development. Furthermore, we identified the kinase SvkA (severinkinase A) as its interaction partner which is the D. discoideum Hippo related kinase designated here as Hrk-svk. Hrk-svk is the direct homolog of human MST1. Both proteins co-localize at the centrosome. We further demonstrate that this interaction is also conserved in mammals. We were able to show that CDK5RAP2 interacts with MST1 and TAZ and it also down-regulates the transcript levels of TAZ in HEK293T cells. Taken together, our data on Dictyostelium CEP161 and human CDK5RAP2 supports the hypothesis that CDK5RAP2 as a novel regulator of Hippo signaling pathway. We propose that CDK5RAP2 mutations may lead to a decrease in the number of neurons and the subsequent reduction of brain size by regulating the hippo signaling pathway.

Ocular manifestations of microcephaly with or without chorioretinopathy, lymphedema or intellectual disability (MCLID) syndrome associated with mutations in KIF11

Purpose Microcephaly with or without chorioretinopathy, lymphedema or intellectual disability (MCLID) is an autosomal dominant condition. Mutations in KIF11 have been found to be causative in approximately 75% of cases. This study describes the ocular phenotype in patients with confirmed KIF11 mutations. Methods Standard ophthalmic examination and investigation including visual acuity, refraction and fundus examination was carried out in all patients. Fundus autofluorescence imaging (FAF) was performed in three patients, and four patients underwent spectral domain optical coherence tomography (OCT). Flash electroretinography (ERG) was performed in seven patients, and five underwent additional pattern electroretinography (PERG). Results The patients ranged in age from 2 to 10 years. Most presented with visual acuity loss. Fundus examination revealed lacunae of chorioretinal atrophy. Pigmentary macular changes and optic disc pallor were present in three of seven patients. Fundus autofluorescence demonstrated hypoautofluorescence at the macula in two of three patients. The lacunae of chorioretinal atrophy were hypoautofluorescent. The OCT showed atrophic maculae in three of four patients. Follow-up in one patient showed no deterioration of the vision over a 9-year period. The lesions appear not to be progressive on the follow-up imaging. Electrophysiology showed generalized rod and cone dysfunction and severe macular dysfunction. Inner retinal dysfunction was evident in three of seven patients. Conclusions Patients with KIF11 mutations show a specific ocular phenotype with variable expressivity and intrafamilial variability. Macular atrophy and dysfunction have not been consistently documented before. The fundus lesions appear non-progressive. The findings assist in providing an accurate diagnosis and thus improving the management and follow-up of patients with this syndrome.

Retrocaval mass in patient with von Recklinghausen disease. Case report

Type I Neurofibromatosis (NF1) is an autosomal-dominant inheritable disorder, with an incidence of 1:3,000, and a prevalence of 1:4,000 to 5,000. Pathogenesis is based on mutations of the NF1 gene, a tumor suppressor gene encoding a cytoplasmic protein named neurofibromin that controls cellular proliferation. Patients affected by NF1 typically present with cutaneous neurofibromas, cafè au lait spots and eye involvement, but they can also be affected by various visceral tumors, such as neurofibromas (nodular or plexiform type), gastrointestinal stromal tumors or endocrine tumors, such as pheochromocytomas. Visceral neurofibromas are often asymptomatic but when growing in size they may present with pain, palpable abdominal mass, symptoms secondary to bowel obstruction or main vessels compression, and even gastrointestinal bleeding when mucosa or submucosa are involved. In these cases surgery becomes mandatory in order to remove all neoplastic tissue. The Authors describe a case of a young man affected by NF1 with associated retrocaval abdominal mass with compression and displacement of the inferior vena cava, thus requiring a complex surgical procedure.

Management and follow-up of a patient with Familial Atypical Multiple Mole-Melanoma (FAMMM) Syndrome

Introduction. Familial Atypical Multiple Mole-Melanoma Syndrome (FAMMM) is an autosomal dominant genodermatosis characterized by the presence of a high number of dysplastic nevi and family history of melanoma or pancreatic cancer. Melanomas in FAMMM patients tend to occur at a younger age, although they are clinically similar to sporadic melanomas in terms of overall survival. Case report. A 45 year-old woman with a family history of melanoma, a type II phototype and numerous (>100) nevi was admitted to our Department of Dermatology and Plastic Surgery. Over the past years, the patient underwent several surgical operations to remove pigmented lesions and two are dysplastic nevi. Since 1995, she underwent surgery to remove four melanomas. She is followed for skin examinations including dermoscopy. Conclusion. Identifying high-risk patients for melanoma represents a primary objective for the specialists that are involved in the management of this disease, especially in order to enact all the necessary surveillance and follow-up strategies.

Congenital adrenal hyperplasia: focus on the molecular basis of 21-hydroxylase deficiency

Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is an autosomal recessive disorder caused by defects in one of several steroidogenic enzymes involved in the synthesis of cortisol from cholesterol in the adrenal glands. More than 90% of cases are caused by 21-hydroxylase deficiency, and the severity of the resulting clinical symptoms varies according to the level of 21-hydroxylase activity. 21-Hydroxylase deficiency is usually caused by mutations in the CYP21A2 gene, which is located on the RCCX module, a chromosomal region highly prone to genetic recombination events that can result in a wide variety of complex rearrangements, such as gene duplications, gross deletions and gene conversions of variable extensions. Molecular genotyping of CYP21A2 and the RCCX module has proved useful for a more accurate diagnosis of the disease, and prenatal diagnosis. This article summarises the clinical features of 21-hydroxylase deficiency, explains current understanding of the disease at the molecular level, and highlights recent developments, particularly in diagnosis.

Cerebrotendinous xanthomatosis with bradyphrenia and psychiatric disorders: a case with 18F-FDG PET imaging and a literature review

Background and Objectives: Cerebrotendinous xanthomatosis (CTX) is a rare autosomal recessive lipid-storage disease caused by mutations in the CYP27A1. The purpose of this study is to determine the clinical characteristics, neuroimaging and mutation detect in a family with CTX systematically. Methods: Collecting history materials and detecting the routine clinical biochemical tests and imaging examination, and for the first time taking the whole body positron emission tomography (PET)-CT examination for probed in the world to research abnormal metabolism activities in CTX. To observe the effect of treatment with chenodeoxycholic acid (CDCA) and stains before and after the intervention, using serum lipid level detection and neuropsychological evaluation. Genetic testing was carried out to screen the nine exons and exon-intron boundaries about 200-300bq of CYP27A1. Results: A 37-year-old woman with typical clinical characteristics of CTX. Magnetic resonance imaging (MRI) of brain showed bilateral lesions in the dentate nucleus of the cerebellum, then, PET images revealed multiple abnormal hypermetabolism areas at distal tendon, and multifocal areas of hypometabolism in bilateral sides of cerebellar hemispheres, the frontal lobe and temporal lobe. Histopathology reveals accumulation of xanthoma cells and dispersed lipid crystal clefts in xanthomas. In genetic analysis, it shown an insertion of cytosine (77-78insC) located in the first exon of CYP27A1 in the proband. Conclusions: We found that a Chinese patient presented a typical clinical feature of CTX along with clear correlation on both structural and functional imaging had a novel mutation in the CYP27A1 gene.

Intellectual disability, coarse face, relative macrocephaly, and cerebellar hypotrophy in two sisters

We report on two Portuguese sisters with a very similar phenotype characterized by severe intellectual disability, absent speech, relative macrocephaly, coarse face, cerebellar hypotrophy, and severe ataxia. Additional common features include increased thickness of the cranial vault, delayed dental eruption, talipes equino-varus, clinodactyly, and camptodactyly of the fifth finger. The older sister has retinal dystrophy and the younger sister has short stature. Their parents are consanguineous. We suggest this condition constitutes a previously unreported autosomal recessive entity.

An Unusual Case of Cerebral Oedema

Hereditary angioedema (HAE) is a rare genetic disorder transmitted as an autosomal dominant trait, characterized by reduced plasma concentration or by the presence of non-functional C1 esterase inhibitor. Oedema caused by HAE mostly affects the skin and bowel and can induce swelling of genitalia. Oedema can be life threatening if it causes swelling of the larynx with obstruction of the airways. We describe the case of a 52-year-old man who presented a neurological emergency (coma), where the remarkable localization of the clinical manifestation and the unusual symptomatology hindered the correct diagnosis.

A Rare Cause of Chronic Low Back Pain

Objectives: Autosomal dominant osteopetrosis (ADO) is a rare genetic disease characterized by increased bone mass and density due to defective bone resorption. The aim of this case study is to present the clinical and radiographic features of a 22-year-old male patient with ADO and to serve as a reminder that this rare disease should be considered in the differential diagnosis of chronic low back pain. Materials and methods: A 22-year-old patient with ADO is presented in this case report. Results: Clinical and radiographic features of the patient were consistent with ADO. Conclusions: ADO should be taken into consideration in differential diagnosis of low back pain.

Études de la liaison du complexe Ku aux télomères et du délai de croissance des survivants de type I chez Saccharomyces cerevisiae

L’extrémité des chromosomes linéaires est une structure nucléoprotéique très conservée chez les organismes eucaryotes. Elle est constituée du télomère et des régions sous-télomériques répétées (STR) qui sont placées en amont du télomère. Chez la levure bourgeonnante, on trouve deux types de télomère, les télomères XY’ et les télomères X, qui se distinguent par la nature des STR positionnées en amont des répétitions télomériques. Le télomère et les STR sont liés par pas moins de dix protéines qui vont participer au maintien et à la régulation de l’extrémité chromosomique nécessaires à la stabilité du génome. Le télomère protège ainsi le chromosome de dégradations ou encore de fusions avec d’autres chromosomes. Le maintien de la taille du télomère est assuré par la télomérase, une transcriptase inverse, qui permet l’ajout de répétitions pour pallier leur perte lors de la phase de réplication durant le cycle cellulaire. Lorsque la télomérase est absente, deux types particuliers de cellules, les survivants de type I et les survivants de type II, peuvent maintenir leurs télomères grâce aux mécanismes de recombinaison homologue. Chez l’humain, les répétitions télomériques sont également liées par un certain nombre de protéines nécessaires au maintien de la stabilité de l’extrémité chromosomique. L’implication des télomères dans les processus de cancérisation, de vieillissement, mais également dans des maladies congénitales fait de cette structure un pivot dans le domaine de la recherche fondamentale. Dans 10 % des cas de cancers, l’allongement n’est pas dû à une réactivation de la télomérase comme c’est en général le cas, mais est inhérent à des processus de recombinaison homologue, comme chez la levure. Les homologies de séquences, de protéines, mais aussi de mécanismes de régulation des télomères avec les cellules humaines, font de S. cerevisiae un excellent modèle d’étude. Cette thèse se divise en trois chapitres. Les deux premiers traitent de l’interaction du complexe yKu avec les télomères de type XY’ dans le chapitre 1 puis de son interaction avec les télomères de type X dans le chapitre 2. Le chapitre 3 traite du comportement d’un type de survivant chez S. cerevisiae. Le chapitre 1 porte donc sur l’analyse des sites de liaison aux télomères XY’ du complexe yKu par la technique de ChEC in vivo. yKu intervient dans de nombreux processus de régulation des télomères, mais aussi dans un mécanisme de réparation des cassures double-brin de l’ADN (DSBs), la NHEJ (Non homologous end-joining). Les résultats présentés dans cette partie appuient un modèle dans lequel yKu aurait plusieurs sites de liaison aux télomères et dans les répétitions télomériques interstitielles. Nous supposons que la liaison du complexe se ferait lors de la formation d’une cassure de type « one-sided break » générée à la suite du passage de la fourche de réplication à l’intérieur des répétitions télomériques. Le chapitre 2 est également une étude des sites de liaison par la technique de ChEC in vivo du complexe yKu, mais cette fois-ci aux télomères X. Les observations faites dans cette partie viennent corroborer les résultats du chapitre 1 de la liaison de yKu à la jonction entre le télomère et les STRs, de plus elle met en évidence des interactions potentielles du complexe avec les éléments X laissant supposer l’existence d’un potentiel repliement du télomère sur la région sous-télomérique chez la levure. Enfin, le chapitre 3 est axé sur l’étude du comportement des survivants de type I, des cellules post-sénescences qui maintiennent leurs télomères par un processus de recombinaison homologue, le mécanisme de BIR (break-induced replication) en l’absence de télomérase. Les survivants de type I présentent une croissance lente liée à un arrêt du cycle cellulaire en phase G2/M qui dépend de la protéine de contrôle Rad9, dont l’activité est en général induite par des cassures double-brin. Ce chapitre a permis d’apporter des précisions sur la croissance lente probablement inhérente à un berceau télomérique très restreint chez ce type cellulaire.

Spontaneous Dissection of the Renal Artery in Vascular Ehlers-Danlos Syndrome

Ehlers-Danlos syndrome (EDS) is a rare heterogeneous group of connective tissue disorders. The vascular type (vEDS) is an autosomal dominant disorder caused by heterozygous mutations in the COL3A1 gene predisposing to premature arterial, intestinal, or uterine rupture. We report a case of a 38-year-old woman with a recent diagnosis of vEDS admitted in the Emergency Department with a suspicion of a pyelonephritis that evolved to a cardiopulmonary arrest. A fatal retroperitoneal hematoma related with a haemorrhagic dissection of the right renal artery was found after emergency surgery. This case highlights the need to be aware of the particular characteristics of vEDS, such as a severe vascular complication that can lead to a fatal outcome.

Homozygosity for the E526V Mutation in Fibrinogen A Alpha-Chain Amyloidosis: The First Report

Systemic hereditary amyloidoses are autosomal dominant diseases associated with mutations in genes encoding ten different proteins. The clinical phenotype has implications on therapeutic approach, but it is commonly variable and largely dependent on the type of mutation. Except for rare cases involving gelsolin or transthyretin, patients are heterozygous for the amyloidogenic variants. Here we describe the first patient identified worldwide as homozygous for a nephropathic amyloidosis, involving the fibrinogen variant associated with the fibrinogen alpha-chain E526V (p.Glu545Val) mutation. In 1989, a 44-year-old woman presented with hypertension, hepatosplenomegaly, nephrotic syndrome, and renal failure. She started hemodialysis in 1990 and 6 years later underwent isolated kidney transplantation from a deceased donor. Graft function and clinical status were unremarkable for 16 years, despite progressively increased left ventricular mass on echocardiography. In 2012, 4 months before death, she deteriorated rapidly with severe heart failure, precipitated by Clostridium difficile colitis and urosepsis. Affected family members developed nephropathy, on average, nearly three decades later, which may be explained by the gene dosage effects on the phenotype of E526V (p.Glu545Val) fibrinogen A alpha-chain amyloidosis.