Epidemiology of multiple congenital anomalies in Europe: a EUROCAT population-based registry study.

BACKGROUND: This study describes the prevalence, associated anomalies, and demographic characteristics of cases of multiple congenital anomalies (MCA) in 19 population-based European registries (EUROCAT) covering 959,446 births in 2004 and 2010. METHODS: EUROCAT implemented a computer algorithm for classification of congenital anomaly cases followed by manual review of potential MCA cases by geneticists. MCA cases are defined as cases with two or more major anomalies of different organ systems, excluding sequences, chromosomal and monogenic syndromes. RESULTS: The combination of an epidemiological and clinical approach for classification of cases has improved the quality and accuracy of the MCA data. Total prevalence of MCA cases was 15.8 per 10,000 births. Fetal deaths and termination of pregnancy were significantly more frequent in MCA cases compared with isolated cases (p < 0.001) and MCA cases were more frequently prenatally diagnosed (p < 0.001). Live born infants with MCA were more often born preterm (p < 0.01) and with birth weight < 2500 grams (p < 0.01). Respiratory and ear, face, and neck anomalies were the most likely to occur with other anomalies (34% and 32%) and congenital heart defects and limb anomalies were the least likely to occur with other anomalies (13%) (p < 0.01). However, due to their high prevalence, congenital heart defects were present in half of all MCA cases. Among males with MCA, the frequency of genital anomalies was significantly greater than the frequency of genital anomalies among females with MCA (p < 0.001). CONCLUSION: Although rare, MCA cases are an important public health issue, because of their severity. The EUROCAT database of MCA cases will allow future investigation on the epidemiology of these conditions and related clinical and diagnostic problems.

Congenital heart disease in pregnancies complicated by maternal diabetes mellitus. An international clinical collaboration, literature review, and meta-analysis.

PURPOSE: Investigation of the incidence and distribution of congenital structural cardiac malformations among the offspring of mothers with diabetes type 1 and of the influence of periconceptional glycemic control. METHODS: Multicenter retrospective clinical study, literature review, and meta-analysis. The incidence and pattern of congenital heart disease in the own study population and in the literature on the offspring of type 1 diabetic mothers were compared with the incidence and spectrum of the various cardiovascular defects in the offspring of nondiabetic mothers as registered by EUROCAT Northern Netherlands. Medical records were, in addition, reviewed for HbA(1c) during the 1st trimester. RESULTS: The distribution of congenital heart anomalies in the own diabetic study population was in accordance with the distribution encountered in the literature. This distribution differed considerably from that in the nondiabetic population. Approximately half the cardiovascular defects were conotruncal anomalies. The authors' study demonstrated a remarkable increase in the likelihood of visceral heterotaxia and variants of single ventricle among these patients. As expected, elevated HbA(1c) values during the 1st trimester were associated with offspring fetal cardiovascular defects. CONCLUSION: This study shows an increased likelihood of specific heart anomalies, namely transposition of the great arteries, persistent truncus arteriosus, visceral heterotaxia and single ventricle, among offspring of diabetic mothers. This suggests a profound teratogenic effect at a very early stage in cardiogenesis. The study emphasizes the frequency with which the offspring of diabetes-complicated pregnancies suffer from complex forms of congenital heart disease. Pregnancies with poor 1st-trimester glycemic control are more prone to the presence of fetal heart disease.

Rare chromosome abnormalities, prevalence and prenatal diagnosis rates from population-based congenital anomaly registers in Europe.

The aim of this study is to quantify the prevalence and types of rare chromosome abnormalities (RCAs) in Europe for 2000-2006 inclusive, and to describe prenatal diagnosis rates and pregnancy outcome. Data held by the European Surveillance of Congenital Anomalies database were analysed on all the cases from 16 population-based registries in 11 European countries diagnosed prenatally or before 1 year of age, and delivered between 2000 and 2006. Cases were all unbalanced chromosome abnormalities and included live births, fetal deaths from 20 weeks gestation and terminations of pregnancy for fetal anomaly. There were 10,323 cases with a chromosome abnormality, giving a total birth prevalence rate of 43.8/10,000 births. Of these, 7335 cases had trisomy 21,18 or 13, giving individual prevalence rates of 23.0, 5.9 and 2.3/10,000 births, respectively (53, 13 and 5% of all reported chromosome errors, respectively). In all, 473 cases (5%) had a sex chromosome trisomy, and 778 (8%) had 45,X, giving prevalence rates of 2.0 and 3.3/10,000 births, respectively. There were 1,737 RCA cases (17%), giving a prevalence of 7.4/10,000 births. These included triploidy, other trisomies, marker chromosomes, unbalanced translocations, deletions and duplications. There was a wide variation between the registers in both the overall prenatal diagnosis rate of RCA, an average of 65% (range 5-92%) and the prevalence of RCA (range 2.4-12.9/10,000 births). In all, 49% were liveborn. The data provide the prevalence of families currently requiring specialised genetic counselling services in the perinatal period for these conditions and, for some, long-term care.

Paper 2: EUROCAT public health indicators for congenital anomalies in Europe.

OBJECTIVE: The purpose of this article is to present the specific public health indicators recently developed by EUROCAT that aim to summarize important aspects of the public health impact of congenital anomalies in a few quantitative measures. METHODS: The six indicators are: (1) congenital anomaly perinatal mortality, (2) congenital anomaly prenatal diagnosis prevalence, (3) congenital anomaly termination of pregnancy, (4) Down syndrome livebirth prevalence, (5) congenital anomaly pediatric surgery, and (6) neural tube defects (NTD) total prevalence. Data presented for this report pertained to all cases (livebirths, fetal deaths, or stillbirths after 20 weeks of gestation and terminations of pregnancy for fetal anomaly [TOPFA]) of congenital anomaly from 27 full member registries of EUROCAT that could provide data for at least 3 years during the period 2004 to 2008. Prevalence of anomalies, prenatal diagnosis, TOPFA, pediatric surgery, and perinatal mortality were calculated per 1000 births. RESULTS: The overall perinatal mortality was approximately 1.0 per 1000 births for EUROCAT registries with almost half due to fetal and the other half due to first week deaths. There were wide variations in perinatal mortality across the registries with the highest rates observed in Dublin and Malta, registries in countries where TOPFA are illegal, and in Ukraine. The overall perinatal mortality across EUROCAT registries slightly decreased between 2004 and 2008 due to a decrease in first week deaths. The prevalence of TOPFA was fairly stable at about 4 per 1000 births. There were variations in livebirth prevalence of cases typically requiring surgery across the registries; however, for most registries this prevalence was between 3 and 5 per 1000 births. Prevalence of NTD decreased by about 10% from 1.05 in 2004 to 0.94 per 1000 in 2008. CONCLUSION: It is hoped that by publishing the data on EUROCAT indicators, the public health importance of congenital anomalies can be clearly summarized to policy makers, the need for accurate data from registries emphasized, the need for primary prevention and treatment services highlighted, and the impact of current services measured.

Treatment of congenital aortic valve stenosis: impact of the Ross operation.

GOAL: To evaluate the impact of the Ross operation, recently (1997) introduced in our unit, for the treatment of patients with congenital aortic valve stenosis. METHODS: The period from January 1997 to December 2000 was compared with the previous 5 years (1992-96). Thirty-seven children (< 16 yrs) and 49 young adults (16-50 yrs) with congenital aortic valve stenosis underwent one of these treatments: percutaneous balloon dilatation (PBD), aortic valve commissurotomy, aortic valve replacement and the Ross operation. The Ross operation was performed in 16 patients, mean age 24.5 yrs (range 9-46 yrs) with a bicuspid stenotic aortic valve, 7/10 adults with calcifications, 2/10 adults with previous aortic valve commissurotomy, 4/6 children with aortic regurgitation following PBD, and 1/6 children who had had a previous aortic valve replacement with a prosthetic valve and aortic root enlargement. RESULTS: PBD was followed by death in two neonates (fibroelastosis); all other children survived PBD. Although there were no deaths, PBD in adults was recently abandoned, owing to unfavourable results. Aortic valve commissurotomy showed good results in children (no deaths). Aortic valve replacement, although associated with good results (no deaths), has been recently abandoned in children in favour of the Ross operation. Over a mean follow-up of 16 months (2-40 months) all patients are asymptomatic following Ross operation, with no echocardiographic evidence of aortic valve regurgitation in 10/16 patients and with trivial regurgitation in 6/16 patients. CONCLUSIONS: The approach now for children and young adults with congenital aortic valve stenosis should be as follows: (1) PBD is the first choice in neonates and infants; (2) Aortic valve commissurotomy is the first choice for children, neonates and infants after failed PBD; (3) The Ross operation is increasingly used in children after failed PBD and in young adults, even with a calcified aortic valve.

TRPM1 is mutated in patients with autosomal-recessive complete congenital stationary night blindness.

Night vision requires signaling from rod photoreceptors to adjacent bipolar cells in the retina. Mutations in the genes NYX and GRM6, expressed in ON bipolar cells, lead to a disruption of the ON bipolar cell response. This dysfunction is present in patients with complete X-linked and autosomal-recessive congenital stationary night blindness (CSNB) and can be assessed by standard full-field electroretinography (ERG), showing severely reduced rod b-wave amplitude and slightly altered cone responses. Although many cases of complete CSNB (cCSNB) are caused by mutations in NYX and GRM6, in approximately 60% of the patients the gene defect remains unknown. Animal models of human diseases are a good source for candidate genes, and we noted that a cCSNB phenotype present in homozygous Appaloosa horses is associated with downregulation of TRPM1. TRPM1, belonging to the family of transient receptor potential channels, is expressed in ON bipolar cells and therefore qualifies as an excellent candidate. Indeed, mutation analysis of 38 patients with CSNB identified ten unrelated cCSNB patients with 14 different mutations in this gene. The mutation spectrum comprises missense, splice-site, deletion, and nonsense mutations. We propose that the cCSNB phenotype in these patients is due to the absence of functional TRPM1 in retinal ON bipolar cells.

Back to Basics: Exploring gestural habits as cues for anticipating self-injurious episodes in a child with Autism and Deafness

This research project is a longitudinal qualitative case study. It contributes to an understanding of self-injurious behaviour (SIB) by inviting the reader through the narrative of the lived experience of a fifteen year old child-informant and the network of individuals in his life. The value and importance of a case-study is that it focuses on the authenticity of the experience of living with disability. Through the use of detailed field observations, interviews and photo documents, the study thoroughly explores three main areas: quality of movements, potential cues as pre-cursors to episodes of self-injury, and purposeful communication. The research begins with a review of literature on Autism, Deafness and Self-injury, formulates the research design and orientation of Physical Education, Phenomenology and Semiotics, and then systematically explores four distinct phases in the analytical process. The aim was to explore self-injurious episodes in the child informant in hopes to translate the meaning of the behaviour and potentially utilize this to provide more opportunities for adapted physical activity. The findings reveal distinct patterns of movement cues utilized for different purposes. The implications of the findings are self-injurious episodes in the child informant are preceded by distinct patterns of movement that are potentially communicative. Suggested future direction of the research is expanding the scope to other disabilities for which verbal communication is challenging, and standardizing the translating tools to assist in understanding the communication of movement.

Réorganisation fonctionnelle et structurale des cortex auditifs, visuels et associatifs chez les sourds profonds congénitaux ou prélinguaux

En raison de l’utilisation d’un mode de communication totalement différent de celui des entendants, le langage des signes, et de l’absence quasi-totale d’afférences en provenance du système auditif, il y a de fortes chances que d’importantes modifications fonctionnelles et structurales s’effectuent dans le cerveau des individus sourds profonds. Les études antérieures suggèrent que cette réorganisation risque d’avoir des répercussions plus importantes sur les structures corticales situées le long de la voie visuelle dorsale qu’à l’intérieur de celles situées à l’intérieur de la voie ventrale. L’hypothèse proposée par Ungerleider et Mishkin (1982) quant à la présence de deux voies visuelles dans les régions occipitales, même si elle demeure largement acceptée dans la communauté scientifique, s’en trouve aussi relativement contestée. Une voie se projetant du cortex strié vers les régions pariétales postérieures, est impliquée dans la vision spatiale, et l’autre se projetant vers les régions du cortex temporal inférieur, est responsable de la reconnaissance de la forme. Goodale et Milner (1992) ont par la suite proposé que la voie dorsale, en plus de son implication dans le traitement de l’information visuo-spatiale, joue un rôle dans les ajustements sensori-moteurs nécessaires afin de guider les actions. Dans ce contexte, il est tout à fait plausible de considérer qu’un groupe de personne utilisant un langage sensori-moteur comme le langage des signes dans la vie de tous les jours, s’expose à une réorganisation cérébrale ciblant effectivement la voie dorsale. L’objectif de la première étude est d’explorer ces deux voies visuelles et plus particulièrement, la voie dorsale, chez des individus entendants par l’utilisation de deux stimuli de mouvement dont les caractéristiques physiques sont très similaires, mais qui évoquent un traitement relativement différent dans les régions corticales visuelles. Pour ce faire, un stimulus de forme définie par le mouvement et un stimulus de mouvement global ont été utilisés. Nos résultats indiquent que les voies dorsale et ventrale procèdent au traitement d’une forme définie par le mouvement, tandis que seule la voie dorsale est activée lors d’une tâche de mouvement global dont les caractéristiques psychophysiques sont relativement semblables. Nous avons utilisé, subséquemment, ces mêmes stimulations activant les voies dorsales et ventrales afin de vérifier quels pourraient être les différences fonctionnelles dans les régions visuelles et auditives chez des individus sourds profonds. Plusieurs études présentent la réorganisation corticale dans les régions visuelles et auditives en réponse à l’absence d’une modalité sensorielle. Cependant, l’implication spécifique des voies visuelles dorsale et ventrale demeure peu étudiée à ce jour, malgré plusieurs résultats proposant une implication plus importante de la voie dorsale dans la réorganisation visuelle chez les sourds. Suite à l’utilisation de l’imagerie cérébrale fonctionnelle pour investiguer ces questions, nos résultats ont été à l’encontre de cette hypothèse suggérant une réorganisation ciblant particulièrement la voie dorsale. Nos résultats indiquent plutôt une réorganisation non-spécifique au type de stimulation utilisé. En effet, le gyrus temporal supérieur est activé chez les sourds suite à la présentation de toutes nos stimulations visuelles, peu importe leur degré de complexité. Le groupe de participants sourds montre aussi une activation du cortex associatif postérieur, possiblement recruté pour traiter l’information visuelle en raison de l’absence de compétition en provenance des régions temporales auditives. Ces résultats ajoutent aux données déjà recueillies sur les modifications fonctionnelles qui peuvent survenir dans tout le cerveau des personnes sourdes, cependant les corrélats anatomiques de la surdité demeurent méconnus chez cette population. Une troisième étude se propose donc d’examiner les modifications structurales pouvant survenir dans le cerveau des personnes sourdes profondes congénitales ou prélinguales. Nos résultats montrent que plusieurs régions cérébrales semblent être différentes entre le groupe de participants sourds et celui des entendants. Nos analyses ont montré des augmentations de volume, allant jusqu’à 20%, dans les lobes frontaux, incluant l’aire de Broca et d’autres régions adjacentes impliqués dans le contrôle moteur et la production du langage. Les lobes temporaux semblent aussi présenter des différences morphométriques même si ces dernières ne sont pas significatives. Enfin, des différences de volume sont également recensées dans les parties du corps calleux contenant les axones permettant la communication entre les régions temporales et occipitales des deux hémisphères.

Beta2-agonists use during pregnancy and the risk of congenital malformations

Selon les lignes directrices de traitement de l'asthme pendant la grossesse, les beta2-agonistes inhalés à courte durée d’action (SABA) sont les médicaments de choix pour tous les types d’asthme [intermittent, persistant, léger, modéré et sévère] comme médicaments de secours rapide et dans la gestion des exacerbations aiguës. D’autre part, les beta2-agonistes inhalés à longue durée d’action (LABA) sont utilisés pour les patients atteints d'asthme persistant, modéré à sévère, qui ne sont pas entièrement contrôlés par des corticostéroïdes inhalés seuls. Malgré que plusieurs études aient examinées l’association entre les LABA, les SABA et les malformations congénitales chez les nouveau-nés, les risques réels restent controversés en raison de résultats contradictoires et des difficultés inhérentes à la réalisation d'études épidémiologiques chez les femmes enceintes. L'objectif de cette étude était d'évaluer l'association entre l'exposition maternelle aux SABA et LABA pendant le premier trimestre de grossesse et le risque de malformations congénitales chez les nouveau-nés de femmes asthmatiques. Une cohorte de grossesses de femmes asthmatiques ayant accouchées entre le 1er janvier 1990 et le 31 décembre 2002 a été formée en croisant trois banques de données administratives de la province de Québec (Canada). Les issues principales de cette étude étaient les malformations congénitales majeures de touts types. Comme issues secondaires, nous avons considéré des malformations congénitales spécifiques. L'exposition principale était la prise de SABA et/ou de LABA au cours du premier trimestre de grossesse. L'exposition secondaire étudiée était le nombre moyen de doses de SABA par semaine au cours du premier trimestre. L'association entre les malformations congénitales et la prise de SABA et de LABA a été évaluée en utilisant des modèles d’équations généralisées (GEE) en ajustant pour plusieurs variables confondantes reliées à la grossesse, l’asthme de la mère et la santé de la mère et du foetus. Dans la cohorte formée de 13 117 grossesses de femmes asthmatiques, nous avons identifié 1 242 enfants avec une malformation congénitale (9,5%), dont 762 avaient une malformation majeure (5,8%). Cinquante-cinq pour cent des femmes ont utilisé des SABA et 1,3% ont utilisé des LABA pendant le premier trimestre. Les rapports de cotes ajustées (IC à 95%) pour une malformation congénitale associée à l'utilisation des SABA et des LABA étaient de 1,0 (0,9-1,2) et 1,3 (0,9-2,1), respectivement. Les résultats correspondants étaient de 0,9 (0,8-1,1) et 1,3 (0,8-2,4) pour les malformations majeures. Concernant le nombre moyen de doses de SABA par semaine, les rapports de cotes ajustées (IC à 95%) pour une malformation congénitale était de 1.1 (1.0-1.3), 1.1 (0.9-1.3), et 0.9 (0.7-1.1) pour les doses >0-3, >3-10, and >10 respectivement. Les résultats correspondants étaient de 1.0 (0.8-1.2), 0.8 (0.7-1.1), et 0.7 (0.5-1.0) pour les malformations majeures. D'autre part, des rapports de cotes (IC à 95%) statistiquement significatifs ont été observés pour les malformations cardiaques (2.4 (1.1-5.1)), les malformations d'organes génitaux (6.8 (2.6-18.1)), et d'autres malformations congénitales (3.4 (1.4 à 8.5)), en association avec les LABA pris pendant le premier trimestre. Notre étude procure des données rassurantes pour l’utilisation des SABA pendant la grossesse, ce qui est en accord avec les lignes directrices de traitement de l’asthme. Toutefois, d'autres études sont nécessaires avant de pouvoir se prononcer sur l’innocuité des LABA pendant la grossesse.

Molecular determinants of congenital hypothyroidism due to thyroid dysgenesis

L’hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT) est la condition endocrinienne néonatale la plus fréquemment rencontrée, avec une incidence d’un cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT comprend toutes les anomalies du développement de la thyroïde. Parmi ces anomalies, le diagnostic le plus fréquent est l’ectopie thyroïdienne (~ 50% des cas). L’HCDT est fréquemment associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdisme) pouvant conduire à un retard mental sévère si non traitée. Le programme de dépistage néonatal assure un diagnostic et un traitement précoce par hormones thyroïdiennes. Cependant, même avec un traitement précoce (en moyenne à 9 jours de vie), un retard de développement est toujours observé, surtout dans les cas les plus sévères (c.-à-d., perte de 10 points de QI). Bien que des cas familiaux soient rapportés (2% des cas), l’HCTD est essentiellement considérée comme une entité sporadique. De plus, plus de 92% des jumeaux monozygotiques sont discordants pour les dysgénésies thyroïdiennes et une prédominance féminine est rapportée (spécialement dans le cas d’ectopies thyroïdiennes), ces deux observations étant clairement incompatible avec un mode de transmission héréditaire mendélien. Il est donc cohérent de constater que des mutations germinales dans les facteurs de transcription thyroïdiens connus (NKX2.1, PAX8, FOXE1, and NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des cas sporadiques testés et furent, de plus, exclues lors d’analyse d’association dans certaines familles multiplex. Collectivement, ces données suggèrent que des mécanismes non mendéliens sont à l’origine de la majorité des cas de dysgénésie thyroïdienne. Parmi ces mécanismes, nous devons considérer des modifications épigénétiques, des mutations somatiques précoces (au stade du bourgeon thyroïdien lors des premiers stades de l’embryogenèse) ou des défauts développementaux stochastiques (c.-à-d., accumulation aléatoire de mutations germinales ou somatiques). Voilà pourquoi nous proposons un modèle «2 hits » combinant des mutations (épi)génétiques germinales et somatiques; ce modèle étant compatible avec le manque de transmission familial observé dans la majorité des cas d’HCDT. Dans cette thèse, nous avons déterminé si des variations somatiques (épi)génétiques sont associées à l’HCTD via une approche génomique et une approche gène candidat. Notre approche génomique a révélé que les thyroïdes ectopiques ont un profil d’expression différent des thyroïdes eutopiques (contrôles) et que ce profil d’expression est enrichi en gènes de la voie de signalisation Wnt. La voie des Wnt est cruciale pour la migration cellulaire et pour le développement de plusieurs organes dérivés de l’endoderme (p.ex. le pancréas). De plus, le rôle de la voie des Wnt dans la morphogénèse thyroïdienne est supporté par de récentes études sur le poisson-zèbre qui montrent des anomalies du développement thyroïdien lors de la perturbation de la voie des Wnt durant différentes étapes de l’organogénèse. Par conséquent, l’implication de la voie des Wnt dans l’étiologie de la dysgénésie thyroïdienne est biologiquement plausible. Une trouvaille inattendue de notre approche génomique fut de constater que la calcitonine était exprimée autant dans les thyroïdes ectopiques que dans les thyroïdes eutopiques (contrôles). Cette trouvaille remet en doute un dogme de l’embryologie de la thyroïde voulant que les cellules sécrétant la calcitonine (cellules C) proviennent exclusivement d’une structure extrathyroïdienne (les corps ultimobranchiaux) fusionnant seulement avec la thyroïde en fin de développement, lorsque la thyroïde a atteint son emplacement anatomique définitif. Notre approche gène candidat ne démontra aucune différence épigénétique (c.-à-d. de profil de méthylation) entre thyroïdes ectopiques et eutopiques, mais elle révéla la présence d’une région différentiellement méthylée (RDM) entre thyroïdes et leucocytes dans le promoteur de FOXE1. Le rôle crucial de FOXE1 dans la migration thyroïdienne lors du développement est connu et démontré dans le modèle murin. Nous avons démontré in vivo et in vitro que le statut de méthylation de cette RDM est corrélé avec l’expression de FOXE1 dans les tissus non tumoraux (c.-à-d., thyroïdes et leucocytes). Fort de ces résultats et sachant que les RDMs sont de potentiels points chauds de variations (épi)génétiques, nous avons lancé une étude cas-contrôles afin de déterminer si des variants génétiques rares localisés dans cette RDM sont associés à la dysgénésie thyroïdienne. Tous ces résultats générés lors de mes études doctorales ont dévoilé de nouveaux mécanismes pouvant expliquer la pathogenèse de la dysgénésie thyroïdienne, condition dont l’étiologie reste toujours une énigme. Ces résultats ouvrent aussi plusieurs champs de recherche prometteurs et vont aider à mieux comprendre tant les causes des dysgénésies thyroïdiennes que le développement embryonnaire normal de la thyroïde chez l’homme.

The association method for diagnosis and treatment of congenital aphasia

This paper is a review of congenital aphasia and the introduction of the McGinnis Association Method for diagnosis and rehabilitation.

Eighth nerve degeneration in the deafness mouse

This paper discusses a study done to examine regeneration of spiral ganglion cells in the deafness mouse.