Étude sur le rôle des déséquilibres génomiques dans le Syndrome d’Impatiences Musculaires de l’Éveil

Le Syndrome d’Impatiences Musculaires de l’Éveil (SIME) est une maladie neurologique caractérisée par un besoin urgent de bouger les jambes. C’est également l’une des causes les plus fréquentes d’insomnie. C’est une maladie très répandue, avec une prévalence de presque 15 % dans la population générale. Les maladies multifactorielles comme le SIME sont souvent le résultat de l’évolution d’une composante génétique et d’une composante environnementale. Dans le cadre du SIME, les études d’association génomique ont permis l’identification de 4 variants à effet modéré ou faible. Cependant, ces quatre variants n’expliquent qu’une faible partie de la composante génétique de la maladie, ce qui confirme que plusieurs nouveaux variants sont encore à identifier. Le rôle des déséquilibres génomiques (Copy Number Variations ou CNVs) dans le mécanisme génétique du SIME est à ce jour inconnu. Cependant, les CNVs se sont récemment positionnés comme une source d’intérêt majeur de variation génétique potentiellement responsable des phénotypes. En collaboration avec une équipe de Munich, nous avons réalisé deux études CNVs à échelle génomique (biopuces à SNP et hybridation génomique comparée (CGH)) sur des patients SIME d’ascendance germanique. À l’aide d’une étude cas-contrôle, nous avons pu identifier des régions avec une occurrence de CNVs différentes pour les patients SIME, comparés à différents groupes contrôles. L’une de ces régions est particulièrement intéressante, car elle est concordante à la fois avec des précédentes études familiales ainsi qu’avec les récentes études d’associations génomiques.

Évaluation de la fréquence des micronoyaux et du potentiel clastogène et/ou aneugène du benzo-a-pyrène suite à une exposition in vitro des lymphocytes humains

Le benzo-a-pyrène (BaP) est un cancérogène reconnu pour l'homme, contaminant présent dans notre environnement. Il cause des dommages à l'ADN que nous avons mesurés dans les lymphocytes exposés à de faibles concentrations de BaP, provenant de 20 jeunes volontaires non fumeurs et en santé. Suite à l’exposition, la fréquence des micronoyaux (MN) augmente significativement et décrit une courbe dose-réponse non linéaire, suggérant le déclenchement du processus de détoxification et la réparation de l’ADN. Des différences entre les individus et entre les sexes sont présentes dans la réponse génotoxique produite par le BaP. Le test des aberrations chromosomiques montre que le pourcentage de chromosomes cassés augmente significativement dans les cellules exposées au BaP. Combinés avec l'augmentation de la fréquence des MN, nos résultats confirment l'effet clastogène du BaP déjà rapporté dans la littérature. L’hybridation in situ en fluorescence (FISH) des MN avec une sonde pancentromérique est aussi utilisée pour établir leur mécanisme de formation. La FISH révèle que la majorité des MN formés après une exposition au BaP contient un centromère et plus, ce qui est significativement différent de la condition non exposée. Plus précisément, dans nos conditions expérimentales, les MN induits par le BaP contiennent surtout trois centromères et plus, indiquant également la présence d'un effet aneugène. L'effet clastogène du BaP est relié à son rôle d'initiateur dans la cancérogenèse, alors que l'effet aneugène le relierait à l'étape de progression. Ces résultats sont importants puisque l'exposition aux composés de la classe du BaP est de longue durée (cigarette, air pollué).

Évaluation de la cytogénotoxicité humaine induite par l’exposition à de faibles doses de benzo-a-pyrène, à l’aide de biomarqueurs précoces

Le benzo-a-pyrène (BaP) est un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP) cancérogène pour l’homme, qui contamine toutes les sphères de notre environnement. Son métabolite, le BaP-7,8-diol-9,10-époxyde (BPDE) est considéré comme son cancérogène ultime. Le BPDE se lie à l’ADN, formant des adduits qui doivent être réparés et qui seraient responsables des dommages à l’ADN et de la cancérogenèse induite par le BaP. Les adduits BPDE-ADN et les dommages à l’ADN (bris simple-brin [BSB] à l’ADN, aberrations chromosomiques [AC], échanges entre chromatides-sœurs [ÉCS] et micronoyaux [MN]) ont été mesurés dans les lymphocytes humains exposés à de faibles concentrations de BaP, provenant de jeunes volontaires non-fumeurs et en santé. Suite à l’exposition au BaP, le niveau d’adduits BPDE-ADN et la fréquence des AC et des MN augmentent significativement, puis diminuent aux concentrations les plus élevées de BaP testées, suggérant une induction du métabolisme de phase II du BaP. Lors de la mesure des ÉCS, nous obtenons une courbe dose-réponse linéaire, indiquant la production d’un autre type de lésions devant être réparées par le système de réparation par recombinaison homologue. Ces lésions pourraient être des bris à l’ADN ou des bases oxydées (8-OH-dG), ce qui est suggéré par l’analyse des corrélations existant entre nos biomarqueurs. Par ailleurs, la comparaison de la courbe dose-réponse des hommes et des femmes montre que des différences existent entre les sexes. Ainsi, les ÉCS, les AC et les MN sont significativement augmentés chez les hommes à la plus faible concentration de BaP, alors que chez les femmes cette augmentation, quoique présente, est non significative. Des différences interindividuelles sont également observées et sont plus importantes pour les adduits BPDE-ADN, les MN et les AC, alors que pour les ÉCS elles sont minimes. Les analyses statistiques effectuées ont permis d’établir que quatre facteurs (niveau d’exposition au BaP, adduits BPDE-ADN, fréquence des AC et nombre de MN par cellule micronucléée) expliquent jusqu’à 59 % de la variabilité observée dans le test des ÉCS, alors qu’aucun facteur significatif n’a pu être identifié dans le test des AC et des MN. L’analyse du mécanisme de formation de nos biomarqueurs précoces permet de suggérer que les bris à l’ADN et les bases oxydées devraient être classées comme biomarqueurs de dose biologique efficace, au sein des biomarqueurs d’exposition, dans le continuum exposition-maladie du BaP, étant donné qu’ils causent la formation des biomarqueurs de génotoxicité (ÉCS, AC et MN). Par ailleurs, le test des AC et des MN ont permis de confirmer l’action clastogénique du BaP en plus de mettre en évidence des effets aneugènes affectant surtout la ségrégation des chromosomes lors de la division cellulaire. Ces effets aneugènes, reliés à l’étape de progression dans la cancérogenèse, pourraient être particulièrement importants puisque l’exposition au BaP et aux HAP est chronique et dure plusieurs années, voire des décennies. La compréhension des mécanismes régissant la formation des biomarqueurs étudiés dans cette étude, ainsi que des relations existant entre eux, peut être appliquée à de nombreux contaminants connus et émergents de notre environnement et contribuer à en évaluer le mode d’action.

Antimutagenic Potential of Solanum lycocarpum against Induction of Chromosomal Aberrations in V79 Cells and Micronuclei in Mice by Doxorubicin

Solanum lycocarpum A. St. Hil. (Solanaceae) is a hairy shrub or small much-branched tree of the Brazilian Cerrado. S. lycocarpum fruits are commonly used in traditional medicine in powder form or as folk preparations for the treatment of diabetes and obesity, as well as for controlling cholesterol levels. The aim of the present study was to chemically characterize the hydroalcoholic extract (SL) of S. lycocarpum by determination of total flavonoids and total poyphenols and quantification of steroidal alkaloids, as well as to evaluate its mutagenic and/or antimutagenic potential on V79 cells and Swiss mice using chromosomal aberrations and bone marrow micronucleus assays, respectively. Three concentrations of SL (16, 32, and 24 mu g/mL) were used for the evaluation of its mutagenic potential in V79 cells and four doses (0.25, 0.50, 1.0, and 2.0 g/kg body weight) were used for Swiss mice. In the antimutagenicity assays, the different concentrations of SL were combined with the chemotherapeutic agent doxorubicin (DXR). HPLC analysis of SL gave contents of 6.57% +/- 0.41 of solasonine and 4.60% +/- 0.40 of solamargine. Total flavonoids and polyphenols contents in SL were 0.04 and 3.60%, respectively. The results showed that not only SL exerted no mutagenic effect, but it also significantly reduced the frequency of chromosomal aberrations induced by DXR in both V79 cells and micronuclei in Swiss mice at the doses tested.

Sensitivity to cisplatin-induced mutations and elevated chromosomal aberrations in lymphocytes from sickle cell disease patients

Sickle cell disease (SCD) is an inherited disorder caused by a single nucleotide substitution in the P-globin gene. The clinical heterogeneity observed in SCD patients has been attributed to environmental and genetic factors. The patients are subjected to increased oxidative stress, particularly during vaso-occlusive crises and acute chest pain. Another possible cause of oxidative stress in SCD is the high concentration of iron in the patients` plasma. The increase in oxidative stress could be a relevant risk factor for mutagenesis and carcinogenesis. Studies on the frequency of basal chromosomal aberrations in cultured lymphocytes from SCD patients have not been reported so far. In order to contribute to the understanding of the role of the different biomarkers and their relationship with the extremely variable clinical manifestation of SCD, we investigated the frequency of chromosome damage in peripheral lymphocytes from sickle cells patients and healthy controls. We found an increased frequency of chromosome damage and percentage of aberrant metaphases in these patients when compared with control subjects, even at basal values (p < 0.05). In the cytogenetic sensitivity assay, the results showed that these patients presented a marked decrease in the mitotic index values compared with healthy controls. Cisplatin-induced chromosomal damage in lymphocytes from these patients was significantly higher than the frequency measured in healthy controls. The results obtained in the present study showed that more investigations are needed in order to elucidate the susceptibility to genomic instability of SCD patients.

Investigating 22q11.2 Deletion and Other Chromosomal Aberrations in Fetuses With Heart Defects Detected by Prenatal Echocardiography

Congenital heart disease (CHD) is the most common birth defect and the leading cause of mortality in the first year of life. In fetuses with a heart defect, chromosomal abnormalities are very frequent. Besides aneuploidy, 22q11.2 deletion is one of the most recognizable chromosomal abnormalities causing CHD. The frequency of this abnormality varies in nonselected populations. This study aimed to investigate the incidence of the 22q11.2 deletion and other chromosomal alterations in a Brazilian sample of fetuses with structural cardiac anomalies detected by fetal echocardiography. In a prospective study, 68 fetuses with a heart defect were evaluated. Prenatal detection of cardiac abnormalities led to identification of aneuploidy or structural chromosomal anomaly in 35.3% of these cases. None of the fetuses with apparently normal karyotypes had a 22q11.2 deletion. The heart defects most frequently associated with chromosomal abnormalities were atrioventricular septal defect (AVSD), ventricular septal defect (VSD), and tetralogy of Fallot. Autosomal trisomies 18 and 21 were the most common chromosomal abnormalities. The study results support the strong association of chromosome alterations and cardiac malformation, especially in AVSD and VSD, for which a chromosome investigation is indicated. In fetuses with an isolated conotruncal cardiopathy, fluorescence in situ hybridization (FISH) to investigate a 22q11.2 deletion is not indicated.

3q27 Aberrations in a Childhood Ovary Teratoma With Associated Malignant Germ Cell Component

Cytogenetic Studies of childhood ovary tumors have been poorly described. in the present article, the cytogenetic findings of an ovarian teratoma with malignant germ cell (yolk-sac) component occurring in an 8-year-old female are detailed. GTG-banding showed a karyotype of 46,XX, t(3;20)(q27;q13.3) [4]/46,XX, del3q27 [3]/46,XX [30]. Previous Studies have demonstrated common sites of loss of heterozygosity at 3q27-q28 region in different types of cancer, suggesting the presence of tumor Suppressor genes within this region. Pediatr Blood Cancer 2009;52:398-401. (C) 2008 Wiley-Liss, Inc.

The human genetic mutant cell repository : list of genetic variants, chromosomal aberrations and normal cell cultures submitted to the repository / Institute for Medical Research, Camden, New Jersey.

4th ed.

Mycoplasma hominis in mid-trimester amniotic fluid : relation to pregnangy outcome

RESUME Introduction : Les naissances prématurées compliquent 6-10 % des grossesses dans les pays industrialisés et contribuent de façon notable aux taux de mortalité périnatale et de morbidité néonatale. Il a été démontré que la colonisation bactérienne du liquide amniotique joue un rôle dans l'étiologie des accouchements prématurés spontanés et des ruptures prématurées des membranes. Le but de ce travail était d'évaluer la présence de Mycoplasma hominis dans le liquide amniotique prélevé au 2eme trimestre de grossesse chez des patientes asymptomatiques et de déterminer son association avec une issue défavorable de la grossesse. Matériels et méthodes : Les échantillons de liquide amniotique de 456 patientes ayant subi une amniocentèse trans-abdominale entre les 15eme et I7eme semaines de grossesse pour diverses indications ont été testés par PCR (Polymerase Chain Reaction) afin d'identifier Mycoplasma hominis. Les produits ainsi amplifiés étaient ensuite détectés par ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Les données cliniques étaient obtenues après l'accouchement. Résultats : Mycoplasma hominis a été identifié dans 29 (6,4%) des échantillons de liquide amniotique. Le taux de menace d'accouchement prématuré chez les patientes positives pour Mycoplasma hominis (14,3%) était plus élevé que chez les patientes négatives (3,3 %) (p=0,01). De même, les naissances prématurées spontanées avec membranes intactes étaient plus fréquentes chez les patientes positives (10,7%) que chez les patientes négatives (1,9 %) (p=0,02). Le taux de menace d'accouchement prématuré lors d'une grossesse antérieure était plus de trois fois plus élevé chez les patientes positives, cependant ce résultat n'était pas statistiquement significatif. Finalement, la présence du mycoplasme n'était pas corrélée à la gestose, au retard de croissance intra-utérin ou aux anomalies chromosomiques foetales. Conclusions : Les résultats montrent que la présence de Mycoplasma hominis dans le liquide amniotique prélevé entre les 15eme et I7eme semaines d' aménorrhée chez des patientes asymptomatiques est associée à un taux plus élevé de menace d'accouchement prématuré et de naissances prématurées spontanées. La détection de ce microorganisme au 2eme trimestre de la grossesse peut donc identifier les patientes à risque de menace d'accouchement et de naissance prématurées. Abstract Objective: The relationship between detection of Mycoplasma hominis in mid-trimester amniotic fluid and subsequent pregnancy outcome was investigated. Study design: Amniotic fluids from 456 women of European background who underwent a transabdominal amniocentesis at weeks 15-17 of pregnancy were tested for M. hominis by polymerase chain reaction (PCR). The amplicons were hybridized to an internal probe and detected by ELISA. Pregnancy outcomes and clinical data were subsequently obtained. Results: M. hominis were identified in 29 (6.4%) of the amniotic fluids. The rate of preterm labor in women positive for M. hominis (14.3%) was higher than in the negative women (3.3%) (p = 0.01). Similarly, a spontaneous preterm birth with intact membranes occurred in 10.7% of the M. hominis-posltive women as opposed to only 1.9% of the negative women (p = 0.02). The presence of this mycoplasma was not correlated with fetal chromosomal aberrations, intrauterine growth restriction or preeclampsia. Conclusions: Detection of M. hominis in second-trimester amniotic fluids can identify women at increased risk for subsequent preterm labor and delivery.

A comprehensive characterization of genome-wide copy number aberrations in colorectal cancer reveals novel oncogenes and patterns of alterations.

To develop a comprehensive overview of copy number aberrations (CNAs) in stage-II/III colorectal cancer (CRC), we characterized 302 tumors from the PETACC-3 clinical trial. Microsatellite-stable (MSS) samples (n = 269) had 66 minimal common CNA regions, with frequent gains on 20 q (72.5%), 7 (41.8%), 8 q (33.1%) and 13 q (51.0%) and losses on 18 (58.6%), 4 q (26%) and 21 q (21.6%). MSS tumors have significantly more CNAs than microsatellite-instable (MSI) tumors: within the MSI tumors a novel deletion of the tumor suppressor WWOX at 16 q23.1 was identified (p<0.01). Focal aberrations identified by the GISTIC method confirmed amplifications of oncogenes including EGFR, ERBB2, CCND1, MET, and MYC, and deletions of tumor suppressors including TP53, APC, and SMAD4, and gene expression was highly concordant with copy number aberration for these genes. Novel amplicons included putative oncogenes such as WNK1 and HNF4A, which also showed high concordance between copy number and expression. Survival analysis associated a specific patient segment featured by chromosome 20 q gains to an improved overall survival, which might be due to higher expression of genes such as EEF1B2 and PTK6. The CNA clustering also grouped tumors characterized by a poor prognosis BRAF-mutant-like signature derived from mRNA data from this cohort. We further revealed non-random correlation between CNAs among unlinked loci, including positive correlation between 20 q gain and 8 q gain, and 20 q gain and chromosome 18 loss, consistent with co-selection of these CNAs. These results reinforce the non-random nature of somatic CNAs in stage-II/III CRC and highlight loci and genes that may play an important role in driving the development and outcome of this disease.