Thesis (M.Sc.(Occupational Therapy))--University of the Witwatersrand, Faculty of Health Sciences, 2014.

Akademisk avhandling--Universitetet i Göteborg. / Extra t.p., with thesis statement, inserted. Bibliography: p. 88-95.

Introdução: A displasia do desenvolvimento do quadril (DDQ) acomete de 1,5 a 2,5, em cada 1000 nascidos vivos. O tratamento pode variar desde o uso do suspensório até a redução cruenta, associada ou não a osteotomias da bacia e do fêmur. A avalição da redução, após as reduções incruentas ou cruentas, é feita por meio de radiografias uniplanares e complementada com imagens de tomografia ou de ressonância magnética. Uma incidência radiográfica, geralmente não usada para essa finalidade, pode ajudar nessa avaliação: a radiografia Inlet. Este estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da radiografia Inlet, em comparação com a tomografia, método utilizado atualmente em nosso serviço para essa avaliação. Secundariamente, busca avaliar a reprodutibilidade da avaliação, através de correlações intra e inter observadores. Métodos: Foram avaliados pacientes com diagnóstico de DDQ, operados entre 2013 e 2015. Todos os pacientes foram submetidos à incidência radiográfica Inlet pós-operatória e a tomografia. Foram realizadas avaliações cegas, em imagens distribuídas randomicamente intra e entre avaliadores, correlacionadas pelo índice Kappa (IC 95%). Foi também realizado um consenso entre os avaliadores que foi comparado com os resultados da tomografia. Essa correlação foi avaliada pelo índice Kappa ponderado (IC 95%) e assim foram obtidas as medidas diagnósticas: sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo (VPP), valor preditivo negativo (VPN), likelihood positivo (LR+) e likelihood negativo (LR). Resultados: Foram obtidas 25 radiografias de um total de 22 pacientes, que foram incluídas neste estudo. A idade média de tratamento foi de 2,95 anos e variou entre um e cinco anos, com maior prevalência no sexo feminino e maior incidência no lado esquerdo. As avaliações intra e inter-observadores tiveram valores semelhantes e com índice Kappa alto, 0,834 (IC 95%). A correlação entre o consenso e a tomografia mostrou alta concordância Kappa = 0,834 (IC95%), com 100% de sensibilidade, especificidade de 95,5% e valor preditivo negativo de 100 (83,9-100). Conclusão: A incidência radiográfica Inlet se mostrou um método viável e confiável, em comparação com a tomografia computadorizada para a avaliação pós-operatória da redução, na displasia do desenvolvimento do quadril / Introduction: Development dysplasia of the Hip (DDH) affects 1.5 to 2.5 per 1000 live births. The treatment varies according to the age and can range from the use of the suspensory to open reduction associated with pelvic osteotomies and, or femur osteotomies. The evaluation of the reduction after the surgeries is done by means of uniplanar radiographs and complemented with tomography or magnetic resonance images. A complementary radiograph not used for this purpose may help in this evaluation: Inlet radiography. This study aims to evaluate the effectiveness of the Inlet radiography in comparison to the Tomography method currently used in our service for this evaluation. Secondarily, it seeks to evaluate the reproducibility of the evaluation through intra and inter-observer correlations. Methods: Patients with a diagnosis of DDQ operated between 2013 and 2015 were evaluated. All patients underwent postoperative inlet radiography and tomography. Blind evaluations were performed on images randomly distributed intra and between evaluators correlated by Kappa index (95% CI). A consensus was also reached among the evaluators and this was compared with the results of tomography as a gold method. This correlation was evaluated by the weighted Kappa index (95% CI) and the diagnostic measures, sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), negative predictive value (NPV), positive likelihood (LR +) and negative likelihood (LR) were obtained. Results: A total of 25 radiographs obtained from 22 patients were included in the study. The mean age of treatment was 2.95 years and ranged from one to five years, with a higher prevalence in females and a higher incidence on the left side. Intra and interobserver evaluations obtained similar values and high Kappa = 0.834 (95% CI). The correlation between consensus and tomography showed high Kappa agreement = 0.834 (95% CI), with 100% sensitivity, 95.5% specificity and negative predictive value of 100 (83.9-100). Conclusion: Inlet radiography proved to be a viable and reliable method compared with CT for postoperative evaluation of hip reduction in Developmental Hip Dysplasia

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Introdução: A displasia do desenvolvimento do quadril (DDQ) acomete de 1,5 a 2,5, em cada 1000 nascidos vivos. O tratamento pode variar desde o uso do suspensório até a redução cruenta, associada ou não a osteotomias da bacia e do fêmur. A avalição da redução, após as reduções incruentas ou cruentas, é feita por meio de radiografias uniplanares e complementada com imagens de tomografia ou de ressonância magnética. Uma incidência radiográfica, geralmente não usada para essa finalidade, pode ajudar nessa avaliação: a radiografia Inlet. Este estudo tem como objetivo avaliar a eficácia da radiografia Inlet, em comparação com a tomografia, método utilizado atualmente em nosso serviço para essa avaliação. Secundariamente, busca avaliar a reprodutibilidade da avaliação, através de correlações intra e inter observadores. Métodos: Foram avaliados pacientes com diagnóstico de DDQ, operados entre 2013 e 2015. Todos os pacientes foram submetidos à incidência radiográfica Inlet pós-operatória e a tomografia. Foram realizadas avaliações cegas, em imagens distribuídas randomicamente intra e entre avaliadores, correlacionadas pelo índice Kappa (IC 95%). Foi também realizado um consenso entre os avaliadores que foi comparado com os resultados da tomografia. Essa correlação foi avaliada pelo índice Kappa ponderado (IC 95%) e assim foram obtidas as medidas diagnósticas: sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo (VPP), valor preditivo negativo (VPN), likelihood positivo (LR+) e likelihood negativo (LR). Resultados: Foram obtidas 25 radiografias de um total de 22 pacientes, que foram incluídas neste estudo. A idade média de tratamento foi de 2,95 anos e variou entre um e cinco anos, com maior prevalência no sexo feminino e maior incidência no lado esquerdo. As avaliações intra e inter-observadores tiveram valores semelhantes e com índice Kappa alto, 0,834 (IC 95%). A correlação entre o consenso e a tomografia mostrou alta concordância Kappa = 0,834 (IC95%), com 100% de sensibilidade, especificidade de 95,5% e valor preditivo negativo de 100 (83,9-100). Conclusão: A incidência radiográfica Inlet se mostrou um método viável e confiável, em comparação com a tomografia computadorizada para a avaliação pós-operatória da redução, na displasia do desenvolvimento do quadril / Introduction: Development dysplasia of the Hip (DDH) affects 1.5 to 2.5 per 1000 live births. The treatment varies according to the age and can range from the use of the suspensory to open reduction associated with pelvic osteotomies and, or femur osteotomies. The evaluation of the reduction after the surgeries is done by means of uniplanar radiographs and complemented with tomography or magnetic resonance images. A complementary radiograph not used for this purpose may help in this evaluation: Inlet radiography. This study aims to evaluate the effectiveness of the Inlet radiography in comparison to the Tomography method currently used in our service for this evaluation. Secondarily, it seeks to evaluate the reproducibility of the evaluation through intra and inter-observer correlations. Methods: Patients with a diagnosis of DDQ operated between 2013 and 2015 were evaluated. All patients underwent postoperative inlet radiography and tomography. Blind evaluations were performed on images randomly distributed intra and between evaluators correlated by Kappa index (95% CI). A consensus was also reached among the evaluators and this was compared with the results of tomography as a gold method. This correlation was evaluated by the weighted Kappa index (95% CI) and the diagnostic measures, sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), negative predictive value (NPV), positive likelihood (LR +) and negative likelihood (LR) were obtained. Results: A total of 25 radiographs obtained from 22 patients were included in the study. The mean age of treatment was 2.95 years and ranged from one to five years, with a higher prevalence in females and a higher incidence on the left side. Intra and interobserver evaluations obtained similar values and high Kappa = 0.834 (95% CI). The correlation between consensus and tomography showed high Kappa agreement = 0.834 (95% CI), with 100% sensitivity, 95.5% specificity and negative predictive value of 100 (83.9-100). Conclusion: Inlet radiography proved to be a viable and reliable method compared with CT for postoperative evaluation of hip reduction in Developmental Hip Dysplasia

FGFR 3 is one of a family of four high affinity receptors for FGF ligands. Activating mutations in FGFR 3 result in skeletal dysplasias that vary in severity from undetectable to neonatal lethal. Mice with congenital deficiency of FGFR3 develop severe kyphosis and skeletal overgrowth. FGFR3 is also expressed in calvarial pre-osteoblasts, osteoblast and articular chondrocytes, although it biological role in these cells remains undefined. By changing the genetic background of the Fgfr3-/- mice we were able to extend their lifespan and examine its impact on post-natal skeletal growth. To investigate the implication of FGFR 3 in post-natal cartilage and bone metabolism we used a combination of imaging, classic histology, molecular biology and biomechanical testing. The results demonstrated that the synovial joints of young adult Fgfr3-/- mice revealed a progressive deterioration, loss of the joint space width and changes in the subchondral bone. These alterations were accompanied by an increase of cartilage matrix degradation. Increased aggrecan and collagen type II degradation products, generated by MMPs were detected with DIAPEN and COL2-3/4C antibodies. Increased collagen type X, cellular hypertrophy and loss of proteoglycan at the articular surface were also demonstrated. A novel micro-mechanical indentation protocol revealed that the humeral heads of Fgfr3-/- mice were less stiff than those of wild type littermates. On the other hand, young adult Fgfr3-/- mice are osteopenic due to reduced cortical bone thickness and defective trabecular bone mineralization. The reduction in mineralized bone and lack of trabecular connectivity observed by micro-computed tomography were confirmed by histological and histomorphometric analyses, which revealed a significant decrease in calcein labeling of mineralizing surfaces and a significant increase in osteoid in the long bones of 4-month-old Fgfr3-/- mice. Primary cultures of adherent bone marrow-derived cells from Fgfr3-/- mice expressed markers of differentiated osteoblasts but developed fewer mineralized nodules than Fgfr3+/+ cultures of the same age. These data point to a major role for FGFR3 signaling in development and homeostatic maintenance of cartilage and bone post-natally and identify FGFR3 as a potential target for intervention in degenerative disorders of cartilage, osteopenia and those associated with defective bone mineralization.

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INTRODUÇÃO: As osteocondrodisplasias constituem um grupo heterogêneo de doenças que comprometem a formação, crescimento e desenvolvimento do sistema esquelético. O diagnóstico definitivo, principalmente nas formas com acometimento de coluna, epífise e/ou metáfise, é desafiador, devido à heterogeneidade genética, raridade de algumas formas específicas e da sobreposição de fenótipos clínico-radiológicos. OBJETIVOS: avaliar as características clínico-radiológicas e as bases moleculares de um grupo de pacientes com osteocondrodisplasias com envolvimento do esqueleto axial associado a anomalias epifisárias e/ou metafisárias. MÉTODOS: Foram avaliados clínica-radiologicamente 65 pacientes de 58 famílias (com mediana de idade de 9 anos e 2 meses) com osteocondrodisplasias de acometimento espôndilo-epi-metafisários pertencentes a 15 diferentes grupos da Nosologia de anomalias ósseas genéticas. Os pacientes foram classificados em cinco categorias (I,IIA,IIB,III,IV), levando-se em consideração a certeza do diagnóstico de uma determinada displasia esquelética pelos aspectos clínico-radiológicos (I,IIA,IIB,IV), o conhecimento (I,IIA,IIB) ou não (III,IV) da base molecular e o tamanho/número de éxons a serem analisados. De acordo com esta classificação, um fluxograma foi estabelecido para a decisão de qual técnica de sequenciamento seria empregada: Sanger (I) ou sequenciamento de nova geração, sob a forma de um painel de genes customizado (IIA,III) ou do exoma (IIB,III,IV). RESULTADOS: dentre os 64 pacientes analisados por um teste molecular, variantes consideradas causativas do fenótipo foram encontradas em 61 (95%). De acordo com as categorias estabelecidas, a positividade do teste genético inicial e o número de indivíduos analisados foram: categoria I (13/17), IIA (32/36), IIB (2/2), III (1/3), IV (6/6). Em sete casos (três na categoria I, dois na categoria IIA e dois na categoria III), nos quais a estratégia molecular inicial não obteve sucesso, testes moleculares adicionais foram realizados como complementação, possibilitando a identificação da base molecular das osteocondrodisplasias em questão. Em um paciente na categoria I e nos dois indivíduos da categoria IIA, nos quais não foi possível identificar uma variante patogênica, nenhum teste genético adicional foi realizado. Dentre os casos com resultados positivos, em um paciente na categoria IIB, o resultado final mudou a hipótese diagnóstica inicial; dois pacientes classificados como IIA e III, o quadro clínico presente era leve, contrastando com o quadro típico descrito nas osteocondrodisplasias causadas por mutações nos genes INPPL1 e HSPG2. No grupo de osteocondrodisplasias sem etiologia conhecida (categoria IV), foram identificadas variantes em três novos genes (PCYT1A, FN1 e LONP1). Uma re-análise nos casos negativos permitiu a identificação de mais um paciente com mutação em FN1. Mutações novas em genes previamente conhecidos foram encontradas nos genes COL2A1, COL11A1, CHST3, SLC26A2, HSPG2, ACAN, TRPV4, COMP, SMARCAL1, INPPL1, NPR2, LIFR e CANT1. CONCLUSÕES: o presente estudo mostrou que uma caracterização clínico-radiológica bem elaborada permite uma maior concordância com os testes moleculares. Em algumas situações, a sobreposição fenotípica impediu que o diagnóstico definitivo fosse estabelecido apenas por critérios clínico-radiológicos, exigindo o emprego de testes moleculares adicionais para o correto diagnóstico e, consequentemente, um aconselhamento genético mais preciso. Os achados clínico-radiológicos e moleculares contribuíram para ampliar o espectro fenotípico de algumas osteocondrodisplasias, particularmente aquelas decorrentes de variantes nos genes HSPG2 e INPPL1, além de desvendar as bases genéticas de três osteocondrodisplasias / INTRODUCTION: Osteochondrodysplasias comprise a heterogeneous group of bone disorders affecting formation, growth, and development of the skeleton. An accurate diagnosis could be challenging due to the genetic heterogeneity, rarity of specific types, and overlapping of clinical and radiographic phenotypes. OBJECTIVES: to evaluate the clincal and radiographic characteristics, as well as the molecular basis of a group of patients with spondylo-epi and/or metaphyseal osteochondrodyplasias. METHODS: Sixty-five patients from 58 families (with a median age of 9 years 2 months) with spondylo-epi-metaphyseal osteocondrodysplasias, from 15 different groups from the Nosology of Genetic Bone Disorders, were enrolled. Patients were classified into five categories (I,IIA,IIB,III,IV), considering the diagnostic certainty of a specific osteochondrodysplasia, based on clinical and radiographic findings (I,IIA,IIB,IV), the previous knowledge (I,IIA,IIB), or not (III,IV) of the molecular basis, as well as, the size/number of exons to be tested. According to this classification, a flowchart was established to aid on the molecular testing strategy: Sanger sequencing (I), or next generation sequencing, at the form of a custom targeted gene panel (IIA,III), or exome sequencing (IIB,III,IV). RESULTS: Phenotype causing variants were found in 61 out of 64 patients (95%). Based on the category system described above, the initial molecular testing positivity was: category I (13/17), IIA (32/36), IIB (2/2), III (1/3), and IV (6/6). In seven cases (three in category I, two in category IIA, and two in category III), additional genetic tests applied were able to find the causative mutation, when the initial testing strategy was not successful. For one patient in category I and two in category IIA, in whose no pathogenic mutation was found, no further molecular studies were performed. Among the positive cases, one patient in category IIB had his former clinical diagnosis changed through the molecular testing; two patients form categories IIA and III showed a milder phenotype, in contrast to the expected clinical findings in INPPL1 and HSPG2 osteochondrodysplasias. The molecular basis of three different osteochondrodysplasias (category IV) was unraveled by this study (genes PCYT1A, FN1 e LONP1). A re-analysis of the negative cases allowed the identification of another patient harboring mutation in FN1. Novel variants were found in previously known genes: COL2A1, COL11A1, CHST3, SLC26A2, HSPG2, ACAN, TRPV4, COMP, SMARCAL1, INPPL1, NPR2, LIFR, and CANT1. CONCLUSIONS: The present study showed that a well-elaborated clinical-radiological characterization allows greater correspondence with the molecular testing. In some cases, phenotypic overlap prevented the definitive diagnosis from being established only by clinical-radiological criteria, requiring the use of additional molecular tests for the correct diagnosis, and consequently, a more accurate genetic counseling. The clinical-radiographic, as well as the molecular findings, contributed to expand the clinical phenotype in certain groups, especially the variants found in patients with HSPG2 and INPPL1 osteochondrodysplasias, besides unraveling the molecular basis of three osteochondrodysplasias

INTRODUÇÃO: As osteocondrodisplasias constituem um grupo heterogêneo de doenças que comprometem a formação, crescimento e desenvolvimento do sistema esquelético. O diagnóstico definitivo, principalmente nas formas com acometimento de coluna, epífise e/ou metáfise, é desafiador, devido à heterogeneidade genética, raridade de algumas formas específicas e da sobreposição de fenótipos clínico-radiológicos. OBJETIVOS: avaliar as características clínico-radiológicas e as bases moleculares de um grupo de pacientes com osteocondrodisplasias com envolvimento do esqueleto axial associado a anomalias epifisárias e/ou metafisárias. MÉTODOS: Foram avaliados clínica-radiologicamente 65 pacientes de 58 famílias (com mediana de idade de 9 anos e 2 meses) com osteocondrodisplasias de acometimento espôndilo-epi-metafisários pertencentes a 15 diferentes grupos da Nosologia de anomalias ósseas genéticas. Os pacientes foram classificados em cinco categorias (I,IIA,IIB,III,IV), levando-se em consideração a certeza do diagnóstico de uma determinada displasia esquelética pelos aspectos clínico-radiológicos (I,IIA,IIB,IV), o conhecimento (I,IIA,IIB) ou não (III,IV) da base molecular e o tamanho/número de éxons a serem analisados. De acordo com esta classificação, um fluxograma foi estabelecido para a decisão de qual técnica de sequenciamento seria empregada: Sanger (I) ou sequenciamento de nova geração, sob a forma de um painel de genes customizado (IIA,III) ou do exoma (IIB,III,IV). RESULTADOS: dentre os 64 pacientes analisados por um teste molecular, variantes consideradas causativas do fenótipo foram encontradas em 61 (95%). De acordo com as categorias estabelecidas, a positividade do teste genético inicial e o número de indivíduos analisados foram: categoria I (13/17), IIA (32/36), IIB (2/2), III (1/3), IV (6/6). Em sete casos (três na categoria I, dois na categoria IIA e dois na categoria III), nos quais a estratégia molecular inicial não obteve sucesso, testes moleculares adicionais foram realizados como complementação, possibilitando a identificação da base molecular das osteocondrodisplasias em questão. Em um paciente na categoria I e nos dois indivíduos da categoria IIA, nos quais não foi possível identificar uma variante patogênica, nenhum teste genético adicional foi realizado. Dentre os casos com resultados positivos, em um paciente na categoria IIB, o resultado final mudou a hipótese diagnóstica inicial; dois pacientes classificados como IIA e III, o quadro clínico presente era leve, contrastando com o quadro típico descrito nas osteocondrodisplasias causadas por mutações nos genes INPPL1 e HSPG2. No grupo de osteocondrodisplasias sem etiologia conhecida (categoria IV), foram identificadas variantes em três novos genes (PCYT1A, FN1 e LONP1). Uma re-análise nos casos negativos permitiu a identificação de mais um paciente com mutação em FN1. Mutações novas em genes previamente conhecidos foram encontradas nos genes COL2A1, COL11A1, CHST3, SLC26A2, HSPG2, ACAN, TRPV4, COMP, SMARCAL1, INPPL1, NPR2, LIFR e CANT1. CONCLUSÕES: o presente estudo mostrou que uma caracterização clínico-radiológica bem elaborada permite uma maior concordância com os testes moleculares. Em algumas situações, a sobreposição fenotípica impediu que o diagnóstico definitivo fosse estabelecido apenas por critérios clínico-radiológicos, exigindo o emprego de testes moleculares adicionais para o correto diagnóstico e, consequentemente, um aconselhamento genético mais preciso. Os achados clínico-radiológicos e moleculares contribuíram para ampliar o espectro fenotípico de algumas osteocondrodisplasias, particularmente aquelas decorrentes de variantes nos genes HSPG2 e INPPL1, além de desvendar as bases genéticas de três osteocondrodisplasias / INTRODUCTION: Osteochondrodysplasias comprise a heterogeneous group of bone disorders affecting formation, growth, and development of the skeleton. An accurate diagnosis could be challenging due to the genetic heterogeneity, rarity of specific types, and overlapping of clinical and radiographic phenotypes. OBJECTIVES: to evaluate the clincal and radiographic characteristics, as well as the molecular basis of a group of patients with spondylo-epi and/or metaphyseal osteochondrodyplasias. METHODS: Sixty-five patients from 58 families (with a median age of 9 years 2 months) with spondylo-epi-metaphyseal osteocondrodysplasias, from 15 different groups from the Nosology of Genetic Bone Disorders, were enrolled. Patients were classified into five categories (I,IIA,IIB,III,IV), considering the diagnostic certainty of a specific osteochondrodysplasia, based on clinical and radiographic findings (I,IIA,IIB,IV), the previous knowledge (I,IIA,IIB), or not (III,IV) of the molecular basis, as well as, the size/number of exons to be tested. According to this classification, a flowchart was established to aid on the molecular testing strategy: Sanger sequencing (I), or next generation sequencing, at the form of a custom targeted gene panel (IIA,III), or exome sequencing (IIB,III,IV). RESULTS: Phenotype causing variants were found in 61 out of 64 patients (95%). Based on the category system described above, the initial molecular testing positivity was: category I (13/17), IIA (32/36), IIB (2/2), III (1/3), and IV (6/6). In seven cases (three in category I, two in category IIA, and two in category III), additional genetic tests applied were able to find the causative mutation, when the initial testing strategy was not successful. For one patient in category I and two in category IIA, in whose no pathogenic mutation was found, no further molecular studies were performed. Among the positive cases, one patient in category IIB had his former clinical diagnosis changed through the molecular testing; two patients form categories IIA and III showed a milder phenotype, in contrast to the expected clinical findings in INPPL1 and HSPG2 osteochondrodysplasias. The molecular basis of three different osteochondrodysplasias (category IV) was unraveled by this study (genes PCYT1A, FN1 e LONP1). A re-analysis of the negative cases allowed the identification of another patient harboring mutation in FN1. Novel variants were found in previously known genes: COL2A1, COL11A1, CHST3, SLC26A2, HSPG2, ACAN, TRPV4, COMP, SMARCAL1, INPPL1, NPR2, LIFR, and CANT1. CONCLUSIONS: The present study showed that a well-elaborated clinical-radiological characterization allows greater correspondence with the molecular testing. In some cases, phenotypic overlap prevented the definitive diagnosis from being established only by clinical-radiological criteria, requiring the use of additional molecular tests for the correct diagnosis, and consequently, a more accurate genetic counseling. The clinical-radiographic, as well as the molecular findings, contributed to expand the clinical phenotype in certain groups, especially the variants found in patients with HSPG2 and INPPL1 osteochondrodysplasias, besides unraveling the molecular basis of three osteochondrodysplasias