The inner ear, the sensory organ responsible for hearing and balance, contains specialized sensory and non-sensory epithelia arranged in a highly complex threedimensional structure. To achieve this complexity, a tight coordination between morphogenesis and cell fate specification is essential during otic development. Tisúes surrounding the otic primordium, and more particularly the adjacent segmented hindbrain, have been implicated in specifying structures along the anteroposterior and dorsoventral axes of the inner ear. In this work we have first characterized the generation and axial specification of the otic neurogenic domain, and second, we have investigated the effects of the mutation of kreisler/MafB -a gene transiently expressed in the rhombomeres 5 and 6 of the developing hindbrain- in early otic patterning and cell specification. We show that kr/kr embryos display an expansion of the otic neurogenic domain, due to defects in otic patterning. Although many reports have pointed to the role of FGF3 in otic regionalization, we provide evidence that FGF3 is not sufficient to govern this process. Neither Krox20 nor Fgf3 null mutant embryos, in which Fgf3 is either downregulated or absent in r5 and r6, present ectopic otic neuroblasts in the otic primordium. However, Fgf3-/-Fgf10-/- double mutants show a phenotype very similar to kr/kr embryos: they present ectopic neuroblasts along the AP and DV otic axes. Finally, and remarkably, partial rescue of the kr/kr phenotype is obtained when Fgf3 or Fgf10 are ectopically expressed in the hindbrain of kr/kr embryos. These results highlight a compensatory mechanism between FGFs, and the importance of hindbrain-derived signals in instructing otic patterning and the establishment of the neurogenic domain.

O objetivo principal de nosso trabalho é descrever e analisar criticamente o núcleo da teoria da gastrea de Ernst Haeckel. Ele gira em torno de duas noções principais: forma gastrular e metazoário. A teoria da gastrea é um conjunto de formulações que visa estabelecer uma definição de metazoário a partir da noção de forma gastrular. O argumento central da teoria da gastrea articula essas duas noções para organizar a partir de estudos de embriologia comparativa uma visão geral da história evolutiva do reino animal. / The main goal of our work is to describe and critically analyze the core of the gastrea theory of Ernst Haeckel. It centers around two main notions: gastrula form and metazoan. The gastrea theory is a set of formulations designed to establish a definition of metazoan from the notion of gastrula form. The central argument of the gastrea theory articulates these two notions to organize from studies of comparative embryology an overview of evolutionary history of the animal kingdom.

Orientador: Lourenço Sbragia Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T14:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_FrancesLilianLanhellas_M.pdf: 3789177 bytes, checksum: e9b1048e4d4f077e540d297c2a998419 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Gastrosquise é um defeito congênito da parede abdominal anterior no qual as alças intestinais ficam herniadas e em contato com o líquido amniótico (LA). Assim, a exposição ao LA resulta em várias disfunções intestinais pós-natal. Para reduzir o tempo de exposição ao LA em modelo animal, usou-se um hidrogel de N-isopropilacrilamida (NIPAAm) copolimerizado com ácido acrílico (Aac), que rapidamente intumesce na presença de LA. O hidrogel foi usado para cobrir as alças expostas até o fim da gestação. A gastrosquise foi induzida em fetos de ratas fêmeas da raça Sprague-Dawley através de um corte paramediano à direita do cordão umbilical para exposição parcial das alças com 18,5 dias de gestação. Os fetos foram separados em quatro grupos: controle (C), apenas gastrosquise (G), gastrosquise + cobertura das alças com adesivo de fibrina - Beriplast® (GA) e gastrosquise + cobertura das alças com adesivo de fibrina e aderido um pedaço de hidrogel seco (GAH). Os animais foram colhidos por cesárea com 21,5 dias de gravidez e o hidrogel foi cuidadosamente removido. Os fetos e as alças intestinais foram pesados e análise morfométrica foi realizada. Resultados mostraram que o hidrogel após intumescimento pesou 34X que seu peso seco; ele possui carga elétrica assim como a maioria das proteínas presentes no LA e sua retirada não provocou lesão à camada serosa do intestino exposto como visto na MEV. A comparação dos grupos C e GAH com os grupos G ou GA mostrou que o peso, o diâmetro, a espessura das camadas e da parede intestinais foi significativamente menor nos grupos C e GAH quando comparados aos grupos G e GA indicando processo inflamatório. Sendo assim, a aplicação do hidrogel aderido pelo adesivo de fibrina mostrou servir como uma efetiva proteção das alças herniadas, com uma redução significante da inflamação na gastrosquise. / Abstract: Gastroschisis is a congenital defect of the anterior abdominal wall which leads the fetal bowel to herniate into the amniotic cavity. There, exposition to amniotic fluid (AF), results in severe postnatal intestinal dysfunction. In order to reduce exposition time to AF in an animal model, has used a hydrogel of N-isopropylacrylamide (NIPAAm) copolymerized with acrylic acid (Aac), which undergoes rapid swelling in the amniotic fluid. The hydrogel was used to coat the bowel hernia until pregnance is completed. Gastroschisis was induced in the fetuses of female Sprague-Dawley rats by partial evisceration of the bowel through a right paramedian opening of the abdominal wall in day 18,5 of pregnancy. The fetuses were separated in four groups: control (C), gastroschisis alone (G), gastroschisis + coating of the bowel hernia with fibrin adhesive -Beriplast® (GA) and gastroschisis + coating of the bowel hernia with fibrin adhesive topped by a piece of adhered dry hydrogel (GAH). Animals were harvested by cesarean section at day 21.5 of pregnancy and the hydrogel was carefully removed. Fetuses and intestinal tract were weighed and morphometric analysis was performed. Results showed that the hydrogel weight was 34X heavier than its dry weight; its electric charge and also the AF charge were negative and there was no damage to serosa layer of the intestine exposed. Comparison of the C and GAH groups with G and GA showed that the bowel weight, diameter, the layers and wall thickness was significantly reduced in C and GAH compared to G and GA. Thus, application of the hydrogel bound onto the fibrin adhesive was shown to provide an effective protection of the herniated bowel, with a significant reduction of inflammation in gastroschisis. / Mestrado / Pesquisa Experimental / Mestre em Cirurgia

Introdução: Alterações em genes relacionados com a secreção de GH ou a organogênese hipofisária foram identificadas em pacientes com deficiência de hormônio do crescimento (DGH) congênita. Entretanto, poucos casos de DGH têm sua etiologia esclarecida. O GHRH é um candidato óbvio para explicar a deficiência isolada de GH (DIGH). Na literatura, os estudos de análise do GHRH não conseguiram identificar mutações, porém são antigos e utilizaram uma metodologia com limitações. A maioria dos pacientes com deficiência hipotálamo-hipofisária múltipla (DHHM) apresenta neuroipófise ectópica sugerindo a importância do estudo de genes que atuam no início do desenvolvimento hipofisário, com expressão inclusive no infundíbulo. O GLI2 é um fator de transcrição na sinalização Sonic Hedgehog, envolvido com o início da embriogênese hipofisária, expresso na bolsa de Rathke primordial e no diencéfalo ventral. Previamente, mutações no GLI2 foram encontradas em pacientes com holoprosencefalia, e também alterações hipofisárias. Objetivos: Analisar o GHRH em 151 pacientes com DIGH (42 brasileiros e 109 encaminhados de centros internacionais) e analisar o GLI2 em 180 pacientes brasileiros com DIGH ou DHHM por PCR e sequenciamento automático dos genes; e descrever o fenótipo dos pacientes com mutações identificadas. Resultados: No GHRH foram identificadas seis variantes em heterozigose com previsão benigna pelas análises in silico. A análise do GLI2 identificou três mutações novas em heterozigose com códon de parada prematuro (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X), e geração de proteínas truncadas, com perda do domínio responsável pela ativação transcricional. A mutação p.L788fsX794 foi identificada numa paciente com baixa estatura, polidactilia, epilepsia e hipoglicemias. Apresentava deficiência de GH, TSH, ACTH, prolactina, LH e FSH. Na investigação familiar foi diagnosticada DIGH em dois tios e DHHM numa prima. Estes familiares, além de sua mãe e outros parentes maternos também apresentaram a mutação e polidactilia. A mutação p.L694fsX722 foi identificada num menino com baixa estatura por deficiência de GH, além de lábio leporino e fenda palatina. Seu pai, embora saudável, também apresentou a mutação. A mutação p.E380X foi identificada numa lactente com retardo no desenvolvimento, hipoglicemias, poliúria e polidipsia. Apresentava deficiência de GH, ACTH, TSH e ADH. Sua mãe aparentemente normal também apresentou a mutação. Todos os pacientes com DGH e mutação no GLI2 apresentaram neuroipófise ectópica (não visualizada na paciente com p.E380X), adenoipófise hipoplásica e ausência de holoprosencefalia na ressonância magnética. Dezoito variantes não-sinônimas também foram identificadas no GLI2 em 24 pacientes. Dezesseis dessas variantes foram consideradas deletérias em pelo menos um programa de predição in silico e dez delas não foram encontradas em população controle. O fenótipo dos pacientes foi predominante de DHHM e com neuroipófise ectópica e sem holoprosencefalia. Variantes silenciosas, intrônicas e polimorfismos foram identificados no GLI2, mas aparentemente sem alteração funcional. Conclusão: Não identificamos mutação no GHRH e se realmente existe mutação neste gene como causa de DGH, deve ser muito rara. Variantes no GLI2 são frequentes (15%), indicando seu importante papel na etiologia da DGH congênita. Além disso, ampliamos o espectro fenotípico dos pacientes com mutações no GLI2, que foi caracterizado por DIGH ou DHHM, inclusive com diabetes insipidus, neuroipófise ectópica (maioria) e ausência de holoprosencefalia. Outras características observadas foram polidactilia, defeito de linha média facial e herança autossômica dominante com penetrância incompleta / Introduction: Alterations in genes related to GH secretion and pituitary organogenesis have been identified in patients with congenital GH deficiency (GHD). However, in only few cases of GHD the etiology has been established. GH-releasing hormone (GHRH) is an obvious candidate to explain isolated GH deficiency (IGHD). Previous reports in the literature did not identify mutations in GHRH, however, the methodology used was limited. Most patients with combined pituitary hormone deficiency (CPHD) have an ectopic posterior pituitary lobe (EPP) suggesting the study of genes involved in early pituitary development and also expressed in the infundibulum. GLI2 is a transcription factor in Sonic hedgehog signaling expressed in the primordial Rathkes pouch and ventral diencephalon during early pituitary development. Previously, GLI2 mutations were found in patients with holoprosencephaly and pituitary abnormalities. Aim: Analyse GHRH in 151 patients with IGHD (42 Brazilian and 101 from international centers) and GLI2 in 180 Brazilian patients with IGHD or CPHD by PCR and automatic sequencing, and describe the phenotype of patients with mutations. Results: In GHRH, six heterozygous variants that are benign according to in silico analysis were identified. GLI2 study revealed three novel heterozygous mutations leading to premature stop codons (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X) and truncated proteins, without the transcriptional activator domain. p.L788fsX794 was identified in a girl with short stature, polydactyly, epilepsy and hypoglycemia. She had GH, TSH, ACTH, prolactina, LH and FSH deficiencies. Two uncles had IGHD and one cousin CPHD. These relatives, the mother and other maternal relatives had polydactyly and carried the mutation. p.L694fsX722 was identified in a boy with short stature due to GHD who also had cleft lip and palate. His healthy father also carried the mutation. p.E380X was identified in an infant with delayed development, hypoglycemia, polyuria and polydipsia. She had GH, ACTH, TSH and ADH deficiencies. Her apparently normal mother also carried the mutation. All patients with GHD and GLI2 mutations had an EPP (not visualized in the patient with p.E380X), hypoplastic anterior pituitary lobe and absence of holoprosencephaly on MRI. Eighteen non-synonymous variants in GLI2 were identified in 24 patients. Sixteen of these were considered deleterious in at least one in silico prediction program and ten of these were not found in the control population. The phenotype was mainly of CPHD and EPP without holoprosencephaly. Several synonymous and intronic GLI2 variants and polymorphisms apparently without functional consequences were identified. Conclusions: No mutations in GHRH were identified and if mutations in this gene exist as a cause of IGHD, they must be very rare. Variants in GLI2 are frequent (15%) indicating its important role in the etiology of GHD. Furthermore, we expanded the clinical spectrum of patients with GLI2 mutations characterized by IGHD or CPHD including diabetes insipidus, ectopic posterior pituitary lobe (in most patients) and absence of holoprosencephaly. Additional features were polydactyly and midline facial defects and the inheritance was autosomal dominant with incomplete penetrance

Estudos em modelos animais transgênicos possibilitaram o conhecimento de parte dos genes envolvidos na embriogênese hipofisária e da etiologia genética do hipopituitarismo em humanos. Entretanto, a etiologia da maior parte dos casos de hipopituitarismo congênito, principalmente os associados à neuro-hipófise ectópica (NE), ainda é pouco definida. Mutações no gene PROP1 são a causa genética mais comum de hipopituitarismo descritas até o momento, mas estão sempre associadas à neuro-hipófise tópica. Estudos destinados a esclarecer o mecanismo molecular da mutação do gene Prop1 em camundongos demonstraram a participação da via de sinalização Notch e de seus componentes, dentre eles, o gene Hes1. O HES1 é um gene que codifica um fator de transcrição que participa de estágios precoces do desenvolvimento hipofisário e está envolvido com a morfogênese da neuro-hipófise. A avaliação do camundongo com nocaute em homozigose deste gene acarreta uma hipoplasia da adeno-hipófise e ausência da neuro-hipófise; e sua expressão constitutiva está associada ao hipopituitarismo. Como a NE é um achado comum no hipopituitarismo congênito e o gene HES1 pode estar relacionado a sua fisiopatologia, a região codificadora do gene HES1 foi avaliada em 192 pacientes com hipopituitarismo congênito. A variante alélica c.578G > A (p.G193D) em heterozigose foi encontrada em um paciente com hipopituitarismo congênito associado à NE. A avaliação da predição in silico do efeito funcional da variante pela ferramenta MutationTaster sugere que a troca do aminoácido glicina, altamente conservado entre os mamíferos, por ácido aspártico, seja deletéria. No estudo da segregação familiar, quatro irmãos aparentemente normais apresentam a mesma variante, sendo que dois deles possuem alterações discretas na imagem da hipófise. Em conclusão, esta é uma nova variante alélica descrita no gene HES1, ausente em grandes bancos de dados e controles saudáveis da população brasileira, mas presente em irmãos não afetados. Estudos funcionais in vitro são necessários para esclarecer o efeito biológico desta variante. Um padrão de herança complexo com penetrância incompleta é possível e já descrito em outros genes associados ao hipopituitarismo. Na tentativa de elucidar a causa genética do hipopituitarismo neste caso, o material genético deste paciente e de seus familiares foram submetidos ao sequenciamento do exoma, mas os resultados estão inconclusivos até o momento / Studies of transgenic animal models have allowed for the discovery of genes involved in human pituitary embryogenesis and the genetic etiology of hypopituitarism. However, the genetic causes of most cases of congenital hypopituitarism, especially those associated with an ectopic posterior pituitary, remain poorly defined. Mutations in the gene PROP1 are the most common genetic causes of hypopituitarism described to date, and are always associated with an ectopic posterior pituitary. Studies to elucidate the molecular mechanisms of Prop1 mutations in mice have demonstrated the involvement of the Notch signaling pathway, including its downstream target Hes1. The HES1 gene encodes a transcription factor that participates in early stages of pituitary development and is involved in posterior pituitary morphogenesis. Hes1 knockout mice exhibit a hypoplastic anterior pituitary and absence of a posterior pituitary. Conversely, constitutive expression of Hes1 is associated with hypopituitarism. Since an ectopic posterior pituitary is commonly found in congenital hypopituitarism and the HES1 gene may be related to its pathophysiology, the coding region of gene HES1 was screened in 192 patients with congenital hypopituitarism. A heterozygous allelic variant c.578G >A (p.G193D) was identified in a patient with congenital hypopituitarism associated with an ectopic posterior pituitary. Assessment by MutationTaster, a bioinformatic tool for in silico prediction of functional effect of missense variants, suggests that substitution of glycine (a highly conserved amino acid in this position among mammals) for aspartic acid is deleterious. In the genetic study of family members, we identified four apparently normal siblings with the same variant, two of which have discrete changes in their pituitary MRI. In conclusion, we described a new allelic variant in the gene HES1, absent in large databases and healthy Brazilian controls, but present in the unaffected siblings. In vitro functional studies are needed to clarify the biological effect of this variant. A complex pattern of inheritance with incomplete penetrance is possible in this case, as it has already been described in other genes associated with hypopituitarism. In an attempt to elucidate the genetic cause of hypopituitarism in the family described, DNA samples of this patient and his family were submitted to exome sequencing, but results are inconclusive at this time

No presente estudo realizou-se a avaliação da eficácia do exame de imagem por ressonância magnética (IRM) e de reconstruções digitais bi e tridimensionais da ATM, em diferentes estágios de desenvolvimento. Foi criado um protocolo próprio de exame de IRM, o qual foi aplicado em embriões e fetos humanos, entre 22 a 160mm de comprimento céfalo-caudal (CRL), correspondendo da 7 a a 18 a semana de vida intra-uterina (IU). Em cada amostra foram realizadas duas seqüências de imagens sagitais da cabeça inteira, com distância de 1,0mm entre os cortes. Em seguida, as imagens foram intercaladas digitalmente, gerando uma seqüência de cortes de 0,5mm distância. Estas imagens foram importadas para um programa específico que realizou a reconstrução digital, criando modelos bi e tridimensionais. Para avaliar a formação e desenvolvimento das estruturas articulares de cada uma das amostras, foram realizados cortes histológicos da ATM. O exame histológico determinou o grau de maturação da ATM e a qualidade da matriz colágena presente. Os resultados demonstraram que o protocolo desenvolvido foi capaz de capturar e processar as imagens de IRM, principalmente após a 13 a semana de vida IU, em seu estágio de maturação articular. Os cortes histológicos comprovaram que, a partir desta fase, pode-se identificar melhor as estruturas articulares no exame de IRM devido a uma maior diferenciação celular e da matriz colágena, que passa de uma composição predominante de fibras colágenas tipo III para fibras do tipo I. A criação de modelos bi e tridimensionais mostrou ser uma ferramenta eficiente no diagnóstico do desenvolvimento facial, além de facilitar sua compreensão e aprendizado, embora ainda sejam necessários maiores avanços tecnológicos para a sua aplicação na formação das estruturas da ATM. / The present study was carried out to evaluate the effectiveness of Magnetic Resonance Imaging (MRI) and bi and three-dimensional digital reconstructions of the TMJ in different stages of development, by the comparison with histological sections. A proper protocol of IRM examination was developed, which was applied in formalin-preserved human embryos and fetuses, ranging from 22 to 160mm of crown-rump length (CRL), between 7 and 18 weeks of intrauterine life (IU). Two sequences of sagital images of the entire head of each specimen were performed, with interslice gap of 1,0mm. Consequently, images were digitally intercalated, creating a slice sequence of 0,5mm of interslice gap. These images were imported to the MRIcro Ò program for bi and three-dimensional digital reconstruction. In order to evaluate the development of the articular structures of each one of the specimens, histological sections of the TMJ were obtained. The maturation’s degree and the quality of the collagen matrix of the TMJ were determined by the histological sections . The results showed that the developed protocol was capable of capture and process MR images, mainly in the articular maturation stage, after the 13 th week of IU. Histological findings also showed that articular structures are better identified in this stage by RMI examination. This can be explained due to an increase of cellular and collagen matrix differentiation, which undergoes conversion from collagen type III to type I. Bi and three-dimensional models seem to be an efficient tool for the diagnosis of facial development, facilitating its understanding and learning. Further studies and technological advances may be necessary for its application in TMJ’s structures in intrauterine period.

Introdução: Alterações em genes relacionados com a secreção de GH ou a organogênese hipofisária foram identificadas em pacientes com deficiência de hormônio do crescimento (DGH) congênita. Entretanto, poucos casos de DGH têm sua etiologia esclarecida. O GHRH é um candidato óbvio para explicar a deficiência isolada de GH (DIGH). Na literatura, os estudos de análise do GHRH não conseguiram identificar mutações, porém são antigos e utilizaram uma metodologia com limitações. A maioria dos pacientes com deficiência hipotálamo-hipofisária múltipla (DHHM) apresenta neuroipófise ectópica sugerindo a importância do estudo de genes que atuam no início do desenvolvimento hipofisário, com expressão inclusive no infundíbulo. O GLI2 é um fator de transcrição na sinalização Sonic Hedgehog, envolvido com o início da embriogênese hipofisária, expresso na bolsa de Rathke primordial e no diencéfalo ventral. Previamente, mutações no GLI2 foram encontradas em pacientes com holoprosencefalia, e também alterações hipofisárias. Objetivos: Analisar o GHRH em 151 pacientes com DIGH (42 brasileiros e 109 encaminhados de centros internacionais) e analisar o GLI2 em 180 pacientes brasileiros com DIGH ou DHHM por PCR e sequenciamento automático dos genes; e descrever o fenótipo dos pacientes com mutações identificadas. Resultados: No GHRH foram identificadas seis variantes em heterozigose com previsão benigna pelas análises in silico. A análise do GLI2 identificou três mutações novas em heterozigose com códon de parada prematuro (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X), e geração de proteínas truncadas, com perda do domínio responsável pela ativação transcricional. A mutação p.L788fsX794 foi identificada numa paciente com baixa estatura, polidactilia, epilepsia e hipoglicemias. Apresentava deficiência de GH, TSH, ACTH, prolactina, LH e FSH. Na investigação familiar foi diagnosticada DIGH em dois tios e DHHM numa prima. Estes familiares, além de sua mãe e outros parentes maternos também apresentaram a mutação e polidactilia. A mutação p.L694fsX722 foi identificada num menino com baixa estatura por deficiência de GH, além de lábio leporino e fenda palatina. Seu pai, embora saudável, também apresentou a mutação. A mutação p.E380X foi identificada numa lactente com retardo no desenvolvimento, hipoglicemias, poliúria e polidipsia. Apresentava deficiência de GH, ACTH, TSH e ADH. Sua mãe aparentemente normal também apresentou a mutação. Todos os pacientes com DGH e mutação no GLI2 apresentaram neuroipófise ectópica (não visualizada na paciente com p.E380X), adenoipófise hipoplásica e ausência de holoprosencefalia na ressonância magnética. Dezoito variantes não-sinônimas também foram identificadas no GLI2 em 24 pacientes. Dezesseis dessas variantes foram consideradas deletérias em pelo menos um programa de predição in silico e dez delas não foram encontradas em população controle. O fenótipo dos pacientes foi predominante de DHHM e com neuroipófise ectópica e sem holoprosencefalia. Variantes silenciosas, intrônicas e polimorfismos foram identificados no GLI2, mas aparentemente sem alteração funcional. Conclusão: Não identificamos mutação no GHRH e se realmente existe mutação neste gene como causa de DGH, deve ser muito rara. Variantes no GLI2 são frequentes (15%), indicando seu importante papel na etiologia da DGH congênita. Além disso, ampliamos o espectro fenotípico dos pacientes com mutações no GLI2, que foi caracterizado por DIGH ou DHHM, inclusive com diabetes insipidus, neuroipófise ectópica (maioria) e ausência de holoprosencefalia. Outras características observadas foram polidactilia, defeito de linha média facial e herança autossômica dominante com penetrância incompleta / Introduction: Alterations in genes related to GH secretion and pituitary organogenesis have been identified in patients with congenital GH deficiency (GHD). However, in only few cases of GHD the etiology has been established. GH-releasing hormone (GHRH) is an obvious candidate to explain isolated GH deficiency (IGHD). Previous reports in the literature did not identify mutations in GHRH, however, the methodology used was limited. Most patients with combined pituitary hormone deficiency (CPHD) have an ectopic posterior pituitary lobe (EPP) suggesting the study of genes involved in early pituitary development and also expressed in the infundibulum. GLI2 is a transcription factor in Sonic hedgehog signaling expressed in the primordial Rathkes pouch and ventral diencephalon during early pituitary development. Previously, GLI2 mutations were found in patients with holoprosencephaly and pituitary abnormalities. Aim: Analyse GHRH in 151 patients with IGHD (42 Brazilian and 101 from international centers) and GLI2 in 180 Brazilian patients with IGHD or CPHD by PCR and automatic sequencing, and describe the phenotype of patients with mutations. Results: In GHRH, six heterozygous variants that are benign according to in silico analysis were identified. GLI2 study revealed three novel heterozygous mutations leading to premature stop codons (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X) and truncated proteins, without the transcriptional activator domain. p.L788fsX794 was identified in a girl with short stature, polydactyly, epilepsy and hypoglycemia. She had GH, TSH, ACTH, prolactina, LH and FSH deficiencies. Two uncles had IGHD and one cousin CPHD. These relatives, the mother and other maternal relatives had polydactyly and carried the mutation. p.L694fsX722 was identified in a boy with short stature due to GHD who also had cleft lip and palate. His healthy father also carried the mutation. p.E380X was identified in an infant with delayed development, hypoglycemia, polyuria and polydipsia. She had GH, ACTH, TSH and ADH deficiencies. Her apparently normal mother also carried the mutation. All patients with GHD and GLI2 mutations had an EPP (not visualized in the patient with p.E380X), hypoplastic anterior pituitary lobe and absence of holoprosencephaly on MRI. Eighteen non-synonymous variants in GLI2 were identified in 24 patients. Sixteen of these were considered deleterious in at least one in silico prediction program and ten of these were not found in the control population. The phenotype was mainly of CPHD and EPP without holoprosencephaly. Several synonymous and intronic GLI2 variants and polymorphisms apparently without functional consequences were identified. Conclusions: No mutations in GHRH were identified and if mutations in this gene exist as a cause of IGHD, they must be very rare. Variants in GLI2 are frequent (15%) indicating its important role in the etiology of GHD. Furthermore, we expanded the clinical spectrum of patients with GLI2 mutations characterized by IGHD or CPHD including diabetes insipidus, ectopic posterior pituitary lobe (in most patients) and absence of holoprosencephaly. Additional features were polydactyly and midline facial defects and the inheritance was autosomal dominant with incomplete penetrance

Estudos em modelos animais transgênicos possibilitaram o conhecimento de parte dos genes envolvidos na embriogênese hipofisária e da etiologia genética do hipopituitarismo em humanos. Entretanto, a etiologia da maior parte dos casos de hipopituitarismo congênito, principalmente os associados à neuro-hipófise ectópica (NE), ainda é pouco definida. Mutações no gene PROP1 são a causa genética mais comum de hipopituitarismo descritas até o momento, mas estão sempre associadas à neuro-hipófise tópica. Estudos destinados a esclarecer o mecanismo molecular da mutação do gene Prop1 em camundongos demonstraram a participação da via de sinalização Notch e de seus componentes, dentre eles, o gene Hes1. O HES1 é um gene que codifica um fator de transcrição que participa de estágios precoces do desenvolvimento hipofisário e está envolvido com a morfogênese da neuro-hipófise. A avaliação do camundongo com nocaute em homozigose deste gene acarreta uma hipoplasia da adeno-hipófise e ausência da neuro-hipófise; e sua expressão constitutiva está associada ao hipopituitarismo. Como a NE é um achado comum no hipopituitarismo congênito e o gene HES1 pode estar relacionado a sua fisiopatologia, a região codificadora do gene HES1 foi avaliada em 192 pacientes com hipopituitarismo congênito. A variante alélica c.578G > A (p.G193D) em heterozigose foi encontrada em um paciente com hipopituitarismo congênito associado à NE. A avaliação da predição in silico do efeito funcional da variante pela ferramenta MutationTaster sugere que a troca do aminoácido glicina, altamente conservado entre os mamíferos, por ácido aspártico, seja deletéria. No estudo da segregação familiar, quatro irmãos aparentemente normais apresentam a mesma variante, sendo que dois deles possuem alterações discretas na imagem da hipófise. Em conclusão, esta é uma nova variante alélica descrita no gene HES1, ausente em grandes bancos de dados e controles saudáveis da população brasileira, mas presente em irmãos não afetados. Estudos funcionais in vitro são necessários para esclarecer o efeito biológico desta variante. Um padrão de herança complexo com penetrância incompleta é possível e já descrito em outros genes associados ao hipopituitarismo. Na tentativa de elucidar a causa genética do hipopituitarismo neste caso, o material genético deste paciente e de seus familiares foram submetidos ao sequenciamento do exoma, mas os resultados estão inconclusivos até o momento / Studies of transgenic animal models have allowed for the discovery of genes involved in human pituitary embryogenesis and the genetic etiology of hypopituitarism. However, the genetic causes of most cases of congenital hypopituitarism, especially those associated with an ectopic posterior pituitary, remain poorly defined. Mutations in the gene PROP1 are the most common genetic causes of hypopituitarism described to date, and are always associated with an ectopic posterior pituitary. Studies to elucidate the molecular mechanisms of Prop1 mutations in mice have demonstrated the involvement of the Notch signaling pathway, including its downstream target Hes1. The HES1 gene encodes a transcription factor that participates in early stages of pituitary development and is involved in posterior pituitary morphogenesis. Hes1 knockout mice exhibit a hypoplastic anterior pituitary and absence of a posterior pituitary. Conversely, constitutive expression of Hes1 is associated with hypopituitarism. Since an ectopic posterior pituitary is commonly found in congenital hypopituitarism and the HES1 gene may be related to its pathophysiology, the coding region of gene HES1 was screened in 192 patients with congenital hypopituitarism. A heterozygous allelic variant c.578G >A (p.G193D) was identified in a patient with congenital hypopituitarism associated with an ectopic posterior pituitary. Assessment by MutationTaster, a bioinformatic tool for in silico prediction of functional effect of missense variants, suggests that substitution of glycine (a highly conserved amino acid in this position among mammals) for aspartic acid is deleterious. In the genetic study of family members, we identified four apparently normal siblings with the same variant, two of which have discrete changes in their pituitary MRI. In conclusion, we described a new allelic variant in the gene HES1, absent in large databases and healthy Brazilian controls, but present in the unaffected siblings. In vitro functional studies are needed to clarify the biological effect of this variant. A complex pattern of inheritance with incomplete penetrance is possible in this case, as it has already been described in other genes associated with hypopituitarism. In an attempt to elucidate the genetic cause of hypopituitarism in the family described, DNA samples of this patient and his family were submitted to exome sequencing, but results are inconclusive at this time

No presente estudo realizou-se a avaliação da eficácia do exame de imagem por ressonância magnética (IRM) e de reconstruções digitais bi e tridimensionais da ATM, em diferentes estágios de desenvolvimento. Foi criado um protocolo próprio de exame de IRM, o qual foi aplicado em embriões e fetos humanos, entre 22 a 160mm de comprimento céfalo-caudal (CRL), correspondendo da 7 a a 18 a semana de vida intra-uterina (IU). Em cada amostra foram realizadas duas seqüências de imagens sagitais da cabeça inteira, com distância de 1,0mm entre os cortes. Em seguida, as imagens foram intercaladas digitalmente, gerando uma seqüência de cortes de 0,5mm distância. Estas imagens foram importadas para um programa específico que realizou a reconstrução digital, criando modelos bi e tridimensionais. Para avaliar a formação e desenvolvimento das estruturas articulares de cada uma das amostras, foram realizados cortes histológicos da ATM. O exame histológico determinou o grau de maturação da ATM e a qualidade da matriz colágena presente. Os resultados demonstraram que o protocolo desenvolvido foi capaz de capturar e processar as imagens de IRM, principalmente após a 13 a semana de vida IU, em seu estágio de maturação articular. Os cortes histológicos comprovaram que, a partir desta fase, pode-se identificar melhor as estruturas articulares no exame de IRM devido a uma maior diferenciação celular e da matriz colágena, que passa de uma composição predominante de fibras colágenas tipo III para fibras do tipo I. A criação de modelos bi e tridimensionais mostrou ser uma ferramenta eficiente no diagnóstico do desenvolvimento facial, além de facilitar sua compreensão e aprendizado, embora ainda sejam necessários maiores avanços tecnológicos para a sua aplicação na formação das estruturas da ATM. / The present study was carried out to evaluate the effectiveness of Magnetic Resonance Imaging (MRI) and bi and three-dimensional digital reconstructions of the TMJ in different stages of development, by the comparison with histological sections. A proper protocol of IRM examination was developed, which was applied in formalin-preserved human embryos and fetuses, ranging from 22 to 160mm of crown-rump length (CRL), between 7 and 18 weeks of intrauterine life (IU). Two sequences of sagital images of the entire head of each specimen were performed, with interslice gap of 1,0mm. Consequently, images were digitally intercalated, creating a slice sequence of 0,5mm of interslice gap. These images were imported to the MRIcro Ò program for bi and three-dimensional digital reconstruction. In order to evaluate the development of the articular structures of each one of the specimens, histological sections of the TMJ were obtained. The maturation’s degree and the quality of the collagen matrix of the TMJ were determined by the histological sections . The results showed that the developed protocol was capable of capture and process MR images, mainly in the articular maturation stage, after the 13 th week of IU. Histological findings also showed that articular structures are better identified in this stage by RMI examination. This can be explained due to an increase of cellular and collagen matrix differentiation, which undergoes conversion from collagen type III to type I. Bi and three-dimensional models seem to be an efficient tool for the diagnosis of facial development, facilitating its understanding and learning. Further studies and technological advances may be necessary for its application in TMJ’s structures in intrauterine period.