Os estados do Nordeste brasileiro concentram elevadas taxas de pessoas com deficiências, mas pouco se estudou a respeito de suas causas. O objetivo desse estudo foi determinar a prevalência da deficiência auditiva e estimar a contribuição dos fatores genéticos na sua etiologia nas populações de dois municípios do Nordeste brasileiro. Após indicação pelos agentes comunitários de saúde para avaliação clínico-genética, foram avaliados 182 indivíduos com perda auditiva manifestada antes dos 60 anos dos municípios de Gado Bravo (76 pacientes) e Queimadas (106 pacientes), com população de 8.376 e 41.049 habitantes, respectivamente. Em Queimadas, 13 pacientes eram homozigotos com a mutação c.35delG no gene GJB2 (13/106, 12,2%; 6/81, 7,4% das famílias). Já em Gado Bravo, somente um paciente era homozigoto com esta mutação (1/76, 1,3%; 1/55, 1,8% das famílias). A mutação m.A1555G no gene mitocondrial MTRNR1 e a mutação c.167delT no gene GJB2 não foram detectadas em ambos os municípios. Quanto às deleções do GJB6, apenas a del(GJB6-D13S1854) foi encontrada em quatro casos em Gado Bravo (4/76, 5,3%; 2/55, 3,6% das famílias). Após o sequenciamento completo do gene GJB2, foi detectada a mutação p.W24X (c.G71A) em heterozigose em três casos isolados do município de Gado Bravo (3/76, 3,9%). Em resumo, mutações patogênicas no lócus DNFB1 foram encontradas em 16% (34/212) dos alelos testados no município de Queimadas e em 9,9% (15/152) dos alelos testados no município de Gado Bravo. No total da casuística, ocorreram 11 pacientes com uma única mutação recessiva detectada (monoalélica) no lócus DFNB1. As amostras desses 11 pacientes foram submetidas à análise de MLPA na tentativa de identificar uma segunda mutação, do tipo variação do número de cópias, mas nenhuma mutação foi encontrada. O gene SLC26A4 foi sequenciado em amostras de famílias com padrão de herança autossômico recessivo sem mutação detectada no lócus DFNB1, que apresentaram ligação compatível por meio de microssatélites na região próxima a esse gene. Não foi detectada nenhuma mutação patogênica na região de código desse gene. Após o estudo de ligação por meio de array de SNPs e microssatélites em uma família com quatro afetados pela síndrome de Usher do município de Gado Bravo, o gene CLRN1 apareceu como provável candidato e as amostras desses pacientes foram selecionadas para sequenciamento. Foi detectada a mutação p.Y63X em homozigose nos quatro pacientes. As amostras dos outros pacientes com essa síndrome também foram sequenciadas. Essa mutação foi encontrada em homozigose em 21 dos 23 casos de síndrome de Usher em Gado Bravo. A porcentagem de casos de surdez com provável etiologia genética em Gado Bravo e Queimadas foi estimada em 55% e 45%, respectivamente / The states of the Brazilian Northeast concentrate high rates of people with disabilities, but little has been investigated about their causes. The aim of this study was to determine the prevalence of hearing impairment and estimate the contribution of genetic factors in its etiology in populations from two counties in the Northeast of Brazil. After indication from community health agents, 182 individuals were evaluated, presenting hearing loss before the age of 60 in the counties of Gado Bravo (76 patients) and Queimadas (106 patients), with populations of 8,376 and 41,049 inhabitants, respectively. In Queimadas, 13 homozygotes with the c.35delG mutation in the GJB2 gene were found (13/106, 12.2%, 6/81, 7.4% of probands). As for Gado Bravo (N = 76), only one patient was homozygous with this mutation (1/76, 1.3%, 1/55, 1.8% of probands). The m.A1555G mutation in the mitochondrial gene MTRNR1, and the c.167delT mutation in the GJB2 gene were not detected in both counties. As for GJB6 deletions, only the del(GJB6-D13S1854) was found in four cases from Gado Bravo (4/76, 5.3%, 2/55, 3.6% of probands). After the complete sequencing of the GJB2 gene, the p.W24X (c.G71A) mutation was detected in three isolated heterozygous cases of the Gado Bravo county (3/76, 3.9%). In two of these cases, the mutation was present along with a second recessive mutation in the DNFB1 locus. In short, pathogenic mutations in the DNFB1 locus were found in 16% (34/212) of the alleles tested in the county of Queimadas and 9.9% (15/152) of the alleles tested in the county of Gado Bravo. No pathogenic mutation was detected in the coding region of this gene. From all cases, there were 11 patients with a single recessive mutation detected (monoallelic) in DFNB1 locus. Samples of these 11 patients were analyzed for MLPA in attempt to identify a second mutation, with copy number variation, but no mutation was found. The SLC26A4 gene was sequenced in families samples with autosomal recessive hearing loss, with no mutation detected in the DFNB1 locus, presenting compatible linkage utilizing microsatellites near this gene region. After linkage study using SNPs arrays and microsatellites in a family with four affected by the Usher syndrome in Gado Bravo, the CLRN1 gene appeared as a candidate and samples of these patients were selected for sequencing. The p.Y63X mutation was detected in the homozygosis in the four individuals. Samples from other patients with this syndrome were also sequenced and this mutation was found in homozygosis 21 out of 23 cases of Usher syndrome in Gado Bravo. The percentage of cases with a probable genetic cause for hearing loss in Gado Bravo and Queimadas was estimated at 55% and 45%, respectively.

Os estados do Nordeste brasileiro concentram elevadas taxas de pessoas com deficiências, mas pouco se estudou a respeito de suas causas. O objetivo desse estudo foi determinar a prevalência da deficiência auditiva e estimar a contribuição dos fatores genéticos na sua etiologia nas populações de dois municípios do Nordeste brasileiro. Após indicação pelos agentes comunitários de saúde para avaliação clínico-genética, foram avaliados 182 indivíduos com perda auditiva manifestada antes dos 60 anos dos municípios de Gado Bravo (76 pacientes) e Queimadas (106 pacientes), com população de 8.376 e 41.049 habitantes, respectivamente. Em Queimadas, 13 pacientes eram homozigotos com a mutação c.35delG no gene GJB2 (13/106, 12,2%; 6/81, 7,4% das famílias). Já em Gado Bravo, somente um paciente era homozigoto com esta mutação (1/76, 1,3%; 1/55, 1,8% das famílias). A mutação m.A1555G no gene mitocondrial MTRNR1 e a mutação c.167delT no gene GJB2 não foram detectadas em ambos os municípios. Quanto às deleções do GJB6, apenas a del(GJB6-D13S1854) foi encontrada em quatro casos em Gado Bravo (4/76, 5,3%; 2/55, 3,6% das famílias). Após o sequenciamento completo do gene GJB2, foi detectada a mutação p.W24X (c.G71A) em heterozigose em três casos isolados do município de Gado Bravo (3/76, 3,9%). Em resumo, mutações patogênicas no lócus DNFB1 foram encontradas em 16% (34/212) dos alelos testados no município de Queimadas e em 9,9% (15/152) dos alelos testados no município de Gado Bravo. No total da casuística, ocorreram 11 pacientes com uma única mutação recessiva detectada (monoalélica) no lócus DFNB1. As amostras desses 11 pacientes foram submetidas à análise de MLPA na tentativa de identificar uma segunda mutação, do tipo variação do número de cópias, mas nenhuma mutação foi encontrada. O gene SLC26A4 foi sequenciado em amostras de famílias com padrão de herança autossômico recessivo sem mutação detectada no lócus DFNB1, que apresentaram ligação compatível por meio de microssatélites na região próxima a esse gene. Não foi detectada nenhuma mutação patogênica na região de código desse gene. Após o estudo de ligação por meio de array de SNPs e microssatélites em uma família com quatro afetados pela síndrome de Usher do município de Gado Bravo, o gene CLRN1 apareceu como provável candidato e as amostras desses pacientes foram selecionadas para sequenciamento. Foi detectada a mutação p.Y63X em homozigose nos quatro pacientes. As amostras dos outros pacientes com essa síndrome também foram sequenciadas. Essa mutação foi encontrada em homozigose em 21 dos 23 casos de síndrome de Usher em Gado Bravo. A porcentagem de casos de surdez com provável etiologia genética em Gado Bravo e Queimadas foi estimada em 55% e 45%, respectivamente / The states of the Brazilian Northeast concentrate high rates of people with disabilities, but little has been investigated about their causes. The aim of this study was to determine the prevalence of hearing impairment and estimate the contribution of genetic factors in its etiology in populations from two counties in the Northeast of Brazil. After indication from community health agents, 182 individuals were evaluated, presenting hearing loss before the age of 60 in the counties of Gado Bravo (76 patients) and Queimadas (106 patients), with populations of 8,376 and 41,049 inhabitants, respectively. In Queimadas, 13 homozygotes with the c.35delG mutation in the GJB2 gene were found (13/106, 12.2%, 6/81, 7.4% of probands). As for Gado Bravo (N = 76), only one patient was homozygous with this mutation (1/76, 1.3%, 1/55, 1.8% of probands). The m.A1555G mutation in the mitochondrial gene MTRNR1, and the c.167delT mutation in the GJB2 gene were not detected in both counties. As for GJB6 deletions, only the del(GJB6-D13S1854) was found in four cases from Gado Bravo (4/76, 5.3%, 2/55, 3.6% of probands). After the complete sequencing of the GJB2 gene, the p.W24X (c.G71A) mutation was detected in three isolated heterozygous cases of the Gado Bravo county (3/76, 3.9%). In two of these cases, the mutation was present along with a second recessive mutation in the DNFB1 locus. In short, pathogenic mutations in the DNFB1 locus were found in 16% (34/212) of the alleles tested in the county of Queimadas and 9.9% (15/152) of the alleles tested in the county of Gado Bravo. No pathogenic mutation was detected in the coding region of this gene. From all cases, there were 11 patients with a single recessive mutation detected (monoallelic) in DFNB1 locus. Samples of these 11 patients were analyzed for MLPA in attempt to identify a second mutation, with copy number variation, but no mutation was found. The SLC26A4 gene was sequenced in families samples with autosomal recessive hearing loss, with no mutation detected in the DFNB1 locus, presenting compatible linkage utilizing microsatellites near this gene region. After linkage study using SNPs arrays and microsatellites in a family with four affected by the Usher syndrome in Gado Bravo, the CLRN1 gene appeared as a candidate and samples of these patients were selected for sequencing. The p.Y63X mutation was detected in the homozygosis in the four individuals. Samples from other patients with this syndrome were also sequenced and this mutation was found in homozygosis 21 out of 23 cases of Usher syndrome in Gado Bravo. The percentage of cases with a probable genetic cause for hearing loss in Gado Bravo and Queimadas was estimated at 55% and 45%, respectively.

A audição representa a principal fonte para o aprendizado da fala e linguagem durante a infância e a surdez e a privação de estímulos auditivos pode implicar em dificuldades emocionais e sociais àqueles indivíduos afetados. Aproximadamente 360 milhões de pessoas sofrem de perda auditiva no mundo, o que corresponde a 5,3% da população mundial. A surdez pode se desenvolver em decorrência de causas genéticas (hereditárias), não-genéticas e ambientais. As infecções pré-natais e a exposição a ruídos constituem as causas ambientais mais comuns. Já a surdez hereditária, constitui o transtorno neurossensorial mais comum em humanos, com uma prevalência de 1:1000 nascidos vivos. Mais de 70% dos casos de surdez hereditária constituem casos não-sindrômicos, destes cerca de 70% cursam com surdez congênita ou pré-lingual. Na maioria dos casos, a perda auditiva hereditária é neurossensorial, heterogênea, com diferentes padrões de herança e com uma grande quantidade de genes envolvidos. Estudos têm demonstrado o importante papel dos genes GJB2, GJB6 e SLC26A4 na fisiologia do ouvido interno e alterações nestes genes têm sido relatadas como causa da surdez hereditária. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar a base genética e o papel do gene SLC26A4 na perda auditiva neurossensorial (PANS) nãosindrômica pré-lingual em pacientes atendidos pelo serviço de Genética Médica do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. Para isso, uma série de 88 casos foi investigada quanto a características clínicas e moleculares. A amostra abrangeu indivíduos de ambos os sexos, com idade de 2 a 63 anos, provenientes de 88 famílias diferentes, assistidos durante o período de 2003 a 2013. As amostras foram triadas pela técnica de High Resolution Melting (HRM) e em seguida levadas para o seqüenciamento para caracterização das alterações. Na série de casos estudada, 23,9% (21/88) dos pacientes portadores de surdez neurossensorial não-sindrômica pré-lingual evidenciaram alterações nos genes GJB2, GJB6 e SLC26A4 sugeridas como patogênicas. A prevalência de alterações no gene SLC26A4 foi de 28,4% (25/88), não relacionada à Síndrome do Aqueduto Vestibular Alargado (SAVA). Dentre as 11 alterações encontradas neste gene, três constituem mutações não descritas: p.Gly139Arg, p.Ile254Val, p.Asn382Lys. Os genótipos mais freqüentes neste estudo foram a c.35delG/c.35delG no gene GJB2 (5/88), a dupla heterozigose com o gene GJB6 c.35delG/del(GJB6-D13S1854) (3,4%) e chr7:g.107301238C>G/wt no gene SLC26A4 (10,2%). Entretanto, apenas 19,3% dos indivíduos apresentaram genótipos sugeridos como responsáveis pelo fenótipo estudado. Alterações particulares no gene SLC26A4 podem sugerir a explicação para a surdez genética para aproximadamente 9,1% destes casos. Destes, cinco casos de heterozigose preditas como patogênicas (p.Ile300Leu; p.Asn324Tyr e p.Asn382Lys), dois casos de heterozigose composta (chr7:g.107301201T>C/chr7:g.107301238C>G e chr7:g.107301238C>G/p.Gly139Arg) e um caso de dupla heterozigose com GJB2 (chr7:g.107301238C>G/c.35delG). Isto ressalta a importância do gene SLC26A4 para o diagnóstico molecular de surdez hereditária e reforça a sua potencial contribuição para o processo de aconselhamento genético. Entretanto, nossos dados sugerem a necessidade de testes funcionais a fim de elucidar o papel destas alterações para o estabelecimento do fenótipo, como também, a presença de outros genes ou regiões envolvidas naqueles casos em que mutações monoalélicas não foram suficientes para justificar o fenótipo. / The hearing is the main source for learning speech and language during childhood and deafness and deprivation of auditory stimuli can result in emotional and social difficulties to those affected individuals. Approximately 360 million people suffer from hearing loss worldwide which corresponds to 5.3% of the world population. Deafness may develop due to genetic (hereditary), non-genetic and environmental causes. Prenatal infections and exposure to noise are the most common environmental causes. Hereditary deafness is the most common sensorineural disorder in humans, with a prevalence of 1:1000 live births. More than 70% of hereditary deafness cases are nonsyndromic, about 70% of these occur with congenital or prelingual deafness. In most cases, inherited sensorineural hearing loss is heterogeneous, with different patterns of inheritance and with a large number of genes involved. Studies have shown the important role of genes GJB2, GJB6 and SLC26A4 in the physiology of the inner ear and changes in these genes have been reported as cause of hereditary hearing loss. Thus, the aim of this study was to investigate the genetic basis and the role of SLC26A4 gene in non-syndromic prelingual sensorineural hearing loss (SNHL) in patients enrolled in the Medical Genetics Service of Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. For this, a series of 88 cases were submitted to a clinical and molecular investigation. The sample consisted of individuals of both sexes, aged 2-63 years from 88 different families, assisted during the period 2003-2013. The samples were screened by the technique of High Resolution Melting (HRM) and then taken for sequencing to characterize the mutations. In the series of cases studied, 23.9% (21/88) of patients with non-syndromic prelingual sensorineural deafness showed variants in genes GJB2, GJB6 and SLC26A4 suggested as pathogenic. The prevalence of mutations in the SLC26A4 gene was 28.4% (25/88), not related to non-syndromic EVA. Among the 11 mutations found in this gene, three are reported as novel mutations: p.Gly139Arg, p.Ile254Val, p.Asn382Lys. The most frequent genotypes found in this study were the c.35delG/c.35delG in GJB2 gene (5/88), the double heterozygosity with GJB6 gene c.35delG/del(GJB6-D13S1854) (3,4%) and chr7:g.107301238C>G/wt in the SLC26A4 gene (10,2%). However, only 19.3% of subjects presented genotypes suggested as responsible for the studied phenotype. Particular mutations in the SLC26A4 gene may suggest the explanation for the genetic deafness to approximately 9.1% of these cases. Of these, five cases of heterozygosity predicted as pathogenic (p.Ile300Leu; p.Asn324Tyr and p.Asn382Lys), two cases of compound heterozygosity (chr7:g.107301201T>C/chr7:g.107301238C>G and chr7:g.107301238C>G/p.Gly139Arg) and one case of double heterozygosity with GJB2 gene (chr7:g.107301238C>G/c.35delG). Those data highlights the importance of the SLC26A4 gene for molecular diagnosis of hereditary hearing loss and give strength to its potential contribution to the genetic counseling process. However, our data suggest the need for functional tests in order to elucidate the role of these changes to the phenotype, as well as the presence of other genes or regions involved in those cases that monoallelic mutations were not sufficient to justify the phenotype.

A audição representa a principal fonte para o aprendizado da fala e linguagem durante a infância e a surdez e a privação de estímulos auditivos pode implicar em dificuldades emocionais e sociais àqueles indivíduos afetados. Aproximadamente 360 milhões de pessoas sofrem de perda auditiva no mundo, o que corresponde a 5,3% da população mundial. A surdez pode se desenvolver em decorrência de causas genéticas (hereditárias), não-genéticas e ambientais. As infecções pré-natais e a exposição a ruídos constituem as causas ambientais mais comuns. Já a surdez hereditária, constitui o transtorno neurossensorial mais comum em humanos, com uma prevalência de 1:1000 nascidos vivos. Mais de 70% dos casos de surdez hereditária constituem casos não-sindrômicos, destes cerca de 70% cursam com surdez congênita ou pré-lingual. Na maioria dos casos, a perda auditiva hereditária é neurossensorial, heterogênea, com diferentes padrões de herança e com uma grande quantidade de genes envolvidos. Estudos têm demonstrado o importante papel dos genes GJB2, GJB6 e SLC26A4 na fisiologia do ouvido interno e alterações nestes genes têm sido relatadas como causa da surdez hereditária. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar a base genética e o papel do gene SLC26A4 na perda auditiva neurossensorial (PANS) nãosindrômica pré-lingual em pacientes atendidos pelo serviço de Genética Médica do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. Para isso, uma série de 88 casos foi investigada quanto a características clínicas e moleculares. A amostra abrangeu indivíduos de ambos os sexos, com idade de 2 a 63 anos, provenientes de 88 famílias diferentes, assistidos durante o período de 2003 a 2013. As amostras foram triadas pela técnica de High Resolution Melting (HRM) e em seguida levadas para o seqüenciamento para caracterização das alterações. Na série de casos estudada, 23,9% (21/88) dos pacientes portadores de surdez neurossensorial não-sindrômica pré-lingual evidenciaram alterações nos genes GJB2, GJB6 e SLC26A4 sugeridas como patogênicas. A prevalência de alterações no gene SLC26A4 foi de 28,4% (25/88), não relacionada à Síndrome do Aqueduto Vestibular Alargado (SAVA). Dentre as 11 alterações encontradas neste gene, três constituem mutações não descritas: p.Gly139Arg, p.Ile254Val, p.Asn382Lys. Os genótipos mais freqüentes neste estudo foram a c.35delG/c.35delG no gene GJB2 (5/88), a dupla heterozigose com o gene GJB6 c.35delG/del(GJB6-D13S1854) (3,4%) e chr7:g.107301238C>G/wt no gene SLC26A4 (10,2%). Entretanto, apenas 19,3% dos indivíduos apresentaram genótipos sugeridos como responsáveis pelo fenótipo estudado. Alterações particulares no gene SLC26A4 podem sugerir a explicação para a surdez genética para aproximadamente 9,1% destes casos. Destes, cinco casos de heterozigose preditas como patogênicas (p.Ile300Leu; p.Asn324Tyr e p.Asn382Lys), dois casos de heterozigose composta (chr7:g.107301201T>C/chr7:g.107301238C>G e chr7:g.107301238C>G/p.Gly139Arg) e um caso de dupla heterozigose com GJB2 (chr7:g.107301238C>G/c.35delG). Isto ressalta a importância do gene SLC26A4 para o diagnóstico molecular de surdez hereditária e reforça a sua potencial contribuição para o processo de aconselhamento genético. Entretanto, nossos dados sugerem a necessidade de testes funcionais a fim de elucidar o papel destas alterações para o estabelecimento do fenótipo, como também, a presença de outros genes ou regiões envolvidas naqueles casos em que mutações monoalélicas não foram suficientes para justificar o fenótipo. / The hearing is the main source for learning speech and language during childhood and deafness and deprivation of auditory stimuli can result in emotional and social difficulties to those affected individuals. Approximately 360 million people suffer from hearing loss worldwide which corresponds to 5.3% of the world population. Deafness may develop due to genetic (hereditary), non-genetic and environmental causes. Prenatal infections and exposure to noise are the most common environmental causes. Hereditary deafness is the most common sensorineural disorder in humans, with a prevalence of 1:1000 live births. More than 70% of hereditary deafness cases are nonsyndromic, about 70% of these occur with congenital or prelingual deafness. In most cases, inherited sensorineural hearing loss is heterogeneous, with different patterns of inheritance and with a large number of genes involved. Studies have shown the important role of genes GJB2, GJB6 and SLC26A4 in the physiology of the inner ear and changes in these genes have been reported as cause of hereditary hearing loss. Thus, the aim of this study was to investigate the genetic basis and the role of SLC26A4 gene in non-syndromic prelingual sensorineural hearing loss (SNHL) in patients enrolled in the Medical Genetics Service of Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. For this, a series of 88 cases were submitted to a clinical and molecular investigation. The sample consisted of individuals of both sexes, aged 2-63 years from 88 different families, assisted during the period 2003-2013. The samples were screened by the technique of High Resolution Melting (HRM) and then taken for sequencing to characterize the mutations. In the series of cases studied, 23.9% (21/88) of patients with non-syndromic prelingual sensorineural deafness showed variants in genes GJB2, GJB6 and SLC26A4 suggested as pathogenic. The prevalence of mutations in the SLC26A4 gene was 28.4% (25/88), not related to non-syndromic EVA. Among the 11 mutations found in this gene, three are reported as novel mutations: p.Gly139Arg, p.Ile254Val, p.Asn382Lys. The most frequent genotypes found in this study were the c.35delG/c.35delG in GJB2 gene (5/88), the double heterozygosity with GJB6 gene c.35delG/del(GJB6-D13S1854) (3,4%) and chr7:g.107301238C>G/wt in the SLC26A4 gene (10,2%). However, only 19.3% of subjects presented genotypes suggested as responsible for the studied phenotype. Particular mutations in the SLC26A4 gene may suggest the explanation for the genetic deafness to approximately 9.1% of these cases. Of these, five cases of heterozygosity predicted as pathogenic (p.Ile300Leu; p.Asn324Tyr and p.Asn382Lys), two cases of compound heterozygosity (chr7:g.107301201T>C/chr7:g.107301238C>G and chr7:g.107301238C>G/p.Gly139Arg) and one case of double heterozygosity with GJB2 gene (chr7:g.107301238C>G/c.35delG). Those data highlights the importance of the SLC26A4 gene for molecular diagnosis of hereditary hearing loss and give strength to its potential contribution to the genetic counseling process. However, our data suggest the need for functional tests in order to elucidate the role of these changes to the phenotype, as well as the presence of other genes or regions involved in those cases that monoallelic mutations were not sufficient to justify the phenotype.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-07-19T17:30:16Z No. of bitstreams: 1 Fred da Silva Juliao Uso de método de biologia molecular....pdf: 3387831 bytes, checksum: 0efc6396d21a6e8a634b8026665afe7c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-19T17:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fred da Silva Juliao Uso de método de biologia molecular....pdf: 3387831 bytes, checksum: 0efc6396d21a6e8a634b8026665afe7c (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A surdez genética é heterogênea em sua base molecular, fenótipo e padrão de herança. Apesar desta heterogeneidade, mutações no gene GJB2 são as principais causas de surdez genética, especialmente entre aquelas com padrão autossômico recessivo (MIM #220290). Neste trabalho investigou-se a origem genética da deficiência auditiva (DA) em pacientes do município de Monte Santo-BA. Oitenta e quatro indivíduos com DA, correspondendo a 38 famílias foram avaliados, responderam questionário clínico-epimediológico e forneceram dados individuoais e familiares para análise genealógica. Foram pesquisadas mutações no gene GJB2, as deleções (GJB6-13S1830) e (GJB6-D13S1854), no gene GJB6 e a mutação A1555G, no gene mitocondrial 12S rRNA. A investigação foi iniciada pela mutação c.35delG no gene GJB2, através de PCR-RFLP com a enzima BstNI, as amostras que não apresentaram essa variante foram genotipadas por sequenciamento do éxon 2 do gene GBJ2. Cerca de 55% dos indivíduos foram do sexo masculino, a idade média foi de 32 anos (variando de 2–70 anos), 33,9% dos indivíduos referiram-se como brancos, houve relato de consanguinidade entre os pais em 52,1% dos casos, DA familial foi relatada em 92,8% dos casos, sendo considerada pré-lingual em 90,9% e bilateral em 98,7%. Oito diferentes mutações foram encontradas no gene GJB2. Cerca de 24% dos indivíduos, correspondendo a 8 famílias, foram homozigotos e 1 (1,2%) foi heterozigoto para mutação c.35delG. Em uma família com 9 afetados foi encontrada a mutação p.R75Q no gene GJB2, que causa DA herdada com padrão dominante, em heterozigose, correspondendo a 14,8% dos pacientes analisados. Encontraram-se ainda 4 mutações relatadas como polimorfismo sem efeito patogênico: p.V27I, p.M34T, c.-15C>T e c.*2C>T, a primeira foi encontrada em 5,8% e as três últimas em 1,2% dos indivíduos e as mutações c.-22-12C>T (5,8%) e p.K168R (1,2%) sem patogenicidade estabelecida. As mutações del (GJB6-D13S1830) e del (GJB6-D13S1854) no gene GJB6, A1555G no gene 12S rRNA não foram detectadas nos pacientes estudados nesta amostra. Foi confirmada etiologia genética em 35,8% dos pacientes e foi observada heterogeneidade alélica e do padrão de herança. Provavelmente mutações em outros genes e/ou fatores ambientais são responsáveis pelos outros casos de DA nessa população. / Genetic deafness is heterogeneous in its molecular basis, phenotype and inheritance pattern. Despite this heterogeneity, mutations in GJB2 are the leading causes of genetic deafness, especially among those with autosomal recessive (MIM # 220290). In this study we investigated the origin of genetic hearing loss (HL) patients from Monte Santo, Bahia. Eighty-four patients with HL, representing 38 families were evaluated, patients answered a questionnaire and clinical-epimediológico individuoais provided data for analysis and family pedigree. We investigated mutations in the GJB2 gene deletions (GJB6-13S1830) and (GJB6-D13S1854) in GJB6 gene and the A1555G mutation in mitochondrial 12S rRNA gene. The investigation was initiated by a mutation in the gene GJB2 c.35delG by PCR-RFLP with the enzyme BstNI, samples that showed no such variant was genotyped by sequencing of exon 2 of gene GBJ2. About 55% of subjects were male, mean age was 32 years (range 20-70 years), 33.9% of subjects reported themselves as white, there were reports of consanguinity between parents in 52.1 % of cases, HL familial was reported in 92.8% of cases being considered pre-lingual in 90.9% and bilateral in 98.7%. Eight different mutations were found in the GJB2 gene. About 24% of individuals, representing eight families, were homozygous and 1 (1.2%) was heterozygous for mutation c.35delG. In a family with nine affected the mutation p.R75Q in heterozygous was found in GJB2 gene, which causes HL inherited with a dominant, corresponding to 14.8% of patients analyzed. There were also four mutations reported as a polymorphism without pathogenic effect: p.V27I, p.M34T, c.-15C> T and c. * 2C> T, the first was found in 5.8% and the last three in a 2% of individuals and mutations c.-22-12C> T (5.8%) and p.K168R (1.2%) without established pathogenicity. Mutations del (GJB6-D13S1830) and del (GJB6-D13S1854) in GJB6 gene, A1555G in the 12S rRNA gene were not detected in the patients studied in this sample. Genetic etiology was confirmed in 35.8% of patients and was observed allelic and the pattern of inheritance heterogeneity. Probably mutations in other genes and / or environmental factors are responsible for other cases of AD in this population.

A causa mais frequente de surdez de herança autossômica recessiva são as mutações no lócus DFNB1, onde estão os genes GJB2 e GJB6. Dentre os indivíduos com deficiência auditiva associada a esse lócus, 10% a 50% apresentam uma única mutação recessiva no gene GJB2, frequência muito superior à esperada em função da frequência de heterozigotos na população geral. Apesar de alguns desses casos terem sido elucidados após a identificação de grandes deleções no gene GJB6 ou nas suas proximidades, a existência de muitos indivíduos com uma única mutação patogênica no gene GJB2 sugere que a haplo-insuficiência nesse gene possa interagir com outras mutações no mesmo gene, no gene GJB6 vizinho, ou até em outros genes. O objetivo desse estudo foi identificar novos alelos patogênicos, novas proteínas e novos genes que interagem com o lócus DFNB1, do ponto de vista molecular e celular, e que possam ser responsáveis por surdez de herança autossômica recessiva. Desse modo, pretendemos contribuir para o esclarecimento da patogênese da surdez de herança autossômica recessiva. Nesse trabalho, três tipos de estudos foram realizados, com metodologias próprias. Na primeira parte, buscamos identificar novos alelos patogênicos no lócus DFNB1 que poderiam ser responsáveis por surdez quando presentes em heterozigose composta com outros alelos patogênicos nos genes GJB2 e GJB6. Foi realizada a análise do DNA de 16 pacientes surdos portadores de uma única mutação patogênica em um desses dois genes por meio: (i) do sequenciamento das regiões codificadora, promotora e doadora de splicing (intron 1) do gene GJB2, (ii) da triagem de uma deleção de 200 kb localizada a 130 kb da proximidade distal da região 5\' do gene GJB6 e (iii) da pesquisa de variações no número de cópias de um ou mais exons dos genes GJB2, GJB6, GJB3 e WFS1 por MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). Detectamos uma segunda mutação provavelmente patogênica em dois dos 16 pacientes heterozigotos: em um deles, a mutação p.L76P (c.C227T) foi identificada na região de código do gene GJB2 e foi por nós descrita pela primeira vez; no segundo caso, uma duplicação (0,4-1,2Kb) que inclui a região de código do gene GJB2 foi detectada, também inédita na literatura. Na segunda parte, tivemos como objetivo obter um modelo experimental para estudos funcionais in vitro da proteína codificada pelo gene GJB2, a conexina 26, em seu local de expressão que são as células de suporte do órgão de Corti. Padronizamos o cultivo in vitro de células progenitoras do órgão de Corti de camundongos e de cobaias e conseguimos obter a diferenciação in vitro das otoesferas dos camundongos em células que expressam marcadores de células ciliadas (Miosina VIIa e Jagged2) e de células de suporte (p27kip e Jagged1). Por fim, na terceira parte, buscamos por proteínas que interagem com a conexina 26 por meio de ensaios de precipitação por afinidade. Para isso, produzimos clones recombinantes de uma proteína de fusão GST-Cx26 e de uma proteína controle (GST), e realizamos sua expressão in vitro em bactérias E.coli B21. Ensaios de precipitação por afinidade entre a proteína de fusão GST-Cx26 ou GST sozinha e proteínas extraídas de cérebro ou fígado de camundongos foram realizados em diferentes condições. A identificação e a análise das proteínas presentes em bandas de SDS-PAGE, obtidas no ensaio de precipitação com a proteína de fusão GST-Cx26 e ausentes no ensaio com a GST, foram realizadas por espectrometria de massas. Identificamos um total de 49 proteínas candidatas a interagirem com a região C-terminal da Cx26. Realizamos diversas análises in silico e em literatura específica e após exclusão de candidatas por: (i) redundância de representação no ensaio GST-Cx26, (ii) diferença entre a massa molecular esperada e a obtida, (iii) precipitação inespecífica e (iv) localização subcelular incompatível com a conexina 26, selecionamos um total de 22 proteínas candidatas a interagirem com a região C-terminal da conexina 26, para estudos futuros. A confimação da interação entre essas 22 proteínas e a conexina 26 é desejável por meio de estudos de co-localização e imuno-coprecipitação / The most frequent causes of nonsyndromic recessive hearing loss are mutations in locus DFNB1, in the GJB2 and GJB6 genes. Among the individuals with hearing loss with mutations in this locus, 10% to 50% present a single recessive mutation in the GJB2 gene, frequency much higher than expected taking into account the frequency of heterozygotes in the general population. Although some of these cases have been elucidated after the identification of large deletions in GJB6 or its surrounding regions, the existence of many individuals with a single pathogenic mutation in the GJB2 gene suggests that haplo-insufficiency of this gene may interact with other types of mutations in the same gene, in the neighbor gene GJB6, or even in other genes. The aim of this study was to identify new pathogenic alleles, proteins and genes that interact with the locus DFNB1, from the molecular and cellular perspective, and that may be responsible for autosomal recessive deafness. Thus, we aimed to contribute to the understanding of the pathogenesis of autosomal recessive deafness. In this work, three different types of studies were performed, each one with a particular methodology. In the first part, we searched for new pathogenic alleles in the locus DFNB1 that could be responsible for deafness, when present in compound heterozygosis with other pathogenic alleles in GJB2 and GJB6 genes. We performed DNA analysis in samples from 16 deaf patients, carriers of a single pathogenic mutation in one of these two genes by: (i) sequencing the coding, promoter and splice donor (intron 1) regions of the GJB2 gene, (ii) screening for a deletion of 200 kb located 130 kb upstream from GJB6 gene and (iii) investigating copy number variations in of one or more exons of the genes GJB2, GJB6, GJB3 and WFS1 by MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). We detected a second mutation, probably pathogenic, in two of the 16 heterozygous patients: in one case, the p.L76P (c.C227T) mutation was identified in the coding region of the GJB2 gene and was firstly described by us; in the second case, a novel duplication (0.4 - 1.2 Mb) that includes the coding region of the GJB2 gene was detected. In the second part, our objective was to obtain an experimental model for in vitro functional studies of the protein encoded by the GJB2 gene, connexin 26, in its site of expression, that is, in the supporting cells of the organ of Corti. We standardized the culturing of guinea pigs and mice progenitor cells of organ of Corti. We were also able to induce differentiation of mice\'s otospheres into cells that express markers of hair (myosin VIIa and Jagged2) and supporting cells (p27kip and Jagged1). Finally, we searched for connexin 26 interacting proteins by pull-down assays. Recombinant clones expressing a fusion protein GST-Cx26 and a control protein (GST) were produced, so that in vitro expression in E. coli B21 could be performed. Pull-down experiments, perfomed with fusion protein GST-Cx26 or GST alone, and with proteins from mice brain or liver extracts were done under several different conditions. The identification and analysis of proteins present in SDS-PAGE bands in experiments performed with the fusion protein GST-Cx26, and absent in the GST assay, were performed by mass spectrometry. We identified a total of 49 candidate proteins for interaction with the C-terminal region of Cx26. In silico analyses performed in several databases and search in the literature allowed exclusion of candidates by: (i) redundancy of representation in the GST-Cx26 experiments; (ii) discrepancy between the expected and the obtained molecular weight; (iii) nonspecific precipitation and (iv) subcellular localization incompatible with connexin 26 localization. Summing up, we selected a total of 22 candidate proteins to interact with the C-terminal region of connexin 26. Confirmation of the interaction between these proteins and connexin 26 is planned to be performed by co-localization studies and by immuno-coprecipitation

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As várias formas de surdez hereditária já identificada são muito raras, com exceção de uma causada por mutações no gene GJB2 que codifica a conexina 26. As conexinas representam uma classe de família de proteínas responsáveis pela formação de canais de comunicação entre células adjacentes (Gap Junctions), esta comunicação entre células adjacentes é fundamental para o crescimento e para a diferenciação de tecidos. Até o presente foram descritas 102 mutações do GJB2 que estão associadas com surdez hereditária. Três mutações se destacam por apresentarem frequência elevada em grupos populacionais específicos: 35delG entre europeus e brasileiros; 167delT entre Judeus askenazitas; e 235delG entre asiáticos. Neste trabalho, foi realizada a análise molecular de toda a sequência codificadora do gene GJB2 (Conexina 26) em uma amostra populacional constituída de 30 indivíduos não aparentados com surdez esporádica pré-lingual não sindrômica provenientes da população de Belém do Pará. O DNA foi obtido através de amostras de sangue periférico e analisado por meio da técnica convencional de PCR seguida do sequenciamento automático. Mutações no gene da Conexina 26 foram observadas em 20% da amostra (6/30). As mutações 35delG e R143W foram observadas em um único paciente (1/30), as duas no estado heterozigoto e relacionadas com a surdez do paciente. Duas outras mutações foram observadas em diferentes indivíduos: G160S em 1 paciente correspondendo a 3,3% (1/30); e V27I foi observado em 4 indivíduos com frequência alélica de 0.08; contudo as mutações G160S e V27I não estão relacionadas com a surdez. Neste trabalho as frequências observadas de mutações são equivalentes a frequências observadas em outras populações anteriormente estudadas. Esses resultados indicam que mutações no gene GJB2 são importantes causas de surdez em nossa região e não se pode excluir que a possibilidade da surdez apresentada por alguns indivíduos possa ser decorrente, principalmente, por fatores ambientais como processos infecciosos ocorridos durante a gestação, ou nos primeiros meses de vida. / Deafness is the most frequent sensorial defect in human beings and it may have different causes since environmental to hereditary. In developed countries the estimates suggest that in each 1000 births some kind of deafness is expressed and more than 60% of the cases have a genetic origin. In Brazil, the hereditary deafness is not well-known. It is believed that four in each thousand newborns express some kind of hearing defect and that the frequency of deafness caused by genetic factors is estimated in 16%, while the 84% remaining cases are caused by environmental factors and have an unknown etiology. The many forms of hereditary deafness already identified are very rare, except for the one which is caused by mutations in the GJB2 gene which codifies the connexin 26. The connexins represent a class of a protein family which is responsible for the formation of communications channels between adjacent cells (Gap Junctions), this communication is fundamental for the growth and differentiation of the tissues. Until now there have been described 102 mutations of GJB2 gene which are associated to the hereditary deafness. Three mutations stand out because they have high frequency in specific population groups: 35delG among Europeans and Brazilians, 167delT among Ashkenazi Jews, and 235delG among Asians. In this study, we performed a molecular analysis of the entire coding sequence of the GJB2 gene (Connexin 26) in a population sample consisted of 30 unrelated individuals with prelingual nonsyndromic sporadic deafness from the population of Belém do Pará. DNA was obtained by peripheral blood samples and analyzed by the conventional PCR followed by automatic sequencing. Mutations in the Connexin 26 gene were found in 20% of the sample (6/30). The mutations 35delG and R143W were observed in one patient (1/30), both in the heterozygous and related to the patient’s deafness. Two additional mutations were observed in different individuals: G160S in a patient corresponding to 3.3% (1/30), and V27I was observed in 4 patients with allele frequency of 0.08; however mutations G160S and V27I are not related deafness. In this work the observed frequencies of mutations are equivalent to the frequencies observed in other populations previously studied. These results indicate that mutations in the GJB2 gene are important causes of deafness in our region and it cannot be excluded that the possibility of deafness presented by some individuals may be caused, mainly, by environmental factors such as infectious processes occurring during pregnancy or the first months of life.

Hearing impairment is the most common sensory deficit worldwide, affecting at least one child in every one thousand born. Gene therapy targeting the inner ear offers promise for treatment of genetic forms of hearing loss. Many genetic forms of deafness are congenital and gene therapies in these cases would require treatment prior to inner ear maturation. Included in this category is the dominant-negative R75W mutation in GJB2 which encodes connexin 26, a gap junction protein expressed in the supporting cells of the organ of Corti. RNA interference (RNAi)-based therapeutics offer promise for treating dominant-negative diseases. Our goal has been the in vivo application of RNAi-therapy to the GJB2-R75W transgenic mouse, a model of severe-to-profound dominant-negative hearing loss. Here we describe our efforts to identify a therapeutic, a suitable delivery route, and an optimal delivery vector. We have designed and optimized siRNA to achieve robust silencing of the mutant transgene in vitro and have prepared artificial miRNA constructs for in vivo application. We have determined to use the embryonic otocyst microinjection technique as the route for therapeutic delivery and have successfully utilized this technique to study the tropism and safety of several viral vector (adeno-associated virus 2/1, early- and late-generation adenoviruses, and bovine adeno-associated virus). For the first time we have characterized viral tropism for cochlear supporting cells following in utero delivery to their progenitor cells in the developing cochlea and identified bovine adeno-associated virus as a safe vector for gene delivery to the supporting cells of the cochlea. We have also described two previously unreported phenotypes in the GJB2-R75W transgenic mouse model: skin disease and cataracts. Both can be caused by dominant connexin mutations in humans. Our work shows that although gene therapy is not simple, powerful tools are in place for treating dominant forms of hereditary hearing loss.

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A exposição contínua ao ruído de alta intensidade é o fator ambiental mais importante como causa de problemas auditivos em adultos. Esses tipos de perdas crônicas e irreversíveis causadas pelo ruído são chamados de Perdas Auditivas Induzidas por Ruído (PAIR). O objetivo desse estudo foi estudar a influência de fatores genéticos na susceptibilidade à PAIR. Para atingir esse objetivo comparamos uma amostra de indivíduos com PAIR e de indivíduos sem PAIR que trabalharam expostos ao ruído em relação à etnia, à história familial de perda auditiva, idade, tempo de exposição ao ruído, tabagismo e alcoolismo social. Para verificar a possível contribuição de fatores genéticos, testamos a presença de mutações conhecidas como causas freqüentes de surdez. As mutações testadas foram 35delG e 167delT no gene GJB2, as deleções Δ(GJB6-D13S1830) e Δ(GJB6-D13S1854) no gene GJB6 e A1555G (RFLP) no gene MT-RNR1. Determinamos as freqüências alélicas e genotípicas de um polimorfismo no gene GJB2 (SNP RS877098) e dos polimorfismos do tipo presença/deleção dos genes GSTM1 e GSTT1. Também verificamos a ocorrência e a freqüência de variações nas seqüências dos genes mitocondriais MT-RNR1 e MT-TS1, dois genes mitocondriais importantes como causa de surdez de herança materna. Nossa amostra constituiu-se de 107 indivíduos que apresentavam audiometrias sugestivas de PAIR (grupo PAIR), 44 indivíduos afetados por perdas de audição com curvas audiométricas que não eram sugestivas de PAIR (grupo PANO) e 104 indivíduos com audição normal (grupo NORMAL). Nossos resultados apontaram aumento significativo no número de parentes afetados por problemas de audição no grupo PAIR. O tabagismo, a idade e o tempo de exposição ao ruído também influenciaram significativamente na manifestação da PAIR. Aparentemente, não houve contribuição das mutações associadas à manifestação de surdez, 35delG e 167delT no gene GJB2, Δ(GJB6-D13S1830) e Δ(GJB6-D13S1854) no gene GJB6 e A1555G no gene MT-RNR1. Não houve diferença significativa nas freqüências dos alelos do SNP RS87098 (gene GJB2) entre os afetados e os não afetados. Observamos um aumento significativo do genótipo que corresponde a presença dos dois genes das enzimas GSTM1 e GSTT1 entre os indivíduos do grupo PAIR, sugerindo possível papel dessas enzimas relacionadas a proteção contra espécies reativas de oxigênio na etiologia da PAIR. Não observamos associação significativa entre nenhuma das 54 variantes de seqüências do DNA mitocondrial averiguadas nos genes MT-RNR1 e MT-TS1 (32 já previamente descritas e 22 detectadas nesse estudo) e a ocorrência de PAIR. Não observamos associação significativa da PAIR com o número total de variantes de seqüência do DNA mitocondrial observado em cada indivíduo. Não foi detectada associação significativa com os haplótipos constituídos por pares de variantes de seqüência do DNA mitocondrial. A comparação entre a concentração de peróxidos e de grupos sulfidril no soro de 15 indivíduos com PAIR com amostras de 15 indivíduos sem PAIR não revelou diferenças significativas. Em resumo, nosso estudo evidenciou a influência da história familial de perda auditiva na probabilidade de manifestação da PAIR e o possível papel das enzimas GSTT1 e GSTM1 na susceptibilidade a essa condição. Nossos achados reforçam a idéia de que a susceptibilidade à PAIR possa ser determinada por fatores genéticos. / Chronic exposure to loud noise is the most important environmental cause of hearing impairment among adults. Chronic and irreversible hearing loss due to exposure to noise is named Noise Induced Hearing Loss (NIHL). The aim of this study was to investigate the influence of genetic factors in the susceptibility to NIHL. We compared individuals with and without NIHL regarding ethnic origin, familial history of hearing loss, age, noise exposure time, alcohol consumption and smoking habits. In order to investigate genetic factors associated to NIHL we screened frequent deafness causative mutations. The investigated mutations were 35delG and 167delT in the GJB2 gene, Δ(GJB6- D13S1830) and Δ(GJB6- D13S1854) in the GJB6 gene and A1555G in the MT-RNR1 gene. Allelic and genotypic frequencies were determined for the SNP RS877098 in the GJB2 gene, and for the polymorphic deletions of GSTM1 and GSTT1 genes. We also investigated the frequency of variants in the mitochondrial genes MT-RNR1 and MT-TS1, which are known to harbor many hearing loss causative mutations. Our sample comprised 107 individuals with suggestive NIHL audiograms, 44 individuals with hearing impairment and non-suggestive NIHL audiograms, and 104 normal hearing individuals. A significant increase in the number of relatives affected by hearing impairment was detected in the NIHL group, when compared to the normal hearing group. Smoking habits, age and noise exposure time significantly affected the probability of NIHL. We did not detected any effect of the deafness-causing mutations 35delG and 167delT in the GJB2 gene, Δ (GJB6- D13S1830) and Δ (GJB6- D13S1854) in the GJB6 gene, and A1555G in the MT-RNR1 gene. There was no significant difference in allelic and genotypic frequencies of SNP RS87098 (gene GJB2), but the presence of the two genes encoding GSTM1 and GSTT1 enzymes was increased in the NIHL group. We did not detect any significant association of any of the 54 sequence variants in the mitochondrial genes MT-RNR1 and MT-TS1 (32 previously described and 22 novel) with the occurrence of NIHL. No significant associations were observed between NIHL and either the total number of sequence variants detected in each individual or haplotypes (combinations of two variants). The comparison of peroxides and sulfhydryl groups concentrations in serum from 15 individuals with NIHL and 15 individuals without NIHL did not show significant differences. In conclusion, our study demonstrated a significant effect of family history of hearing loss on the probability of presenting NIHL and pointed to a possible role of GSTT1 and GSTM1 enzymes on the susceptibility to this condition. These findings reinforce the idea that susceptibility to NIHL has a genetic basis.