Thèse de doctorat : Sciences du vivant : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 227-261.

As ataxias recessivas são um grupo heterogêneo de doenças, mais frequentemente com idade de início precoce (antes dos 30 anos), neuropatia sensitivo-motora periférica e envolvimento extraneurológico, mas também com quadro puro de ataxia e início tardio. A mais conhecida e comum delas é a ataxia de Friedreich (FRDA), motivo do presente trabalho. A FRDA é causada pela perda de função da frataxina, proteína transcrita pelo gene FXN. A mutação causal mais comum corresponde a uma expansão GAA no primeiro íntron desse gene. O quadro clínico clássico caracteriza-se por ataxia, arreflexia e sinal de Babinski, iniciando antes da puberdade. Também podem ocorrer alterações ósseas, Diabetes Mellitus e cardiomiopatia. Após o advento dos testes genéticos, viu-se que existem casos FRDA que iniciam após os 25 anos, chamados de late onset (LOFA), e mesmo após os 40 anos (very late onset ou VLOFA), e casos FRDA com reflexos tendinosos mantidos ou até mesmo com espasticidade (FARR). Embora a FRDA seja a ataxia recessiva mais comum no mundo, pouco se sabe sobre a sua ocorrência no Brasil. Os objetivos do presente estudo foram descrever as manifestações da ataxia de Friedreich entre os pacientes do Rio Grande do Sul e ajudar a esclarecer critérios de seu sucesso diagnóstico, e estimar a prevalência mínima da FRDA no Rio Grande do Sul em 2017. Métodos: foi realizado estudo transversal onde todos os casos de pacientes que realizaram análise molecular para FRDA que não apresentassem critérios de exclusão (certas características jamais presentes no FRDA e presença de outros diagnósticos explicativos, descritos no texto) foram avaliados, por meio de revisão retrospectiva de seus prontuários. As seguintes variáveis foram buscadas: história familiar de recorrência, consanguinidade, gênero, primeiro sintoma, idade de início, ano do diagnóstico molecular, duração da doença, subtipo fenotípico, achados de neuroimagem, presença de cardiopatia e Diabetes Mellitus. Os sujeitos foram classificados em quatro grupos: fenótipo 1, ou FRDA parcial - se apresentassem ao menos dois dos achados da tríade clássica (ataxia, arreflexia e sinal de Babinski) e menos de 10 de evolução; com qualquer idade de início; fenótipo 2, clássico, com início antes dos 25 anos; fenótipo 3, se aparentassem ser LOFA ou FARR; e fenótipo 0, se não se incluíssem em nenhuma das categorias acima. Para a estimativa da prevalência mínima, ligações telefônicas para todos os sujeitos foram feitas e todos os vivos (de fato ou muito provavelmente) ao final do estudo (setembro de 2017) foram somados. Esse numerador foi então comparado ao da população do Rio Grande do Sul ao final do período (o denominador). Resultados: 211 pessoas de 197 famílias realizaram análise molecular para FRDA desde 1997; 27 dos 197 casos-índices (13,7%) foram diagnosticados como afetados por FRDA. Se forem considerados apenas os casos índice com ataxia de marcha (156 sujeitos), este percentual chega a 17,3%. Vinte e seis eram homozigotos para expansões GAA (98% dos alelos mutantes). A grande maioria apresentava o quadro típico. Os achados extraneurológicos foram mais comuns nos FRDA do que nos demais atáxicos (apesar de também encontrados nos outros casos em menor proporção), enquanto que sinais e sintomas neurológicos atípicos foram virtualmente inexistentes nos FRDA. Não houve variabilidade fenotípica intrafamilial na FRDA, nem diferenças entre os fenótipos em relação à presença de DM e cardiopatia ou à duração da doença. O rendimento diagnóstico reduziu-se a partir de 2010, quando mais sujeitos sem qualquer manifestação característica da FRDA (os com fenótipo 0) passaram a ser investigados. O levantamento realizado sobre os FRDA vivos em 2017 correspondeu a uma prevalência mínima estimada de 0.20:100.000 habitantes no RS. Discussão: A frequência da FRDA entre as AR/E foi menor do que a encontrada em países da Europa Ocidental, mas maior do que a encontrada em estudos latino-americanos realizados no México e em Cuba. Também a prevalência mínima estimada foi menor do que a encontrada entre europeus. É difícil se inferir a partir do nosso levantamento se esses dados refletem ou não nossa mistura étnica. As características clínicas dos FRDA foram semelhantes às descritas em estudos realizados no hemisfério norte. O baixo rendimento diagnóstico foi em alguma medida associado a critérios de indicação relaxados e que incluíram sujeitos sem suspeita clínica, em especial nos últimos anos. Apesar disso, a baixa frequência de FRDA entre os atáxicos AR/E entre nós levanta a preocupação sobre protocolos diagnósticos locais e sobre o que eles devam incluir. Finalmente, recomendamos que a investigação da FRDA seja postergada nos casos com achados raros (como a atrofia cerebelar) ou ausentes na FRDA, e nos casos sem qualquer um dos elementos da tríade clássica. / Recessive ataxias are a heterogeneous group of diseases, more frequently with early age of onset (before 30 years), peripheral motor and sensory polyneuropathy and extraneurological involvement, but also with cases of pure ataxia e late onset.. The most known and common is Friedreich ataxia (FRDA). FRDA is caused by the loss of function of frataxin, a protein coded by the gene FXN. The most common causal mutation is a GAA expansion in the first intron of this gene. The typical clinical condition is characterized for ataxia, arreflexia and Babinski sign, beggining before puberty. Bone deformities, cardiomyopathy and Diabetes Melittus can also occur. After the advent of genetic tests, other FRDA phenotypes were observed: beggining after 25 years of age, called late onset (LOFA), or even after 40 years (very late onset – vLOFA), and with retain reflexes (FARR). Althouth FRDA is considered to be the most common recessive ataxia worldwide, little is known about its occurence in Brazil. The objectives of the presente study were to describe FRDA manifestations among the carriers in Rio Grande do Sul (RS) and to help clarify the reasons for its diagnostic success and estimate the minimal prevalence of FRDA in Rio Grande do Sul in 2017. Methods: a cross-sectional study was made where all the cases of patients who investigated for FRDA in our institution who didn’t met the exclusion criteria (certain features never described in FRDA and presence of other explanatory diagnosis) were analysed by medical record retrospective review. The following variables were searched: heritage pattern, gender, first symptom, age of onset, year of molecular diagnosis, disease duration, phenotypic subtype, neuroimaging findings, presence of cardiomyopathy and DM. The subjects were classified in four groups: phenotype 1, or partial FRDA – if at least two features of classical triad being and less than 10 years of evolution; phenotype 2, typical, begginig before 25 years; phenotype 3, if phenotypes LOFA or FARR; and phenotype 0 if not included on none of the later categories. To estimate the minimal prevalence, phone calls were made to all subjects and all the alive (in fact or probably) by the end of the study (september 2017) were summed up. This numerator was then compared to the population of RS in the end of the period (denominator). Results: 211 people of 197 families performed the molecular analysis for FRDA since 1997; 27 of the 197 index cases (13,7%) were diagnosed as affected by FRDA. Twenty six were homozygous for the GAA expansion (98% of the mutante alleles). The majority presented the typical picture. The extraneurological findings were more common in FRDA patients than in the other ataxics (even though they could also be found on them), while the atypical neurologic findings were virtually absent in FRDA group. There was no intrafamilial variability or diferences between the phenotypes and the presence of DM, cardiomyopathy and disease duration. The diagnostic yield was reduced after 2010, when more ataxic subjects without a suggestive phenotype of FRDA (the phenotype 0) started to be investigated. Minimal estimated prevalence by September 2017 was of 0,20:100.000 inhabitants in RS. Discussion: the frequence of FRDA between AR/E was lower than the figures found in countries from western Europe, but higher than those found in Mexico and Cuba. In accordance, minimal prevalence was also lower than those found amog Europeans. If these findings reflect or no our ethnic admixture, remains to be established. The features of FRDA were similiar to those described in studies performed on the North Hemisphere. The low diagnostic yield was somehow associated to relaxation of criteria to ask the test for FRDA in the last years. Besides that, the low FRDA frequency among us rises some concern about local diagnostic protocols and about what they should include. Finally, we recommend that FRDA investigation should be postponed in the cases with rare findings (like cerebelar atrophy), findings unrelated to FRDA, or without the other elements found in the classical triad or in FARR

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2015-04-09T20:59:45Z No. of bitstreams: 1 André Ferraz de Arruda Musegante.pdf: 704902 bytes, checksum: a90e566c7361d3e37222e3175a6958ac (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-09T20:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 André Ferraz de Arruda Musegante.pdf: 704902 bytes, checksum: a90e566c7361d3e37222e3175a6958ac (MD5) Previous issue date: 2013 / Descrever os sintomas urinários e achados urodinâmicos de pacientes com Ataxia de Friedreich (AF) com sintomas do trato urinário inferior (LUTS). Métodos: Estudo prospectivo que avaliou 258 pacientes com diagnósticos de AF confirmados geneticamente. Cento e cinquenta e oito (61%;N258) pacientes responderam a um questionário para avaliar LUTS. Pacientes com LUTS foram convidados à uma investigação com exames de função renal, ultrassonografia e estudo urodinâmico. Resultados: Cento e vinte e nove (82%;N158) pacientes apresentaram LUTS. Apenas 35(22%;N158) pacientes afirmaram que os sintomas urinários interferiam na qualidade de vida, apesar de 40% da amostra referirem alguma forma de incontinência. Vinte e oito (21 mulheres) realizaram estudo urodinâmico. A média de idade e de tempo de início da doença foi de 32 (±11.2) e 16 (±7) anos, respectivamente. O sintoma mais frequente foi urgência, 21 (75%;N28) pacientes. Incontinência foi relatado por 17 pacientes (61%;N28). Estudo urodinâmico foi normal em 4 (14%;N28) pacientes. Hipocontratilidade foi o achado urodinâmico mais comum. Pacientes com urgência, 81% não apresentavam hiperatividade detrusora. Creatinina estava normal em todos os pacientes e ureia estava aumentada em 1 (3%;N28). Ultrassom encontrou discreta/moderada dilatação do trato urinário superior em 4 (14%;N28) pacientes. Em 7 (25%;N28) a bexiga apresentava irregularidade e espessamento da parede. Conclusão: Disfunção do trato urinário baixo foi encontrada em um grande número de pacientes com AF, porem sem interferir na qualidade de vida. O risco para o trato urinário superior é baixo, pois não foi encontrada alteração da complacência e a hiperatividade não possui pressões elevadas.

As ataxias recessivas são um grupo heterogêneo de doenças, mais frequentemente com idade de início precoce (antes dos 30 anos), neuropatia sensitivo-motora periférica e envolvimento extraneurológico, mas também com quadro puro de ataxia e início tardio. A mais conhecida e comum delas é a ataxia de Friedreich (FRDA), motivo do presente trabalho. A FRDA é causada pela perda de função da frataxina, proteína transcrita pelo gene FXN. A mutação causal mais comum corresponde a uma expansão GAA no primeiro íntron desse gene. O quadro clínico clássico caracteriza-se por ataxia, arreflexia e sinal de Babinski, iniciando antes da puberdade. Também podem ocorrer alterações ósseas, Diabetes Mellitus e cardiomiopatia. Após o advento dos testes genéticos, viu-se que existem casos FRDA que iniciam após os 25 anos, chamados de late onset (LOFA), e mesmo após os 40 anos (very late onset ou VLOFA), e casos FRDA com reflexos tendinosos mantidos ou até mesmo com espasticidade (FARR). Embora a FRDA seja a ataxia recessiva mais comum no mundo, pouco se sabe sobre a sua ocorrência no Brasil. Os objetivos do presente estudo foram descrever as manifestações da ataxia de Friedreich entre os pacientes do Rio Grande do Sul e ajudar a esclarecer critérios de seu sucesso diagnóstico, e estimar a prevalência mínima da FRDA no Rio Grande do Sul em 2017. Métodos: foi realizado estudo transversal onde todos os casos de pacientes que realizaram análise molecular para FRDA que não apresentassem critérios de exclusão (certas características jamais presentes no FRDA e presença de outros diagnósticos explicativos, descritos no texto) foram avaliados, por meio de revisão retrospectiva de seus prontuários. As seguintes variáveis foram buscadas: história familiar de recorrência, consanguinidade, gênero, primeiro sintoma, idade de início, ano do diagnóstico molecular, duração da doença, subtipo fenotípico, achados de neuroimagem, presença de cardiopatia e Diabetes Mellitus. Os sujeitos foram classificados em quatro grupos: fenótipo 1, ou FRDA parcial - se apresentassem ao menos dois dos achados da tríade clássica (ataxia, arreflexia e sinal de Babinski) e menos de 10 de evolução; com qualquer idade de início; fenótipo 2, clássico, com início antes dos 25 anos; fenótipo 3, se aparentassem ser LOFA ou FARR; e fenótipo 0, se não se incluíssem em nenhuma das categorias acima. Para a estimativa da prevalência mínima, ligações telefônicas para todos os sujeitos foram feitas e todos os vivos (de fato ou muito provavelmente) ao final do estudo (setembro de 2017) foram somados. Esse numerador foi então comparado ao da população do Rio Grande do Sul ao final do período (o denominador). Resultados: 211 pessoas de 197 famílias realizaram análise molecular para FRDA desde 1997; 27 dos 197 casos-índices (13,7%) foram diagnosticados como afetados por FRDA. Se forem considerados apenas os casos índice com ataxia de marcha (156 sujeitos), este percentual chega a 17,3%. Vinte e seis eram homozigotos para expansões GAA (98% dos alelos mutantes). A grande maioria apresentava o quadro típico. Os achados extraneurológicos foram mais comuns nos FRDA do que nos demais atáxicos (apesar de também encontrados nos outros casos em menor proporção), enquanto que sinais e sintomas neurológicos atípicos foram virtualmente inexistentes nos FRDA. Não houve variabilidade fenotípica intrafamilial na FRDA, nem diferenças entre os fenótipos em relação à presença de DM e cardiopatia ou à duração da doença. O rendimento diagnóstico reduziu-se a partir de 2010, quando mais sujeitos sem qualquer manifestação característica da FRDA (os com fenótipo 0) passaram a ser investigados. O levantamento realizado sobre os FRDA vivos em 2017 correspondeu a uma prevalência mínima estimada de 0.20:100.000 habitantes no RS. Discussão: A frequência da FRDA entre as AR/E foi menor do que a encontrada em países da Europa Ocidental, mas maior do que a encontrada em estudos latino-americanos realizados no México e em Cuba. Também a prevalência mínima estimada foi menor do que a encontrada entre europeus. É difícil se inferir a partir do nosso levantamento se esses dados refletem ou não nossa mistura étnica. As características clínicas dos FRDA foram semelhantes às descritas em estudos realizados no hemisfério norte. O baixo rendimento diagnóstico foi em alguma medida associado a critérios de indicação relaxados e que incluíram sujeitos sem suspeita clínica, em especial nos últimos anos. Apesar disso, a baixa frequência de FRDA entre os atáxicos AR/E entre nós levanta a preocupação sobre protocolos diagnósticos locais e sobre o que eles devam incluir. Finalmente, recomendamos que a investigação da FRDA seja postergada nos casos com achados raros (como a atrofia cerebelar) ou ausentes na FRDA, e nos casos sem qualquer um dos elementos da tríade clássica. / Recessive ataxias are a heterogeneous group of diseases, more frequently with early age of onset (before 30 years), peripheral motor and sensory polyneuropathy and extraneurological involvement, but also with cases of pure ataxia e late onset.. The most known and common is Friedreich ataxia (FRDA). FRDA is caused by the loss of function of frataxin, a protein coded by the gene FXN. The most common causal mutation is a GAA expansion in the first intron of this gene. The typical clinical condition is characterized for ataxia, arreflexia and Babinski sign, beggining before puberty. Bone deformities, cardiomyopathy and Diabetes Melittus can also occur. After the advent of genetic tests, other FRDA phenotypes were observed: beggining after 25 years of age, called late onset (LOFA), or even after 40 years (very late onset – vLOFA), and with retain reflexes (FARR). Althouth FRDA is considered to be the most common recessive ataxia worldwide, little is known about its occurence in Brazil. The objectives of the presente study were to describe FRDA manifestations among the carriers in Rio Grande do Sul (RS) and to help clarify the reasons for its diagnostic success and estimate the minimal prevalence of FRDA in Rio Grande do Sul in 2017. Methods: a cross-sectional study was made where all the cases of patients who investigated for FRDA in our institution who didn’t met the exclusion criteria (certain features never described in FRDA and presence of other explanatory diagnosis) were analysed by medical record retrospective review. The following variables were searched: heritage pattern, gender, first symptom, age of onset, year of molecular diagnosis, disease duration, phenotypic subtype, neuroimaging findings, presence of cardiomyopathy and DM. The subjects were classified in four groups: phenotype 1, or partial FRDA – if at least two features of classical triad being and less than 10 years of evolution; phenotype 2, typical, begginig before 25 years; phenotype 3, if phenotypes LOFA or FARR; and phenotype 0 if not included on none of the later categories. To estimate the minimal prevalence, phone calls were made to all subjects and all the alive (in fact or probably) by the end of the study (september 2017) were summed up. This numerator was then compared to the population of RS in the end of the period (denominator). Results: 211 people of 197 families performed the molecular analysis for FRDA since 1997; 27 of the 197 index cases (13,7%) were diagnosed as affected by FRDA. Twenty six were homozygous for the GAA expansion (98% of the mutante alleles). The majority presented the typical picture. The extraneurological findings were more common in FRDA patients than in the other ataxics (even though they could also be found on them), while the atypical neurologic findings were virtually absent in FRDA group. There was no intrafamilial variability or diferences between the phenotypes and the presence of DM, cardiomyopathy and disease duration. The diagnostic yield was reduced after 2010, when more ataxic subjects without a suggestive phenotype of FRDA (the phenotype 0) started to be investigated. Minimal estimated prevalence by September 2017 was of 0,20:100.000 inhabitants in RS. Discussion: the frequence of FRDA between AR/E was lower than the figures found in countries from western Europe, but higher than those found in Mexico and Cuba. In accordance, minimal prevalence was also lower than those found amog Europeans. If these findings reflect or no our ethnic admixture, remains to be established. The features of FRDA were similiar to those described in studies performed on the North Hemisphere. The low diagnostic yield was somehow associated to relaxation of criteria to ask the test for FRDA in the last years. Besides that, the low FRDA frequency among us rises some concern about local diagnostic protocols and about what they should include. Finally, we recommend that FRDA investigation should be postponed in the cases with rare findings (like cerebelar atrophy), findings unrelated to FRDA, or without the other elements found in the classical triad or in FARR

As ataxias recessivas são um grupo heterogêneo de doenças, mais frequentemente com idade de início precoce (antes dos 30 anos), neuropatia sensitivo-motora periférica e envolvimento extraneurológico, mas também com quadro puro de ataxia e início tardio. A mais conhecida e comum delas é a ataxia de Friedreich (FRDA), motivo do presente trabalho. A FRDA é causada pela perda de função da frataxina, proteína transcrita pelo gene FXN. A mutação causal mais comum corresponde a uma expansão GAA no primeiro íntron desse gene. O quadro clínico clássico caracteriza-se por ataxia, arreflexia e sinal de Babinski, iniciando antes da puberdade. Também podem ocorrer alterações ósseas, Diabetes Mellitus e cardiomiopatia. Após o advento dos testes genéticos, viu-se que existem casos FRDA que iniciam após os 25 anos, chamados de late onset (LOFA), e mesmo após os 40 anos (very late onset ou VLOFA), e casos FRDA com reflexos tendinosos mantidos ou até mesmo com espasticidade (FARR). Embora a FRDA seja a ataxia recessiva mais comum no mundo, pouco se sabe sobre a sua ocorrência no Brasil. Os objetivos do presente estudo foram descrever as manifestações da ataxia de Friedreich entre os pacientes do Rio Grande do Sul e ajudar a esclarecer critérios de seu sucesso diagnóstico, e estimar a prevalência mínima da FRDA no Rio Grande do Sul em 2017. Métodos: foi realizado estudo transversal onde todos os casos de pacientes que realizaram análise molecular para FRDA que não apresentassem critérios de exclusão (certas características jamais presentes no FRDA e presença de outros diagnósticos explicativos, descritos no texto) foram avaliados, por meio de revisão retrospectiva de seus prontuários. As seguintes variáveis foram buscadas: história familiar de recorrência, consanguinidade, gênero, primeiro sintoma, idade de início, ano do diagnóstico molecular, duração da doença, subtipo fenotípico, achados de neuroimagem, presença de cardiopatia e Diabetes Mellitus. Os sujeitos foram classificados em quatro grupos: fenótipo 1, ou FRDA parcial - se apresentassem ao menos dois dos achados da tríade clássica (ataxia, arreflexia e sinal de Babinski) e menos de 10 de evolução; com qualquer idade de início; fenótipo 2, clássico, com início antes dos 25 anos; fenótipo 3, se aparentassem ser LOFA ou FARR; e fenótipo 0, se não se incluíssem em nenhuma das categorias acima. Para a estimativa da prevalência mínima, ligações telefônicas para todos os sujeitos foram feitas e todos os vivos (de fato ou muito provavelmente) ao final do estudo (setembro de 2017) foram somados. Esse numerador foi então comparado ao da população do Rio Grande do Sul ao final do período (o denominador). Resultados: 211 pessoas de 197 famílias realizaram análise molecular para FRDA desde 1997; 27 dos 197 casos-índices (13,7%) foram diagnosticados como afetados por FRDA. Se forem considerados apenas os casos índice com ataxia de marcha (156 sujeitos), este percentual chega a 17,3%. Vinte e seis eram homozigotos para expansões GAA (98% dos alelos mutantes). A grande maioria apresentava o quadro típico. Os achados extraneurológicos foram mais comuns nos FRDA do que nos demais atáxicos (apesar de também encontrados nos outros casos em menor proporção), enquanto que sinais e sintomas neurológicos atípicos foram virtualmente inexistentes nos FRDA. Não houve variabilidade fenotípica intrafamilial na FRDA, nem diferenças entre os fenótipos em relação à presença de DM e cardiopatia ou à duração da doença. O rendimento diagnóstico reduziu-se a partir de 2010, quando mais sujeitos sem qualquer manifestação característica da FRDA (os com fenótipo 0) passaram a ser investigados. O levantamento realizado sobre os FRDA vivos em 2017 correspondeu a uma prevalência mínima estimada de 0.20:100.000 habitantes no RS. Discussão: A frequência da FRDA entre as AR/E foi menor do que a encontrada em países da Europa Ocidental, mas maior do que a encontrada em estudos latino-americanos realizados no México e em Cuba. Também a prevalência mínima estimada foi menor do que a encontrada entre europeus. É difícil se inferir a partir do nosso levantamento se esses dados refletem ou não nossa mistura étnica. As características clínicas dos FRDA foram semelhantes às descritas em estudos realizados no hemisfério norte. O baixo rendimento diagnóstico foi em alguma medida associado a critérios de indicação relaxados e que incluíram sujeitos sem suspeita clínica, em especial nos últimos anos. Apesar disso, a baixa frequência de FRDA entre os atáxicos AR/E entre nós levanta a preocupação sobre protocolos diagnósticos locais e sobre o que eles devam incluir. Finalmente, recomendamos que a investigação da FRDA seja postergada nos casos com achados raros (como a atrofia cerebelar) ou ausentes na FRDA, e nos casos sem qualquer um dos elementos da tríade clássica. / Recessive ataxias are a heterogeneous group of diseases, more frequently with early age of onset (before 30 years), peripheral motor and sensory polyneuropathy and extraneurological involvement, but also with cases of pure ataxia e late onset.. The most known and common is Friedreich ataxia (FRDA). FRDA is caused by the loss of function of frataxin, a protein coded by the gene FXN. The most common causal mutation is a GAA expansion in the first intron of this gene. The typical clinical condition is characterized for ataxia, arreflexia and Babinski sign, beggining before puberty. Bone deformities, cardiomyopathy and Diabetes Melittus can also occur. After the advent of genetic tests, other FRDA phenotypes were observed: beggining after 25 years of age, called late onset (LOFA), or even after 40 years (very late onset – vLOFA), and with retain reflexes (FARR). Althouth FRDA is considered to be the most common recessive ataxia worldwide, little is known about its occurence in Brazil. The objectives of the presente study were to describe FRDA manifestations among the carriers in Rio Grande do Sul (RS) and to help clarify the reasons for its diagnostic success and estimate the minimal prevalence of FRDA in Rio Grande do Sul in 2017. Methods: a cross-sectional study was made where all the cases of patients who investigated for FRDA in our institution who didn’t met the exclusion criteria (certain features never described in FRDA and presence of other explanatory diagnosis) were analysed by medical record retrospective review. The following variables were searched: heritage pattern, gender, first symptom, age of onset, year of molecular diagnosis, disease duration, phenotypic subtype, neuroimaging findings, presence of cardiomyopathy and DM. The subjects were classified in four groups: phenotype 1, or partial FRDA – if at least two features of classical triad being and less than 10 years of evolution; phenotype 2, typical, begginig before 25 years; phenotype 3, if phenotypes LOFA or FARR; and phenotype 0 if not included on none of the later categories. To estimate the minimal prevalence, phone calls were made to all subjects and all the alive (in fact or probably) by the end of the study (september 2017) were summed up. This numerator was then compared to the population of RS in the end of the period (denominator). Results: 211 people of 197 families performed the molecular analysis for FRDA since 1997; 27 of the 197 index cases (13,7%) were diagnosed as affected by FRDA. Twenty six were homozygous for the GAA expansion (98% of the mutante alleles). The majority presented the typical picture. The extraneurological findings were more common in FRDA patients than in the other ataxics (even though they could also be found on them), while the atypical neurologic findings were virtually absent in FRDA group. There was no intrafamilial variability or diferences between the phenotypes and the presence of DM, cardiomyopathy and disease duration. The diagnostic yield was reduced after 2010, when more ataxic subjects without a suggestive phenotype of FRDA (the phenotype 0) started to be investigated. Minimal estimated prevalence by September 2017 was of 0,20:100.000 inhabitants in RS. Discussion: the frequence of FRDA between AR/E was lower than the figures found in countries from western Europe, but higher than those found in Mexico and Cuba. In accordance, minimal prevalence was also lower than those found amog Europeans. If these findings reflect or no our ethnic admixture, remains to be established. The features of FRDA were similiar to those described in studies performed on the North Hemisphere. The low diagnostic yield was somehow associated to relaxation of criteria to ask the test for FRDA in the last years. Besides that, the low FRDA frequency among us rises some concern about local diagnostic protocols and about what they should include. Finally, we recommend that FRDA investigation should be postponed in the cases with rare findings (like cerebelar atrophy), findings unrelated to FRDA, or without the other elements found in the classical triad or in FARR

L'ataxie de Friedreich (FRDA est la plus fréquente ataxie neurodégénérative invalidante. Elle est une maladie héréditaire récessive progressive qui touche sévèrement le système nerveux et cardiaque. La FRDA pose non seulement un défis de thérapie curative mais aussi celui du modèle animal reproduisant la symptomatologie. Dépendant du nombre de répétitions GAA, les souris modèles, telles que les souris YG8sR contenant entre 250-300 GAA, présentent un phénotype plus ou moins sévère. Notre étude a pour but d'accentuer le phénotype des souris YG8sR en utilisant des short hairpin ARNs (shARNs) ciblant l'ARNm de la frataxine pour réduire l'expression de cette protéine. Nous avons pu, après un test d'efficacité des shARNs in vitro dans les cellules HeLa et HEK 293T, choisir 2 shARNs parmi les 4 testés capables de réduire le taux de frataxine. Nous avons sélectionné les shARN6 et shARN1 qui étaient capables après la transfection dans les cellules à 2 µg d'ADN de réduire respectivement de 40% et 70% le taux de frataxine dans les cellules. Lorsque nous avons injecté en intraveineuse 1.2X10¹² ou 2.4X10¹² copies d'AAV-PHP.B codant pour ces shARNs, nous avons observé une perte de poids, des troubles de la motricité et de la coordination, ainsi qu'une diminution de la force motrice chez les souris YG8sR ayant reçu du shARN1 à 1.2X10¹². Nous avons donc développé un modèle amélioré de souris (Imp-YG8sR) en réduisant davantage l'expression de la frataxine avec cette dose de shARN1. Le phénotype plus sévère de ces souris est plus proche de celui des patients atteints de l'ataxie de Friedreich que le modèle original YG8sR utilisé sans les shARNs. Notre modèle de souris Imp-YG8sR sera donc bénéfique pour des tests de thérapies géniques actuellement en développement. / Friedreich's ataxia (FRDA) is the most common disabling neurodegenerative ataxia. It is a progressive recessive inherited disease that severely affects the nervous and cardiac systems. FRDA poses not only a challenge of curative therapy but also that of the animal model reproducing the symptomatology. Depending on the number of GAA repeats, mouse models, such as YG8sR containing between 250-300 GAA, exhibit a more or less severe phenotype. Our study aims to enhance the phenotype of YG8sR mice by using short hairpin RNAs (shRNAs) targeting the frataxin mRNA to reduce the expression of this protein. We were able, after an in vitro efficacy test of the shRNAs in HeLa and HEK 293T cells, to choose 2 shRNAs among the 4 tested, to reduce the frataxin level. We selected shARN6 and shARN1 which were able to reduce the frataxin level by up to 40% and 70%, respectively in cells, when injected intravenously at 1.2X10¹² or 2.4X10¹² copies of AAV-PHP.B encoding these shRNAs. We observed a loss of weight, a disturbance of the motor skills, a reduced coordination and force in the YG8sR mice, which received the shRNA1 at 1.2X10¹². We have therefore developed an improved mouse model (Imp-YG8sR) by further reducing the expression of frataxin with this dose of shRNA1. The more severe phenotype of the Imp-YG8sR is closer to that of patients with Friedreich's ataxia than the original model used without the shRNAs. Our Imp-YG8sR mouse model will therefore be beneficial for gene therapies currently in development.

L’ataxie de Friedreich (AF) est une maladie mitochondriale caractérisée par une ataxie sensitive et spinocérébelleuse, une cardiomyopathie et du diabète, pour laquelle il n’existe pas de traitement. L’AF résulte de niveaux réduits de frataxine (FXN), une protéine mitochondriale impliquée dans la biosynthèse des centres Fe-S. La neurophysiopathologie précise de la maladie n’est pas identifiée et malgré d’intenses progrès ces dernières années, il n’existait pas de bon modèle pour développer des approches thérapeutiques visant à stopper ou réverser l’atteinte sensitive de l’AF. Nous avons donc généré un nouveau modèle murin qui récapitule l’ataxie sensitive et la neuropathie associée au déficit en FXN. Plusieurs mécanismes moléculaires affectés en absence de FXN dans les neurones proprioceptifs, primairement affectés dans l’AF, ont été identifiés. Nous avons également démontré l’efficacité d’une approche de thérapie génique, basée sur l’utilisation de vecteur adéno-associés (AAV) exprimant la FXN humaine, pour réverser la neuropathie, établissant la preuve de concept du potentiel d’une telle approche pour l’atteinte sensitive de l’AF. / Friedreich ataxia (FA) is a rare mitochondrial disease characterized by sensory and spinocerebellar ataxia, hypertrophic cardiomyopathy, and diabetes, for which there is no treatment. FA is caused by reduced levels of frataxin (FXN), an essential mitochondrial protein involved in the biosynthesis of Fe-S clusters. To date, FA precise neuropathophysiology is not identified and despite significant progresses in recent the years, there was no good model to develop therapeutic approaches in order to stop or reverse the sensory ataxia associated to the FA. Thus, we have generated a new neuronal mouse model that recapitulates the sensory ataxia and the neuropathy associated to FXN deficiency. Several molecular mechanisms dysregulated in the absence of FXN in the proprioceptive neurons, primarily affected in FA, were identified. Furthermore, we have demonstrated the efficacy of a gene therapy (GT) approach, based on the delivery of adeno-associated vectors (AAV) expressing the human FXN, to reverse the sensitive neuropathy, thus establishing the preclinical proof of concept for the potential of GT in treating FA sensitive neuropathy.

Les neurodégénérescences avec accumulation de fer dans le cerveau (Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation, NBIA) sont des maladies neurodégénératives progressives, génétiquement hétérogènes. On connait actuellement 11 gènes de ces maladies mais pour la plupart d’entre eux leur lien avec l’accumulation en fer est encore incompris. Ce travail de thèse présente deux nouveaux gènes de NBIA identifiés par séquençage d’exome dans deux familles indépendantes. Le premier gène, REPS1, est impliqué dans le recyclage de l’endosome. Les fibroblastes de patients sont caractérisés par une accumulation de fer qui est corrigée par l’expression de l’ADNc de REPS1 dans ces cellules. Le deuxième gène, CRAT, code une carnitine acétyltransferase et le déficit de β-oxydation détecté dans les fibroblastes du patient a été corrigé par l’expression de l’ADNc CRAT normal. Le rôle de REPS1 dans le recyclage de l’endosome a mis sur la voie du mécanisme physiopathologique des NBIA. En effet, les fibroblastes des patients REPS1 et CRAT mais aussi d’autres patients avec des mutations d’autres gènes connus de NBIA (PANK2, PLA2G6, FA2H, C19ORF12) ont une accumulation massive en fer et une anomalie de recyclage du récepteur à la transferrine (TfR1). TfR1 permet l’entrée du fer par endocytose et son expression est régulée par le contenu en fer des cellules. La seule régulation connue de l’homéostasie du fer se fait au niveau post-transcriptionnel par le système IRP/IRE qui est fonctionnel dans les fibroblastes NBIA alors que la protéine TfR1 s’accumule. Cette accumulation de fer montre ainsi qu’il existe une régulation post-traductionnelle, jusqu’ici inconnue, et qui n’est pas fonctionnelle dans les NBIA. Nous avons pu montrer que cette régulation se faisait par une palmitoylation du TfR1, déficitaire dans les NBIA, mais restaurée par l’artesunate. Ainsi quel que soit le gène muté, tous les NBIA résultent d’une anomalie de recyclage du TfR1 permettant de les définir comme des maladies du trafic intracellulaire. La deuxième partie de la thèse s’intéresse au mécanisme physiopathologique de l’ataxie de Friedreich (FRDA) caractérisée elle aussi par une accumulation de fer dans le cerveau. FRDA est due à des expansions de triplets dans le premier intron du gène FXN conduisant à l’extinction de FXN et de PIP5K1B situé en amont. L’étude de modèles cellulaires dans lesquels le gène FXN et/ou PIP5K1B ont été éteints par siRNA et de fibroblastes de patients a permis de mettre en évidence une anomalie de l’homéostasie du fer qui rappelle celle observée dans les NBIA. L’ensemble de ces résultats a permis de comprendre le mécanisme physiopathologique des NBIA, de mettre à jour une régulation encore inconnue de l’homéostasie du fer mais aussi d’envisager une voie de traitement des NBIA. / Neurodegeneration with brain iron accumulation (NBIA) encompasses a group of rare neurogenerative disorders with different clinical and molecular features, underlined by progressive extrapyramidal dysfunction and iron accumulation in the brain. To date, mutations in 11 genes are currently known. Nevertheless for most of them their link with iron accumulation is still misunderstood. This work presents two novel NBIA genes identified by exome sequencing in two independent families. The first gene, REPS1, is involved in endosome recycling. Patient’s fibroblasts are characterized by iron overload corrected by wild-type REPS1 cDNA overexpression. The second gene, CRAT, encodes a carnitine acetyltransferase and a β-oxidation deficit in patient’s fibroblasts has been fixed by overexpression of wild-type CRAT cDNA. The function of REPS1 in endosome recycling put on the path of the NBIA pathophysiological mechanism. Indeed, fibroblasts of REPS1 patients but also from other patients mutated in various NBIA genes (CRAT, PANK2, PLA2G6, FA2H, C19ORF12) present massive iron accumulation and abnormal transferrin receptor (TfR1) recycling. TfR1 allows iron uptake by endocytosis and its expression is regulated by the iron cellular status. The only known regulation of iron homeostasis occurs at the posttranscriptional level by the IRE/IRP system which is functional in NBIA fibroblasts whereas TfR1 protein accumulates. This iron accumulation highlights a yet unknown posttranslational regulation which is not functional in NBIA. We have been able to demonstrate that this regulation occurs via TfR1 palmitoylation, which is defective in NBIA, but restored by artesunate. Hence, whatever the disease gene, all NBIA gave rise to abnormal TfR1 recycling which allows defining NBIA as intracellular trafficking disease. The second part of the thesis focused on the pathophysiological mechanism of the Friedreich ataxia (FRDA) also characterized by brain iron overload . FRDA is related to triplets expansions in the first intron of FXN gene leading to the extinction of FXN and PIP5K1B upstream gene. Studying cellular models knocked down for FXN and/or PIP5K1B by siRNA and patients’ fibroblasts of patients allowed to detect abnormal iron homeostasis reminiscent of NBIA. All these results allowed to decipher the NBIA pathophysiological mechanism, to highlight a yet unknown iron homeostasis regulation and to open possible ways towards therapeutic drugs for NBIA.

La dysfonction ventriculaire gauche reste sous-diagnostiquée en pratique clinique actuelle car les paramètres conventionnels d’échographie ne sont pas suffisamment sensibles pour détecter des modifications fines de la fonction cardiaque. L’introduction récente de l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques (speckle tracking echocardiography) a permis par ses capacités descriptives de la mécanique cardiaque, de revisiter la contraction cardiaque et, de ce fait, de proposer une nouvelle approche échographique de l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche.<p><p>A travers trois études, nous avons montré que l’analyse des indices de déformation permet d’objectiver des modifications de fonction ventriculaire gauche indétectables en échocardiographie conventionnelle dans des situations complexes à fraction d’éjection conservée, en dépit de l’augmentation modérée de la fréquence cardiaque qui leur est associée. Les situations que nous avons étudiées sont les suivantes :l’adaptation physiologique à l’hypoxie au niveau de la mer et en altitude, et les situations pathologiques que sont le syndrome de mal d’altitude chronique, et la cardiomyopathie associée à l’ataxie de Friedreich.<p><p>L’intégration de nos résultats et des informations disponibles dans la littérature permet de suggérer que l’utilisation de toutes les ressources offertes par l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques permet d’améliorer l’évaluation de la fonction cardiaque au-delà de la fraction d’éjection, en offrant une meilleure identification de situations pathologiques mais également une meilleure compréhension de situations physiologiques et pathologiques. <p><p>L’utilisation généralisée des indices de déformation pour l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche en pratique clinique connaît néanmoins d’importantes limitations que nous abordons dans la discussion de ce travail. Au terme d’investigations complémentaires et de standardisation de la technique, l’incorporation d’un algorithme d’évaluation échographique de la fonction cardiaque à FEVG conservée combinant les paramètres échographiques conventionnels et les indices de déformation pourra être évalué de façon prospective pour sa translation en pratique clinique, avec pour finalité la proposition d’une définition mieux adaptée de l’insuffisance cardiaque à FEVG conservée.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’ataxie de Friedreich est une maladie neurodégénérative sévère causée par un défaut d’expression de la frataxine (FXN), une petite protéine mitochondriale impliquée dans la biogenèse des centres fer-soufre (Fe/S), des groupement prosthétiques aux fonctions cellulaires essentielles. Chez les mammifères, il a été montré que la frataxine stimule la synthèse in vitro de centres Fe/S sur la protéine d’échaffaudage ISCU, grâce à l’augmentation de la production d’ions sulfures par le complexe NFS1-ISD11-ISCU. Cependant, le mécanisme par lequel la frataxine active la biogenèse des centres Fe/S n’a pas encore été défini. Nous avons étudié les effets de FXN sur les cinétiques de formation et de réduction des persulfures, des intermédiaires clés de la production d’ions sulfures, générés par la cystéiene désulfurase NFS1, à l’aide d’un test de détection des persulfures basé sur l’utilisation de composés synthétiques peptide-maléimide et de la spectrométrie de masse. Nous avons montré que FXN active deux réactions très similaires : la réduction du persulfure de NFS1 par des réducteurs à thiols comme le DTT, la L-cystéine et le glutathion et le transfert de soufre de NFS1 vers ISCU, conduisant à l’accumulation de persulfure sur la cystéine C104 d’ISCU. Nous avons constaté que la vitesse de réduction du persulfure d’ISCU par les thiols n’est pas affectée en présence de FXN et que ce persulfure est réduit plus lentement que celui de NFS1. Nous avons corrélé l’activation par FXN de la réduction du persulfure de NFS1 par les thiols à une stimulation de l’assemblage d’un centre Fe/S sur ISCU. Dans nos conditions expérimentales, l’atome de soufre du persulfure d’ISCU n’est pas incorporé dans le centre Fe/S synthétisé, mais nos résultats ne permettent pas d’exclure que ce persulfure puisse être réduit par une réductase dédiée, encore non identifiée. L’ensemble de nos données indiquent que le rôle de la frataxine est de contrôler la réduction du persulfure de NFS1, en augmentant les vitesses de transfert de soufre vers ISCU et de réduction du persulfure de NFS1 par les thiols. / Friedreich ataxia is a severe neurodegenerative disease caused by reduced expression of frataxin (FXN), a small mitochondrial protein involved in iron-sulfur (Fe/S) cluster biogenesis which are prostetic groups with essential cellular functions. It has been shown in vitro that mammalian FXN activates Fe/S cluster synthesis on the scaffold protein ISCU, by rising up suflide ion production by NFS1-ISD11-ISCU complex. However, the mechanism by which frataxin stimulates Fe/S cluster biogenesis has not been yet defined. We have studied the effect of FXN on the kinetics of formation and reduction of persulfides that are key intermediates of sulfide ion production generated by NFS1, using mass spectrometry and a new detection assay for persulfide based on gel-mobility shift following alkylation by maleimide-peptide compounds. We demonstrate that frataxin activates two similar reactions : sulfur transfer from cysteine desulfurase NFS1 to ISCU leading to accumulation of a persulfide on ISCUcysteine C104 and reduction of NFS1 persulfide by thiol reducers such as DTT, L-cysteine and glutathion. We have observed that FXN does not stimulate the rate of ISCU persulfide reduction by thiols and that this persulfide is reduced much more slowly than NFS1 persulfide. We have then correlated the reduction of NFS1 persulfide with Fe/S cluster assembly. Under our experimental conditions, the sulfur from ISCU persulfide is not incorporated into the Fe/S cluster. However, we cannot exclude that an as yet not identfiied reductase could reduces ISCU persulfide and trigger Fe/S cluster assembly. Overall, our data point to a regulatory function of FXN as an enhancer of persulfide reduction, stimulating the rates of sulfur transfer to ISCU and NFS1 persulfide.