A síndrome de Sotos (MIM 117550) é caracterizada pelo crescimento pré e pós-natal acelerado, fácies típica com testa proeminente, hipertelorismo, estrabismo, fissura palpebral antimongolóide, as orelhas grandes, o palato alto e estreito, mãos e pés grandes e possibilidade de erupção prematura dos dentes. É também freqüentemente associada com anomalias cerebrais, cardiovasculares e urinárias, e, ocasionalmente, é acompanhado por lesões malignas, como tumor de Wilms e hepatocarcinoma. Com o avanço da idade, a face gradualmente se alonga, o queixo fica mais proeminente, a altura chega próxima ao normal e a macrocefalia não é mais pronunciada. A casuística total foi de 65 pacientes com suspeita de diagnóstico clínico da síndrome de Sotos. Esses 65 pacientes foram testados por MLPA com o Kit Salsa P026B e três deleções foram encontradas: deleção total do gene FGFR4 e regiões flanqueadas, incluindo o gene FGFR4 e dois casos de deleções parciais do gene, uma com os exons 13 e 14 deletados, e outra com deleção desde o gene FGFR4 até o exon 17 do gene FGFR4, todas \"de novo\". Na nossa amostra a freqüência de deleções foi de cerca de 5%, semelhante à observada nas populações nãojaponesas. Os pacientes com as deleções apresentam a \"fácies típica\" com abaulamento frontal, o queixo proeminente, a implantação frontal do cabelo alta; a macrocefalia, a dolicocefalia, as mãos grandes; a hipotonia neonatal e a icterícia neonatal também estão presentes nos três pacientes. Entretanto, os três pacientes nasceram com o comprimento e o peso dentro dos padrões de normalidade e não acima do percentil 97 como descrito para a Sos. Para a pesquisa de mutações no gene FGFR4, foram selecionados trinta pacientes com \"fácies típica\" da síndrome de Sotos e macrocefalia. O seqüenciamento até o momento foi realizado em quatro pares de \"primers\" referentes ao exon 5 do gene FGFR4. Dois SNPs foram encontrados, um no fragmento 5B e um no fragmento 5D. Os dois SNPs ocorreram por uma substituição da base nitrogenada C-> T e são substituições sinônimas. A comparação do estudo de Tatton-Brown, et al, (2005b) que analisou as características clínicas e comportamentais de 266 pacientes com síndrome de Sotos, cujo mecanismo genético foi desvendado, com a nossa amostra de 30 pacientes nos permitiu sugerir como critérios mínimos para o diagnóstico clínico da síndrome de Sotos a \"fácies típica\" (abaulamento frontal, testa proeminente, hipertelorismo, estrabismo, fissura palpebral antimongolóide) e a macrocefalia. As alterações no gene FGFR4 (microdeleções e mutações) são essencialmente específicas para a síndrome de Sotos e, por isso, o diagnóstico genético para qualquer caso em que haja alteração do gene FGFR4, é o de síndrome de Sotos. / Sotos syndrome (MIM 117550) is autosomal dominant condition characterized by prenatal and postnatal overgrowth, macrocephaly and a typical facial gestalt with frontal bossing, hypertelorism, antimongoloid slant of the palpebral fissures, prominent jaw, large ears, high and narrow palate and large hands and feet. The syndrome is also frequently associated with brain, cardiovascular, and urinary anomalies and is occasionally accompanied by malignant lesions such Wilms tumour and hepatocarcinoma. FGFR4 microdeletions were investigated in sixty five patients with clinical diagnosis of Sotos syndrome by multiplex ligation dependent probe amplification ( MLPA, Kit Salsa P026B). We identified one patient with a total deletion of FGFR4 and FGFR4, one with FGFR4 exon13-14 deletion and another with a deletion that included FGFR4 and FGFR4 exon1-17. All deletions were \"de novo\". In our sample, the frequency of deletions was ~5%, similar to that found in non-Japanese populations. The clinical features of the three patients with microdeletions are: the typical facial gestalt with frontal bossing, prominent jaw and high anterior hairline; macrocephaly, dolichocephaly, large hands; neonatal hypotonia and jaundice. However, those three patients presented normal length and weight at birth. Clinical and behavioral features of 30 patients presenting a typical facial gestalt and macrocephaly, cardinal characteristics of Sotos syndrome were described. The comparison of the clinical and behavioral features to those described for 266 patients with a genetic diagnosis of Sotos syndrome indicates that a high clinical suspition of Sotos syndrome includes the typical facial gestalt (frontal bossing, hipertelorism, strabismus, prominent jaw, antimongoloid slant of the palpebral fissures) and macrocephaly. Other features associated with Sotos syndrome, such as overgrowth, learning disability, behavioral problems confirms the clinical diagnosis. FGFR4 microdeletion investigations detects only 5% of the Brazilian patients with Sotos syndrome. Screening for intragenic FGFR4 mutations may not be necessary in classic Sotos syndrome cases. However, identification of an FGFR4 abnormality is diagnostic of Sotos syndrome.

En la presente tesis doctoral se ha realizado un estudio de investigación encaminado a definir los genes responsables que causan hipercrecimiento en humanos, así como la identificación y caracterización de las mutaciones de pacientes españoles con síndromes de hipercrecimiento, con especial atención a los afectos de síndrome de Sotos. Los resultados obtenidos han permitido definir el espectro mutacional en un considerable número de pacientes con síndrome de Sotos, caracterizar en detalle estas mutaciones así como muchos polimorfismos intragénicos, en ambos casos, algunos cambios no han sido previamente descritos y otros son recurrentes. Se ha verificado la escasez de microdeleciones en población española, como en otros estudios europeos, y en los casos en los que se han identificado, se han caracterizado en detalle el tamaño y origen parental de las mismas. Se ha corroborado la validez de los criterios clínicos como indicación para estudio molecular. Se han diseñado estudios para buscar grandes reordenamientos genómicos en pacientes sin mutación previamente identificada, llegándose a caracterizar de estar manera varios reordenamientos genómicos en pacientes con sobrecremiento. / This doctoral thesis presents a research study designed to identify genes causing overgrowth in humans. The indentification and the characterization of mutations in spanish patients with overgrowth syndromes, mainly focusing on the patients with Sotos syndrome, were permormed. The obtained results helped to define the mutational spectrum in considerable amount of patients with Sotos syndrome, the detailed characterization of these mutations and, also, many intragenic polymorphisms. In both cases some of the identified changes were not previously reported and others were recurrent. It was verified that in spanish population the ratio of microdeletions is low, being similar to those previously reported in other european studies. In the cases that were identified, the detailed analysis of the size and the parental origin of mutations was carried out. The validity of clinical criteria as indicators for molecular study was confirmed. For the patients without known mutations, the experiments exploring large genomic rearrangements were designed and, consiquently, several genomic rearrangements in the patients with overgrowth were discovered.

A síndrome de Sotos (MIM 117550) é caracterizada pelo crescimento pré e pós-natal acelerado, fácies típica com testa proeminente, hipertelorismo, estrabismo, fissura palpebral antimongolóide, as orelhas grandes, o palato alto e estreito, mãos e pés grandes e possibilidade de erupção prematura dos dentes. É também freqüentemente associada com anomalias cerebrais, cardiovasculares e urinárias, e, ocasionalmente, é acompanhado por lesões malignas, como tumor de Wilms e hepatocarcinoma. Com o avanço da idade, a face gradualmente se alonga, o queixo fica mais proeminente, a altura chega próxima ao normal e a macrocefalia não é mais pronunciada. A casuística total foi de 65 pacientes com suspeita de diagnóstico clínico da síndrome de Sotos. Esses 65 pacientes foram testados por MLPA com o Kit Salsa P026B e três deleções foram encontradas: deleção total do gene FGFR4 e regiões flanqueadas, incluindo o gene FGFR4 e dois casos de deleções parciais do gene, uma com os exons 13 e 14 deletados, e outra com deleção desde o gene FGFR4 até o exon 17 do gene FGFR4, todas \"de novo\". Na nossa amostra a freqüência de deleções foi de cerca de 5%, semelhante à observada nas populações nãojaponesas. Os pacientes com as deleções apresentam a \"fácies típica\" com abaulamento frontal, o queixo proeminente, a implantação frontal do cabelo alta; a macrocefalia, a dolicocefalia, as mãos grandes; a hipotonia neonatal e a icterícia neonatal também estão presentes nos três pacientes. Entretanto, os três pacientes nasceram com o comprimento e o peso dentro dos padrões de normalidade e não acima do percentil 97 como descrito para a Sos. Para a pesquisa de mutações no gene FGFR4, foram selecionados trinta pacientes com \"fácies típica\" da síndrome de Sotos e macrocefalia. O seqüenciamento até o momento foi realizado em quatro pares de \"primers\" referentes ao exon 5 do gene FGFR4. Dois SNPs foram encontrados, um no fragmento 5B e um no fragmento 5D. Os dois SNPs ocorreram por uma substituição da base nitrogenada C-> T e são substituições sinônimas. A comparação do estudo de Tatton-Brown, et al, (2005b) que analisou as características clínicas e comportamentais de 266 pacientes com síndrome de Sotos, cujo mecanismo genético foi desvendado, com a nossa amostra de 30 pacientes nos permitiu sugerir como critérios mínimos para o diagnóstico clínico da síndrome de Sotos a \"fácies típica\" (abaulamento frontal, testa proeminente, hipertelorismo, estrabismo, fissura palpebral antimongolóide) e a macrocefalia. As alterações no gene FGFR4 (microdeleções e mutações) são essencialmente específicas para a síndrome de Sotos e, por isso, o diagnóstico genético para qualquer caso em que haja alteração do gene FGFR4, é o de síndrome de Sotos. / Sotos syndrome (MIM 117550) is autosomal dominant condition characterized by prenatal and postnatal overgrowth, macrocephaly and a typical facial gestalt with frontal bossing, hypertelorism, antimongoloid slant of the palpebral fissures, prominent jaw, large ears, high and narrow palate and large hands and feet. The syndrome is also frequently associated with brain, cardiovascular, and urinary anomalies and is occasionally accompanied by malignant lesions such Wilms tumour and hepatocarcinoma. FGFR4 microdeletions were investigated in sixty five patients with clinical diagnosis of Sotos syndrome by multiplex ligation dependent probe amplification ( MLPA, Kit Salsa P026B). We identified one patient with a total deletion of FGFR4 and FGFR4, one with FGFR4 exon13-14 deletion and another with a deletion that included FGFR4 and FGFR4 exon1-17. All deletions were \"de novo\". In our sample, the frequency of deletions was ~5%, similar to that found in non-Japanese populations. The clinical features of the three patients with microdeletions are: the typical facial gestalt with frontal bossing, prominent jaw and high anterior hairline; macrocephaly, dolichocephaly, large hands; neonatal hypotonia and jaundice. However, those three patients presented normal length and weight at birth. Clinical and behavioral features of 30 patients presenting a typical facial gestalt and macrocephaly, cardinal characteristics of Sotos syndrome were described. The comparison of the clinical and behavioral features to those described for 266 patients with a genetic diagnosis of Sotos syndrome indicates that a high clinical suspition of Sotos syndrome includes the typical facial gestalt (frontal bossing, hipertelorism, strabismus, prominent jaw, antimongoloid slant of the palpebral fissures) and macrocephaly. Other features associated with Sotos syndrome, such as overgrowth, learning disability, behavioral problems confirms the clinical diagnosis. FGFR4 microdeletion investigations detects only 5% of the Brazilian patients with Sotos syndrome. Screening for intragenic FGFR4 mutations may not be necessary in classic Sotos syndrome cases. However, identification of an FGFR4 abnormality is diagnostic of Sotos syndrome.

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In this context, the main objective of this study was to identify submicroscopic genomic alterations (<5Mb) by means of microarray chromosomal analysis (CMA) in patients with clinical indication of ADNPM and/or ID, sent by attending physicians of the state public health network of Goiás. We analyzed 149 cases of both sexes. Of the total number of patients, 47 had the diagnosis clarified using cytogenetics by G banding. Of 102 patients with an incomplete diagnosis, 72 agreed to participate in the present study and, therefore, performed the CMA. The elucidation of the diagnosis by CMA was possible in 22 patients. Among the results obtained, three rare cases were selected to compose this thesis. The first case is from a patient in whom a de novo microduplication of 0.45 Mb in the 5q35.2q35.3 region containing the NSD1 gene was identified. The effect of the dosing of this gene has been related to Sotos Syndrome and its inverted phenotype. The second case shows the molecular detection of an absent allele on the X chromosome and the presence of 28 CGG repeats in FMR1 gene in the present allele. The CMA showed that the patient had a de novo microdeletion of 4.176 Mb in the Xq27.3-q28 region that affected 34 genes, including five genes (TMEM185A, TMEM257, FMR1, IDS, and FMR2) that were directly correlated with ID phenotypes and neurological disorders. The third case is a de novo microdeletion of 1.59 Mb in the 1p32.3 region involving the DHCR24 gene, which causes a gene dosage effect influencing the activation of enzymes that cause desmosterolosis, which is a desmosterol conversion disorder in cholesterol. Thus, the results of this thesis showed the relevance of the use of the CMA technology to diagnose patients with clinical signs of ADNPM and/or ID that presented karyotype without alterations, evidencing the importance of this technology for public health. / Os distúrbios neurológicos constituem um grupo de condições que se manifestam precocemente durante o desenvolvimento da criança, de forma que o atraso do desenvolvimento neuropsicomotor (ADNPM) e a deficiência intelectual (DI) podem acarretar prejuízo às funções cognitivas, de linguagem, motricidade e comportamento social. A etiologia da DI é bastante heterogênea e fatores pré-natais, perinatais e pós-natais estão associados ao aumento do risco dessa deficiência. No entanto, 30 a 50% dos casos permanecem com a etiologia desconhecida. Neste contexto, o objetivo principal deste estudo foi identificar alterações genômicas submicroscópicas (<5Mb) por meio da análise cromossômica por microarranjos (CMA) em pacientes com indicação clínica de ADNPM e/ou DI, encaminhados por médicos assistentes da rede pública de saúde do Estado de Goiás. Foram analisados 149 casos, de ambos os sexos. Do total de pacientes, 47 tiveram o diagnóstico esclarecido utilizando-se a citogenética por bandeamento G. Dos 102 com diagnóstico não concluído, 72 concordaram em participar da presente pesquisa e, portanto, realizaram o CMA. A elucidação do diagnóstico pelo CMA foi possível em 22 pacientes. Dentre os resultados obtidos, foram selecionados três casos raros para compor esta tese. O primeiro caso é de um paciente em que foi identificada uma microduplicação de novo de 0,45 Mb na região 5q35.2q35.3, contendo o gene NSD1. O efeito da dosagem deste gene tem sido relacionado à síndrome de Sotos e ao seu fenótipo invertido. O segundo caso apresenta a detecção molecular de um alelo ausente no cromossomo X e a presença de 28 repetições CGG no gene FMR1 no alelo presente. O CMA mostrou que a paciente tem uma microdeleção de novo de 4,176 Mb na região Xq27.3-q28 que afetou 34 genes, dentre estes, cinco genes (TMEM185A, TMEM257, FMR1, IDS, and FMR2) que foram correlacionados diretamente com os fenótipos de DI e distúrbios neurológicos. O terceiro caso é de uma microdeleção de novo de 1,59 Mb na região 1p32.3 envolvendo o gene DHCR24, que acarreta um efeito de dosagem gênica influenciando na ativação de enzimas que causam a desmosterolose, que é um transtorno de conversão do desmosterol em colesterol. Assim, os resultados desta tese mostraram a relevância da utilização da tecnologia do CMA para diagnosticar pacientes com indicação clínica de ADNPM e/ou DI que apresentaram cariótipo sem alterações, evidenciando a importância desta tecnologia para a saúde pública.

There are more than 7000 described rare genetic disorders; however, the molecular basis underlying approximately half of these disorders is unknown, and the majority are currently untreatable. Stature and growth abnormalities are a common clinical feature of many rare disorders including: Floating-Harbor syndrome (FHS), a short stature syndrome characterized by delayed osseous maturation, language deficits, and unique dysmorphic facial features; Weaver syndrome, an overgrowth syndrome characterized by advanced osseous maturation, developmental delay, and macrocephaly; and Sotos syndrome with cutis laxa, an overgrowth syndrome with marked tissue laxity in addition to the typical Sotos characteristics of developmental delay, macrocephaly, and a unique facial gestalt. The genetic basis underlying these three rare stature conditions were unknown at the outset of this study. We utilized high-throughput exome sequencing approaches to investigate the molecular etiology of these rare disorders and identified truncating mutations in the final exon of SRCAP as the genetic cause underlying FHS, missense mutations in EZH2 in Weaver syndrome, and novel mutations in the Sotos syndrome gene NSD1 in Sotos syndrome with cutis laxa. Next, we investigated the spectrum of SRCAP mutations in FHS and established the clustering of truncating SRCAP mutations in the final exon as being highly suggestive of a non-haploinsufficiency mutational mechanism in FHS. Finally, global methylation array analysis identified a unique methylation ‘epi-signature’ in FHS individuals, providing further insight into FHS disease mechanism and a diagnostic signature. These studies have delineated the molecular etiology of these three rare stature/growth disorders, furthered our understanding of the associated clinical spectrum, and provided biological insight into disease pathogenesis.