A surdez pode ser causada por fatores ambientais, genéticos ou ambos. Do ponto de vista genético, a surdez é extremamente heterogênea, pois é condicionada por mutações em diversos genes localizados em diferentes cromossomos, podendo exibir mecanismos de herança diversos. O objetivo desse estudo foi identificar novos genes e mutações relacionados à perda auditiva de herança autossômica dominante. Foram estudadas molecularmente cinco famílias. A família 1 foi averiguada na cidade de Maringá-PR. Apresenta 20 indivíduos afetados pela síndrome Oto-branquial (BOS). Estudos de mapeamento gênico com arrays de SNPs mostraram um Lod Score sugestivo de ligação para uma região do cromossomo 8, onde está localizado o gene EYA1, já relacionado à síndrome. O sequenciamento dos exons do gene não revelou mutação. No entanto, estudos de array-CGH e de PCR em tempo real permitiram detectar uma duplicação de aproximadamente 86 kb no gene EYA1 em 11 dos 12 indivíduos afetados testados da família, ausente nos indivíduos fenotipicamente normais. Portanto, concluímos que a síndrome nessa família é decorrente dessa duplicação, nunca antes descrita em casos de BOS. A família 2 foi averiguada na cidade de São Miguel-RN, com 16 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento gênico com marcadores moleculares do tipo microssatélites e cálculos de Lod Score indicaram uma região no cromossomo 3 como candidata a conter o gene responsável pelo fenótipo na família. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo da amostra de um indivíduo afetado apontaram três variantes missense em heterozigose como sendo as mais prováveis causas do fenótipo, mas duas delas foram excluídas com base em estudos de segregação. A terceira variante foi triada em uma coleção de 47 amostras de probandos de famílias com surdez autossômica dominante, mas não foi encontrada. Há estudos em andamento buscando confirmar seu papel na surdez hereditária. A família 3 foi averiguada na cidade de São Paulo-SP e apresenta 15 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento gênico com o uso de arrays de SNPs e cálculos de Lod Score mapearam uma região no cromossomo 20 como candidata a conter o gene responsável pelo fenótipo. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo de amostras de dois indivíduos afetados apontaram três variantes missense em heterozigose como as mais prováveis causas do quadro. Estudos de segregação excluíram duas das variantes e a terceira variante foi triada na coleção de 47 amostras de probandos de famílias com surdez de herança dominante, mas não foi encontrada. Outros estudos estão em andamento para verificar seu papel na surdez. A família 4 foi averiguada na cidade de Porto Alegre-RS e apresenta 11 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante não sindrômica. Estudos de mapeamento genético com o uso de arrays de SNPs e de cálculo de Lod Score mapearam duas regiões, nos cromossomos 14 e 22, como candidatas a conter o gene responsável. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo em amostras de três indivíduos afetados apontaram 3 variantes missense em heterozigose nas regiões mapeadas (duas no cromossomo 14 e uma no cromossomo 22). Observamos que somente a variante rs80338828 no gene MYH9, no cromossomo 22, segrega com o fenótipo. Essa variante já foi previamente relacionada à perda auditiva de herança autossômica dominante e provavelmente explica a perda auditiva na família. A família 5 foi averiguada na cidade de São Paulo-SP e apresenta 30 indivíduos afetados por perda auditiva de herança autossômica dominante e não sindrômica. Estudos de ligação com arrays de SNPs e cálculos de Lod Score não apontaram a região candidata devido a limitações computacionais e à estrutura da genealogia. Estudos de sequenciamento massivo em paralelo de amostras de quatro indivíduos afetados apontaram 13 variantes presentes nos quatro, em heterozigose. Foram selecionadas para estudo duas das variantes, uma no gene MYO3A, por se tratar de um gene já relacionado à perda auditiva e uma no gene LONP2, por se tratar de uma mutação de códon de parada prematuro. Estudos de segregação mostraram que a variante no gene LONP2 não segrega com o fenótipo na família e que a variante no gene MYO3A parece segregar com o fenótipo, exceto por sua ausência em um indivíduo afetado e sua presença em sete indivíduos aparentemente normais, que poderiam ser não-penetrantes. Mutações no gene MYO3A já foram relacionadas previamente à perda auditiva de herança autossômica recessiva, mas chama a atenção o fato do padrão de herança nessa família ser o dominante. Mais estudos são necessários para confirmar o papel dessa e de outras variantes no fenótipo da família. Portanto, o estudo molecular das cinco famílias revelou dois possíveis novos genes de surdez, um novo mecanismo mutacional na síndrome BOS, mutação em gene já conhecido e hipótese de novo mecanismo de herança para mutação no gene MYO3A / Deafness can be caused by environmental factors, genetic factors or both. Genetic deafness is highly heterogeneous, because it is caused by mutations in many genes located in different chromosomes and can be explained by different inheritance patterns. The aim of this study was to identify new genes and search for new mutations related to autosomal dominant hearing loss. Five families were selected for molecular studies. Family 1 was ascertained in Maringá-PR. It includes 20 individuals affected by Branchio-oto syndrome (BOS). Genomic scanning with SNP arrays showed suggestive Lod scores on a region at chromosome 8, where the EYA1 gene is located, already known to be related to this syndrome. Sequencing of all exons of the gene did not reveal the mutation. However, array-CGH and real time PCR studies detected a duplication of 86 kb on EYA1 gene, in 11 of the 12 affected individuals tested, and it was absent in the unaffected individuals. Our findings implicate this EYA1 duplication in the BOS1 phenotype observed in the pedigree. Large duplications in EYA1 gene were not reported before. Family 2 was ascertained at São Miguel-RN, with 16 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with microsatellites and Lod score calculations mapped a region at chromosome 3 as candidate to contain the gene responsible for the phenotype in the family. Massive Parallel Sequencing of a sample from one affected individual indicated 3 missense variants in heterozygosis that could explain the phenotype. Two variants were excluded after segregation studies. The third variant was screened in a cohort of 47 probands from families with individuals affected by autosomal dominant hearing loss and it was not detected. Further studies are needed to confirm its role in hearing loss. Family 3 was ascertained in São Paulo-SP and presents 15 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations suggested a region at chromosome 20 as the candidate to contain the gene that causes the phenotype. Massive Parallel Sequencing with samples from two affected individuals suggested 3 missense variants in heterozygosis that could explain the phenotype. Two variants were excluded after segregation studies and one variation was selected as the best candidate to explain the phenotype. We searched for this variant in a cohort of 47 probands from families with individuals affected by autosomal dominant hearing loss and it was not detected. Other studies are being conducted to confirm the role of this variation in deafness. Family 4 was ascertained at Porto Alegre-RS and presents 11 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations indicated two regions, at chromosomes 14 and 22, as the best candidates to contain the hearing loss gene. Massive Parallel Sequencing studies with samples from 3 affected individuals indicated 3 missense variants in heterozygosis (two variants at chromosome 14 and one at chromosome 22). We observed that only the variant rs80338828, in MYH9 gene, in chromosome 22, segregates with the phenotype. This variant was previously related to autosomal dominant hearing loss and probably explains the phenotype observed in this family. Family 5 was ascertained at São Paulo-SP and presents 30 individuals affected by non syndromic autosomal dominant hearing loss. Genomic scanning with SNP arrays and Lod score calculations did not indicate candidate regions due to computer limitations. Massive Parallel Sequence studies with samples from four affected individuals suggested 13 candidate variants, in heterozygosis. Two variants were selected for further studies: one in MYO3A, previously related to hearing loss, and one in LONP2 gene, a nonsense mutation. Segregation studies showed the LONP2 variant did not segregate with the phenotype and MYO3A variant seems to segregate with the phenotype, except for its absence in one affected individual and its presence in seven unaffected ones, who could be nonpenetrants. Mutations in MYO3A were previously related to autosomal recessive hearing loss, but the family described here presents autosomal dominant pattern of inheritance. More studies are needed to explain the role of this variant in the phenotype. Thus, the molecular study of five pedigrees revealed two novel candidate genes for deafness, one novel mutation mechanism in BOS, a mutation in one previously known gene and the possibility of a novel inheritance mechanism for a MYO3A mutation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25032014-172000 |
| Date | 19 November 2013 |
| Creators | Dantas, Vítor de Góes Lima |
| Contributors | Mingroni Netto, Regina Celia |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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