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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Anderson Rodrigues Brandão de Paiva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Kok, Fernando (President)
Bueno, Clarissa
França Junior, Marcondes Cavalcante
Lucato, Leandro Tavares
Title in Portuguese
Leucodistrofias e leucoencefalopatias genéticas em adultos: caracterização clínica, molecular e de neuroimagem
Keywords in Portuguese
Adrenoleucodistrofia
CADASIL
Doença de Pelizaeus-Merzbacher
Genética
Leucoencefalopatias
Neuroimagem
Abstract in Portuguese
As leucodistrofias e as leucoencefalopatias genéticas constituem um grupo heterogêneo de doenças raras que afetam preferencialmente a substância branca encefálica, sendo mais comuns na infância. Possuem amplo espectro fenotípico, com manifestações clínicas muitas vezes inespecíficas, mais comumente sintomas neuropsiquiátricos e acometimento de tratos longos. Os achados de neuroimagem são igualmente muito heterogêneos, mas tendem a ser consistentes para cada doença individualmente, por vezes permitindo precisa correlação fenotípica-genotípica. O uso crescente das técnicas de sequenciamento de nova geração têm possibilitado a identificação das bases genéticas de muitas destas doenças e a descrição de novas entidades, principalmente na faixa etária pediátrica. Já são mais de 60 genes associados a este grupo de doenças, adicionando complexidade à abordagem destes pacientes. No entanto, ainda se conhece pouco a respeito dos fenótipos e genótipos de pacientes adultos com leucodistrofia ou leucoencefalopatia genética. O objetivo do presente estudo foi descrever aspectos clínicos, neurorradiológicos e genéticos de pacientes adultos com leucodistrofia ou leucoencefalopatia genética. Foi realizado um estudo clínico retrospectivo e parcialmente prospectivo dos pacientes em acompanhamento no nosso serviço de neurogenética. Todas as 31 famílias (38 pacientes) incluídas foram submetidas a avaliação clínica e neurorradiológica. Exames neurofisiológicos foram realizados de acordo com a apresentação clínica. Exames diagnósticos bioquímicos ou genéticos foram solicitados em três etapas sequenciais. Na primeira etapa, após avaliação clínica e de neuroimagem, os pacientes foram submetidos a avaliação bioquímica ou teste genético específico conforme a hipótese diagnóstica. Nesta etapa 13 probandos obtiveram diagnóstico definitivo - sete com adrenoleucodistrofia/adrenomieloneuropatia ligada ao X, três com acidúria L2-hidroxiglutárica, um com leucodistrofia autossômica dominante do adulto, um com doença de Alexander e um com síndrome de Sjögren-Larsson. Na segunda etapa, os pacientes foram submetidos a avaliação por sequenciamento do exoma clínico. Nesta etapa, mais 13 probandos obtiveram diagnóstico: quatro com doença de substância branca evanescente, três com CADASIL, três com leucoencefalopatia difusa hereditária com esferoides, um com leucoencefalopatia com acometimento de tronco encefálico e medula espinhal e elevação de lactato, um com a síndrome de Gordon-Holmes e um com a doença relacionada a PLP1. Na terceira etapa, os probandos sem diagnóstico foram submetidos a avaliação por sequenciamento completo do exoma e mais dois probandos obtiveram diagnóstico. Uma família foi diagnóstica com deficiência intelectual relacionada a PUS3, uma condição extremamente rara que cursa com deficiência intelectual sindrômica, leucoencefalopatia e, em nossas pacientes, nefropatia, que não havia sido previamente descrita. A outra família apresentou um fenótipo totalmente novo associado a FDX2. Os pacientes apresentavam atrofia óptica congênita, miopatia mitocondrial, polineuropatia periférica axonal e leucoencefalopatia reversível. Após as três etapas, 28 dentre 31 probandos (90%) obtiveram diagnóstico definitivo e três probandos continuaram sem diagnóstico definitivo. Concluímos que o quadro clínico e neurorradiológico das leucodistrofias e leucoencefalopatias genéticas em adultos é muito heterogêneo e depende da etiologia subjacente. A avaliação clínica e neurorradiológica minuciosas associadas a avaliação genética não enviesada, seja por sequenciamento do exoma clínico, seja por sequenciamento completo do exoma, foi determinante para o diagnóstico correto na maioria dos pacientes
Title in English
Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies in adults: clinical, genetic and neuroimaging characterization
Keywords in English
Adrenoleukodystrophy
CADASIL
Genetics
Leukoencephalopathies
Neuroimaging
Pelizaeus-Merzbacher Disease
Abstract in English
Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies are a heterogeneous group of rare disorders that affect predominantly the cerebral white matter. They are more common in children and have a wide phenotypic spectrum with non-specific clinical features dominated by neuropsychiatric manifestations and long-tract symptoms. The neuroimaging findings are highly heterogeneous, but commonly have the same features for the same disorders, allowing precise phenotypic-genotypic correlation. As next-generation sequencing techniques become widely used, the genetic basis of a great number of these disorders has been established, as new disorders have been identified, especially in the pediatric population. At least 60 genes have been associated to these disorders, adding complexity to the diagnostic approach of such patients. However, little is known about the phenotypes and the genotypes of adult patients with leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies. The aim of the present study was to describe clinical, neuroradiological and genetic aspects of adult patients with leukodystrophy or genetic leukoencephalopathy. A retrospective and partially prospective clinical study was conducted in our neurogenetics service. All 31 families included (38 patients) were clinically and neuroradiologically evaluated. Neurophysiological studies were performed as needed. Biochemical or genetic diagnostic tests were ordered in three sequential steps. On the first step, based on the clinical and neuroradiological presentations, biochemical or single-gene test were ordered according to the diagnostic hypothesis. On this step, 13 probands had a definitive diagnosis - seven with X-linked adrenoleukodystrophy/ adrenomyeloneuropathy, three with L2-hydroxyglutaric aciduria, one with autosomal dominant adult-onset demyelinating leukodystrophy, one with Alexander disease ando ne with Sjögren-Larsson syndrome. On the second step, patients were evaluated by focused exome sequencing and 13 patients were diagnosed: four with vanishing white matter disease, three with CADASIL, three with hereditary diffuse leukoencephalopathy with spheroids, one with leukoencephalopathy with brainstem and spinal cord involvement and lactate elevation, one with Gordon-Holmes syndrome and ne with PLP1-related disorder. On the third step, the probands without diagnosis were evaluated by whole-exome sequencing and two had a definitive diagnosis. One family was diagnosed with PUS3-related intellectual deficiency, an extremely rare condition that causes syndromic intellectual deficiency, leukoencepahlopathy and, in our patients, nephropathy, something that was not previously described in this condition. The other family presented a totally new phenotype associated with FDX2. The patients presented congenital optic atrophy, mitochondrial myopathy, axonal peripheral polyneuropathy and reversible leukoencephalopathy. After the three steps, 28 out of 31 probands (90%) had a definitive diagnosis and three probands, remained undiagnosed. We concluded that the clinical and neuroradiological picture of adult patients with leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies are highly heterogeneous and depends on the specific etiology. Careful clinical and neuroradiological evaluations associated with a nonbiased genetic test - focused exome sequencing or whole-exome sequencing -, can define the correct diagnosis in a great proportion of patients
 
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Publishing Date
2019-10-16
 
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