MALATTIE DEL NEUROSVILUPPO TECNICHE MOLECOLARI IN GENETICA MEDICA

1. MALATTIE DEL NEUROSVILUPPOTECNICHE MOLECOLARI IN GENETICA MEDICA RELATORI IGIENISTI DENTALI: GUERRA EGIDIO CASERTA ANGELO SOLOMITA SALVATORE

2. GENI RESPONSABILI DELLA MICROCEFALIA BONCINELLI SIMEONI EMx1 EMx2 OTx1 OTx2 TAPPE EVOLUTIVE ESSENZIALI DEL CERVELLO LISSENCEFALIA EMX2 SCHIZENCEFALIA -

3. SINDROME DI WILLIAMS(MICROCEFALIA) • SINDROME DI WILLIAMS : INTRODUZIONE ALLA MALATTIA • EZIOPATOGENESI DELLA SW • STUDI DELLA SW EFFETTUATI SU TOPI DA LABORATORIO • TECNICHE DI LABORATORIO • CONCLUSIONI

4. SW:INTRODUZIONE ALLA MALATTIA • ASPETTI FISIOLOGICI • ASPETTI SOMATICI • ASPETTI PSICOLOGICI

5. ASPETTI FISIOLOGICI APPARATO MUSCOLOSCHELETRICO A livello dell'apparato muscolo-scheletrico, è presente iperlassità articolare, verosimilmente correlata ad un "effetto di dose" dell'elastina, che può agire da concausa del ritardo della deambulazione DIFETTO DI ACCRESCIMENTO Il difetto nella crescita stabilizza l'altezza finale dell'adulto a circa 165 cm (corrispondente o inferiore al terzo percentile CARDIOPATIE Le principali malformazioni comprendono la stenosi sopravalvolare dell'aorta (presente nel 75% dei casi), la stenosi dei rami polmonari periferici (50%), la stenosi sottovalvolare dell'aorta, la valvola aortica bicuspide, la stenosi dei vasi epiaortici, la coartazione dell'aorta, il prolasso della mitrale (10%).

6. ASPETTI SOMATICI • I segni clinici principali riguardano le alterazioni dei lineamenti del viso (dismorfismi), la patologia cardiovascolare, il ritardo di crescita e delle acquisizioni, che si associa ad un profilo cognitivo caratteristico. • Le caratteristiche principali del viso sono l'epicanto (presenza di una plica cutanea che si estende tra la palpebra superiore ed inferiore a livello della commessura palpebrale interna), l'ipotelorismo (ridotta distanza interpupillare), lo strabismo o l'esotropia , la cosiddetta "pienezza della regione periorbitale", che si associa alla ristrettezza delle rime palpebrali, la riduzione del numero delle sopracciglia,

7. Aspetti somatici • l'aspetto "a stella" dell'iride. Numerosi pazienti presentano errori di rifrazione.

8. Aspetti psicologici • Sviluppo psicomotorio:Il ritardo delle acquisizioni, in particolare le alterazioni dello sviluppo cognitivo e motorio, peraltro variabili, sono parte del quadro della SW. Nei primi anni di vita si possono manifestare problemi nell'equilibrio, nella coordinazione dei movimenti e nell'orientamento spaziale I bambini sono caratteristicamente iperattivi; tuttavia questo sintomo tende a regredire con l'età. • SVILUPPO COGNITIVO, COMUNICATIVO E DEL LINGUAGGIO Lo sviluppo cognitivo è caratterizzato da ritardo variabile, di solito medio-grave. La persona con SW ha capacità d'apprendimento, se è trattata con interventi educativi, cognitivi e linguistici. La memoria è buona, soprattutto per i volti e per i suoni, ma la concentrazione è scarsa e richiede un controllo specifico.

9. Eziopatogenesi della sw • La malattia è dovuta alla mancanza o DELEZIONE di un segmento del cromosoma 7. Nei casi non familiari (la maggior parte dei casi sono sporadici) la mutazione può originare sia nel gamete femminile che maschile. La delezione origina da un errato appaiamento tra sequenze ripetute che fiancheggiano il segmento comunemente deleto. La regione comunemente deleta è di circa 1,5 megabasi (1,5 milioni di basi). Circa l'1% dei pazienti presenta una delezione atipica inferiore a 1,5 megabasi.

10. Eziopatogenesi della sw • la maggior parte dei soggetti con SW origina dalla delezione di un ampio segmento di DNA, localizzato nella parte prossimale del braccio lungo del cromosoma 7, mentre in circa il 5% dei casi il segmento critico non è deleto, ma è invertito sul cromosoma, producendo un analogo effetto a livello funzionale. Entrambe le mutazioni (delezione/inversione) sono favorite dalla presenza di sequenze identiche di DNA che fiancheggiano la regione comunemente deleta, a seguito di un alterato appaiamento

11. BIOTECNOLOGIA PER LA DIAGNOSI MOLECOLARE Analisi a bassa risoluzione – Analisi cromosomica (del cariotipo) – RFLP (restriction fragment length polymorphisms) – Southern blotting - DNA – Northern blotting - RNA – Western blotting - proteine – PCR (polymerase chain reaction) – amplificazione del DNA Analisi ad alta risoluzione – RFLP – DNA Sequencing - determinazione dei nucleotidi – PCR – amplificazione del DNA

12. Tecniche di laboratorio • Il Southern e Northern Blot • DNA chip • Elettroforesi • Pcr

13. Southern blot Dal nome “South” del suo inventore la tecnica che permette di identificare dopo una elettroforesi, mediante una sonda, qual'è il frammento di DNA di nostro interesse tra quelli che hanno corso su gel. Per far si che il DNA sia a singolo filamento si immerge il gel in una soluzione denaturante di NaOH

14. Northern blot È una tecnica simile al Southern blot, ma diffrentemente da questa serve ad indentificare ,dopo elettroforesi,il frammento di RNA

15. PCR(Polymerase Chain Reaction) La PCR è una tecnica che prevede l’amplificazione di una sequenza di DNA di cui si conoscono gli estremi.La PCR avviene in una serie di cicli composti da tre fasi:-1. Denaturazione al calore di uno stampo di DNA che deve essere copiato (94 – 99 °C)2. Appaiamento (annealing) di coppie di oligo, (30 – 65 °C) 3. Estensione da parte di DNApol termoresistente a partire dai primer. (65 – 72 °C)

16. ELETTROFORESI Tecnica mediante la quale molecole dotate di una diversa carica elettrica (come proteine o acidi nucleici) vengono separate mediante un campo elettrico all'interno di una matrice inerte porosa (ad esempio, poliacrilamide o agarosio).

17. Chip a DNA Il Chip a DNA (prodotto dalla Affymetrix) è un supporto di vetro di 1,28 cm^2 in cui vengono direttamente sintetizzati gli oligonucleotidi sonda; il supporto è suddiviso in molte aree, ognuna di 0,005 cm^2, contenenti 10^7 oligonucleotidi identici lunghi 20 basi che costituiscono una parte della sonda per identificare un determinato gene.

18. MUTAZIONI IN ARFGEF2 STUDIO DELLA MICROCEFALIA NEL TOPO MUTAZIONI DEL GENE ADP-RIBOSILATION SUL CROMOSOMA 20 ARRESTO DELLA MIGRAZIONE NEURONALE DI NEURONI CORTICALI E CEREBRALI HETEROTOPIA PERIVENTRICOLARE

19. IL GENE CANDIDATO ANALISI MOLECOLARE SU 2 FAMIGLIE DI TOPI MUTAZIONE DELEZIONE IN ARFGEF2 IN OGNI ALBERO GENETICO MODIFICAZIONI DEL GOLGI IN CELLULE NEURONALI NESSUNA MIGRAZIONE

20. RELAZIONI DI ARFGEF2 CON I NEURONI UMANI LE MUTAZIONI SUL CROMOSOMA 20 UMANO NELL’UOMO COME NEL TOPO LA MICROCEFALIA E I FATTORI GENETICI SONO CORRELATI