Features of exogenous development of Trichuris globulosa (Nematoda, Trichuridae)

Parasitic nematodes of the genus Trichuris Röderer, 1761 are hematophagous helminths, capable of parasitizing many different hosts including humans. The domestic and wild ruminants are hosts of several Trichuris species, with Trichuris globulosa (Linstow, 1901) one of the most prevalent parasites found in cattle. The exogenous stages of the helminth’s life cycle develop in the outer environment, and their activity and survival depend on the abiotic factors. Thus the aim of the work was to determine the influence of temperature on the rate and success of development of infectious eggs of T. globulosa in laboratory culture considering their morphological and metric changes. The results of experimental studies showed that the embryogenesis of T. globulosa eggs, cultured in laboratory conditions and obtained from gonads of female nematodes, occurs in six stages regardless of the temperature regime. At the same time, the rate of transition from one stage to another, the term for the formation of infectious eggs and their viability directly depends on the temperature of the external environment. At the optimal temperature for the development of T. globulosa eggs, 25 °C, 76.3% of eggs reached the mobile larva stage. A decrease in temperature to 20 °C and an increase to 30° C led to an increase in the egg mortality of up to 26% and 32%, respectively, and the viability of eggs decreased. Under such temperature conditions, 74% and 68% of eggs of Trichuris reached the mobile larva stage. With an increase in the culture temperature, the time of embryogenesis decreased and amounted to 56 days at 20 °C, 48 days at 25 °C, and 32 days at 30 °C. Depending on the temperature regime, the zygote stage lasted from the release of eggs from the gonads of female nematodes to 12 days, the stage of blastomere formation from 4 to 12 days, the stage of the bean-shaped embryo from 8 to 24 days, the stage of the tadpole embryo from 16 to 36 days, the stage of larval formation lasted from 16 to 48 days, the stage of mobile larva from days 20 to 56. The formation of the infectious T. globulosa egg from a non-infectious one is shown in an experiment to include the metric changes confirmed by metric indicators. Mature eggs with a mobile larva are shorter and wider, with shorter and narrower plugs and a thinner shell than eggs at the zygote stage. The obtained research results on the influence of temperature on the exogenous development of Trichuris globulosa will make it possible to predict the epizootic situation of trichurosis in animal husbandry, as well as take timely measures to arrest the embryonic stages of nematode development in the external environment

Genetic Aspects of Pathogenesis of Congenital Spastic Cerebral Paralysis

Congenital spastic cerebral palsy (СР) is a large group of non-progressive disorders of the nervous system. The basis of the pathogenesis of these conditions is considered the impact of many factors. The clinical diversity of the disease and the syndromic principle of classification determine the existing uncertainties in the diagnosis of these diseases. The multifactorial nature of the underlying brain lesions is obvious and beyond doubt. The volume of information accumulated to date does not allow one to exclude the role and significance of the direct effect of acute asphyxiation in childbirth on a fetus normally formed during pregnancy, the role of infectious brain lesions, and disorders of neuronal migration. It is impossible to ignore the dependence of the clinical picture of the disease on what stage of ontogenesis the impact of the damaging agent occurs. As one of the pathogenetic factors, the genetic determinism of the phenotype of the clinical picture of a disease is fairly considered. This review focuses on the genetic aspects of the pathogenesis of this pathology. The information on monogenic mechanisms of inheritance is analyzed in detail. Such genetically determined mechanisms of pathogenesis as the inheritance of prerequisites for brain trauma in the perinatal period are considered separately. The new clinically significant variants of chromosomal mutations found in patients with CР are reviewed in detail,  the evidence of the influence of genetic factors on the development of cerebral palsy in the absence of a pronounced monogenic cause of the disease, obtained through twin studies, is reviewed.  Lit search of polymorphisms markers of predisposition to the development of cerebral palsy genes of the folate cycle, genes of glutamate receptors, the gene of apolipoprotein and of the gene for the transcription factor of oligodendrocytes (OLIG2) in Detail the role of epigenetic effects on the activity of genes coding for mitochondrial proteins

SNP-Based Chromosomal Microarray Analysis for Detecting DNA Copy Number Variations in Fetuses with a Thickened Nuchal Fold

The aim of the study was to assess the diagnostic potential of SNP-based chromosomal microarray analysis for detecting pathogenic copies number variations (CNVs) in fetuses with a normal karyotype, in which an increase in the nuchal translucence of >2.5 mm was detected by ultrasound at a gestational age of 11 weeks to 13 weeks 6 days. MATERIALS AND METHODS: The study included 225 pregnant women who underwent invasive prenatal diagnostic procedures following the detection of an isolated thickening of the fetal nuchal fold. The fetal material obtained was examined using a cytogenetic test; if a normal karyotype was confirmed, chromosomal microarray analysis was performed as a second-line test. RESULTS: Pathogenic CNVs were detected in 22 of 225 fetuses (9.8%) with a normal karyotype. Of these 22 fetuses, pathogenic CNVs not classified as syndromes were detected in 14 cases (63.6%), and those previously described as syndromes — in 8 cases (36.4%). In 9 fetuses (41%), CNVs in two non-homologous chromosomes were determined; these findings indicated a high likelihood of carrying balanced translocations in the parents. Indeed, when analyzing the parent’s karyotype, in 8 out of 9 couples, balanced translocations were found in one of the parents. CONCLUSION: Using chromosomal microarray analysis in fetuses with a thickened nuchal fold makes it possible to increase the ability to detect chromosomal imbalances, including those caused by pathological meiotic segregation of parental reciprocal translocation

Modern abilities to detect chromosomal abnormalities in the abortive material

The aim of the work was to determine the structure of chromosome rearrangements in the abortive material obtained in miscarriage. CMA was carried out on abortive material, obtainedfrom 525 women with miscarriage in up to 12 weeks. The structure of chromosomal pathology in abortionswas identified. The frequency of chromosomal aberrations in the investigation of abortive material was 56.71 %. The most common was aneuploidy of autosomes (60% of all identified chromosomal aberrations). A significant number of chromosomal abnormalities accounted for structural adjustment (7.27%), which usually not identified in the standard karyotype study. CMA is an informative and accessible method of investigation and can be recommended for routine use in clinical practice.Целью работы явилось определение структуры хромосомных перестроек абортивном материале, полученном при невынашивании беременности.Был проведен хромосомный микроматричный анализ абортивного материала от 525 женщин с невынашиванием беременности в сроке до 12 недель. Представлена структура выявленной хромосомной патологии у абортусов. Частота хромосомных аберраций при исследовании абортивного материала составила 56,71%. Наиболее часто встречались анеуплоидии аутосом (60% среди всех выявленных хромосомных аберраций). Значительное число хромосомных аномалий составили структурные перестройки (7,27%), которые чаще всего не определяются при стандартном исследовании кариотипа. Хромосомный микроматричный анализ является информативным и доступным методом исследования и может быть рекомендован для широкого использования в клинической практике

The use of chromosomal micromatric analysis in prenatal diagnosis in Russia

The article presents the results ot the use of CMA in invasive prenatal diagnostics in Russia. In the Genomed Medical Genetic Center, which for the first time in Russia started using this study, 634 prenatal studies on various biological materials were carried out in 2013-2017: in 221 cases (34.9%), the material was obtained by chorionic villus biopsy, in 381 (60.1 %) by amniocentesis and 32 (5%) by cordocentesis. Various chromosomal abnormalities were detected in 19.7% of cases, the structure of the revealed chromosomal rearrangements was described, and the high efficiency of molecular karyotyping was demonstrated. The results obtained with the use of CMA in Russia correspond to the world experience.В статье представлены результаты использования ХМА при инвазивной пренатальной диагностике в России. В медико-генетическом центре «Геномед», который впервые в России начал использовать данное исследование, за 2013-2017 гг. было проведено 634 пренатальных исследования на различном биологическом материале: в 221 (34,9%) случае материал был получен путем биопсии ворсин хориона, в 381 (60,1%) путем амниоцентеза и 32 (5%) путем кордоцентеза. Различные хромосомные аномалии были выявлены в 19,7% случаев, описана структура выявленных хромосомных перестроек, продемонстрирована высокая результативность молекулярного кариотипирования. Результаты, полученные при использовании ХМА в России, соответствуют мировому опыту

Comparative review of methods for diagnosing chromosomal abnormalities in fetuses with malformations and / or echographic markers of chromosomal pathology

The article presents a comparative analysis of methods used for the diagnosis of genetic pathology in fetuses with malformations and / or developmental abnormalities. The standard cytogenetic analysis of the karyotype is most widely implemented and used, however, the low resolution of this method in 8Mb does not allow for the detection of microdeletions and microduplications, which in turn in 5-6% of cases are the causes of malformations and / or developmental abnormalities in the fetus. When using chromosomal microarray analysis (CMA) it increases the diagnostic efficacy of prenatal diagnosis, which allows making a diagnosis in a timely manner, determining the prognosis for the life of the child after birth. The choice of method for diagnosing genetic pathology in fetuses with congenital malformations and / or developmental abnormalities is currently not regulated and is often based on the technical capabilities of the laboratory. At the moment, a large amount of data has been accumulated confirming the effectiveness of the use of SNP microarrays compared to classical cytogenetic methods.В статье представлен сравнительный анализ методов, применяемых для диагностики хромосомных аномалий у плодов, имеющих пороки развития и/или эхографические маркеры хромосомной патологии. Наиболее широко внедрен и используется стандартный цитогенетический анализ кариотипа, однако небольшая разрешающая способность данного метода в 8Мb не позволяет выявлять микроделеции, микродупликации, которые в свою очередь в 5-6% случаев являются причинами пороков и/или аномалий развития у плода. Применение хромосомного микроматричного анализа (ХМА) увеличивает диагностическую эффективность пренатальной диагностики, и позволяет своевременно поставить диагноз, определив прогноз для жизни ребенка после рождения. Выбор метода диагностики генетической патологии у плодов с ВПР и/или аномалиями развития на данный момент ничем не регламентирован и зачастую основан на технических возможностях лаборатории. На данный момент, накоплен большой массив данных, подтверждающих эффективность применения SNP-микроматриц по сравнению с классическими цитогенетическими методами

Клинико-генетические характеристики дистальных артрогрипозов, обусловленных мутациями в гене PIEZO2

Mutations in the PIEZO2 gene, which is involved in the formation of the mechanosensitive cation channel Piezo2, can cause distal arthrogryposis type 3 (Gordon’s syndrome), type 5, and Marden–Walker syndrome. Clinical and genetic characteristics of two patients with distal arthrogryposis with autosomal dominant inheritance and one with autosomal recessive inheritance are presented. Exome sequencing in one case revealed a de novo mutation in exon 52 of the PIEZO2gene c.8238G>A (p.Trp2746*, NM_022068.3), in the second, a known deletion of three nucleotides in exon 52 of the PIEZO2 gene c.8181_8183delAGA (p Glu2727del, NM_022068.3) was found, in the third, two mutations in the compound heterozygous state – a deletion of four nucleotides leading to a shift in the reading frame in c.1863_1866delTCAG(p.Ser621fs, NM_022068) and a deletion with putative coordinates 10785050–10789339 bp, spanning 15–16 exons of the PIEZO2 gene (NM_022068; LOD 2.40). The third patient was found to have two newly detected mutations in the compound heterozygous state – a deletion of four nucleotides, leading to a shift in the reading frame in exon 14, p.1863_1866delTCAG (p.Ser621fs, NM_022068) and a deletion with assumed coordinates 10785050–10789339 b. o., (NM_022068; LOD 2.40), spanning 15–16 exons of the PIEZO2 gene. The previous assumption was confirmed that heterozygous mutations are more often localized in exon 52 of the PIEZO2 gene and disrupt the amino acid sequence of the C‑terminal region of the protein molecule, while in patients with an autosomal recessive mode of inheritance of the mutation, the N‑terminal region is more often found.Мутации в гене PIEZO2, участвующем в формировании механочувствительного катионного канала, обусловливают возникновение дистальных артрогрипозов (ДА) 3‑го и 5‑го типов и синдрома Мардена–Уокера, наследующихся аутосомно‑доминантно, и аутосомно‑рецессивного ДА с нарушением тактильной и проприоцептивной чувствительности. Представлены клинико‑генетические характеристики 2 пациентов с аутосомно‑доминантным ДА и 1 пациента с аутосомно‑рецессивным ДА. В результате проведения секвенирования экзома у пациентов с аутосомно‑доминантным ДА обнаружены вновь выявленная нуклеотидная замена c. 8238G>A (p.Trp2746*,NM_022068.3) и ранее описанная мутация с. 8181_8183delAGA (p.Glu2727del, NM_022068.3) в 52‑м экзоне гена PIEZO2. У 3‑го пациента обнаружены 2 вновь выявленные мутации в компаунд‑гетерозиготном состоянии: делеция 4 нуклеотидов, приводящая к сдвигу рамки считывания в 14‑м экзоне, с.1863_1866delTCAG (p.Ser621fs, NM_022068) и делеция с предполагаемыми координатами 10785050–10789339 п. о. (NM_022068; LOD 2.40), захватывающая 15–16‑й экзоны гена PIEZO2. Подтверждено предположение о том, что гетерозиготные мутации чаще локализуются в 52‑м экзоне гена PIEZO2 и нарушают аминокислотную последовательность С‑концевого участка белковой молекулы, в то время как у больных с аутосомно‑рецессивным типом наследования мутации чаще обнаруживаются области N‑концевого или центрального участка

Клинико-генетические характеристики понтоцеребеллярной гипоплазии, обусловленной мутациями в гене TSEN54 (OMIM: 277470)

Introduction. The description of the clinical and genetic characteristics of eight patients with autosomal-recessive variant pontocerebellar hypoplasia due to mutations in the TSEN54 gene.Purpose. Description of clinical and genetic characteristics of Russian patients with type 2A and type 4 of pontocerebellar hypoplasia.Materials and methods. The diagnosis of pontocerebellar hypoplasia was established on the basis of the specific features of clinical manifestations and detection of mutations in the gene TSEN54 based on the analysis of the results of exome sequencing. Results. 8 patients with pontocerebellar hypoplasia caused by mutations in the TSEN54 gene were identified. Discussion. Based on the features of clinical manifestations and severity of the disease in 5 patients diagnosed pontocerebellar hypoplasia type 2A, and in 3 patients – type 4. In patients with type 2A of pontocerebellar hypoplasia discovered mutation c. 919G>T (p.Ala307Ser)  in a homozygous state. Patients with type 4 of pontocerebellar hypoplasia this mutation is detected in the compound heterozygous state with c.670_671delAA (p.Lys224fs) and c.1264C>T (p.Gln422fs).Conclusion. The obtained results allow us to conclude that, as well as in European populations, the mutation c.919G>T (p. Ala307Ser) is a major in Russian patients with pontocerebellar hypoplasia 2A and 4 types, which account for about half of all cases of this disease group. The search for this mutation should be the first stage of molecular genetic diagnosis in patients with clinical and magnetic resonance signs of pontocerebellar hypoplasia.Введение. Представлено описание клинико-генетических характеристик 8 больных с аутосомно-рецессивным вариантом понтоцеребеллярных гипоплазий, обусловленных мутациями в гене TSEN54.Цель исследования – описание клинико-генетических характеристик российских больных с понтоцеребеллярной гипоплазией 2А и 4 типа.Материалы и методы. Диагноз понтоцеребеллярной гипоплазии устанавливался на основании особенностей клинических проявлений и обнаружения мутаций в гене ТSEN54 путем анализа результатов секвенирования экзома.Результаты. Выявлено 8 больных с понтоцеребеллярной гипоплазией, обусловленной мутациями в гене ТSEN54.Заключение. На основании особенностей клинических проявлений и тяжести течения заболевания у 5 больных диагностирована понтоцеребеллярная гипоплазия 2А типа, а у 3 больных – 4 типа. У больных с понтоцеребеллярной гипоплазией 2А типа обнаружена мутация с.919G>T (p.Ala307Ser) в гомозиготном состоянии. У больных с типом 4 эта мутация обнаружена в компаундгетерозиготном состоянии с мутациями c.670_671delAA (p.Lys224fs) и c.1264C>T (p.Gln422fs).Заключение. Полученные результаты позволяют сделать заключение, что, так же как и в европейских популяциях, мутация с.919G>T (p.Ala307Ser) является мажорной у российских больных с понтоцеребеллярной гипоплазией 2А и 4 типа, на долю которых приходится около половины всех случаев этой группы заболеваний. Поиск этой мутации должен быть первым этапом проведения молекулярно-генетической диагностики у больных с клиническими и магнитно-резонансными признаками понтоцеребеллярной гипоплазии

Семейный случай недостаточности декарбоксилазы L-ароматических аминокислот

Aromatic L‑amino acid decarboxylase (AADC) deficiency is rare autosomal recessive neurometabolic disorder. It caused by generalized combined deficiency of serotonin, dopamine, norepinephrine and adrenaline. This disorder is characterized by muscular hypotonia, motor development delay, oculogyric crises and impairment of the autonomic nervous system.Laboratory diagnostic of AADC deficiency in Russian Federation includes determination of the concentration of 3‑O‑methyldophamine in dried blood spots by tandem mass spectrometry and molecular analysis of the DDC gene by Sanger sequencing or next generation sequencing.Therapy of AADC deficiency includes combination of drugs which increase the formation of dopamine, inhibit its reuptake and increase the residual activity of the enzyme. The first‑line drugs are selective dopamine agonists, monoamine oxidase inhibitors of type B and vitamin B6 supplements.We present the case of management and treatment of patients with AADC deficiency. The patient’s condition was improved by using of combination therapy with pyridoxal‑5‑phosphate, pramipexole and selegiline. Significant positive dynamics was achieved on pyridoxal‑5‑phosphate therapy for the first time.Дефицит декарбоксилазы ароматических L‑аминокислот (aromatic L‑amino acid decarboxylase, AADC) – редкое аутосомно‑рецессивное нейрометаболическое заболевание, обусловленное генерализованным комбинированным дефицитом серотонина, дофамина, норадреналина и адреналина. Заболевание характеризуется мышечной гипотонией, задержкой моторного развития, окулогирными кризами, расстройствами вегетативной нервной системы. Лабораторная диагностика дефицита AADC в России основана на определении концентрации 3‑О‑метилдофамина в сухих пятнах крови методом тандемной масс‑спектрометрии, а также поиске патогенных вариантов в гене DDC методом секвенирования по Сэнгеру либо высокопроизводительного секвенирования.Терапия дефицита AADC включает комбинацию препаратов, улучшающих образование дофамина, тормозящих его обратный захват и увеличивающих остаточную активность фермента. Препаратами 1‑й линии являются селективные агонисты дофамина, ингибиторы моноаминоксидазы типа В и препараты витамина В6.Представлен собственный клинический опыт наблюдения и лечения пациентов с недостаточностью AADC. На фоне комбинированной терапии пиридоксаль‑5‑фосфатом, прамипексолом и селегилином наблюдалось улучшение состояния пациента. Впервые была достигнута выраженная положительная динамика на фоне терапии пиридоксаль‑5‑фосфатом