Defectos genéticos de la glicosilación proteica: estudio progresivo de la variabilidad genómica/fenómica e impacto médico transduccional en argentina

Los glicanos constituyen compuestos formados por residuos de carbohidratos que otorgan propiedades específicas a las macromoléculas a las cuales se unen, permitiendo su normal funcionamiento. La alteración en su formación ocasiona un fenotipo muy variable, de clínica multisistémica y afectación neurológica severa. Los Desórdenes Congénitos de Glicosilación (CDG) son defectos en la síntesis de N- u O-glicanos unidos a proteínas, glicoesfingolípidos o glicofosfatidilinositoles. La caracterización de más de 49 clases de CDG ha contribuido enormemente a comprender mecanismos de glicosilación humanos. El objetivo principal es profundizar en el conocimiento de la glicobiología humana, orientado a responder hipótesis de biología molecular en estas patologías. A partir de la sospecha clínica, por manifestaciones fenotípicas frecuentes (convulsiones, retraso psicomotor, hipoplasia cerebelo, coagulopatías), la metodología diagnóstica se basa en detectar cambios bioquímicos en las glicoproteínas. La más utilizada, es el análisis de transferrina, mediante diferentes metodologías (Western blot, IEF, HPLC y MALDI-TOFF MS). Sin embargo, actualmente existe un número creciente de pacientes con alteraciones de glicosilación aún por dilucidar (CDG-x). Hemos detectado alteraciones de N-glicosilación (n: 7) en pacientes con PMM2-CDG y CDG-IIx y alteraciones de O-glicosilación (n: 41) denominada EXT1/EXT2-CDG u Osteocondromatosis Múltiple (MO). MO está ocasionada por alteración en la biosíntesis del heparán sulfato proteoglicano, debido a mutaciones en los genes que codifican glicosiltranferasas responsables de su elongación. Nuestro programa interdisciplinario de CDG en Argentina, se espera contribuya a la formación y consolidación de la red “CDGnet América Latina” fomentando el intercambio científico, las capacidades tecnológicas y el conocimiento de los últimos avances en Desórdenes Congénitos de Glicosilación.Fil: Asteggiano, Carla Gabriela. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentin

Defectos genéticos de la glicosilación proteica: estudio progresivo de la variabilidad genómica/fenómica e impacto médico transduccional en argentina

Los glicanos constituyen compuestos formados por residuos de carbohidratos que otorgan propiedades específicas a las macromoléculas a las cuales se unen, permitiendo su normal funcionamiento. La alteración en su formación ocasiona un fenotipo muy variable, de clínica multisistémica y afectación neurológica severa. Los Desórdenes Congénitos de Glicosilación (CDG) son defectos en la síntesis de N- u O-glicanos unidos a proteínas, glicoesfingolípidos o glicofosfatidilinositoles. La caracterización de más de 49 clases de CDG ha contribuido enormemente a comprender mecanismos de glicosilación humanos. El objetivo principal es profundizar en el conocimiento de la glicobiología humana, orientado a responder hipótesis de biología molecular en estas patologías. A partir de la sospecha clínica, por manifestaciones fenotípicas frecuentes (convulsiones, retraso psicomotor, hipoplasia cerebelo, coagulopatías), la metodología diagnóstica se basa en detectar cambios bioquímicos en las glicoproteínas. La más utilizada, es el análisis de transferrina, mediante diferentes metodologías (Western blot, IEF, HPLC y MALDI-TOFF MS). Sin embargo, actualmente existe un número creciente de pacientes con alteraciones de glicosilación aún por dilucidar (CDG-x). Hemos detectado alteraciones de N-glicosilación (n: 7) en pacientes con PMM2-CDG y CDG-IIx y alteraciones de O-glicosilación (n: 41) denominada EXT1/EXT2-CDG u Osteocondromatosis Múltiple (MO). MO está ocasionada por alteración en la biosíntesis del heparán sulfato proteoglicano, debido a mutaciones en los genes que codifican glicosiltranferasas responsables de su elongación. Nuestro programa interdisciplinario de CDG en Argentina, se espera contribuya a la formación y consolidación de la red “CDGnet América Latina” fomentando el intercambio científico, las capacidades tecnológicas y el conocimiento de los últimos avances en Desórdenes Congénitos de Glicosilación.Fil: Asteggiano, Carla Gabriela. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentin

Desórdenes Congénitos de la Glicosilación (CDG). Primera investigación Argentina de patologías genéticas causadas por defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas: estudios clínicos, bioquímicos y moleculares para la identificación y caracterización de las distintas variantes

La caracterización de nuevas patologías causadas por defectos en la glicosilación de proteínas se ha incrementado exponencialmente en los últimos cinco años. Los Desórdenes Congénitos de la Glicosilación ó Congenital Disorders of Glycosylation, sigla en inglés, CDG, comprenden defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas, ya sea en la vía de la N-glicosilación, como así también de la O-glicosilación proteica. La presentación fenotípica es multisistémica, existen más de 500 genes que codifican para proteínas implicadas en procesos de glicosilación, poniendo de manifiesto la importancia crucial de la glicobiología en los procesos celulares. La mayoría de los CDG conocidos hasta el momento son defectos de N-glicosilación (clasificadas CDG-Ia hasta CDG-Im y CDG-IIa hasta CDG-IIf), aunque están siendo descritas alteraciones de O-glicosilación, como causa primaria de diferentes distrofias musculares, condrodisplasias, mucolipidosis I y II; Síndrome de Exostosis Múltiple Hereditario (EMH), trastornos de la migración neuronal e incluso existen defectos combinados de N- y O-glicosilación. Presentan una mortalidad infantil elevada, de aproximadamente un 25% por infecciones graves o fallos orgánicos. Las principales manifestaciones clínicas son: retraso psicomotor, convulsiones, hipotonía axial, estrabismo e hipoplasia cerebelosa, entre las características más frecuentes, acompañadas en algunos casos por dismorfias, hepatopatía, coagulopatía, enteropatía, entre otras manifestaciones, sin existir un patrón único de expresión clínica y pudiendo observarse manifestaciones inusuales de la enfermedad. Existe en nuestro medio un sub-diagnóstico de estas patologías, atribuible al desconocimiento de la gran variabilidad fenotípica y a la falta de metodologías para su diagnóstico. El estudio de alteraciones de la glicosilación proteica permitirá la identificación de diferentes clases de CDG como responsables de síndromes clínicos no explicados e incluso el hallazgo de nuevas variantes de estas patologías en nuestro medio. Como Objetivo General, se desea contribuir al desarrollo de un capítulo inédito en Latinoamérica, en el área de las Enfermedades Metabólicas Hereditarias, desde los diferentes aspectos: clínico, bioquímico y molecular, conjuntamente con la aplicación de criterios cada vez más amplios para la detección de CDG en nuestro medio y el conocimiento de los aspectos fisiopatogénicos propios de estas enfermedades.Fil: Asteggiano, Carla Gabriela. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentin

Desórdenes Congénitos de la Glicosilación (CDG). Primera investigación Argentina de patologías genéticas causadas por defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas: estudios clínicos, bioquímicos y moleculares para la identificación y caracterización de las distintas variantes

La caracterización de nuevas patologías causadas por defectos en la glicosilación de proteínas se ha incrementado exponencialmente en los últimos cinco años. Los Desórdenes Congénitos de la Glicosilación ó Congenital Disorders of Glycosylation, sigla en inglés, CDG, comprenden defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas, ya sea en la vía de la N-glicosilación, como así también de la O-glicosilación proteica. La presentación fenotípica es multisistémica, existen más de 500 genes que codifican para proteínas implicadas en procesos de glicosilación, poniendo de manifiesto la importancia crucial de la glicobiología en los procesos celulares. La mayoría de los CDG conocidos hasta el momento son defectos de N-glicosilación (clasificadas CDG-Ia hasta CDG-Im y CDG-IIa hasta CDG-IIf), aunque están siendo descritas alteraciones de O-glicosilación, como causa primaria de diferentes distrofias musculares, condrodisplasias, mucolipidosis I y II; Síndrome de Exostosis Múltiple Hereditario (EMH), trastornos de la migración neuronal e incluso existen defectos combinados de N- y O-glicosilación. Presentan una mortalidad infantil elevada, de aproximadamente un 25% por infecciones graves o fallos orgánicos. Las principales manifestaciones clínicas son: retraso psicomotor, convulsiones, hipotonía axial, estrabismo e hipoplasia cerebelosa, entre las características más frecuentes, acompañadas en algunos casos por dismorfias, hepatopatía, coagulopatía, enteropatía, entre otras manifestaciones, sin existir un patrón único de expresión clínica y pudiendo observarse manifestaciones inusuales de la enfermedad. Existe en nuestro medio un sub-diagnóstico de estas patologías, atribuible al desconocimiento de la gran variabilidad fenotípica y a la falta de metodologías para su diagnóstico. El estudio de alteraciones de la glicosilación proteica permitirá la identificación de diferentes clases de CDG como responsables de síndromes clínicos no explicados e incluso el hallazgo de nuevas variantes de estas patologías en nuestro medio. Como Objetivo General, se desea contribuir al desarrollo de un capítulo inédito en Latinoamérica, en el área de las Enfermedades Metabólicas Hereditarias, desde los diferentes aspectos: clínico, bioquímico y molecular, conjuntamente con la aplicación de criterios cada vez más amplios para la detección de CDG en nuestro medio y el conocimiento de los aspectos fisiopatogénicos propios de estas enfermedades.Fil: Asteggiano, Carla Gabriela. Universidad Católica de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentin

Desórdenes congénitos de glicosilación (CDG) : bases moleculares de alteraciones en la biosíntesis de N-Glicoproteinas

Tesis (Doctor en Ciencia Químicas) – Universidad Nacional de Córdoba, 2014.Fil: Bistué Millón, María Beatriz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Los Desórdenes Congénitos de Glicosilación (CDG) son enfermedades genéticas humanas, causadas por defectos en la síntesis o remodelación de N-, 0-glicoproteínas e incluso en la biosíntesis de glicolípidos. Las manifestaciones clínicas son muy variadas, generalmente se presentan con fenotipos multisistémicos graves, con compromiso neurológico que va desde retraso psicomotor grave a moderada discapacidad intelectual. Los eventos trombo-hemorrágicos son muy frecuentes siendo en gran medida causados por alteraciones de agregación plaquetaria. Principalmente, las plaquetas forman trombos hemostáticos para evitar la pérdida de sangre y mantener la integridad vascular. La activación plaquetaria es un proceso dinámico, que requiere una estricta regulación de Ca2 , para prevenir la formación de trombos inadecuada o excesiva. En muchas células, incluyendo plaquetas, la homeostasis del Ca 2-'_ está regulada por diferentes mecanismos, en donde los intercambiadores Na-'_/Ca 2+ (familias de las proteínas NCX) poseen un rol fundamental. Existen dos familias de proteínas de intercambiadores 2+ + Na-'_/Ca : uno dependiente de K (NCKX) y otro independiente de K+ (NCX). Ambos actúan como contratransportadores ya que transportan Ca 2+ en intercambio por Na, donde la dirección del flujo está determinada por los gradientes electroquímicos de los iones Na y Ca 2+ Recientemente, ha sido descrito que las plaquetas humanas expresan los intercambiadores K+-independiente (NCXI y NCX3) y K -dependientes (NCKXI), sin embargo no se conoce el estado de glicosilación presente en estas proteínas plaquetarias. Durante el transcurso de esta tesis, se implementó un protocolo de estudio el cual permitió identificar 8 pacientes con perfiles alterados de N-glicosilación proteica. Se diagnosticaron 2 pacientes PMM2-CDG, portadores de mutaciones heterocigotas compuestas en el gen PMM2. Ambos poseen la mutación con cambio de sentido más frecuente, p.R141H (c.488G>A), en el exón 5. El paciente Pl también presentó la otra mutación con cambio de sentido, en el exón 5 (p.E139K; c.481G>A), mientras que en el paciente P2, la otra mutación con cambio de sentido, se encontró en el exón 8 (p.V231M; c.756G>A). A su vez, hemos identificado 4 pacientes con perfiles anormales de glicosilación CDG Tipo-II (P5, P6, P7 y P8). En PS y P6 el análisis de glicanos por espectroscopia de masa sugirió un defecto en los genes que codifican para las subunidades del Complejo Oligomérico de Golgi (genes COG). Mediante análisis molecular se observó en P6 la presencia de una mutación con cambio de sentido en un sólo alelo, en el exón 19 del gen COG6 (p.V631M; c.1891G>A). Los estudios en los pacientes P7 y P8 se encuentran en progreso mediante el análisis por secuenciamiento exómico con grupos colaboradores. La aplicación de tecnologías de secuenciación de última generación, como secuenciación exómica global, permitió identificar nuevas mutaciones en genes implicados en las vías de glicosilación. Mediante secuenciación exómica global, se identificó al gen de la manosidasa 1 de Retículo Endoiplásmico (MANJB1) como un nuevo gen candidato de CDG. En una cohorte de 35 pacientes sin diagnóstico nosológico CDG-I1 (CDG-Ilx) provenientes de distintos centros de investigación para CDG, se detectaron mutaciones en el gen MANJBJ en siete casos. Mediante estudios funcionales de plaquetas se observó en el paciente PMM2-CDG (P2), ausencia de agregación plaquetaria secundaria y liberación de gránulos intracitoplasmáticos inducido por agonistas. En relación a estos hallazgos, se postuló que existiría una alteración en proteínas plaquetarias con glicosilación anormal en + 2+ pacientes CDG y postulamos la participación del intercambiador Na ¡Ca de plaquetas humanas del cuál poco se conocía respecto a su expresión y estado de glicosilación en estas células. De esta manera, se analizó la expresión y función de los intercambiadores NCXI y NCKX1 en megacariocitos y plaquetas humanas y se demostró que ambos intercambiadores tanto K-independiente (NCX) como independiente (NCKX) son funcionales en plaquetas humanas. Además, por primera vez, se reportaron datos experimentales los cuales demostraron que ambas proteínas están glicosiladas, siendo NCXI una N-glicoproteína y NCKX1 una 0-glicoproteína principalmente con 0-glicanos tipo mucina. Por último, observamos que tanto la expresión de la proteína NCXI así como la captación de Ca 2+ Na-dependiente, se encuentran disminuidas en las plaquetas del paciente PMM2-CDG (P2) con agregación plaquetaria anormal. Este trabajo de tesis sugiere un posible rol de la hipoglicosilación multisistémica observada en pacientes CDG, sobre la expresión proteica y consecuentemente en la actividad de intercambio Na17Ca 2 en plaquetas de pacientes CDG con alteración en la agregación plaquetaria. Sin embargo otros estudios serían necesarios para evaluar si la hipoglicosilación de estos intercambiadores tiene un efecto directo en el mecanismo que genera alteración en la agregación plaquetaria en pacientes con Desórdenes Congénitos de Glicosilación.Fil: Bistué Millón, María Beatriz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina

Ten years of screening for congenital disorders of glycosylation in Argentina: case studies and pitfalls

Background: Congenital Disorders of Glycosylation (CDG) are genetic diseases caused by hypoglycosylation of glycoproteins and glycolipids. Most CDG are multisystem disorders with mild to severe involvement. Methods: We studied 554 patients (2007–2017) with a clinical phenotype compatible with a CDG. Screening was performed by serum transferrin isoelectric focusing. The diagnosis was confirmed by genetic testing (Sanger or exome sequencing). Results: A confirmed abnormal pattern was found in nine patients. Seven patients showed a type 1 pattern: four with PMM2-CDG, two with ALG2-CDG, and one with classical galactosemia. A type 2 pattern was found in two patients: one with a CDG-IIx and one with a transferrin protein variant. Abnormal transferrin pattern were observed in a patient with a myopathy due to a COL6A2 gene variant. Conclusions: CDG screening in Argentina from 2007 to 2017 revealed 4 PMM2-CDG patients, 2 ALG2-CDG patients with a novel homozygous gene variant and 1 CDG-IIx.Fil: Asteggiano, Carla Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; ArgentinaFil: Papazoglu, Gabriela Magali. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: Bistue Millon, Maria Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: Peralta, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; ArgentinaFil: Azar, Nydia Beatríz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; ArgentinaFil: Spécola, Norma. Municipalidad de La Plata. Hospital de Niños; ArgentinaFil: Guelbert, Norberto Bernardo. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; ArgentinaFil: Suldrup, Niels. Iaca Laboratorios; ArgentinaFil: Pereyra, Marcela. Gobierno de la Provincia de Mendoza. Hospital Pediátrico Humberto Notti; ArgentinaFil: Dodelson de Kremer, Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Centro de Estudios de las Metabolopatías Congénitas; Argentina. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Salud. Hospital de Niños de la Santísima Trinidad; Argentina. Universidad Católica de Córdoba; Argentin