Targeted next generation sequencing in patients with inborn errors of metabolism

BACKGROUND: Next-generation sequencing (NGS) technology has allowed the promotion of genetic diagnosis and are becoming increasingly inexpensive and faster. To evaluate the utility of NGS in the clinical field, a targeted genetic panel approach was designed for the diagnosis of a set of inborn errors of metabolism (IEM). The final aim of the study was to compare the findings for the diagnostic yield of NGS in patients who presented with consistent clinical and biochemical suspicion of IEM with those obtained for patients who did not have specific biomarkers. METHODS: The subjects studied (n = 146) were classified into two categories: Group 1 (n = 81), which consisted of patients with clinical and biochemical suspicion of IEM, and Group 2 (n = 65), which consisted of IEM cases with clinical suspicion and unspecific biomarkers. A total of 171 genes were analyzed using a custom targeted panel of genes followed by Sanger validation. RESULTS: Genetic diagnosis was achieved in 50% of patients (73/146). In addition, the diagnostic yield obtained for Group 1 was 78% (63/81), and this rate decreased to 15.4% (10/65) in Group 2 (X2 = 76.171; p < 0.0001). CONCLUSIONS: A rapid and effective genetic diagnosis was achieved in our cohort, particularly the group that had both clinical and biochemical indications for the diagnosis

Oral insulin-mimetic compounds that act independently of insulin

The hallmarks of insulin action are the stimulation and suppression of anabolic and catabolic responses, respectively. These responses are orchestrated by the insulin pathway and are initiated by the binding of insulin to the insulin receptor, which leads to activation of the receptor's intrinsic tyrosine kinase. Severe defects in the insulin pathway, such as in types A and B and advanced type 1 and 2 diabetes lead to severe insulin resistance, resulting in a partial or complete absence of response to exogenous insulin and other known classes of antidiabetes therapies. We have characterized a novel class of arylalkylamine vanadium salts that exert potent insulin-mimetic effects downstream of the insulin receptor in adipocytes. These compounds trigger insulin signaling, which is characterized by rapid activation of insulin receptor substrate-1, Akt, and glycogen synthase kinase-3 independent of insulin receptor phosphorylation. Administration of these compounds to animal models of diabetes lowered glycemia and normalized the plasma lipid profile. Arylalkylamine vanadium compounds also showed antidiabetic effects in severely diabetic rats with undetectable circulating insulin. These results demonstrate the feasibility of insulin-like regulation in the complete absence of insulin and downstream of the insulin receptor. This represents a novel therapeutic approach for diabetic patients with severe insulin resistance

Estrés oxidativo en el neonato prematuro y en pacientes pediátricos infectados por el VIH

El aumento en la generación de radicales libres en los sistemas biológicos asociada a un desequilibrio entre la producción y eliminación de los mismos da lugar al estrés oxidativo, que juega un importante papel en múltiples fisiopatologías. Dado que se trata de un proceso que puede generar graves alteraciones, tanto celulares como tisulares, nos planteamos como objetivo general de esta tesis, estudiar el estrés oxidativo y el sistema antioxidante en dos situaciones patológicas, relativamente frecuentes en el campo pediátrico: prematuridad e infección por el VIH. En la última fase de la gestación, el metabolismo fetal se modifica en preparación para el momento del parto. El feto adapta su sistema antioxidante para enfrentarse con éxito a la vida extrauterina en la que se produce un cambio brusco en las concentraciones de oxígeno del entorno. Cuando el neonato entra en contacto con una presión parcial de oxígeno superior a la intrauterina los componentes enzimáticos del sistema antioxidante responden aumentando su actividad. Los neonatos prematuros no se enfrentan de igual forma a la vida extrauterina que los nacidos a término, siendo por tanto más susceptibles a cualquier agresión oxidativa a la que sean expuestos. Algunas patologías, como la displasia broncopulmonar, se han relacionado directamente con su incapacidad para defenderse de los efectos tóxicos del oxígeno, por inmadurez de su sistema antioxidante. La mayoría de prematuros que precisan oxígeno en sus primeros días de vida, suman a su inmadurez pulmonar la de su aparato digestivo, lo que origina que no puedan alimentarse por vía enteral. Por ello se debe recurrir a la administración parenteral de nutrientes, como glucosa, aminoácidos y lípidos en forma de Intralípid® al 20%. Los ácidos grasos poliinsaturados constituyen el principal componente del Intralípid® y son altamente susceptibles a la peroxidación. Los hidroperóxidos formados, pueden originar graves alteraciones dependiendo de los niveles tisulares ya existentes y de la cantidad de antioxidantes presentes. Esto es crucial en los neonatos prematuros sometidos a terapia con oxígeno, el cual es un desencadenante importante de los fenómenos de oxidación y generación de radicales libres. El estudio de antioxidantes y su relación con la prematuridad durante un largo período de tiempo permitirá conocer su etiología y su repercusión en niños prematuros con y sin oxigenoterapia; también se podría clarificar los agentes tóxicos asociados a la aparición de la displasia broncopulmonar. Uno de los mecanismos que contribuye a la progresión del SIDA es el estrés oxidativo inducido por la producción de radicales libres, el cual puede jugar un papel importante en la estimulación de la replicación del VIH y en el desarrollo de la enfermedad. El OH, por ejemplo, activa el factor de transcripción nuclear NF-B imprescindible para la replicación viral por lo que ésta se ve potenciada en células infectadas por el VIH. Esta alteración oxidativa puede ser prevenida o atenuada por el sistema de defensa antioxidante. Esto depende de la integridad del sistema enzimático, que requiere una ingesta adecuada de elementos traza tales como Se, Zn, Cu y Mn y de una concentración adecuada de vitaminas A, C y E. La deficiencia plasmática de cisteína en pacientes VIH positivos altera la síntesis del glutatión, esencial para la detoxificación de los radicales libres y estudios in vitro sugieren que suprime la replicación viral. La enfermedad causada por el VIH repercute de manera importante en el crecimiento de la población pediátrica infectada y un 80% de los niños presentan algún déficit nutricional durante su evolución. Contribuyen a este problema la alteración de la función gastrointestinal, la mala absorción y la malnutrición siendo esta última un marcador de progresión de la enfermedad en niños. El retraso en el peso y la talla constituye una de las manifestaciones clínicas más comunes de la infección por el VIH en niños. La aparición de nuevos fármacos y de familias de antirretrovirales y su utilización como terapia combinada ha permitido controlar la replicación del VIH. Esto, a su vez, ha convertido la infección en una patología de curso crónico en aquellos pacientes que disponen de tratamiento de forma regular. La utilización de más de un fármaco permite asociar compuestos con actividad frente a líneas celulares distintas. Sin embargo, la terapia combinada es de cumplimiento difícil y no está exenta de toxicidad a corto, medio y largo plazo. El estudio de la relación entre el estrés oxidativo, el estado nutricional y el tratamiento pautado en niños infectados por el VIH es importante desde el punto de vista clínico. Es de esperar que la suplementación con antioxidantes, a dosis inocuas, y el cambio de terapia según la respuesta del paciente, podría mejorar su estado clínico y virológico, y por tanto, aumentar su calidad de vida

Estrés oxidativo en el neonato prematuro y en pacientes pediátricos infectados por el VIH

[spa] El aumento en la generación de radicales libres en los sistemas biológicos asociada a un desequilibrio entre la producción y eliminación de los mismos da lugar al estrés oxidativo, que juega un importante papel en múltiples fisiopatologías. Dado que se trata de un proceso que puede generar graves alteraciones, tanto celulares como tisulares, nos planteamos como objetivo general de esta tesis, estudiar el estrés oxidativo y el sistema antioxidante en dos situaciones patológicas, relativamente frecuentes en el campo pediátrico: prematuridad e infección por el VIH. En la última fase de la gestación, el metabolismo fetal se modifica en preparación para el momento del parto. El feto adapta su sistema antioxidante para enfrentarse con éxito a la vida extrauterina en la que se produce un cambio brusco en las concentraciones de oxígeno del entorno. Cuando el neonato entra en contacto con una presión parcial de oxígeno superior a la intrauterina los componentes enzimáticos del sistema antioxidante responden aumentando su actividad. Los neonatos prematuros no se enfrentan de igual forma a la vida extrauterina que los nacidos a término, siendo por tanto más susceptibles a cualquier agresión oxidativa a la que sean expuestos. Algunas patologías, como la displasia broncopulmonar, se han relacionado directamente con su incapacidad para defenderse de los efectos tóxicos del oxígeno, por inmadurez de su sistema antioxidante. La mayoría de prematuros que precisan oxígeno en sus primeros días de vida, suman a su inmadurez pulmonar la de su aparato digestivo, lo que origina que no puedan alimentarse por vía enteral. Por ello se debe recurrir a la administración parenteral de nutrientes, como glucosa, aminoácidos y lípidos en forma de Intralípid® al 20%. Los ácidos grasos poliinsaturados constituyen el principal componente del Intralípid® y son altamente susceptibles a la peroxidación. Los hidroperóxidos formados, pueden originar graves alteraciones dependiendo de los niveles tisulares ya existentes y de la cantidad de antioxidantes presentes. Esto es crucial en los neonatos prematuros sometidos a terapia con oxígeno, el cual es un desencadenante importante de los fenómenos de oxidación y generación de radicales libres. El estudio de antioxidantes y su relación con la prematuridad durante un largo período de tiempo permitirá conocer su etiología y su repercusión en niños prematuros con y sin oxigenoterapia; también se podría clarificar los agentes tóxicos asociados a la aparición de la displasia broncopulmonar. Uno de los mecanismos que contribuye a la progresión del SIDA es el estrés oxidativo inducido por la producción de radicales libres, el cual puede jugar un papel importante en la estimulación de la replicación del VIH y en el desarrollo de la enfermedad. El OH, por ejemplo, activa el factor de transcripción nuclear NF-B imprescindible para la replicación viral por lo que ésta se ve potenciada en células infectadas por el VIH. Esta alteración oxidativa puede ser prevenida o atenuada por el sistema de defensa antioxidante. Esto depende de la integridad del sistema enzimático, que requiere una ingesta adecuada de elementos traza tales como Se, Zn, Cu y Mn y de una concentración adecuada de vitaminas A, C y E. La deficiencia plasmática de cisteína en pacientes VIH positivos altera la síntesis del glutatión, esencial para la detoxificación de los radicales libres y estudios in vitro sugieren que suprime la replicación viral. La enfermedad causada por el VIH repercute de manera importante en el crecimiento de la población pediátrica infectada y un 80% de los niños presentan algún déficit nutricional durante su evolución. Contribuyen a este problema la alteración de la función gastrointestinal, la mala absorción y la malnutrición siendo esta última un marcador de progresión de la enfermedad en niños. El retraso en el peso y la talla constituye una de las manifestaciones clínicas más comunes de la infección por el VIH en niños. La aparición de nuevos fármacos y de familias de antirretrovirales y su utilización como terapia combinada ha permitido controlar la replicación del VIH. Esto, a su vez, ha convertido la infección en una patología de curso crónico en aquellos pacientes que disponen de tratamiento de forma regular. La utilización de más de un fármaco permite asociar compuestos con actividad frente a líneas celulares distintas. Sin embargo, la terapia combinada es de cumplimiento difícil y no está exenta de toxicidad a corto, medio y largo plazo. El estudio de la relación entre el estrés oxidativo, el estado nutricional y el tratamiento pautado en niños infectados por el VIH es importante desde el punto de vista clínico. Es de esperar que la suplementación con antioxidantes, a dosis inocuas, y el cambio de terapia según la respuesta del paciente, podría mejorar su estado clínico y virológico, y por tanto, aumentar su calidad de vida

Pottery conveyance in North Patagonia, Argentina: Implications for human mobility across the region

The introduction of pottery in North Patagonia (Argentina), approximately 2000 years BP, allowed hunter-gatherers to exploit resources in new ways, but also required alterations to lifeways to accommodate this new technology, especially in territoriality, exchange, and home ranges. Ceramic provenance analysis allows us to focus on the characteristics of pot circulation and conveyance in the region. In this paper, we explore the topic applying neutron activation analysis to ceramic sherds from six archaeological sites distributed in the Atuel river basin, from Northern Patagonia (Argentina) (Fig. 1). Results show a minimum of six distinctive compositional groups spread in a non-random fashion across the six sites. The distribution suggests a restricted circulation of selected ceramic vessels between two different environments -- highlands vs. lowlands-- that may be related to the exploitation of complementary resources in those contexts. We interpret the compositional data as a reflection of how ceramic technologies were embedded in a residentially mobile settlement pattern. Groups may have produced ceramic vessels (“geared up”) in one location and brought them to other locations during short-term visits to exploit locally abundant resources.Fil: Sugrañes, Nuria Andrea. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Reg.san Rafael. Instituto de Evolucion, Ecologia Historica y Ambiente. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Mendoza. Instituto de Evolucion, Ecologia Historica y Ambiente.; ArgentinaFil: Neme, Gustavo Adolfo. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Reg.san Rafael. Instituto de Evolucion, Ecologia Historica y Ambiente. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Mendoza. Instituto de Evolucion, Ecologia Historica y Ambiente.; ArgentinaFil: Glascock, Michael D. University of Missouri; Estados UnidosFil: Eerkens, Jelmer. University of California at Berkeley; Estados UnidosFil: McDonald, Brandi Lee. University of Missouri; Estados Unido

Targeted next generation sequencing in patients with inborn errors of metabolism

BACKGROUND: Next-generation sequencing (NGS) technology has allowed the promotion of genetic diagnosis and are becoming increasingly inexpensive and faster. To evaluate the utility of NGS in the clinical field, a targeted genetic panel approach was designed for the diagnosis of a set of inborn errors of metabolism (IEM). The final aim of the study was to compare the findings for the diagnostic yield of NGS in patients who presented with consistent clinical and biochemical suspicion of IEM with those obtained for patients who did not have specific biomarkers. METHODS: The subjects studied (n = 146) were classified into two categories: Group 1 (n = 81), which consisted of patients with clinical and biochemical suspicion of IEM, and Group 2 (n = 65), which consisted of IEM cases with clinical suspicion and unspecific biomarkers. A total of 171 genes were analyzed using a custom targeted panel of genes followed by Sanger validation. RESULTS: Genetic diagnosis was achieved in 50% of patients (73/146). In addition, the diagnostic yield obtained for Group 1 was 78% (63/81), and this rate decreased to 15.4% (10/65) in Group 2 (X2 = 76.171; p < 0.0001). CONCLUSIONS: A rapid and effective genetic diagnosis was achieved in our cohort, particularly the group that had both clinical and biochemical indications for the diagnosis

Recommendations for the optimal use of bone forming agents in osteoporosis

Bone forming agents, also known as anabolic therapies, are essential in managing osteoporosis, particularly for patients at very high-risk of fractures. Identifying candidates who will benefit the most from these treatments is crucial. For example, this group might include individuals with severe osteoporosis, multiple vertebral fractures, a recent fragility fracture or those unresponsive to antiresorptive treatments. Definitions of patients with a very high fracture risk vary across nations, are often based on fracture history, bone mineral density (BMD), and/or fracture risk calculated by FRAX® or other algorithms. However, for very high-risk patients, anabolic agents such as teriparatide, abaloparatide, or romosozumab are commonly recommended as first-line therapies due to their ability to stimulate new bone formation and improve bone microarchitecture, offering significant benefits in rapid fracture reduction over antiresorptive therapies. The cost-effectiveness of these agents is a critical consideration for decision-makers. Despite their higher costs, their effectiveness in significantly reducing fracture risk and improving quality of life can justify the investment, especially when long-term savings from reduced fracture rates and associated healthcare costs are considered. Additionally, after completing a course of anabolic therapy, transitioning to antiresorptive agents like bisphosphonates or denosumab is crucial to maintain the gains in bone density and minimize subsequent fracture risks. This sequential treatment approach ensures sustained protection and optimal resource utilization. In summary, the effective use of bone forming agents in osteoporosis requires a comprehensive strategy that includes accurate patient identification, consideration of cost-effectiveness, and implementation of appropriate sequential treatments, ultimately maximizing patient outcomes and healthcare efficiency.</p

RAAPNOTITIE 1618

onderzoeksrappor

X chromosome inactivation does not necessarily determine the severity of the phenotype in Rett syndrome patients

Rett syndrome (RTT) is a severe neurological disorder usually caused by mutations in the MECP2 gene. Since the MECP2 gene is located on the X chromosome, X chromosome inactivation (XCI) could play a role in the wide range of phenotypic variation of RTT patients; however, classical methylation-based protocols to evaluate XCI could not determine whether the preferentially inactivated X chromosome carried the mutant or the wild-type allele. Therefore, we developed an allele-specific methylation-based assay to evaluate methylation at the loci of several recurrent MECP2 mutations. We analyzed the XCI patterns in the blood of 174 RTT patients, but we did not find a clear correlation between XCI and the clinical presentation. We also compared XCI in blood and brain cortex samples of two patients and found differences between XCI patterns in these tissues. However, RTT mainly being a neurological disease complicates the establishment of a correlation between the XCI in blood and the clinical presentation of the patients. Furthermore, we analyzed MECP2 transcript levels and found differences from the expected levels according to XCI. Many factors other than XCI could affect the RTT phenotype, which in combination could influence the clinical presentation of RTT patients to a greater extent than slight variations in the XCI pattern