Mental retardation in mucopolysaccharidoses correlates with high molecular weight urinary heparan sulphate derived glucosamine

none11noMucopolysaccharidoses (MPS) are characterized by mental retardation constantly present in the severe forms of Hurler (MPS I), Hunter (MPS II) and Sanfilippo (MPS III) diseases. On the contrary, mental retardation is absent in Morquio (MPS IV) and Maroteaux-Lamy (MPS VI) diseases and absent or only minimal in the attenuated forms of MPS I, II and III. Considering that MPS patients affected by mental disease accumulate heparan sulfate (HS) due to specific enzymatic defects, we hypothesized a possible correlation between urinary HS-derived glucosamine (GlcN) accumulated in tissues and excreted in biological fluids and mental retardation. 83 healthy subjects were found to excrete HS in the form of fragments due to the activity of catabolic enzymes that are absent or impaired in MPS patients. On the contrary, urinary HS in 44 patients was observed to be composed of high molecular weight polymer and fragments of various lengths depending on MPS types. On this basis we correlated mental retardation with GlcN belonging to high and low molecular weight HS. We demonstrate a positive relationship between the accumulation of high molecular weight HS and mental retardation in MPS severe compared to attenuated forms. This is also supported by the consideration that accumulation of other GAGs different from HS, as in MPS IV and MPS VI, and low molecular weight HS fragments do not impact on central nervous system disease.Coppa, G.V; Gabrielli, O.; Zampini, L.; Maccari, F.; Mantovani, V.; Galeazzi, T.; Santoro, L.; Padella, L.; Marchesiello, R.L.; Galeotti, F.; Volpi, N.Coppa, Giovanni Valentino; Gabrielli, Orazio; Zampini, Lucia; Maccari, F.; Mantovani, V.; Galeazzi, Tiziana; Santoro, Lucia; Padella, Lucia; Marchesiello, R. L.; Galeotti, F.; Volpi, N

Early diagnosis of mucopolysaccharidoses in developing countries: A low cost and easy execution approach

none16noopenGabrielli, Orazio; Zampini, Lucia; Monachesi, Chiara; Marchesiello, Rita Lucia; Padella, Lucia; Santoro, Lucia; Volpi, Nicola; Concolino, Daniela; Fiumara, Agata; Rigon, Laura; Mazzoli, Milena; Carnielli, Virgilio Paolo; Giovagnoni, Andrea; Catassi, Carlo; Galeazzi, Tiziana; Coppa, Giovanni ValentinoGabrielli, Orazio; Zampini, Lucia; Monachesi, Chiara; Marchesiello, Rita Lucia; Padella, Lucia; Santoro, Lucia; Volpi, Nicola; Concolino, Daniela; Fiumara, Agata; Rigon, Laura; Mazzoli, Milena; Carnielli, Virgilio Paolo; Giovagnoni, Andrea; Catassi, Carlo; Galeazzi, Tiziana; Coppa, Giovanni Valentin

Multiple sulfatase deficiency with neonatal manifestation.

Multiple Sulfatase Deficiency (MSD; OMIM 272200) is a rare autosomal recessive inborn error of metabolism caused by mutations in the sulfatase modifying factor 1 gene, encoding the formylglycine-generating enzyme (FGE), and resulting in tissue accumulation of sulfatides, sulphated glycosaminoglycans, sphingolipids and steroid sulfates. Less than 50 cases have been published so far. We report a new case of MSD presenting in the newborn period with hypotonia, apnoea, cyanosis and rolling eyes, hepato-splenomegaly and deafness. This patient was compound heterozygous for two so far undescribed SUMF1 mutations (c.191C > A; p.S64X and c.818A > G; p.D273G)

Approccio globale alle mucopolisaccaridosi: creazione piattaforma web-based

Scopo dello studio: Lo scopo di questo studio è progettare una banca dati accessibile via web in grado di contenere numerosi dati biochimici e clinici di soggetti arruolati all’interno di uno studio nazionale multicentrico PRIN2012. Lo studio prevede, inoltre, la raccolta e la valutazione di campioni provenienti dai modelli murini per la MPSI e MPSII, in trattamento con ERT o Genisteina. Questo progetto si basa sull’applicazione di procedure analitiche ad alta risoluzione per la valutazione qualitativa e quantitativa dei GAG per la diagnosi neonatale di MPS e la verifica dell’efficacia terapeutica in pazienti da MPS e in modelli animali. Nei tre anni di studio si prevede l’arruolamento di circa 60 pazienti MPS in trattamento e non e di 600 neonati. Per la parte preclinica è prevista la valutazione di circa 500 topi. Di ogni categoria verranno raccolte diverse tipologie di campioni biologici in diversi tempi sui quali verranno effettuati differenti tipi di analisi dei GAG. Contemporaneamente verrà effettuata la valutazione clinica dei pazienti MPS. L’obiettivo della creazione di una banca dati è di facilitare l’inserimento, la gestione e la condivisione dei dati, nonché favorire l’interoperabilità tra gli specialisti clinici e biochimici. Metodi utilizzati: E` stata sviluppata una piattaforma software web-based con tecnologia Sharepoint 2010, ospitata su Windows Server 2008. Tale piattaforma collaborativa consta di due macro-moduli, uno per la gestione dei dati, un Relational Database Management System sviluppato in SQL Server 2008 R2 , e uno per la gestione del flusso dei campioni spediti tra le diverse unità di ricerca, un Workflow Management System capace di organizzare, pianificare ed attuare non solo le attività svolte ma anche le informazioni trasferite e poi immagazzinate nel Database condiviso . Risultati: Le cinque unità operative hanno accessi differenziati. L’inserimento dei dati avviene in modo guidato a seconda della classe considerata (neonato, patologico, topo), dell’eventuale patologia e della tipologia di dato, clinico o biochimico. La lettura dati è facilitata da filtri (soggetto, campioni ricevuti, classe di appartenenza, patologia). I soggetti dello studio e tutti i campioni ad esso riferiti vengono codificati mediante un applicativo che consente la creazione di un codice ID dato da una stringa alfanumerica generata in base a delle regole stabilite a priori e analoghe per ogni unità di ricerca in modo che si generi un codice univoco che consenta di collegare tutti i dati relativi ad un determinato soggetto. Infine è possibile esportare i dati raccolti in un formato compatibile con l’importazione in SPSS con cui poter eseguire analisi statistiche. Conclusioni: I dati biochimici e clinici raccolti secondo protocolli definiti, verranno integrati nel database condiviso, indispensabile strumento per ottimizzare la valenza dei dati stessi e promuoverne una più efficace analisi. Tutti questi aspetti contribuiranno ad arricchire la comprensione clinica delle MPS, la variabile presentazione fenotipica e la progressione della malattia. Consentiranno, inoltre una valutazione dell’efficacia terapeutica ottenuta, sulla base dell’analisi dei dati clinici e dei dati biochimici ottenuti con procedura high-throughput. Ricerca finanziata con fondi Progetto PRIN 2012

Identification of Two DNMT3A Mutations Compromising Protein Stability and Methylation Capacity in Acute Myeloid Leukemia

Somatic mutations of DNMT3A occur in about 20% of acute myeloid leukemia (AML) patients. They mostly consist in heterozygous missense mutations targeting a hotspot site at R882 codon, which exhibit a dominant negative effect and are associated with high myeloblast count, advanced age, and poor prognosis. Other types of mutations such as truncations, insertions, or single-nucleotide deletion also affect the DNMT3A gene, though with lower frequency. The present study aimed to characterize two DNMT3A gene mutations identified by next-generation sequencing (NGS), through analysis of protein stability and DNA methylation status at CpG islands. The first mutation was a single-nucleotide variant of DNMT3A at exon 20 causing a premature STOP codon (c.2385G > A; p.Trp795 17; NM-022552.4). The DNMT3A mutation load increased from 4.5% to 38.2% during guadecitabine treatment, with a dominant negative effect on CpG methylation and on protein expression. The second mutation was a novel insertion of 35 nucleotides in exon 22 of DNMT3A (NM-022552.4) that introduced a STOP codon too, after the amino acid Glu863 caused by a frameshift insertion (c.2586-2587insTCATGAATGAGAAAGAGGACATCTTATGGTGCACT; p. Thr862-Glu863fsins). The mutation, which was associated with reduced DNMT3A expression and CpG methylation, persisted at relapse with minor changes in the methylation profile and at protein level. Our data highlight the need to better understand the consequences of DNMT3A mutations other than R882 substitutions in the leukemogenic process in order to tailor patient treatments, thus avoiding therapeutic resistance and disease relapse

Raccolta di campioni biologici di neonati finalizzata alla validazione di una metodica di screening neonatale per le Mucopolisaccaridosi: studio di fattibilità

Scopo dello studio: Nell’ambito di un progetto nazionale multicentrico (PRIN 2012) per la messa a punto di una metodologia di screening neonatale dedicato alla diagnosi precoce di Mucopolisaccaridosi (MPS), uno degli obiettivi prevede l’applicazione di nuove metodiche analitiche altamente specifiche e metodiche già standardizzate per l’analisi quantitativa e qualitativa dei glicosaminoglicani (GAG) urinari ed ematici. Riportiamo l’esperienza fatta in termini di compliance e fattibilità di raccolta di campioni biologici in epoca neonatale. Metodi utilizzati: Sono stati inseriti nello studio tutti i nati che rispondevano ai seguenti criteri di inclusione: 1. Nati a termine (EG 38-40); 2. Anamnesi materna negativa per assunzione di farmaci negli ultimi due mesi di gravidanza; 3. Assenza di patologia associata. Per tutti i pazienti arruolabili nello studio è stato effettuato un colloquio con i genitori, nel quale veniva spiegata la finalità del progetto e l’importanza della loro adesione su base volontaria a scopo di ricerca e, contestualmente somministrato un consenso informato. Per i neonati di cui si otteneva il consenso, si programmava la raccolta di un campione di sangue (spot) contestuale alla raccolta di un campione di urine (circa 2ml) attraverso l’applicazione di un salvaslip, entro il quinto giorno di vita. Risultati: nel periodo compreso tra Ottobre 2014 e Ottobre 2015 su 2394 nati, 1721 (71,8%) erano arruolabili nello studio per EG e assenza di patologie associate, di questi 787 (45,7%)venivano esclusi per utilizzo materno di farmaci. Delle 934 famiglie correttamente informate, 368 (39,4%) hanno firmato un consenso informato e sono stati raccolti correttamente un totale di 262 campioni (71%). Conclusioni: In questa prima fase le principali difficoltà sono state riscontrate nella raccolta contestuale di urina e spot di sangue con conseguente elevata perdita di campioni, imputabile principalmente alle difficoltà tecniche di raccolta del campione di urina. Dalla nostra esperienza sono emersi inoltre l’alto consumo di farmaci nell’ultimo trimestre di gravidanza e la buona sensibilità alla partecipazione informata ad un programma di screening ad esclusivo scopo di ricerca. Ricerca in parte finanziata con fondo Progetto PRIN 201

Effect of annealing on structure and superconducting properties in Fe(Se,Te)

Abstract In this paper, the effect of post synthesis annealing treatments on a Fe(Se,Te) polycrystalline material is evaluated and discussed. The samples have been obtained via melting route. The material has been subjected to a high-temperature annealing treatment, carried out for 45 h at 680 °C. The role of the cooling step was investigated comparing samples obtained after a controlled cooling or after quenching in liquid nitrogen. From a morpho-structural point of view, the annealing treatment improves homogeneity, with respect to pristine samples, and influences secondary phase precipitate morphology. Regarding superconducting properties, a key role of the cooling procedure is assessed: controlled cooling leads in fact to a significant improvement of high field behaviour with respect to the melted material, while quenched samples are characterized by a worsening of the superconducting properties. Despite the overall worsening, however, the quenched samples show evidence of the presence of superconducting phases characterized by a remarkably high critical temperature (Tc > 18 K), observed for these materials only in films or under pressure

Effect of oxygen contamination on densification of Fe(Se,Te)

Abstract The optimization of sintering behaviour of iron chalcogenides superconducting materials is mandatory to enhance their critical current density, in order to pursuit their application in the production of superconducting wires. In this context it has been investigated here the effect of oxygen contamination on the material densification, considering the issues related to industrial oxygen-free isolated production lines. Our results show that the densification process is negatively affected by oxygen contamination. However, despite the difference in density, all sintered samples are characterized by similar structural and morphological features, and show comparable electrical and magnetic properties, with low critical current densities (Jc<103 A/cm2). These results suggest that densification is not the key limiting factor in these conditions, and that grain boundary or misorientation factors may play a greater role in limiting the performance of sintered iron chalcogenides superconductors

Effect of 12 years of enzyme replacement therapy on plasma and urine glycosaminoglycans in attenuated Mucopolysaccharidosis I patients

Backgroung To date, only few data are available on the capacity of ERT at standard doses to definitively eliminate pathological glycosaminoglycans (GAGs). We report a characterization of urine and plasma GAGs performed in order to assess the effect of ERT after 12 years in two attenuated MPS I siblings. Case Study or Methods The brother (sibling1) commenced weekly laronidase infusions at a dose of 0.5 mg/kg at the age of 5 months and the sister (sibling 2) at the age of 5 years, shortly after the diagnosis. Urine samples were analyzed by DMB and electrophoretic methods. Plasma GAG disaccharides were evaluated by HPLC. Results Sibling 1. Total urinary GAGs excretion was slightly above the upper normal limits for age during the last 6 years. Urinary GAGs electrophoresis showed the presence of DS and CS with a ratio of about 50/50. Plasma GAGs before ERT were 18.2 μg/ml (nv 5.2 ± 3.01) with a CS/DS ratio of 25/75 (nv 100/0). After 12 years of ERT, plasma GAGs have remained within the normal range for age, with traces of DS. Sibling2. Total urinary GAGs excretion was elevated before ERT and normalized after 4 months of therapy until 8.5 years of age. At the age of 10.5 years GAGs levels increased to 89 μg/creat (nv 37 ± 18) and subsequently normalized. Urinary GAGs were characterized by the presence of DS and HS before ERT and normalized after 4 months of ERT up to the age of 6 years when a ratio of 50/50 of DS/CS was observed. Plasma GAGs at the age of 11.5 years were 2.8 μg/ml (nv 2.7 ± 1.12) with a CS/DS ratio of 98/2 (nv 100/0). Discussion Biochemical observation of these siblings reveals a moderate increase of total urinary GAGs and more notably DS later in childhood. Normal levels of plasmatic GAGs were observed with only traces of DS. No abnormal levels of HS present before ERT were detected in urine and plasma. Based on the present results, we can suppose that the amount of supplied enzyme could contribute to the insufficient GAGs degradation