Diagnóstico y tamizaje del retardo mental hereditario más común, situación en Costa Rica

El síndrome del cromosoma X frágil (FRAXA) es la segunda causa genética de retardo mental y la forma más frecuente de retardo mental hereditario. FRAXA es causante de discapacidades que van desde grados variables de problemas de aprendizaje hasta retardo mental. Con frecuencia se asocian retrasos severos en el lenguaje, problemas de conducta, comportamiento semejante al autista, testículos agrandados, orejas grandes o prominentes, hiperactividad, retraso en el desarrollo motor y deficiente integración sensorial. Se hace un resumen del conocimiento actual de esta patología y del trabajo de los autores. Se tocan temas como el producto génico, los métodos de diagnóstico, el cuadro clínico, la epidemiología, la prevención, el tratamiento, el tamizaje y la situación en Costa Rica.Fragile X syndrome (FRAXA) is the most common type of hereditary mental retardation, and the second commonest with genetic origin. The range of affection in FRAXA includes from learning problems to mental retardation. The syndrome includes speech and language deficits, abnormal behaviours, including autistic features, macro orchidism, prominent ears, hyperactivity, sensorial integration and motor impairments. Actual data and the authors own work is reviewed. Topics approached are the gene product, diagnostic methodology, clinical picture, epidemiology, prevention, screening and the actual situation in Costa Rica regarding this pathology.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Reduced current density and surface expression of a CLCN1 mutation causing dominant or recessive myotonia in Costa Rica

Mutations in CLCN1 coding for the muscle ClC-1 Cl- channel lead to dominant (Thomsen's disease) of recessive (Becker's disease) myotonia. Here we characterized several CLCN1 mutations identified in Costa Rica myotonia patients: Q412P (Morales 2008. RevBiolTrop 56:1), R105C, Q154R, and F167L (R105C and F167L have been described earlier in German families (Meyer-Kleine 1995. AmJHumGenet57:1325, Zhang 2000. Neurology54:937). In different families, the Q412P mutation was found to be inherited both in recessive and dominant fashion. We studied the Cl- currents generated by these mutants in Xenopus oocytes using electrophysiological techniques, and for the Q412P mutant also surface membrane expression. Assaying for fast and common gating properties and single channel conductance, we found that none of the mutations exhibited significant alterations of gating parameters or conductance. In fact, mutations R105C, Q154R, and F167L were indistinguishable from WT ClC-1 (in agreement with earlier studies for R105C and F167L (Desaphy 2013, ExpNeurol 248:530). However, mutation Q412P displayed a dramatically reduced current density and a reduced surface expression. However, mimicking the heterozygous status of patients by co-injecting WT and mutant RNA in a 1:1 ratio did not reveal a significant reduction of current density compared to the injection of the half amount of WT. Our results indicate that Q412P does not exert a dominant negative effect on WT and that the pathophysiology of the R105C, Q154R, and F167L mutations is not due to reduced open probability or single channel current, but that these mutations must affect mechanisms that are not well reproduced in a non-skeletal muscle expression systems. The lack of dominance of Q412P might be due to early protein degradation (before being able to interact with WT subunits) or to a silent phenotype in WT/Q412P heteromers.Telethon Italy (grant GGP 12008 to M.P.), the Jepa Limmatfoundation, the Compagnia San Paolo (M.P.); SAF2012-31486, 2012 SGR719 and ICREA Academia Prize (RE)Universidad de Costa Rica/[742-B4-318]/UCR/Costa RicaConsejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas/[]/CONICIT/Costa RicaMinisterio de Ciencia, Innovación, Tecnología y Telecomunicaciones/[]/MICITT/Costa RicaTelethon Italia/[GGP 12008]/ItaliaJepa-Limmat Foundation/[]//ItaliaCompagnia di San Paolo/[]//ItaliaCompagnia di San Paolo/[SAF2012-31486]//ItaliaCompagnia di San Paolo/[2012 SGR719]//ItaliaICREA Acadèmia Prize/[]/EspañaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Salud::Facultad de Medicin

Longitudinal increases in somatic mosaicism of the expanded CTG repeat in myotonic dystrophy type 1 are associated with variation in age-at-onset

In myotonic dystrophy type 1 (DM1), somatic mosaicism of the (CTG)n repeat expansion is age-dependent, tissue-specific and expansion-biased. These features contribute toward variation in disease severity and confound genotype-to-phenotype analyses. To investigate how the (CTG)n repeat expansion changes over time, we collected three longitudinal blood DNA samples separated by 8–15 years and used small pool and single-molecule PCR in 43 DM1 patients. We used the lower boundary of the allele length distribution as the best estimate for the inherited progenitor allele length (ePAL), which is itself the best predictor of disease severity. Although in most patients the lower boundary of the allele length distribution was conserved over time, in many this estimate also increased with age, suggesting samples for research studies and clinical trials should be obtained as early as possible. As expected, the modal allele length increased over time, driven primarily by ePAL, age-at-sampling and the time interval. As expected, small expansions <100 repeats did not expand as rapidly as larger alleles. However, the rate of expansion of very large alleles was not obviously proportionally higher. This may, at least in part, be a result of the allele length-dependent increase in large contractions that we also observed. We also determined that individual-specific variation in the increase of modal allele length over time not accounted for by ePAL, age-at-sampling and time was inversely associated with individual-specific variation in age-at-onset not accounted for by ePAL, further highlighting somatic expansion as a therapeutic target in DM1.Muscular Dystrophy Association/[MDA200568]/MDA/Estados UnidosMinisterio de Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones/[]/MICITT/Costa RicaConsejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas/[]/CONICIT/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Coping with unpredictability: Dopaminergic and neurotrophic responses to omission of expected reward in Atlantic salmon (Salmo salar L.).

Comparative studies are imperative for understanding the evolution of adaptive neurobiological processes such as neural plasticity, cognition, and emotion. Previously we have reported that prolonged omission of expected rewards (OER, or 'frustrative nonreward') causes increased aggression in Atlantic salmon (Salmo salar). Here we report changes in brain monoaminergic activity and relative abundance of brain derived neurotrophic factor (BDNF) and dopamine receptor mRNA transcripts in the same paradigm. Groups of fish were initially conditioned to associate a flashing light with feeding. Subsequently, the expected food reward was delayed for 30 minutes during two out of three meals per day in the OER treatment, while the previously established routine was maintained in control groups. After 8 days there was no effect of OER on baseline brain stem serotonin (5-HT) or dopamine (DA) activity. Subsequent exposure to acute confinement stress led to increased plasma cortisol and elevated turnover of brain stem DA and 5-HT in all animals. The DA response was potentiated and DA receptor 1 (D1) mRNA abundance was reduced in the OER-exposed fish, indicating a sensitization of the DA system. In addition OER suppressed abundance of BDNF in the telencephalon of non-stressed fish. Regardless of OER treatment, a strong positive correlation between BDNF and D1 mRNA abundance was seen in non-stressed fish. This correlation was disrupted by acute stress, and replaced by a negative correlation between BDNF abundance and plasma cortisol concentration. These observations indicate a conserved link between DA, neurotrophin regulation, and corticosteroid-signaling pathways. The results also emphasize how fish models can be important tools in the study of neural plasticity and responsiveness to environmental unpredictability

Tamizaje del síndrome del cromosoma X frágil en poblaciones seleccionadas

Introducción. El síndrome del cromosoma X frágil es la causa más frecuente de discapacidad intelectual hereditaria. La mutación causante de la enfermedad ocurre en el gen FMR1 y consiste en la expansión del número de repeticiones del trinucleótido CGG en la región 5’ no traducida. Las personas afectadas tienen más de 200 repeticiones y el promotor del gen se encuentra metilado, lo que ocasiona la ausencia de la proteína FMRP, causante del fenotipo. Al no existir un tratamiento correctivo, el tamizaje en cascada de poblaciones seleccionadas es uno de los métodos más eficientes para prevenir la recurrencia de la enfermedad. Objetivo. Utilizar el tamizaje inmunohistoquímico de la proteína FMRP, en raíces de cabello y en linfocitos de sangre periférica, en niños, niñas y adolescentes con alguna deficiencia cognitiva o trastornos de conducta, para determinar la presencia del síndrome en sus familias y brindarles asesoramiento genético adecuado y oportuno. Pacientes y métodos. La población consistió de 118 estudiantes en escuelas de enseñanza especial o de pacientes referidos desde la consulta médica. Se determinó el porcentaje de expresión de FMRP en raíces de cabello y linfocitos de sangre. Aquellos que resultaron positivos por cribado fueron sometidos a los ensayos moleculares confirmatorios. Resultados. No se encontraron personas con la mutación completa, lo que hace pensar que en nuestro país el síndrome tiene una baja prevalencia en este tipo de poblaciones. Conclusión. La técnica inmunohistoquímica para la detección de la FMRP, es un método relativamente sencillo, rápido, fiable y barato, por lo que es ideal para el tamizaje de poblaciones.Vicerrectoría de Investigación, Universidad de Costa Rica Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA)UCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ciencias Básicas::Maestría Académica en Biología con énfasis en Genética y Biología Molecula

Ultra-processed and highly palatable foods on the development of obesity

Introducción: la obesidad es un rasgo multifactorial determinado por la interacción de factores biológicos, ambientales, psicosociales y político-socioeconómicos. Propósito: el objetivo de esta revisión descriptiva-exploratoria es discutir el papel del consumo de alimentos altamente procesados y de alta palatabilidad (APAP) en la epidemia de la obesidad, así como presentar algunas propuestas para disminuir su ingesta. Argumentos para la discusión: los APAP se caracterizan por ser energéticamente densos, ricos en grasas y azúcares. En su formulación se utiliza una gran cantidad de aditivos industriales para potenciar su sabor, vida útil y la estabilidad de sus componentes. Suelen contener sustancias químicas conocidas como disruptores endocrinos (EDC) que se transfieren de los empaques al alimento, como el bisfenol A y los ftalatos, y afectan distintas vías de señalización hormonal, promoviendo alteraciones en el metabolismo del tejido adiposo y otros sistemas endocrinos. El sobreconsumo de APAP induce a cambios neuroplásticos en el sistema de recompensa y esto aumenta, a la vez, el número de porciones, con la subsecuente acumulación de grasa corporal; además, dicho abuso causa desbalances en la composición del microbioma intestinal (disbiosis) asociados al desarrollo de obesidad. Conclusiones: el sobreconsumo de APAP incrementa el riesgo de obesidad y enfermedades crónicas no transmisibles, máxime si se inicia a edades tempranas. Para contrarrestar esta problemática, se plantea cambiar la estructura de la canasta básica, regular la venta dentro y alrededor de centros educativos, crear mayores impuestos y fortalecer la investigación en obesidad, APAP y EDC.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Immunohistochemical Screening for Fragile X Syndrome in a Population of Costa Rican Children and Adolescents

Objetivo: El síndrome del cromosoma X frágil es la causa más frecuente de retraso mental hereditario. Al no existir un tratamiento correctivo, el tamizaje en cascada de poblaciones seleccionadas, mediante la detección de la proteína FMRP, es uno de los métodos más efi cientes para prevenir la recurrencia de la enfermedad. Métodos: La población consistió de 118 estudiantes en escuelas de enseñanza especial o de pacientes referidos desde la consulta médica. Se determinó el porcentaje de expresión de FMRP en raíces de cabello y linfocitos de sangre periférica. Aquellos que resultaron positivos por cribado fueron sometidos a los ensayos moleculares confi rmatorios. Conclusión: La técnica inmunohistoquímica para la detección de la FMRP, es un método relativamente sencillo, rápido, fi able y de bajo costo, por lo que es ideal para el cribado de poblaciones.Aim: Fragile X Syndrome (FXS) is the most common form of inherited mental retardation. Since it has no treatment, the screening of selected populations by FMRP detection is one of the most effi cient preventive methods of the disorder. Methods: The population consisted of 118 students attending special schools or referred by medical consultation. The percentage of FMRP expression was determined in hair roots and lymphocytes. All subjects who screen positive or borderline, were submitted to the molecular tests to determine the number of CGG repeats. Results: We found no carriers of the full mutation by immunohistochemistry or molecular techniques. Conclusion: The immunohistochemistry detection of FMRP is a low cost, reliable, fast, and simple technique, ideal for the screening of large populations.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Genotoxicity of three pesticides used in Costa Rican banana plantations

artículo -- Universidad de Costa Rica. Instituto de Investigaciones en Salud, 2004Se evaluó la genotoxicidad in vitro de los fungicidas imazalil y tiabendazol y del insecticida clorpirifos, formulaciones empleadas en las bananeras costarricenses, utilizando la técnica de electroforesis de células únicas (ensayo cometa). El ensayo cometa es una técnica simple, rápida y de bajo costo para la cuantificación de daños en el ADN, en términos de rupturas y sitios álcalilábiles, en la hebra simple del ADN de células individuales. Se expusieron linfocitos humanos a concentraciones de 0, 25, 50, 75 y 100 µg/ml de los plaguicidas, por 30 min a 37°C. Las células fueron embebidas en agarosa, se provocó la lisis de sus membranas citoplasmáticas y se sometieron a electroforesis alcalina durante 20 min a 25V. Por último, las preparaciones se neutralizaron y se deshidrataron, para el posterior teñido de las láminas con el fluorocromo y la visualización de los cometas en el microscopio de epifluorescencia. El clorpirifos y el imazalil inducen daños significativos en la hebra sencilla del ADN en forma dependiente de la concentración, siendo el clorpirifos el mayor inductor de rupturas en el material genético. Estos resultados indican que ambos se comportan como compuestos genotóxicos in vitro. El fungicida tiabendazol mostró resultados negativos en las concentraciones empleadas.The in vitro genotoxicity of imazalil and thiabendazole fungicides and the insecticide chlorpyrifos, compounds used in Costa Rican banana plantations, was evaluated with the single-cell gel electrophoresis technique (comet assay). The comet assay is a simple, rapid and low cost technique for quantification of DNA damage. This assay detects DNA single- strand breaks and alkali-labile sites in individual cells. The effects were analyzed by using human lymphocytes exposed to doses of 0, 25, 50, 75 and 100 µg/ml of each pesticide for 30 min at 37°C. The cells were embedded in agarose, lysed, subjected to alkaline electrophoresis (pH> 13) for 20 min at 25V, neutralized and dehydrated to be stained with a fluorescent dye and later comets visualization with the epifluorescence microscope. Chlorpyrifos and imazalil induced significant DNA damage in a dose-dependent manner. Chlorpyrifos was the major inductor of DNA breaks. These results indicate that both are genotoxic compounds in vitro. Thiabendazole fungicide did not induced DNA damage using the comet assay for all concentrations tested.Universidad de Costa Rica. Instituto de Investigaciones en SaludUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA

Tamizaje mediante inmunohistoquímica del síndrome del cromosoma X frágil en unapoblación de niños y adolescentes costarricenses

Objetivo: El síndrome del cromosoma X frágil es la causa más frecuente de retraso mental hereditario. Al no existir un tratamiento correctivo, el tamizaje en cascada de poblaciones seleccionadas, mediante la detección de la proteína FMRP, es uno de los métodos más eficientes para prevenir la recurrencia de la enfermedad. Métodos: La población consistió de 118 estudiantes en escuelas de enseñanza especial o de pacientes referidos desde la consulta médica. Se determinó el porcentaje de expresión de FMRP en raíces de cabello y linfocitos de sangre periférica. Aquellos que resultaron positivos por cribado fueron sometidos a los ensayos moleculares confirmatorios. Conclusión: La técnica inmunohistoquímica para la detección de la FMRP, es un método relativamente sencillo, rápido, fiable y de bajo costo, por lo que es ideal para el cribado de poblaciones

Modelo preclínico de obesidad basado en alimentos altamente procesados y de alta palatabilidad

Introducción: el alarmante incremento de la obesidad en todo el mundo y en Costa Rica responde principalmente a modificaciones en la composición de la dieta habitual de las personas. La presente investigación tuvo como objetivo implementar un protocolo de alimentación formulado a partir de alimentos altamente procesados y de alta palatabilidad (APAP) consumidos por la población costarricense para, luego, evaluar sus efectos en la conducta alimentaria y en parámetros biométricos y bioquímicos. Metodología: ratas adultas macho Wistar se asignaron a dos grupos. Al primero se le administró alimento estándar para roedores (grupo DC) y al segundo, alimentos APAP (grupo APAP), durante ocho semanas. Resultados: a lo largo de ese periodo, los animales expuestos a los APAP exhibieron mayor ingesta de alimento y energía, caracterizada por un alto consumo de grasas y uno menor de proteínas y fibra; además, mostraron un incremento significativo en los diversos parámetros de obesidad (e. g., peso corporal y ganancia de peso, índice de Lee y adiposidad central) y niveles descriptivamente superiores de glucosa y triglicéridos en sangre, pero notablemente menores de colesterol total. Conclusiones: los resultados indican que una dieta basada en los alimentos APAP de consumo frecuente en la población costarricense es capaz de inducir hiperfagia y obesidad. Así, este modelo constituye una herramienta prometedora para ahondar en el estudio de las factores neurobiológicos y metabólicos relacionados con la obesidad por el sobreconsumo de alimentos APAP.Universidad de Costa Rica/[742-B5-A30]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto de Investigaciones en Salud (INISA