MALATTIE DEL NEUROSVILUPPO
TECNICHE MOLECOLARI IN GENETICA MEDICA
RELATORI
IGIENISTI DENTALI:
GUERRA EGIDIO
CASERTA ANGELO
SOLOMITA SALVATORE
GENI RESPONSABILI DELLA
MICROCEFALIA
BONCINELLI
SIMEONI
EMx1
EMx2
TAPPE EVOLUTIVE
OTx1
OTx2
ESSENZIALI DEL
CERVELLO
EMX2
SCHIZENCEFALIA
LISSENCEFALIA
-
SINDROME DI WILLIAMS
(MICROCEFALIA)
 SINDROME DI WILLIAMS : INTRODUZIONE ALLA
MALATTIA
 EZIOPATOGENESI DELLA SW
 STUDI DELLA SW EFFETTUATI SU TOPI DA
LABORATORIO
 TECNICHE DI LABORATORIO
 CONCLUSIONI
SW:INTRODUZIONE ALLA MALATTIA
 ASPETTI FISIOLOGICI
 ASPETTI SOMATICI
 ASPETTI PSICOLOGICI
ASPETTI FISIOLOGICI
APPARATO MUSCOLOSCHELETRICO A livello dell'apparato muscoloscheletrico, è presente iperlassità articolare, verosimilmente correlata ad un
"effetto di dose" dell'elastina, che può agire da concausa del ritardo della
deambulazione
DIFETTO DI ACCRESCIMENTO Il difetto nella crescita stabilizza
l'altezza finale dell'adulto a circa 165 cm (corrispondente o inferiore al terzo
percentile
CARDIOPATIE Le principali malformazioni comprendono la stenosi
sopravalvolare dell'aorta (presente nel 75% dei casi), la stenosi dei rami polmonari
periferici (50%), la stenosi sottovalvolare dell'aorta, la valvola aortica bicuspide, la
stenosi dei vasi epiaortici, la coartazione dell'aorta, il prolasso della mitrale (10%).
ASPETTI SOMATICI

I segni clinici principali riguardano le
alterazioni dei lineamenti del viso
(dismorfismi), la patologia cardiovascolare, il
ritardo di crescita e delle acquisizioni, che si
associa ad un profilo cognitivo caratteristico.

Le caratteristiche principali del viso sono
l'epicanto (presenza di una plica cutanea
che si estende tra la palpebra superiore ed
inferiore a livello della commessura
palpebrale interna), l'ipotelorismo (ridotta
distanza interpupillare), lo strabismo o
l'esotropia , la cosiddetta "pienezza della
regione periorbitale", che si associa alla
ristrettezza delle rime palpebrali, la
riduzione del numero delle sopracciglia,
Aspetti somatici
 l'aspetto
"a
stella" dell'iride.
Numerosi
pazienti
presentano
errori di
rifrazione.
Aspetti psicologici

Sviluppo psicomotorio:Il ritardo delle acquisizioni,
in particolare le alterazioni dello sviluppo cognitivo e
motorio, peraltro variabili, sono parte del quadro della
SW. Nei primi anni di vita si possono manifestare
problemi nell'equilibrio, nella coordinazione dei
movimenti e nell'orientamento spaziale I bambini
sono caratteristicamente iperattivi; tuttavia questo
sintomo tende a regredire con l'età.

SVILUPPO COGNITIVO, COMUNICATIVO E
DEL LINGUAGGIO Lo sviluppo cognitivo è
caratterizzato da ritardo variabile, di solito mediograve. La persona con SW ha capacità
d'apprendimento, se è trattata con interventi educativi,
cognitivi e linguistici. La memoria è buona,
soprattutto per i volti e per i suoni, ma la
concentrazione è scarsa e richiede un controllo
specifico.
Eziopatogenesi della sw

La malattia è dovuta alla
mancanza o DELEZIONE di un
segmento del cromosoma 7. Nei
casi non familiari (la maggior
parte dei casi sono sporadici) la
mutazione può originare sia nel
gamete femminile che maschile.
La delezione origina da un errato
appaiamento tra sequenze
ripetute che fiancheggiano il
segmento comunemente deleto.
La regione comunemente deleta è
di circa 1,5 megabasi (1,5 milioni
di basi). Circa l'1% dei pazienti
presenta una delezione atipica
inferiore a 1,5 megabasi.
Eziopatogenesi della sw

la maggior parte dei soggetti con
SW origina dalla delezione di un
ampio segmento di DNA,
localizzato nella parte prossimale
del braccio lungo del cromosoma 7,
mentre in circa il 5% dei casi il
segmento critico non è deleto, ma è
invertito sul cromosoma,
producendo un analogo effetto a
livello funzionale. Entrambe le
mutazioni (delezione/inversione)
sono favorite dalla presenza di
sequenze identiche di DNA che
fiancheggiano la regione
comunemente deleta, a seguito di un
alterato appaiamento
BIOTECNOLOGIA PER LA
DIAGNOSI MOLECOLARE
Analisi a bassa risoluzione
– Analisi cromosomica (del cariotipo)
– RFLP (restriction fragment length polymorphisms)
– Southern blotting - DNA
– Northern blotting - RNA
– Western blotting - proteine
– PCR (polymerase chain reaction) – amplificazione
del DNA
Analisi ad alta risoluzione
– RFLP
– DNA Sequencing - determinazione dei nucleotidi
– PCR – amplificazione del DNA
Tecniche di laboratorio
 Il
Southern e Northern Blot
 DNA chip
 Elettroforesi
 Pcr
Southern blot
Dal nome “South” del suo inventore la tecnica che permette di identificare dopo
una elettroforesi, mediante una sonda, qual'è il frammento di DNA di nostro
interesse tra quelli che hanno corso su gel.
Per far si che il DNA sia a singolo filamento si immerge il gel in una soluzione
denaturante di NaOH
Northern blot
È una tecnica simile al Southern blot, ma diffrentemente da
questa serve ad indentificare ,dopo elettroforesi,il frammento di
RNA
PCR
(Polymerase Chain Reaction)
La PCR è una tecnica che prevede
l’amplificazione di una sequenza di
DNA di cui si conoscono gli
estremi.
La PCR avviene in una serie di
cicli composti da tre fasi:
-1. Denaturazione al calore di uno
stampo di DNA che deve essere
copiato (94 – 99 °C)
2. Appaiamento (annealing) di
coppie di oligo, (30 – 65 °C)
3. Estensione da parte di DNApol
termoresistente a partire dai primer.
(65 – 72 °C)
ELETTROFORESI
Tecnica mediante la quale molecole dotate di una
diversa carica elettrica (come proteine o acidi nucleici)
vengono separate mediante un campo elettrico
all'interno di una matrice inerte porosa (ad esempio,
poliacrilamide o agarosio).
Chip a DNA
Il Chip a DNA (prodotto dalla
Affymetrix) è un supporto di vetro di
1,28 cm^2 in cui vengono
direttamente sintetizzati gli
oligonucleotidi sonda; il supporto è
suddiviso in molte aree, ognuna di
0,005 cm^2, contenenti 10^7
oligonucleotidi identici lunghi 20
basi che costituiscono una parte della
sonda per identificare un determinato
gene.
MUTAZIONI IN ARFGEF2
STUDIO DELLA MICROCEFALIA NEL TOPO
MUTAZIONI DEL GENE ADP-RIBOSILATION
SUL CROMOSOMA 20
ARRESTO DELLA MIGRAZIONE NEURONALE
DI NEURONI CORTICALI E CEREBRALI
HETEROTOPIA
PERIVENTRICOLARE
IL GENE CANDIDATO
ANALISI MOLECOLARE SU 2
FAMIGLIE DI TOPI
MUTAZIONE DELEZIONE IN ARFGEF2
IN OGNI ALBERO GENETICO
MODIFICAZIONI DEL GOLGI
IN CELLULE NEURONALI
NESSUNA MIGRAZIONE
RELAZIONI DI ARFGEF2 CON I
NEURONI UMANI
LE MUTAZIONI SUL CROMOSOMA 20 UMANO
NELL’UOMO COME NEL TOPO
LA MICROCEFALIA E I FATTORI GENETICI
SONO CORRELATI