DPSPDNT - Dissertações de mestrado
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Browsing DPSPDNT - Dissertações de mestrado by advisor "Dias, Deodália Maria Antunes"
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- Exploring environmental factors and gene-environment interactions in Autism Spectrum Disorder: a pilot studyPublication . Lopes, Ana Leonie Correia Barreto; Vicente, Astrid Moura; Dias, Deodália Maria AntunesAutism Spectrum Disorder (ASD) is a pervasive and clinically heterogeneous neurodevelopmental disorder by deficits in social communication and interactions skills, and repetitive and stereotyped behaviours. It has becomes apparent that ASD has a strong genetics component. However, the level of heritability is still debated: compared to older and smaller studies, results from recent studies estimate a lower heritability percentage (83%), thus leaving a meaningful percentage of the risk that could be explained by environmental factors. Exposure to potentially harmful environmental factors can result in neurodevelopmental issues, due to neurotoxicity. Such environmental factors include endocrine disruptive chemicals like BPA, PBDEs, phthalates, PAHs, pesticides, and heavy metals, which disrupts optimal hormonal function, as well as pharmaceutical drugs which are able to cross physiological barriers and come into contact with the fetus. Moreover, the incorrect metabolization of these xenobiotics due to defective enzymatic activity may be linked to an increased risk of ASD. It has been suggested that individuals carrying polymorphisms that hinder the activity of cytochrome p450 enzymes, responsible for phase I metabolism, as well as UDP-glucuronosyltransferases and glutathione S-transferase enzymes responsible for phase II metabolism, will be more susceptible to potentially toxic chemicals. Therefore, considering the role played by environmental factors, this pilot study aims to investigate and contribute to the understanding of gene-environment interactions in ASD. In order to do this, we explored the usage of the Early Life Exposure Assessment Tool (ELEAT): a questionnaire which indirectly examines child’s exposure to exogenous factors that could be related to ASD from 3 months before conception, during pregnancy, to the first year of the child’s life, by analyzing maternal exposure. We aimed to investigate the type of data that could be obtained from this questionnaire, how it could be treated, and ultimately how it could be related to genetic information obtained from probands. The questionnaire was filled by 20 Portuguese mothers who had been part of a previous study. Additionally, we were able to obtain 14 biological samples from the children whose mothers filled out the questionnaire, who were then screened for various functional polymorphisms in genes known to interact with the environmental factors investigated in ELEAT. Finally, we related probands’ genotype to exposure reported in the ELEAT. Our results suggest that mothers were indeed exposed to some of the environmental factors being studied by the ELEAT in these critical periods of neurodevelopment. Additionally, genotyping results showed that this group of probands did carry a number of the polymorphisms being investigated in this pilot study, which could make them more susceptible to certain xenobiotics. When we merged probands’ genotype to reported exposure, we concluded that probands may have been exposed to the chemicals they were sensitive to during neurodevelopment. Most of the variants investigated in this study have not been yet related to ASD, but have the potential to indirectly contribute to the disorder’s onset. Our results demonstrate that meaningful results can be obtained from combining the ELEAT with genetic information. Seeing as the general population is somewhat regularly exposed to some levels of these chemicals, genetic factors play a crucial role in increasing susceptibility and thus leading to negative consequences such as increased ASD risk. This pilot study is an important step for future studies that intend to use the ELEAT to identify environmental risk factors for ASD. These should include a large population sample, and an equal number of controls, in order to obtain statistical power when calculating the multiplicative effect of given environmental exposures with genetic liability. In conclusion, the ELEAT could play a vital role in the understanding of geneenvironment interactions, and the development of preventive strategies for autism.
- Genética molecular das Perturbações do Espectro do Autismo: Análise de variantes estruturaisPublication . Isabel Neto Coelho, Joana; Vicente, Astrid Moura; Dias, Deodália Maria AntunesAs Perturbações do Espectro do Autismo (PEA) são um grupo de doenças com uma forte etiologia genética que afectam o neurodesenvolvimento, caracterizando-se por dificuldades na interação social e comunicação e comportamentos repetitivos e estereotipados, sendo o seu diagnóstico baseado nos critérios presentes nos manuais de diagnóstico, como o DSM-V (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders). AS PEA tem uma elevada prevalência, o que torna importante o seu estudo genético, tendo já sido executados estudos em gémeos e famílias, análises citogenéticas, estudos de Linkage e de Associação, sequenciação de genes candidatos e do exoma e análise de variantes estruturais (Copy Number Variants, CNV). O principal objetivo deste trabalho foi a identificação de CNV patogénicos e loci de suscetibilidade para o autismo. Para isso, foram analisados os CNV identificados no rastreio genómico efetuado pelo Autism Genome Project (AGP), sendo realizada a validação de alguns dos CNV e identificados os seus pontos de quebra, sendo analisados os genes candidatos presentes e estabelecida uma relação entre o fenótipo clinico das crianças e os genes duplicados ou deletados. Nos CNV que se concluiu serem herdados foi, também, analisado o padrão de transmissão dos CNV herdados e feita uma correlação do seu conteúdo génico com traços autistas dos familiares. Foram ainda estudados os potenciais mecanismos que poderão estar na base do fenótipo de autismo. No decorrer do estudo, foram inicialmente escolhidos os CNV com base no seu tamanho e conteúdo génico, presentes nos cromossomas 3p22.1-22.2, 9q31.1, 11q14.3, 16p13.11-13.12 e 20p13. Para validar estes CNV, foi usada a técnica de PCR quantitativo em tempo real (Quantitative Real Time PCR, qPCR), sendo validadas duas duplicações, uma presente na zona 3p22.1-22.2, como sendo herdada do pai e outra na zona 20p13, que se verificou ser herdada da mãe. Foram ainda validadas as deleções existentes na banda 9q31.1, como sendo de novo e na banda 16p13.11-13.12, herdada numa das crianças e de novo noutra. A deleção na banda 11q14.3 revelou ser um falso positivo em dois indivíduos. Os pontos de quebra foram identificados nos CNV presentes nas regiões 9q31.1 e 20p13, com recurso a técnica de PCR de cadeia longa (Long Range PCR, LR-PCR). Alem disso, foi realizado um rastreio populacional da duplicação na região cromossómica 9q21.13, em 104 casos de autismo e 265 controlos e foi identificado um novo caso com esta duplicação, tendo sido sequenciados os seus pontos de quebra. Na análise do fenótipo clinico e da história familiar de cada criança com estes CNV, observou-se uma grande hetrogeneidade clinica das PEA, a nível da presença de deficiência mental e dos atrasos do desenvolvimento motor e da linguagem e, alguns deles, tinham uma história familiar de doenças psiquiátricas ou atrasos cognitivos. Depois da análise do padrão de transmissão dos CNV nas famílias em que este era herdado, pode-se concluir que ocorria uma co-segregação com traços autistas ou psicopatologias no individuo que transmite o CNV, em duas das famílias estudadas. Foi ainda realizada uma relação dos fenótipos das crianças com os genes afetados pelos CNV, concluindo-se que a maioria deles continha genes relacionados com o mecanismo de transmissão sináptica ou apresentavam funções importantes relacionadas com o desenvolvimento e plasticidade neuronais, como os genes ANXA1, SCN11A, MOBP, SLC44A1, GRIN3A, NDE1, NTNA1, PDYN, SIRPA. Futuramente e importante identificar um maior número de genes associados as PEA e os mecanismos moleculares envolvidos nesta patologia, o que será possível com o desenvolvimento das técnicas de sequenciação, que permitem identificar mutações genéticas significativas o autismo. Isto poderá permitir a descoberta de novos alvos terapêuticos, bem como o desenvolvimento de um teste genético para o diagnóstico molecular de autismo.