Estudo da miotonia hereditária em suínos

Abstract

A principal causa de miotonia não distrófica hereditária ocorre devido à mutações no gene CLCN1, codificante para a proteína CLC1 que forma o canal iônico seletivo para o íon cloreto predominante no tecido muscular esquelético. Mutações no gene CLCN1 foram descritas como causadoras de miotomia hereditária em humanos e em várias espécies animais. Não existe descrição de miotonia hereditária na espécie suína. O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização clínica e molecular de uma forma de miotonia hereditária em suínos. A hipótese desse estudo foi que animais com sinais clínicos compatíveis apresentavam a miotonia hereditária. Esses animais foram avaliados sob aspectos clínicos, eletromiográficos, histopatológicos e moleculares. Os sinais clínicos verificados foram hipertrofia e rigidez musculares, miotonia com startle response formação de dimples e fenômeno warm-up evidentes. Não foi constatada distrofia muscular ao exame histopatológico. Ao exame eletromiográfico foram demonstradas descargas miotônicas clássicas com formação de som característico diver bomb. A nível molecular foi verificada a ausência dos nucleotídeos referentes aos éxons 15 e 16 utilizando amostras de cDNA dos animais afetados. No DNA genômico foi encontrada uma grande deleção de 4165pb (g. NC_010460.4 del 6912538_6916702) na região do gene CLCN1. Análises de expressão relativa demonstraram níveis de expressão em tecido muscular de animais wild type para um transcrito associado a miotonia hereditária em homozigotos afetados. Foi realizada modelagem da proteína CLC1 suína a partir da sequência de animais wild type para a deleção. Testes moleculares foram padronizados para serem utilizados como ferramenta diagnóstica dessa enfermidade e também para a orientação dos acasalamentos nesta espécie. Esta é a primeira descrição de uma deleção genômica na região do gene CLCN1 causadora de miotonia hereditária e da expressão de um transcrito alternativo para o gene CLCN1. A caracterização de uma canalopatia de canal de cloro decorrente de uma deleção no genoma nessa espécie animal poderá contribuir para estudos comparativos dessa enfermidade entre várias espécies, inclusive a humana.

The major cause of hereditary non-dystrophic myotonia occurs due to mutations in the CLCN1 gene, coding for the CLC1 protein that forms the ionic channel selective for the predominant chloride ion in skeletal muscle tissue. The resulting hereditary disease is called congenital myotonia in human medicine. Mutations in the CLCN1 gene have been described as causing hereditary myotomy in several animal species, but in the swine species, no mutation in this gene has been described. The objective of this study was to perform the clinical and molecular characterization of hereditary myotonia in swine. The hypothesis of this study was that animals with compatible clinical signs had hereditary myotonia. These animals were evaluated under clinical, electromyographic, histopathological and molecular aspects. The clinical signs verifed were muscular hypertrophy and stifness, myotonia with startle response and formation of dimples. The phenomenon warm-up was evident. No muscular dystrophy was observed at the histopathological examination. Electromyographic examination showed classic myotonic discharges with characteristic sound. At the molecular level, the absence of nucleotides from exons 15 and 16 was verifed using cDNA samples of afected animals. In genomic DNA a large deletion of 4165bp (g NC_010460.4 del 6912538_6916702) was found in the region of the CLCN1 gene. Relative expression analyzes demonstrated expression levels of wild type animals for a transcript associated with hereditary myotonia in afected homozygotes. Molecular tests were standardized to be used as a diagnostic tool for this disease and also for the orientation of mating in this species. This is the frst description of a genomic deletion in the region of the CLCN1 gene that causes hereditary myotonia. Also the expression of an alternative transcript for the CLCN1 gene. The characterization of a chloride channel channelopathy due to a deletion in the genome in this animal species may contribute to the comparative studies of this disease among several species, including human.