Zespół digeorge’a (delecja 22q11)
Patofizjologia i mechanizm
Zespół DiGeorge’a (delecja 22q11.2) jest najczęstszym zespołem mikrodelecji chromosomowej, występującym z częstością 1:2000-4000 żywych urodzeń. Delecja obejmuje około 3 Mb regionu chromosomu 22q11.2, zawierającego 30-40 genów, w tym kluczowy gen TBX1, którego haploinsuficjencja odpowiada za większość charakterystycznych wad serca (conotruncal defects), hipoplazję grasicy oraz niedoczynność przytarczyc prowadzącą do hipokalcemii. Występują również zaburzenia immunologiczne (limfopenia T u 67-80% pacjentów, w tym 0,5-1% z kompletnym brakiem grasicy i SCID), endokrynologiczne (hipokalcemia, niedobór hormonu wzrostu, zaburzenia tarczycy) oraz neurozwojowe i psychiatryczne (schizofrenia, ASD, ADHD). Patogeneza obejmuje zaburzenia rozwojowe łuków i kieszonek gardłowych, wpływ haploinsuficjencji TBX1 na rozwój mezodermy gardłowo-sercowej oraz złożone interakcje genów 22q11.2 wpływające na morfogenezę, neurogenezę i synaptogenezę, z udziałem stresu oksydacyjnego i neurozapalenia.
- Wprowadzenie do Zespołu DiGeorge’a
- Molekularne podłoże mikrodelecji 22q11.2
- Patogeneza zaburzeń rozwojowych w zespole DiGeorge’a
- Zaburzenia rozwoju struktur embryonalnych
- Mechanizm zaburzeń immunologicznych
- Patogeneza wad serca
- Patogeneza zaburzeń endokrynologicznych
- Patogeneza zaburzeń neurozwojowych i psychicznych
- Mechanizmy zaburzeń neurozwojowych
- Rola stresu oksydacyjnego i neurozapalenia
- Związek z chorobą Parkinsona
- Interakcje między szlakami molekularnymi
- Modele zwierzęce w badaniach zespołu DiGeorge’a
- Podsumowanie mechanizmów patogenetycznych
Wprowadzenie do Zespołu DiGeorge’a
Zespół DiGeorge’a (delecja 22q11), znany również jako zespół delecji 22q11.2 (22q11.2DS), jest najczęstszym zespołem mikrodelecji chromosomowej u ludzi. Charakteryzuje się usunięciem fragmentu chromosomu 22 w regionie q11.2. Szacuje się, że występuje z częstością 1 na 2000-4000 żywych urodzeń, co czyni go jednym z najczęstszych zespołów wad wrodzonych12. Mikrodelecja typowo obejmuje 30-40 genów w środkowej części chromosomu 22, które są istotne dla prawidłowego rozwoju wielu układów organizmu, w tym układu sercowo-naczyniowego, immunologicznego, endokrynnego oraz struktur czaszkowo-twarzowych34.
Objawy zespołu DiGeorge’a mogą być bardzo zróżnicowane i obejmować wady serca (zwłaszcza wady stożka i pnia tętniczego), hipokalcemię wynikającą z niedorozwoju przytarczyc, niedobory odporności związane z hipoplazją lub aplazją grasicy, charakterystyczne rysy twarzy, wady podniebienia, opóźnienie rozwoju oraz zaburzenia psychiczne56. Klasyczną triadą objawów w zespole DiGeorge’a jest współwystępowanie wad serca typu conotruncal, hipoplastycznej grasicy oraz hipokalcemii7.
Molekularne podłoże mikrodelecji 22q11.2
Region chromosomu 22q11.2 charakteryzuje się obecnością sekwencji o niskiej liczbie powtórzeń (low-copy repeats, LCR), które czynią ten obszar szczególnie podatnym na rearanżacje8. Mikrodelecja 22q11.2 obejmuje zazwyczaj około 3 milionów par zasad (Mb) i zawiera 30-40 genów. Delecja ta występuje najczęściej w wyniku nierównej wymiany mejotycznej (non-allelic homologous recombination, NAHR) między sekwencjami LCR podczas spermatogenezy lub oogenezy910.
Około 90% przypadków zespołu DiGeorge’a powstaje w wyniku nowej mutacji podczas wczesnego rozwoju zarodkowego, natomiast w 10% przypadków delecja jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący311. Region 22q11.2 jest co najmniej 10 razy bardziej niestabilny niż inne regiony genomu związane z ludzkimi zespołami delecji chromosomowych, co tłumaczy wysoką częstość występowania tego zespołu12.
Najczęstsza delecja, występująca u około 85% pacjentów, ma wielkość 3 Mb, rozciąga się od klastera LCR A do D i obejmuje około 40 genów i 4 mikroRNA10. U około 15% pacjentów delecja jest mniejsza i zagnieżdżona w obrębie krytycznego regionu DiGeorge’a o wielkości 3 Mb9.
Rola genu TBX1
Wśród genów w regionie 22q11.2 szczególnie istotny dla patogenezy zespołu DiGeorge’a jest gen TBX1 (T-box transcription factor TBX1), kodujący czynnik transkrypcyjny z rodziny T-box73. Haploinsuficjencja genu TBX1 jest uważana za główną przyczynę wielu charakterystycznych objawów zespołu, w tym wad serca, anomalii podniebienia i charakterystycznych cech dysmorficznych twarzy13.
Gen TBX1 odgrywa kluczową rolę w rozwoju łuków gardłowych i kieszonek gardłowych, które są odpowiedzialne za powstawanie struktur twarzy, szyi (przytarczyc i grasicy) oraz górnej części klatki piersiowej8. Badania na modelach mysich wykazały, że delecja genu Tbx1 prowadzi do wad podobnych do obserwowanych u ludzi, głównie wpływając na rozwój wielkich tętnic i grasicy3.
Rola genu TBX1 w prawidłowym formowaniu i przebudowie łuków aorty została szeroko zbadana na różnych modelach mysich, co sugeruje kluczową rolę tego genu w rozwoju układu sercowo-naczyniowego i fenotypie zespołu DiGeorge’a3. Badania wykazały, że wpływ mutacji genu Tbx1 na rozwój grasicy jest determinowany momentem delecji14.
Inne istotne geny
Oprócz genu TBX1, w regionie delecji 22q11.2 zidentyfikowano szereg innych genów, które mogą przyczyniać się do różnorodnych objawów zespołu15. Należą do nich:
- DGCR8 – haploinsuficjencja tego genu została powiązana z nieprawidłową regulacją mikroRNA miR-338 i fenotypami delecji 22q11.23
- COMT (katecholo-O-metylotransferaza) – brak jednej kopii tego genu może przyczyniać się do zwiększonego ryzyka zaburzeń behawioralnych i chorób psychicznych1316
- TANGO2 – mutacje w tym genie mogą powodować defekty w utlenianiu mitochondrialnym, zwiększony stres siateczki śródplazmatycznej i zmniejszenie gęstości objętościowej aparatu Golgiego3
- UFD1L – homolog wysoko konserwowanego genu drożdży zaangażowanego w degradację ubikwitynowanych białek10
- HIRA – korepresor transkrypcyjny zależnej od cyklu komórkowego transkrypcji genów histonowych10
- TXNRD2 – gen związany z metabolizmem mitochondrialnym, może prowadzić do zwiększonej produkcji reaktywnych form tlenu i zmniejszenia obrony antyoksydacyjnej17
Badania na modelach mysich wykazały, że obniżona ekspresja wielu genów z regionu 22q11.2 może modyfikować początkowy wzór przodomózgowia, następnie neurogenezę korową i migrację, a także mitochondrialne wsparcie zależnego od aktywności tworzenia i eliminacji synaps we wczesnym mózgu postnatalnym18.
Patogeneza zaburzeń rozwojowych w zespole DiGeorge’a
Zespół DiGeorge’a charakteryzuje się zaburzeniami w rozwoju struktur pochodzących z łuków i kieszonek gardłowych, szczególnie trzeciej i czwartej kieszonki gardłowej1019. Haploinsuficjencja genów z regionu 22q11.2, zwłaszcza genu TBX1, prowadzi do nieprawidłowości w migracji komórek grzebienia nerwowego i rozwoju tkanek pochodnych tych struktur, co jest podstawą patogenezy zespołu20.
Zaburzenia rozwoju struktur embryonalnych
Delecja 22q11.2 prowadzi do zaburzeń w rozwoju głowy, szyi, mózgu, szkieletu i nerek10. Struktury najbardziej dotknięte w zespole DiGeorge’a to pochodne łuków i kieszonek gardłowych, które podczas rozwoju zarodkowego dają początek sercu, grasicy, przytarczycom, podniebieniu i strukturom twarzoczaszki21.
Patogeneza zespołu DiGeorge’a obejmuje trzy główne fazy zaburzeń rozwojowych podczas rozwoju mózgu1515:
- Faza wzorca (patterning) – zmniejszona dawka znacznej liczby genów 22q11 wpływa na wczesne interakcje morfogenetyczne i różnicowanie komórkowe w miejscach fenotypowo uszkodzonych – kończynach, sercu, twarzy i przodomózgowiu
- Faza proliferacji – podgrupa genów 22q11, szczególnie tych wpływających na cykl komórkowy, reguluje neurogenezę w korze mózgowej
- Faza funkcji mitochondrialnych – odrębna podgrupa mitochondrialnych genów 22q11 może zaburzać poporodową synaptogenezę
Taka połączona, powtarzająca się funkcja genów 22q11 może zakłócać różnicowanie od wczesnego embrionu przez późny rozwój poporodowy, szczególnie w mózgu15.
Mechanizm zaburzeń immunologicznych
Hipoplazja grasicy w zespole DiGeorge’a prowadzi do różnego stopnia niedoborów limfocytów T5. Grasica jest odpowiedzialna za rozwój limfocytów T w łonie matki i po urodzeniu14. W badaniach sekcyjnych pediatrycznych pacjentów z zespołem DiGeorge’a tkanka grasicy była zlokalizowana w różnych miejscach wzdłuż jej drogi zejścia, tak wysoko jak podstawa czaszki, przyśrodkowo do ślinianek podżuchwowych i przylegając do tarczycy14.
Ilość limfocytów T mierzona we krwi osób z delecją 22q11.2 w dużej mierze odzwierciedla produkcję grasiczą i rozmiar grasicy, szczególnie w okresie noworodkowym14. Szacuje się, że 67-80% osób dotkniętych delecją 22q11.2 ma pewien stopień limfopenii komórek T14.
W przypadku większości pacjentów z zespołem DiGeorge’a deficyty komórek T są łagodne do umiarkowanych5. Jednakże około 0,5-1% pacjentów z delecją 22q11.2 ma całkowity brak tkanki grasiczej i głęboki niedobór odporności, co jest określane jako kompletny zespół DiGeorge’a lub zespół 22q11.2 z wrodzonym brakiem grasicy514. Ta forma charakteryzuje się fenotypem ciężkiego złożonego niedoboru odporności (SCID) i zagraża życiu, jeśli nie zostanie skorygowana przez rekonstrukcję immunologiczną5.
Charakterystyczny niedobór odporności w zespole delecji 22q11.2 to łagodny do umiarkowanego defekt w linii komórek T spowodowany hipoplazją grasicy, typowy dla niepełnego zespołu DiGeorge’a. Produkcja naiwnych komórek T jest zwykle zmniejszona, co prowadzi do niskiego poziomu TREC (T-cell receptor excision circles) wykrywanego za pomocą PCR10.
Grasica odgrywa fundamentalną rolę w ustanawianiu i utrzymywaniu centralnej i obwodowej tolerancji immunologicznej. Zaburzenia komórek T są często związane z chorobami autoimmunologicznymi, a osoby z delecją 22q11.2 są narażone na zwiększone ryzyko autoimmunizacji. Ogólna częstość występowania chorób autoimmunologicznych wynosi około 10%14. Upośledzona produkcja komórek T może predysponować pacjentów z delecją 22q11.2 do chorób autoimmunologicznych10.
Patogeneza wad serca
Wady serca są jednym z najczęstszych objawów zespołu DiGeorge’a i dotyczą głównie wad stożka i pnia tętniczego (conotruncal cardiac defects) oraz anomalii łuku aorty22. Haploinsuficjencja genu TBX1 przyczynia się do anomalii conotruncal i drogi odpływu z serca (OFT), które są często obserwowane w zespole delecji 22q11.218.
Delecja 22q11.2 może powodować różne wady serca, w tym:4
- Ubytek przegrody międzykomorowej (ventricular septal defect)
- Wspólny pień tętniczy (truncus arteriosus)
- Tetralogię Fallota
- Przerwany łuk aorty
Badania na modelach mysich wykazały, że gen TBX1 reguluje ekspresję kilku czynników wzrostu i czynników transkrypcyjnych, w tym FGF8, FGF10, PITX2, CHD7, VEFR3, EYA1, WNT5A, BMPER i Otog-MyoD, które są istotne dla prawidłowego rozwoju układu sercowo-naczyniowego18.
Niedawne badania powiązały niektóre z najczęstszych wrodzonych wad serca z populacją komórek progenitorowych nazwaną mezodermą gardłowo-sercową (cardiopharyngeal mesoderm, CPM), która tworzy nie tylko serce, ale także część twarzy i szyi23. Gen TBX1 jest niezbędny dla rozwoju populacji komórek CPM i tworzenia serca23.
Patogeneza zaburzeń endokrynologicznych
Zaburzenia hormonalne są częste u pacjentów z delecją 22q11.224. Hipokalcemia u dzieci z delecjami 22q11 jest niezmiennie spowodowana niedoczynnością przytarczyc, jak pierwotnie opisał DiGeorge w 1965 roku i udokumentował aplazją lub hipoplazją gruczołów przytarczycznych podczas operacji lub autopsji24.
Niedoczynność przytarczyc najczęściej objawia się objawami hipokalcemii – drgawkami, drżeniami lub tężyczką – w okresie noworodkowym24. Cztery gruczoły przytarczyczne w szyi regulują poziom wapnia i fosforu w organizmie. Zespół delecji 22q11.2 może powodować mniejsze niż zwykle gruczoły przytarczyczne i wytwarzanie zbyt małej ilości hormonu przytarczyc. Prowadzi to do niedoczynności przytarczyc, która skutkuje niskim poziomem wapnia i wysokim poziomem fosforu we krwi4.
Oprócz niedoczynności przytarczyc, u pacjentów z zespołem delecji 22q11.2 mogą występować inne zaburzenia endokrynologiczne, takie jak niedobór hormonu wzrostu, niedoczynność tarczycy i nadczynność tarczycy24. Niedobór hormonu wzrostu pozostaje ważną, poddającą się leczeniu przyczyną słabego wzrostu w tej populacji24.
Patogeneza zaburzeń neurozwojowych i psychicznych
Zespół delecji 22q11.2 jest związany z podwyższonym ryzykiem różnych zaburzeń neurozwojowych i psychicznych, w tym schizofrenii, zaburzeń ze spektrum autyzmu i zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD)157.
Mechanizmy zaburzeń neurozwojowych
Patogeneza zaburzeń neurozwojowych w zespole DiGeorge’a jest złożona i obejmuje wiele mechanizmów25. Badania sugerują, że geny z regionu 22q11 działają jako funkcjonalnie powiązane zestawy w określonych momentach podczas rozwoju15. Zmniejszona dawka znacznej liczby genów 22q11 wyrażanych w miejscach interakcji mezenchymalno-nabłonkowej – które później stają się miejscami fenotypowymi zespołu 22q11DS – prawdopodobnie zaburza wczesną morfogenezę w mózgu, twarzy, sercu i kończynach15.
Następnie zmniejszona dawka podgrupy tych genów 22q11, szczególnie tych, które regulują cykl komórkowy, zakłóca neurogenezę w korze mózgowej15. Wreszcie, odrębna podgrupa mitochondrialnych genów 22q11 może zakłócać poporodową synaptogenezę15.
Takie połączone, powtarzające się działanie genów 22q11 może zakłócać różnicowanie od wczesnego zarodka do późnego rozwoju poporodowego, szczególnie w mózgu15. Te zakłócenia prawdopodobnie przyczyniają się do podatności na schizofrenię, autyzm lub zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi, obserwowane u większości pacjentów z zespołem delecji 22q11.215.
Rola stresu oksydacyjnego i neurozapalenia
Delecja regionu chromosomowego 22q11.2 obejmuje różne geny zaangażowane w metabolizm mitochondrialny, takie jak DGCR8 i TXNRD2, co może prowadzić do zwiększonej produkcji reaktywnych form tlenu (ROS) i zmniejszenia obrony antyoksydacyjnej17. Podwyższony poziom ROS w mitochondriach może prowadzić do zniszczenia neuronów projekcyjnych w korze mózgowej, co skutkuje upośledzeniem neurokognitywnym17.
Neurozapalenie u osób z zespołem DiGeorge’a może być bezpośrednio związane z rozwojem charakterystycznych zaburzeń psychicznych i poznawczych tego zespołu17. Zaproponowano, że niedostateczna łączność kory skojarzeniowej leży u podstaw deficytów behawioralnych w kilku zaburzeniach neurorozwojowych, w tym w zespole DiGeorge’a17.
Obserwując obrazy funkcjonalne, wykazano, że kora skojarzeniowa jest niedostatecznie połączona w zespole DiGeorge’a17. Badania wykazały również, że stosowanie przeciwutleniaczy lub ponowna ekspresja Txnrd2 poprawiały ilościowe deficyty komórkowe związane z wybiórczym niepołączeniem warstwy 2/3 PN w modelu LgDel17.
Związek z chorobą Parkinsona
Zespół delecji 22q11.2 został powiązany z wyższym ryzykiem wczesnego początku choroby Parkinsona (PD)326. Mechanizm tej zależności nie został jeszcze w pełni wyjaśniony, ale badania na mysim modelu wykazały zmiany molekularne i behawioralne istotne dla choroby Parkinsona, zaburzeń ze spektrum autyzmu, zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi i schizofrenii7.
Interakcje między szlakami molekularnymi
Jednym z głównych wyzwań w badaniu zespołu delecji 22q11.2 jest zrozumienie molekularnych mechanizmów między usuniętymi genami a wynikającymi z tego fenotypami chorobowymi25. Wcześniejsze badania wykazały, że fenotypy różnią się znacznie między poszczególnymi osobami, mimo że większość pacjentów ma wspólną delecję 3 Mb25.
Podejrzewa się obecnie, że wiele genów usuniętych w regionie 22q11.2 i poza nim wchodzi w interakcje i oddziałuje na różne mechanizmy komórkowe, powodując szereg klinicznych wariantów o różnym stopniu nasilenia25.
Używając metody interakcji szlaków, badacze byli w stanie wykryć sieć molekularną, która mogłaby wyjaśnić rozwój chorób neuropsychiatrycznych wśród pacjentów z zespołem delecji 22q11.225. Charakterystyczna cecha Grupy Psychiatrycznej w porównaniu z Grupą Niepsychiatryczną, tj. molekularny podpis pacjentów z zespołem delecji 22q11.2, którzy doświadczyli zaburzeń ze spektrum autyzmu i/lub psychozy, w porównaniu z tymi, którzy nie doświadczyli takich chorób, sugeruje udział funkcji komórek NK i szlaku sygnałowego PI3K/Akt, a także kilka genów, takich jak CRKL, PDGFRB i AKT125.
Badacze sugerują, że wyzwania w zrozumieniu dokładnych mechanizmów zespołu delecji 22q11.2 wynikają z wysokiego poziomu zmienności genotyp-fenotyp oraz dziedziczenia poligenicznego tej choroby25.
Modele zwierzęce w badaniach zespołu DiGeorge’a
Modele zwierzęce odegrały kluczową rolę w zrozumieniu patogenezy zespołu DiGeorge’a16. Szczególnie istotne są modele mysie, które wiernie odtwarzają fenotyp pacjentów ludzkich, oraz model żachwy Ciona, który niedawno wyłonił się jako doskonały model dla biologii mezoderm gardłowo-sercowych (CPM)23.
Modele mysie
Badania na mysich modelach wykazały, że czynniki genetyczne odgrywają główną rolę w zmienności fenotypowej modelu mysiego zespołu DiGeorge’a16. Czynnik transkrypcyjny kodowany przez TBX1 jest ważny dla rozwoju serca i często jest usunięty u pacjentów16. Jest również wymagany do wydłużenia i uniesienia półek podniebiennych oraz rozwoju gardła16.
Badania ekspresji przeprowadzone na myszach i ludziach pokazują, że większość genów 22q11.2 jest wyrażana w mózgu podczas wielu etapów rozwoju16. W związku z tym, wyniki neuropsychiatryczne u osób z zespołem DiGeorge’a i zespołem prędkości kardiofacjalnej mogą być wynikiem delecji wielu genów 22q11.216.
Ostatnio wykazano, że niewystarczająca ilość genów 22q11, w tym, ale nie ograniczając się do TBX1, zakłóca rozwój nerwów twarzowo-czaszkowych i czaszkowych poprzez modyfikację różnicowania tyłomózgowia modulowanego kwasem retinowym18.
Podsumowanie mechanizmów patogenetycznych
Zespół DiGeorge’a (delecja 22q11) to złożone zaburzenie genetyczne spowodowane mikrodelecją w chromosomie 22q11.2, która obejmuje 30-40 genów37. Patogeneza tego zespołu obejmuje zaburzenia w rozwoju struktur pochodzących z łuków i kieszonek gardłowych, co prowadzi do szeregu objawów klinicznych, w tym wad serca, hipoplazji grasicy i niedoczynności przytarczyc10.
Kluczową rolę w patogenezie zespołu DiGeorge’a odgrywa gen TBX1, którego haploinsuficjencja prowadzi do nieprawidłowości w rozwoju struktur twarzoczaszki, serca, grasicy i przytarczyc26. Jednakże, inne geny z regionu 22q11.2, takie jak DGCR8, COMT, TANGO2, TXNRD2, również przyczyniają się do różnorodnych objawów zespołu173.
Zaburzenia neurozwojowe i psychiatryczne obserwowane w zespole DiGeorge’a są wynikiem złożonych interakcji między genami, które wpływają na morfogenezę, neurogenezę i synaptogenezę w mózgu15. Stres oksydacyjny i neurozapalenie odgrywają również istotną rolę w patogenezie tych zaburzeń17.
Zrozumienie molekularnych mechanizmów zespołu DiGeorge’a jest istotne nie tylko dla poradnictwa genetycznego, ale także dla zapewnienia optymalnej opieki klinicznej pacjentom24. Badania na modelach zwierzęcych, takich jak myszy i żachwa Ciona, dostarczają cennych informacji na temat patogenezy tego zespołu i mogą przyczynić się do opracowania nowych strategii terapeutycznych23.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.
Materiały źródłowe
- #1 22q11.2 deletion syndrome | MedLink Neurologyhttps://www.medlink.com/articles/22q11-2-deletion-syndrome
DiGeorge and velocardiofacial syndrome (22q11.2 deletion syndrome) is the most common microdeletion disorder in humans and, hence, one of the most common multiple malformation syndromes, with an estimated prevalence of 1 in 2000 to 1 in 4000. […] It is characterized by craniofacial anomalies, conotruncal heart disease, thymic aplasia or hypoplasia, hypocalcemia, and psychiatric illness. […] The initial evidence for involvement of genes on chromosome 22 in the etiology of DiGeorge syndrome included a family with a chromosome 2;22 translocation. […] Subsequently, cytogenetically visible interstitial deletions of 22q11 were detected in approximately 25% of patients with DiGeorge syndrome. […] Southern blotting and DNA dosage analysis revealed microdeletions within 22q11 in DiGeorge syndrome patients.
- #2 Practical guidelines for managing adults with 22q11.2 deletion syndrome | Genetics in Medicinehttps://www.nature.com/articles/gim2014175
22q11.2 Deletion syndrome (22q11.2DS) is the most common microdeletion syndrome in humans, estimated to affect up to 1 in 2,000 live births. […] The multisystem nature and associated burden of morbidities means that adults with 22q11.2DS may be seen in virtually any medical practice. […] Chromosome 22q11.2 deletions are absent in large populations of healthy controls, implying a high collective penetrance for at least one major phenotypic feature. […] The available information on the adult phenotype and natural history of 22q11.2DS pertains primarily to neuropsychiatric, endocrine, cardiovascular, reproductive, and psychosocial issues. […] The elevated risk for psychotic illness in 22q11.2DS prompts questions about prevention, early signs, diagnosis, and treatment. […] The available data support the likelihood that all associated conditions in 22q11.2DS respond similarly to the idiopathic forms of these conditions, that is, to standard management strategies and treatments, whether surgical or medical.
- #3 DiGeorge syndrome – Wikipediahttps://en.wikipedia.org/wiki/DiGeorge_syndrome
DiGeorge syndrome, also known as 22q11.2 deletion syndrome, is a syndrome caused by a microdeletion on the long arm of chromosome 22. […] DiGeorge syndrome is typically due to the deletion of 30 to 40 genes in the middle of chromosome 22 at a location known as 22q11.2. […] About 90% of cases occur due to a new mutation during early development, while 10% are inherited. […] The exact mechanism that causes all of the associated features of the syndrome is unknown. […] Of the 30-50 genes in the deleted region, a number have been identified as possibly playing a role in the development of some of the signs and symptoms. […] Haploinsufficiency of the TBX1 gene (T-box transcription factor TBX1) is thought to be the cause of some of the symptoms observed. […] Research in mouse models has shown that deletion of Tbx1 leads to several defects similar to those seen in humans, mainly affecting development of the great arteries and the thymus.
- #3 DiGeorge syndrome – Wikipediahttps://en.wikipedia.org/wiki/DiGeorge_syndrome
The role of Tbx1 for correct formation and remodelling of the aortic arches has been extensively studied in various mouse models suggesting the key role of Tbx1 for cardiovascular development and the phenotypes seen in DiGeorge syndrome. […] In mice, haploinsufficiency of the Dgcr8 gene has been linked to improper regulation of the microRNA miR-338 and 22q11.2 deletion phenotypes. […] Mutations in the TANGO2 gene may cause defects in mitochondrial oxidation and increased endoplasmic reticulum stress and a reduction in Golgi volume density. […] 22q11.2DS has been associated with a higher risk of early onset Parkinson’s disease (PD).
- #4 DiGeorge syndrome (22q11.2 deletion syndrome) – Symptoms and causes – Mayo Clinichttps://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/digeorge-syndrome/symptoms-causes/syc-20353543
DiGeorge syndrome, also known as 22q11.2 deletion syndrome, is a condition caused when a small part of chromosome 22 is missing. This deletion causes several body systems to develop poorly. […] The portions of chromosome 22 missing in DiGeorge syndrome affect the development of several body systems. As a result, the condition can cause several errors during fetal development. […] 22q11.2 deletion syndrome often causes heart problems that could lead to too little oxygen-rich blood. For example, problems may include a hole between the lower chambers of the heart, also known as a ventricular septal defect. Or there may be only one large vessel rather than two vessels leading out of the heart, also known as truncus arteriosus. Or there may be four problems with heart structure, also known as tetralogy of Fallot.
- #4 DiGeorge syndrome (22q11.2 deletion syndrome) – Symptoms and causes – Mayo Clinichttps://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/digeorge-syndrome/symptoms-causes/syc-20353543
The four parathyroid glands in the neck regulate the levels of calcium and phosphorus in the body. 22q11.2 deletion syndrome can cause parathyroid glands to be smaller than usual and produce too little parathyroid hormone. This leads to hypoparathyroidism. This condition results in low levels of calcium and high levels of phosphorus in the blood. […] The thymus gland, which is beneath the breastbone, is where T cells a type of white blood cell mature. Mature T cells help fight infections. In children with 22q11.2 deletion syndrome, the thymus gland may be small or missing. This leads to poor immune function and frequent, severe infections. […] A common condition of 22q11.2 deletion syndrome is a cleft palate, which is an opening in the roof of the mouth, with or without a cleft lip. Other, less visible problems with the structure of the palate can make it hard to swallow or make certain sounds in speech.
- #5 DiGeorge (22q11.2 deletion) syndrome: Epidemiology and pathogenesis – UpToDatehttps://www.uptodate.com/contents/digeorge-22q11-2-deletion-syndrome-epidemiology-and-pathogenesis
DiGeorge syndrome (DGS) is a constellation of signs and symptoms associated with defective development of the pharyngeal pouch system. Most cases are caused by a heterozygous chromosomal deletion at 22q11.2 (22q11.2 deletion syndrome [22qDS]); deletions in this chromosome are seen in other patients with similar syndromes, such as velocardiofacial syndrome (VCFS; also called Shprintzen syndrome). The classic triad of features of DGS on presentation is conotruncal cardiac anomalies, hypoplastic thymus, and hypocalcemia (resulting from parathyroid hypoplasia). […] Thymic hypoplasia in DGS results in a range of T cell deficits. The majority of patients with DGS have mild defects in T cell numbers and are not severely immunodeficient. However, there is a spectrum of T cell lymphopenia, and approximately 0.5 to 1 percent of patients with DGS have a complete absence of thymic tissue and profound immunodeficiency. This congenital athymia form, called complete DGS or 22qDS with congenital athymia, has a severe combined immunodeficiency (SCID) phenotype and is life threatening if not corrected with immune reconstitution (eg, by thymic tissue implantation or potentially hematopoietic cell transplantation in some instances). […] This topic reviews the epidemiology and pathogenesis of DGS.
- #6 DiGeorge Syndrome (22q11.2 Deletion Syndrome): What It Is, Symptoms & Treatmenthttps://my.clevelandclinic.org/health/diseases/21182-digeorge-syndrome
DiGeorge syndrome is a genetic condition caused by a missing piece of chromosome 22. Another name for DiGeorge syndrome is 22q11.2 deletion syndrome. Symptoms can affect your heart, immune system and other body systems, and cause distinct facial characteristics. Treatment to manage your symptoms is lifelong and there’s no cure for the condition. […] DiGeorge syndrome, also known as 22q11.2 deletion syndrome, is a genetic condition that can affect many parts of your body and causes heart abnormalities, an impaired immune system and developmental delays. If you’re diagnosed with DiGeorge syndrome, you’re missing a small piece of chromosome 22. Symptoms of DiGeorge syndrome can range from mild to severe. The most severe symptoms can be life-threatening. […] A missing part of chromosome 22 causes DiGeorge syndrome (22q11.2 deletion syndrome). Each chromosome holds thousands of genes. Genes are responsible for providing the instruction manual to help your body grow and function. The term 22q11.2 gives the specific location on the chromosome where genes are missing; segment 11 on the long arm (q) of chromosome 22. When you’re missing potentially thousands of genes, your body doesn’t have the instructions you need to develop as expected and you’ll experience symptoms.
- #7 DiGeorge Syndrome – StatPearls – NCBI Bookshelfhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK549798/
DiGeorge syndrome (DGS) is a congenital disorder with a broad phenotypic presentation, which results predominantly from the microdeletion of chromosome 22 at a location known as 22q11.2. This mutation results in the failure of appropriate development of the pharyngeal pouches, which are responsible for the embryologic development of the middle and external ear, maxilla, mandible, palatine tonsils, thyroid, parathyroids, thymus, aortic arch, and cardiac outflow tract. […] About 90% of DGS cases are a result of a deletion in chromosome 22, more specifically on the long arm (q) at the 11.2 locus (22q11.2). Most of these mutations arise de novo with no genetic abnormalities noted in the genome of the parents of children with DGS. […] DGS results from microdeletion of 22q11.2, which encodes over 90 genes. Patients with DGS display a broad array of phenotypes, and the most common findings include cardiac anomalies, hypocalcemia, and hypoplastic thymus.
- #7 DiGeorge Syndrome – StatPearls – NCBI Bookshelfhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK549798/
On a genetic basis, TBX1 has correlations with the most prominent phenotypes characteristic of DGS. Failure in embryologic development of the pharyngeal pouches, which is driven by TBX1, leads to absence or hypoplasia of the thymus and parathyroid glands. […] A 22q11.2 knockout mouse model has also been studied, with findings pertinent for molecular and behavioral changes seen in Parkinson’s disease, autism spectrum disorder, attention deficit hyperactivity disorder, and schizophrenia. […] These findings, as well as the neuromicrovascular pathology found in TBX1 knockout mice, suggest a molecular basis for the psychiatric pathologies associated with DGS.
- #8 Pathology Outlines – DiGeorge syndromehttps://www.pathologyoutlines.com/topic/thyroiddigeorge.html
DiGeorge syndrome is a chromosomal disorder due to 22q11.2 deletion, characterized by failure of development of the third to fourth pharyngeal pouches and fourth branchial arch, which leads to a combination of congenital heart disease, parathyroid abnormalities (hypocalcemia) and thymic abnormalities (immunodeficiency) […] The occurrence of 22q11.2 deletions is related to the genomic architecture of the chromosome 22q11.2 region with several common rearrangement breakpoints […] The characteristic deletion of chromosome 22q11.2 is at least 10 times more common than the next most frequent human deletion syndrome, suggesting that this region is inherently unstable […] The deletion typically arises via unequal meiotic crossover / exchange, facilitated by asynchronous replication at the site of the deletion
- #8 Pathology Outlines – DiGeorge syndromehttps://www.pathologyoutlines.com/topic/thyroiddigeorge.html
TBX1 is the main gene responsible for DiGeorge phenotype […] TBX1 is a transcription factor normally expressed in the pharyngeal pouches, which give rise to the face, neck (parathyroids and thymus) and upper thorax […] Over 90% of the deletions occur de novo, while 6% – 10% of new cases are inherited from an affected parent […] Risk of recurrence in the offspring is up to 50% in each pregnancy.
- #9 Orphanet: 22q11.2 deletion syndromehttps://www.orpha.net/en/disease/detail/567
A rare chromosomal anomaly which causes a congenital malformation disorder that is typically characterized by cardiac defects, palatal anomalies, facial dysmorphism, developmental delay and immune deficiency. […] In most cases, the syndrome is due to a 3 million base pair (Mb) deletion on the chromosomal region 22q11.2 that is flanked by low copy number repeats. The deletion is due to a non-allelic meiotic recombination during spermatogenesis or oogenesis. In ~15% of cases, the deletion is nested within the 3 Mb DiGeorge critical region and varies in size. Most deletions include the TBX1 gene that has been shown to be implicated in cardiac, parathyroid, thymus and facial structure development. The variable expression of the 22q11.2 phenotype is thought to be due to genetic modifiers on either the other 22q11.2 allele or on other chromosomes.
- #10 DiGeorge Syndrome: Practice Essentials, Background, Pathophysiologyhttps://emedicine.medscape.com/article/886526-overview
The syndrome is caused by a microdeletion of band 22q11.2. The long arm of chromosome 22 (at q11) is prone to a microdeletion because of the presence of eight nonallelic, flanking, low-copy repeat DNA (deoxyribonucleic acid) sequence clusters (LCR22) labeled AH. Clusters AD are near the centromere. These repeat sequences lead to meiotic nonallelic crossing over between the 2 copies of chromosome 22 during spermatogenesis or oogenesis. […] The most common deletion present in 85% of individuals is 3 million base pair (Mb) in size, extends from A to D, and encompasses approximately 40 genes and 4 micro RNAs. Among them is the TBX1 gene, suspected to play a major role in many of the typical features of this syndrome. […] Among other genes mapped in the deleted region that have been implicated in the pathogenesis of 22q11.2DS include HIRA (a transcriptional corepressor of cell cycle dependent histone gene transcription and mammalian homologue of the yeast Hir1p and Hir2p proteins) and UFD1L (homologue of a highly conserved yeast gene involved in the degradation of ubiquitinated proteins).
- #10 DiGeorge Syndrome: Practice Essentials, Background, Pathophysiologyhttps://emedicine.medscape.com/article/886526-overview
DiGeorge syndrome (DGS) is one of a group of phenotypically similar disorders including velocardiofacial syndrome (VCFS, or Shprintzen syndrome) and conotruncal anomaly face (CTAF) syndrome that share a microdeletion of chromosome 22q11.2, a region known as the DGS critical region. […] The 22q11.2 deletion results in a range of embryonic developmental disruptions involving the head, neck, brain, skeleton, and kidneys. Portions of the heart, head and neck, thymus, and parathyroids derive from the third and fourth pharyngeal pouches, and this developmental field is disrupted due to the chromosomal microdeletion. This, in turn, leads to hypocalcemia, variable T-cell deficiency, and cardiac outflow defects. A combined T- and B-cell deficiency in part results from lack of T-helper cell function as typically seen in cases of complete 22q11.2DS.
- #10 DiGeorge Syndrome: Practice Essentials, Background, Pathophysiologyhttps://emedicine.medscape.com/article/886526-overview
The characteristic immunodeficiency in 22q11.2DS is a mild to moderate defect in T-cell lineage caused by thymic hypoplasia, typical of incomplete DGS. Nave T-cell production is usually reduced with resultant low TREC (T-cell receptor excision circles) detected by PCR. Only a small fraction of patients present with marked impairment of T-cell function associated with a complete absence of thymus/T-cells (complete DGS), and severe systemic infections, consistent with severe combined immunodeficiency phenotype. […] Impaired T-cell production may predispose patients with 22q11.2 deletion to autoimmune diseases.
- #11 DiGeorge syndrome (22q11 deletion)https://www.nhs.uk/conditions/digeorge-syndrome/
DiGeorge syndrome is caused by a problem called 22q11 deletion. This is where a small piece of genetic material is missing from a person’s DNA. […] In around 1 in 10 cases (10%), the 22q11 deletion is passed on to a child by a parent who has DiGeorge syndrome, although they may not realise they have it if it’s mild.
- #12 22q11.2 deletion syndrome pathophysiology – wikidochttps://www.wikidoc.org/index.php/22q11.2_deletion_syndrome_pathophysiology
The main factor leading to DGS is the deletion of 22q11.2, which encodes over 90 genes. […] DiGeorge syndrome causes migration defects of neural crest-derived tissues, particularly affecting development of the third and fourth Branchial pouches (pharyngeal pouches). Also affected is the thymus gland; a mediastinal organ largely responsible for differentiation and induction of tolerance in T-cells. Impaired immune function results principally from this etiology. […] The deletion is bracketed by low copy number repeats (LCRs). Four discrete blocks of LCRs are found in this region and each block is comprised of multiple repeats. These blocks are named LCR A-D, with A being the most proximal. The deletion typically arises via unequal meiotic exchange, facilitated by asynchronous replication at the site of the deletion. The asynchronous replication can be associated with mispairing of the LCR and subsequent unequal crossing over. This mechanism predicts that duplications and deletions would be found in equal numbers. The characteristic deletion of chromosome 22q11.2 is at least 10 times more common than the next most frequent human deletion syndrome, suggesting that these repeat blocks are inherently unstable. The LCRs on chromosome 22q11.2 are larger and more complex and have higher homology than any of the other LCRs in the genome associated with human chromosomal deletion syndromes.
- #13 22q11.2 deletion syndrome: MedlinePlus GeneticsLockhttps://medlineplus.gov/genetics/condition/22q112-deletion-syndrome/
22q11.2 deletion syndrome is a disorder caused by the deletion of a small piece of chromosome 22. The deletion occurs near the middle of the chromosome at a location designated q11.2. […] Most people with 22q11.2 deletion syndrome are missing a sequence of about 3 million DNA building blocks (base pairs) on one copy of chromosome 22 in each cell. This region contains 30 to 40 genes, many of which have not been well characterized. A small percentage of affected individuals have shorter deletions in the same region. This condition is described as a contiguous gene deletion syndrome because it results from the loss of many genes that are close together. […] Researchers are working to identify all of the genes that contribute to the features of 22q11.2 deletion syndrome. They have determined that the loss of a particular gene on chromosome 22, TBX1, is probably responsible for many of the syndrome’s characteristic signs (such as heart defects, a cleft palate, distinctive facial features, hearing loss, and low calcium levels). Some studies suggest that a deletion of this gene may contribute to behavioral problems as well. The loss of another gene, COMT, in the same region of chromosome 22 may also help explain the increased risk of behavioral problems and mental illness. The loss of additional genes in the deleted region likely contributes to the varied features of 22q11.2 deletion syndrome.
- #14https://link.springer.com/article/10.1007/s10875-022-01418-y
22q11.2 microdeletion syndrome results from a deletion of chromosomal material within the 22q11.21 band, found at the proximal part of the long arm of chromosome 22. […] The 3 most common deletion sizes are 3 Mb (approximately 45 functional genes), 2 Mb, and 1.5 Mb (24 genes). […] Evidence in mouse models suggests that the impact of a Tbx1 mutation on thymic development is determined by the time point of the deletion. […] The diagnosis requires a severe deficiency of nave T cells and is traditionally defined as either CD45RA+CD3+ T cells co-expressing CD62L <50 cells/mm3 or CD45RA+ CD4+ T cells <50 cells/mm3 on two separate occasions in the absence of other explainable causes, such as SCID. [...] Characteristic immunologic features of congenital athymia resemble SCID and include profound T cell deficiency with risk of recurrent, severe, or opportunistic infections.
- #14https://link.springer.com/article/10.1007/s10875-022-01418-y
Numerous other gene defects as well as environmental exposures have been identified as causing DTD, also termed thymic hypoplasia. […] The thymus is responsible for the development of T lymphocytes in utero and after birth. […] In pediatric necropsy samples of individuals with DGS, thymic tissue was located in various locations along its descent pathway as high as the base of the skull, medial to the submandibular salivary glands, and adjacent to the thyroid gland. […] The quantitative number of T lymphocytes measured in the blood of individuals with 22q11.2del largely reflects the thymic output and thymic size, particularly in the neonatal period. […] An estimated 67-80% of individuals affected with 22q11.2del have some degree of T cell lymphopenia (TCL). […] Studies suggest that approximately 0.5% of those diagnosed with 22q11.2del have a severe immune deficiency with very few T cells due to the absence of a thymus at birth, termed congenital athymia.
- #14https://link.springer.com/article/10.1007/s10875-022-01418-y
The thymus plays a fundamental role in establishing and maintaining central and peripheral immune tolerance. […] T cell disorders are often associated with autoimmune disease, and individuals with 22q11.2del are at increased risk for autoimmunity. […] The overall incidence of autoimmune disease is approximately 10%.
- #15 Three Phases of DiGeorge/22q11 Deletion Syndrome Pathogenesis during brain development: patterning, proliferation, and mitochondrial functions of 22q11 geneshttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3770287/
DiGeorge, or 22q11 Deletion Syndrome (22q11DS), the most common survivable human genetic deletion disorder, is caused by deletion of a minimum of 32 contiguous genes on human chromosome 22, and presumably results from diminished dosage of one, some, or all of these genes particularly during development. […] Our data suggests that a substantial number of 22q11 genes act specifically and in concert to mediate early morphogenetic interactions and subsequent cellular differentiation at phenotypically compromised sitesâthe limbs, heart, face and forebrain. […] When dosage of a broad set of these genes is diminished, early morphogenesis is altered, and initial 22q11DS phenotypes are established. […] Thereafter, functionally similar subsets of 22q11 genes especially those that influence the cell cycle or mitochondrial function remain expressed, particularly in the developing cerebral cortex, to regulate neurogenesis and synaptic development.
- #15 Three Phases of DiGeorge/22q11 Deletion Syndrome Pathogenesis during brain development: patterning, proliferation, and mitochondrial functions of 22q11 geneshttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3770287/
Subsequently, diminished dosage of a subset of these 22q11 genes particularly those that regulate the cell cycle disrupts neurogenesis in the cerebral cortex. […] Finally, a distinct subset of mitochondrial 22q11 genes may compromise postnatal synaptogenesis. […] Such combined, recurrent function of 22q11 genes could disrupt differentiation from early embryonic through late postnatal development, especially in the brain. […] This concatenation of dosage-sensitive changes in development, especially if modified by additional genetic or environmental factors, could explain the variable behavioral pathology, as well as peripheral dysmorphology, associated with 22q11DS.
- #15 Three Phases of DiGeorge/22q11 Deletion Syndrome Pathogenesis during brain development: patterning, proliferation, and mitochondrial functions of 22q11 geneshttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3770287/
When dosage of these genes is diminished, numbers, placement and connectivity of neurons and circuits essential for normal behavior may be disrupted. […] Such disruptions likely contribute to vulnerability for schizophrenia, autism, or attention deficit/hyperactivity disorder seen in most 22q11DS patients. […] Despite these obvious signs that diminished 22q11 gene dosage disrupts critical developmental mechanisms, little is known about how such changes in 22q11 gene function result in the constellation of 22q11DS phenotypes. […] Our work suggests that 22q11 genes operate as functionally related sets at distinct times during development. […] Diminished dosage of a substantial set of 22q11 genes expressed at sites of mesenchymal/epithelial interactionâwhich later become the 22q11DS phenotypic sitesâlikely compromises early morphogenesis in the brain, face, heart and limbs.
- #16 22q11.2 deletion syndrome | MedLink Neurologyhttps://www.medlink.com/articles/22q11-2-deletion-syndrome
Genetic factors play a major role in the phenotypic variability of a mouse model of DiGeorge syndrome. […] The transcription factor encoded by TBX1 is important to cardiac development and is often deleted in patients. […] It is also required for the elongation and elevation of palatal shelves and pharyngeal development. […] The catechol-O-methyltransferase gene is located within the region typically deleted in DiGeorge and velocardiofacial syndrome. […] Individuals hemizygous for the catechol-O-methyltransferase gene (such as those with a 22q11.2 deletion) and carrying a low activity allele on their nondeleted chromosome may be predisposed to the development of psychotic features. […] Expression studies performed in mice and humans show that most 22q11.2 genes are expressed in the brain during multiple stages of development.
- #16 22q11.2 deletion syndrome | MedLink Neurologyhttps://www.medlink.com/articles/22q11-2-deletion-syndrome
Thus, the neuropsychiatric findings in individuals with DiGeorge and velocardiofacial syndrome may be the result of the deletion of multiple 22q11.2 genes. […] The embryology of the condition is caused by abnormal development of the third and fourth pharyngeal pouches and the fourth aortic arch. […] It is likely that the recognizable features in DiGeorge and velocardiofacial syndrome patients (unique facial features, congenital heart disease, thymus hypoplasia, parathyroid hypoplasia) result from either aberrant neural crest cell migration or from a disorder of cell interaction with pharyngeal pouch endoderm from which the affected structures are derived.
- #17 Neuroinflammation and Oxidative Stress in Individuals Affected by DiGeorge Syndromehttps://www.mdpi.com/1422-0067/24/4/4242
DiGeorge syndrome (DGS) is a rare genetic disease caused by microdeletions of the 22q11.2 region (DGS1). […] The specific aim of this descriptive report is to discuss the correlation between oxidative stress and neuroinflammation in DGS patients with microdeletions of the 22q11.2 region. […] The deleted chromosomic region maps various genes involved in mitochondrial metabolisms, such as DGCR8 and TXNRD2, that could lead to reactive oxygen species (ROS) increased production and antioxidant depletion. […] Furthermore, increased levels of ROS in mitochondria would lead to the destruction of the projection neurons in the cerebral cortex with consequent neurocognitive impairment. […] Finally, the increase in modified protein belonging to the family of sulfoxide compounds and hexoses, acting as inhibitors of the IV and V mitochondria complex, could result in direct ROS overproduction.
- #17 Neuroinflammation and Oxidative Stress in Individuals Affected by DiGeorge Syndromehttps://www.mdpi.com/1422-0067/24/4/4242
Neuroinflammation in DGS individuals could be directly related to the development of the syndromeâs characteristic psychiatric and cognitive disorders. […] The correlation between the imbalance of the redox state and the clinical DGS manifestations has not yet been established, but important findings have been revealed. […] It has been proposed that the under-connectivity of association cortices underlies behavioral deficits in several neurodevelopmental disorders, including DGS. […] Observing functional images, it has been demonstrated that association cortices are under-connected in the DGS. […] They also demonstrated that the use of antioxidants or the re-expression of Txnrd2 improved quantitative cellular deficits associated with LgDel layer 2/3 PN-selective under-connectivity.
- #18 22q11 deletion syndrome: current perspective | TACGhttps://www.dovepress.com/22q11-deletion-syndrome-current-perspective-peer-reviewed-fulltext-article-TACG
Recently, it was shown that haploid 22q11 gene insufficiency, including but not limited to TBX1, disrupts orofacial and cranial nerve development by modifying retinoic acid-modulated anteriorposterior hindbrain differentiation. […] Recent studies showed that reduced doses of 22q11 genes could modify the initial forebrain patterning, subsequent cortical neurogenesis and migration, and the mitochondrial support of activity-dependent synapse formation and elimination in the early postnatal brain.
- #18 22q11 deletion syndrome: current perspective | TACGhttps://www.dovepress.com/22q11-deletion-syndrome-current-perspective-peer-reviewed-fulltext-article-TACG
The diminished gene expression on 22q11.2 is responsible for the clinical findings associated with 22q11DS; however, little is known about how such changes lead to the phenotypes of 22q11DS. […] Numerous candidate genes have been linked with the 22q11DS phenotype. In 1999, murine models identified TBX1 as a candidate gene for this syndrome. TBX1 is the most important gene for 22q11DS. […] TBX1 haploinsufficiency contributes to the conotruncal and cardiac OFT anomalies that are observed commonly in 22q11DS. […] Various pathways downstream of TBX1 and modifiers of TBX1 activity seem to play an important role in the pathogenesis of 22q11DS. TBX1 regulates the expression of several growth factors and transcription factors, including FGF8, FGF10, PITX2, CHD7, VEFR3, EYA1, WNT5A, BMPER, and Otog-MyoD.
- #19 22Q11.2 Deletion Syndrome (Digeorge Syndrome, Velocardiofacial Syndrome) | 5-Minute Pediatric Consulthttps://peds.unboundmedicine.com/pedscentral/view/5-Minute-Pediatric-Consult/617617/all/22Q11_2_Deletion_Syndrome__Digeorge_Syndrome_Velocardiofacial_Syndrome_?q=Rubella
22q11.2 deletion syndrome, formerly known as DiGeorge or velocardiofacial syndrome, is a multisystem disorder with variable severity and number of associated features, classically including developmental delay, learning difficulties, congenital cardiac anomalies, palatal abnormalities, especially velopharyngeal insufficiency, hypocalcemia, and subtle facial dysmorphism. […] A developmental defect of the 3rd and 4th pharyngeal arches may be part of the mechanism; molecular disturbances of neurodevelopment are yet to be identified.
- #20 DiGeorge or 22q11.2 deletion syndrome | Immune Deficiency Foundationhttps://primaryimmune.org/understanding-primary-immunodeficiency/types-of-pi/digeorge-or-22q112-deletion-syndrome
DiGeorge syndrome, most frequently caused by a deletion at 22q11.2, is a PI caused by abnormal migration and development of certain cells and tissues during fetal development. […] DGS occurs in four main groups of children: The most common cause is due to a genetic defect called 22q11.2 deletion syndrome (22q11.2DS). In children with 22q11.2DS, a piece of chromosome 22 is missing. […] Most cases of 22q11.2 DS occur spontaneously. DGS is caused by a large deletion from chromosome 22. This deletion means that several genes from this region are not present in those with DGS. It appears that the variation in the symptoms of the disease is related to the amount of genetic material lost in the chromosomal deletion. Many of the manifestations of DGS have been linked to deletion of the T-box transcription factor 1 (TBX1) gene on chromosome 22q11, which plays a role in neural crest cell migration, pharyngeal arch (PA) development, and formation of the pharyngeal pouches. TBX1 interacts with many genetic molecular pathways leading to craniofacial defects and aberrant neural crest cell migration and survival.
- #21 The 22q11.2 deletion syndromehttps://www.jstage.jst.go.jp/article/kjm1952/51/2/51_2_77/_article
The 22g11.2 deletion syndrome (22q11DS) encompasses DiGeorge syndrome, velo-cardio-facial syndrome and conotruncal anomaly face syndrome and is due to a microdeletion of chromosome 22q11.2. […] The structures primarily affected in patients with 22g11DS are derivatives of the embryonic pharyngeal arches and pouches suggesting that haploinsufficiency of the gene(s) on the deleted region, spanning 2-3 Mb, is important in pharyngeal arch/pouch development. […] Extensive gene searches have been successful in identifying more than 30 genes in the deleted segment. […] Although standard positional cloning has failed to demonstrate a role for any of these genes in the syndrome, the use of experimental animal models and advanced genome manipulation technologies in mice have been providing an insight into the developmental role of some of these genes, including TBX1.
- #22https://jsurgmed.com/article/view/513859
Aim: Congenital heart defects (CHD) are the most common major birth defects in humans. Conotruncal cardiac defects (CCD) and aortic arch anomalies, the outflow tract anomalies of the heart, usually accompany dysmorphic syndromes. Di George Syndrome, deletion of 22q11.2, is one of the typical examples for this entity. […] All patients having 22q11.2 deletion had at least one abnormality of the syndrome other than cardiac problems. Facial dysmorphism and growth retardation were the most common features. Cognitive disability, feeding problems, hypocalcemia, psychiatric problems, immunity differences were the other associated problems. […] We suggest that 22q11.2 deletion must be explored in all newborns with selective conotruncal cardiac defects and with non-conotruncal cardiac defects accompanying the other anomalies of the syndrome. All deletion positive patients must be evaluated for the accompanying features of the syndrome with genetic counselling.
- #23 22q11.2 deletion syndrome: Novel approaches to understand cardiopharyngeal pathogenesis |https://www.fondationleducq.org/network/22q11-2-deletion-syndrome-novel-approaches-to-understand-cardiopharyngeal-pathogenesis/
DiGeorge Syndrome, or the 22q11.2 deletion syndrome, is the most frequent human congenital heart syndrome. […] New findings have linked some of the most common human congenital heart defects to a progenitor cell population named the cardiopharyngeal mesoderm (CPM), which as the name implies, forms not only the heart, but part of the face and neck. […] This Leducq networks multidisciplinary team will investigate the role of the Tbx1 gene, which is essential for development of the CPM cell population and the formation of the heart, relying upon models in the mouse and the sea squirt Ciona; mice recapitulate faithfully the human patient phenotype and Ciona has recently emerged as an excellent model for CPM biology. […] Investigators hope to gain novel insights concerning 22q11.2DS pathogenesis, and the mechanisms controlling cardiopharyngeal development.
- #24 Endocrine aspects of the 22q11.2 deletion syndrome | Genetics in Medicinehttps://www.nature.com/articles/gim20015
Hormonal disorders are common in patients with a 22q11.2 deletion. While hypoparathyroidism was the first endocrine disturbance documented in the DiGeorge syndrome, growth hormone deficiency, hypothyroidism, and hyperthyroidism are now known to occur in patients with a 22q11.2 deletion. […] Accurate assessment of the prevalence of hormonal disorders in the 22q11.2 is important not only for genetic counseling, but also to provide optimal clinical care to patients. Furthermore, elucidation of the pathophysiology of the hormonal disturbances may provide insights into the molecular mechanisms underlying the 22q11.2 deletion syndrome. […] The hypocalcemia in children with 22q11 deletions is invariably due to hypoparathyroidism, as originally described by DiGeorge in 1965 and documented by aplasia or hypoplasia of the parathyroid glands at surgery or autopsy. […] Hypoparathyroidism is most likely to present with symptoms of hypocalcemiaâseizures, tremors, or tetanyâin the neonatal period. […] Growth hormone deficiency remains an important, treatable cause of poor growth in this population.
- #25 Exploring pathway interactions to detect molecular mechanisms of disease: 22q11.2 deletion syndrome | Orphanet Journal of Rare Diseases | Full Texthttps://ojrd.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13023-023-02953-6
22q11.2 Deletion Syndrome (22q11DS) is a genetic disorder characterized by the deletion of adjacent genes at a location specified as q11.2 of chromosome 22, resulting in an array of clinical phenotypes including autistic spectrum disorder, schizophrenia, congenital heart defects, and immune deficiency. […] however, the exact and systemic molecular mechanisms between the deleted area and its resulting clinical phenotypic expression, for example that of neuropsychiatric diseases, are not yet fully understood. […] One major challenge of studying 22q11DS is to understand the molecular mechanisms between the deleted genes and the resulting disease phenotypes; previous research showed that the phenotypes vary widely among individuals, even though most patients share a common 3 Mb deletion. […] It is now suspected that multiple genes deleted within and outside the 22q11.2 region interact and target various cellular mechanisms, causing a range of clinical variation with different degrees of severity.
- #25 Exploring pathway interactions to detect molecular mechanisms of disease: 22q11.2 deletion syndrome | Orphanet Journal of Rare Diseases | Full Texthttps://ojrd.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13023-023-02953-6
Using the pathway interaction method, we were able to detect a molecular network that could possibly explain the development of neuropsychiatric diseases among the 22q11DS patients. […] We expect our pathway interaction method could be used for problems with similar contexts, where complex genetic mechanisms need to be identified to explain the resulting phenotypic plasticity. […] The differentiating feature of the Psychiatric Group over the Nonpsychiatric Group, i.e. the molecular signature of the 22q11DS patients who have experienced autism spectrum disorder and/or psychosis, compared to those who have not experienced such diseases, implies the involvement of NK cell functions and PI3K/Akt signalling pathway, as well as several genes such as CRKL, PDGFRB, and AKT1. […] We can summarize our findings as follows. […] The role of other genes, HLA-A, HRAS, and PAK2, whose connection was not clearly demonstrated by the disease subnetwork, may be illuminated in conjunction with GRAP2 or its close interaction partners.
- #25 Exploring pathway interactions to detect molecular mechanisms of disease: 22q11.2 deletion syndrome | Orphanet Journal of Rare Diseases | Full Texthttps://ojrd.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13023-023-02953-6
Challenges to understanding exact mechanisms of 22q11.2 Deletion Syndrome (22q11DS) originate from the high level of genotype-phenotype variability and the polygenic inheritance of the disease. […] Using the method, we were able to identify and explain possible involvement of pathways including the NK cell functions pathway and genes such as CRKL for the development of autism and/or psychosis in 22q11DS patients.
- #26 DiGeorge Syndrome | Concise Medical Knowledgehttps://www.lecturio.com/concepts/digeorge-syndrome/
DiGeorge syndrome (DGS) is a condition caused by a microdeletion at location q11.2 of chromosome 22 (thus also called 22q11.2 deletion syndrome). There is a defective development of the third and fourth pharyngeal pouches, leading to thymic and parathyroid hypoplasia, causing T-cell immunodeficiency and hypocalcemia, respectively. Conotruncal anomalies presenting as congenital heart defects are also characteristic of the disease. […] Approximately 30-50 genes are affected by the 22q11.2 deletion. Disrupts the development of the 3rd and 4th pharyngeal pouches. Creates a defect in the embryonic development of the brain, neck, skeleton, and kidneys. […] TBX1 is the main gene responsible for the DiGeorge phenotype. It plays a vital role in organ formation and regulation, affecting the formation of the skull bones, mesenchyme of the face and palate, outflow tract of the heart, thymus, and parathyroid stroma. […] 22q11.2 deletions are associated with a higher risk of early onset Parkinson’s disease.