Genetic background of hereditary cutaneous hyaluronosis and familial shar pei fever

Los perros de raza Shar Pei tienen dos características fenotípicas propias de la raza que son las arrugas de la piel (ahora conocido como Hialuronosis Cutánea Hereditaria-HCH) y un desorden genético llamado Fiebre Familiar del Shar Pei (FSF) que se cree que es causada por un exceso de Ácido Hialurón...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Martínez Díaz, Verónica Lucía
Formato: tesis doctoral
Fecha de publicación:2015
País:España
Recursos:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:131912
Acesso em linha:https://ddd.uab.cat/record/131912
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Acid hialuronic
Hyaluronic acid shar pei
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Altet Sanahujes, Laura
Ferrer i Caubet, Lluís
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description Los perros de raza Shar Pei tienen dos características fenotípicas propias de la raza que son las arrugas de la piel (ahora conocido como Hialuronosis Cutánea Hereditaria-HCH) y un desorden genético llamado Fiebre Familiar del Shar Pei (FSF) que se cree que es causada por un exceso de Ácido Hialurónico (HA). El origen genético se describe como una mutación reguladora (Variación Número de Copias- CNV) localizada upstream del gen que sintetiza HA (HAS2) en el cromosoma 13. Se construyó un modelo murino transgénico con mayor número de copias del HAS2 para emular y confirmar el fenotipo descrito en Shar Peis. Obtuvimos de manera exitosa 5 ratones transgénicos fundadores los cuales sirvieron para formar la colonia. Un total de 80 ratones de la F2 fueron incluidos en el estudio; 40 transgénicos (TG) (20 adultos y 20 jóvenes) y 40 tipo salvaje utilizados como control (20 adultos y 20 jóvenes). El análisis del fenotipo in vivo incluyó la inspección visual de posibles alteraciones en la piel (laxitud, pliegues, arrugas) y temperatura corporal (sistema basado implantación de microchip). Se determinó el número de copias (CN) utilizando el método de cuantificación relativa (2-ΔΔCt) con una RT-qPCR. El análisis post mortem incluyó hemograma completo, análisis de expresión de HAS2 en piel [utilizando el HAS2 murino endógeno como referencia y el HAS2constructo (transgen) como diana], histología de órganos parenquimatosos y piel además de la determinación de concentración de HA en suero sanguíneo. Después que se determinó el CN, los ratones TG fueron divididos en tres grupos: i) bajo CN: 70 copias. Aunque de manera exitosa conseguimos crear un ratón transgénico que expresaba HAS2, sobre producía HA y que en algunos aspectos semejaba el fenotipo de los Shar Peis, no pudimos emular la piel arrugada característica del Shar Pei ni tuvimos ratones con episodios febriles. Con todos estos resultados, es difícil sustentar el hecho de que el fenotipo de las arrugas de la piel del Shar Pei y el desorden febril sean consecuencia única de un aumento en la síntesis de HA. Los resultados obtenidos de los ratones transgénicos generados en esta tesis corroboran que quedan muchas preguntas respecto a las bases genéticas de HCH y FSF por contestar y que diferentes enfoques para averiguar el porqué de estas enfermedades son necesarios. Es por esta razón que analizamos otras vías de degradación de HA como la función del HAS2as, un gen que regula la expresión de HAS2, además de los Toll Like Receptors 2 y 4, sin encontrar cambios significativos. También reanalizamos datos de chip de Illumina, CanineSNP20 BeadChip (22.362 SNPs) para buscar regiones de homocigosis involucradas en el fenotipo del Shar Peis. Encontramos dos regiones de homocigosis en los CFA6 6 (40, 691, 228-51, 293, 708 CanFam2.0) y CFA 13 (23, 222, 643-27, 079, 420 CanFam2.0). Nuestros resultados indican un haplotipo específico característico de los Perros Shar Peis en el CFA6 el cual incluye dos genes (TNFR1 y MEFV) relacionados con la Fiebre Familiar Mediterránea en humanos y un CNV. Creemos que es importante considerar otras regiones en el genoma como la región del CFA6, la cual alberga muchos genes candidatos, para continuar indagando sobre las bases genéticas de estas enfermedades además de finalmente intentar confirmar si la HCH y la FSF están relacionados al compartir el mismo fondo genético o si son dos entidades distintas.
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Un total de 80 ratones de la F2 fueron incluidos en el estudio; 40 transgénicos (TG) (20 adultos y 20 jóvenes) y 40 tipo salvaje utilizados como control (20 adultos y 20 jóvenes). El análisis del fenotipo in vivo incluyó la inspección visual de posibles alteraciones en la piel (laxitud, pliegues, arrugas) y temperatura corporal (sistema basado implantación de microchip). Se determinó el número de copias (CN) utilizando el método de cuantificación relativa (2-ΔΔCt) con una RT-qPCR. El análisis post mortem incluyó hemograma completo, análisis de expresión de HAS2 en piel [utilizando el HAS2 murino endógeno como referencia y el HAS2constructo (transgen) como diana], histología de órganos parenquimatosos y piel además de la determinación de concentración de HA en suero sanguíneo. Después que se determinó el CN, los ratones TG fueron divididos en tres grupos: i) bajo CN: 70 copias. Aunque de manera exitosa conseguimos crear un ratón transgénico que expresaba HAS2, sobre producía HA y que en algunos aspectos semejaba el fenotipo de los Shar Peis, no pudimos emular la piel arrugada característica del Shar Pei ni tuvimos ratones con episodios febriles. Con todos estos resultados, es difícil sustentar el hecho de que el fenotipo de las arrugas de la piel del Shar Pei y el desorden febril sean consecuencia única de un aumento en la síntesis de HA. Los resultados obtenidos de los ratones transgénicos generados en esta tesis corroboran que quedan muchas preguntas respecto a las bases genéticas de HCH y FSF por contestar y que diferentes enfoques para averiguar el porqué de estas enfermedades son necesarios. Es por esta razón que analizamos otras vías de degradación de HA como la función del HAS2as, un gen que regula la expresión de HAS2, además de los Toll Like Receptors 2 y 4, sin encontrar cambios significativos. También reanalizamos datos de chip de Illumina, CanineSNP20 BeadChip (22.362 SNPs) para buscar regiones de homocigosis involucradas en el fenotipo del Shar Peis. Encontramos dos regiones de homocigosis en los CFA6 6 (40, 691, 228-51, 293, 708 CanFam2.0) y CFA 13 (23, 222, 643-27, 079, 420 CanFam2.0). Nuestros resultados indican un haplotipo específico característico de los Perros Shar Peis en el CFA6 el cual incluye dos genes (TNFR1 y MEFV) relacionados con la Fiebre Familiar Mediterránea en humanos y un CNV. Creemos que es importante considerar otras regiones en el genoma como la región del CFA6, la cual alberga muchos genes candidatos, para continuar indagando sobre las bases genéticas de estas enfermedades además de finalmente intentar confirmar si la HCH y la FSF están relacionados al compartir el mismo fondo genético o si son dos entidades distintas.Shar Pei dogs have a breed defined wrinkled skin phenotype (now known as Hereditary Cutaneous Hyaluronosis-HCH) and a genetic disorder called Familial Shar Pei fever (FSF) which is thought to be caused by an excess in Hyaluronic Acid (HA). The genetic origin is described as a regulatory mutation (Copy number variation) located upstream of the HA synthesizing gene (HAS2) in chromosome 13. A transgenic mouse model with increased copies of HAS2 was constructed to emulate and confirm the phenotype described in Shar Peis. We successfully obtained 5 transgenic founder mice from which the colony was formed. A total of 80 F2 mice were included in the study: 40 Transgenic (TG) (20 adult and 20 young) and 40 wild type (WT) used as controls (20 adult and 20 young). Phenotype in vivo analysis included visual inspection of possible skin alterations (laxity, folds, wrinkles) and body temperature (microchip implant system). Copy number (CN) determination was performed using the comparative cycle threshold (CT) relative quantification method (2-ΔΔCt) with RT-qPCR. Post mortem analysis included complete blood count, skin HAS2 expression [using the endogenous HAS2 gene as a reference gene and HAS2 construction (transgene) as target], histology of parenchymal organs and skin and the determination of serum HA concentration. After CN determination, TG mice were divided into three groups: i) low CN: 70 copies. Even though we successfully created a transgenic mouse which expressed HAS2, over produced HA and that in some aspects resembled the phenotype of Shar Pei dogs, we couldn't emulate the Shar Peis characteristic wrinkled skin, nor did we have mice with febrile episodes. With all these results, it is difficult to sustain that the wrinkled skin phenotype and febrile disorder of the Shar Pei are only consequence of an increased synthesis of HA. Results of the transgenic mice generated in this thesis corroborate that many questions regarding the genetic basis of HCH and FSF remained to be answered and different approaches to insight on these diseases had to be used. Therefore we analyzed other HA degradation pathways such as HAS2as, gene which regulates HAS2 expression as well as HA degradation product routes (Toll Like Receptors 2 and 4) without any significant findings. We also reanalyzed data from the Illumina CanineSNP20 BeadChip (22.362 SNPs) to look for other regions involved in Shar Peis phenotypes. We have found two homozygosity regions in Shar Peis CFA 6 (40,691,228-51,293,708; CanFam2.0) and CF 13 (23,222,643-27,079,420; CanFam2.0). Our results denote a specific haplotype characteristic to Shar Pei dogs in CFA6 which includes 2 genes (TNFR1 and MEFV) related to Familiar Mediterranean Fever in humans and a CNV. We believe that it is important to consider other genomic regions such as that in CFA 6 which harbors many candidate genes to further inquire into the genetic background of these diseases as well as to finally confirm if HCH and FSF are related sharing a common genetic background or if they are two separate entities.Universitat Autònoma de BarcelonaUniversitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels AlimentsAltet Sanahujes, LauraFerrer i Caubet, Lluís 22015-01-0120152015-01-01Tesi doctoralhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06VoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://ddd.uab.cat/record/131912reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UABinstname:Universitat Autònoma de BarcelonaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ddd.uab.cat:1319122026-06-06T12:50:31Z
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