Impaired Presynaptic High-Affinity Choline Transporter Causes a Congenital Myasthenic Syndrome with Episodic Apnea

Autor: Seana O'Regan, Tiziana Mongini, Céline Buon, Anne Marie Beaufrere, Yoshiteru Azuma, Bertrand Fontaine, Hanns Lochmüller, S. Bauche, Ana Töpf, Chiara Fiorillo, Jean-François Deleuze, E. Lacène, Julien Thevenon, Gisèle Bonne, Damien Sternberg, C. Burloiu, Yannis Duffourd, Isabelle Desguerre, Isabelle Nelson, Guy Brochier, Anne Boland, Benoit Bœuf, Michèle Mayer, Laure Strochlic, Jocelyn Laporte, Laurence Faivre, Sophie Nicole, Ganaelle Remerand, Céline Pebrel-Richard, Laurent Servais, Federica Ricci, Guja Astrea, Doris Lechner, Salima El Chehadeh-Djebbar, Nassima Bouzidi, Fanny Laffargue, Bruno Eymard, Marie Christine Nougues, Norma B. Romero, Grace McMacken, Carmen Sandu, Niculina Butoianu
Přispěvatelé: Centre de recherche en Myologie – U974 SU-INSERM, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Newcastle University [Newcastle], Service de Génétique Médicale [CHU Clermont-Ferrand], CHU Estaing [Clermont-Ferrand], CHU Clermont-Ferrand-CHU Clermont-Ferrand, CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut de la Vision, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Myologie, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), CHU Clermont-Ferrand, Génétique des Anomalies du Développement (GAD), Université de Bourgogne (UB)-IFR100 - Structure fédérative de recherche Santé-STIC, Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), FHU TRANSLAD, Département de Génétique, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon), FHU TRANSLAD (CHU de Dijon), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), Università degli studi di Genova = University of Genoa (UniGe), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Service de Génétique Médical, CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Unité de Morphologie Neuromusculaire, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie moléculaire et cellulaire de la différenciation, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Albert Bonniot-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de génétique - Centre de référence des maladies rares, anomalies du développement et syndromes malformatifs (CHU de Dijon), Thérapie des maladies du muscle strié, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centre de recherche en myologie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Institut Mondor de recherche biomédicale (IMRB), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de Génotypage (CNG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Albert Einstein College of Medicine, Institut Jacques Monod (IJM (UMR_7592)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de neurologie pédiatriques et maladies du dévéloppement, Service de neuropédiatrie [Trousseau], AFM-Telethon 20030Fondation Maladies Rares within the Myocapture sequencing project Medical Research Council UK G1002274 98482 European Union Seventh Framework Programme (FP7) 305444 305121, [ANR-10-IAIHU-06],« Investissements d'avenir » ,Agence nationale de la recherche (ANR), ANR-10-INBS-09-01/10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Albert Einstein College of Medicine [New York], CHU Trousseau [APHP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), ANR-10-IAHU-0006,IHU-A-ICM,Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris(2010), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
0301 basic medicine
Male
Apnea
[SDV]Life Sciences [q-bio]
DNA Mutational Analysis
receptors
respiratory rhythm
Compound heterozygosity
Synaptic Transmission
0302 clinical medicine
Genetics(clinical)
Exome
neurotransmission
Child
Genetics (clinical)
Arthrogryposis
Muscle Weakness
Symporters
Homozygote
deficiency
Congenital myasthenic syndrome
Hypotonia
Cholinergic Neurons
3. Good health
medicine.anatomical_structure
acetyltransferase
Child
Preschool
butyrylcholinesterase
Muscle Hypotonia
Female
medicine.symptom
medicine.medical_specialty
Heterozygote
Adolescent
Mutation
Missense
Neuromuscular Junction
Presynaptic Terminals
Genes
Recessive
Butyrylcholinesterase
HEK293 Cells
Humans
Infant
Infant
Newborn
Mutation
Myasthenia Gravis
Genetics
Neuromuscular junction
03 medical and health sciences
neuromuscular-junction
Internal medicine
Report
expression
medicine
Recessive
Cholinergic neuron
Preschool
business.industry
Muscle weakness
Newborn
medicine.disease
mutations
Choline transporter
030104 developmental biology
Endocrinology
Genes
Cholinergic
Missense
business
knockout mouse
030217 neurology & neurosurgery
[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology
Zdroj: American Journal of Human Genetics
American Journal of Human Genetics, 2016, 99 (3), pp.753-761. ⟨10.1016/j.ajhg.2016.06.033⟩
American Journal of Human Genetics, Elsevier (Cell Press), 2016, 99 (3), pp.753-761. ⟨10.1016/j.ajhg.2016.06.033⟩
ISSN: 0002-9297
1537-6605
Popis: International audience; The neuromuscular junction (NMJ) is one of the best-studied cholinergic synapses. Inherited defects of peripheral neurotransmission result in congenital myasthenic syndromes (CMS5), a clinically and genetically heterogeneous group of rare diseases with fluctuating fatigable muscle weakness as the clinical hallmark. Whole-exome sequencing and Sanger sequencing in six unrelated families identified compound heterozygous and homozygous mutations in SLC5A7 encoding the presynaptic sodium-dependent high-affinity choline transporter 1 (CHT), which is known to be mutated in one dominant form of distal motor neuronopathy (DHMN7A). We identified 11 recessive mutations in SLC5A7 that were associated with a spectrum of severe muscle weakness ranging from a lethal antenatal form of arthrogryposis and severe hypotonia to a neonatal form of CMS with episodic apnea and a favorable prognosis when well managed at the clinical level. As expected given the critical role of CHT for multisystemic cholinergic neurotransmission, autonomic dysfunctions were reported in the antenatal form and cognitive impairment was noticed in half of the persons with the neonatal form. The missense mutations induced a near complete loss of function of CHT activity in cell models. At the human NMJ, a delay in synaptic maturation and an altered maintenance were observed in the antenatal and neonatal forms, respectively. Increased synaptic expression of butyrylcholinesterase was also observed, exposing the dysfunction of cholinergic metabolism when CHT is deficient in vivo. This work broadens the clinical spectrum of human diseases resulting from reduced CHT activity and highlights the complexity of cholinergic metabolism at the synapse.
Databáze: OpenAIRE
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