Pigmented xeroderma: literature review and clinical case

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Xeroderma pigmentosum (XP) is heterogeneous group of diseases associated with defects in DNA repair, inherited in an autosomal recessive manner. Exposure of DNA to UV radiation produces photoproducts based on multiple nucleic acids, which serve as a substrate for DNA excision repair (NER). Mutations in the NER pathway genes result in impaired DNA repair and it associated with variety of clinical syndromes, which include xeroderma pigmentosa, Cockayne’s syndrome, and trichothiodystrophy. Some forms of the disease are accompanied by damage to the central nervous system. In recent years, precise molecular anomalies responsible for complementation patterns have been identified. All the patients with this disease have photosensitivity, an increased risk of skin cancer and melanoma, but there are number of differences between them. Considering the rare frequency of occurring this disease throughout the world, this article presents our own clinical observation of an 8-year-old patient with xeroderma pigmentosa. The first change on the girl’s skin appeared at the age of 2 months after insolation, in the form of hyperemia of the skin and blisters, later on multiple pigmented rashes of varying intensity appeared. Upon admission to the clinic, the girl had small dark brown spots and depigmented scars on her face and open areas of the body. Sequencing revealed the NGS variant in the hemizygous state in the XPA gene. Early diagnosis and preventive measures can dramatically improve and prolong the lives of patients. Considering the genetic heterogeneity, molecular diagnosis is an important step in the diagnosis and prognosis of the disease.

About the authors

Igor A. Gorlanov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: Gorlanov53@mail.ru

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department. Department of Dermatovenerology

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga K. Mineeva

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: o-mine@ya.ru

Dermatovenereologist

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergei A. Laptiev

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Author for correspondence.
Email: s.laptiev@icloud.com

PhD, Associate Professor, General and Molecular Medicine Genetics Chair

Russian Federation, Saint Petersburg

Larisa M. Leina

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: larisa.leina@mail.ru

MD, PhD, Associate Professor Department of Dermatovenerology

Russian Federation, Saint Petersburg

Irina R. Milyavskaya

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: imilyavskaya@yandex.ru

MD, PhD, Associate Professor Department of Dermatovenerology

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena P. Fedotova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: Kris6060@mail.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathological Anatomy

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena S. Bolshakova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Perinatal Сenter

Email: Bolena2007@rambler.ru

Head of Dermatovenerology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Avanesyan RI, Avdeeva TG, Alekseeva EI, et al. Pediatriya: Natsional’noe rukovodstvo. T. 1. Moscow: GEHOTAR-Media, 2009. 1024 p. (In Russ.)
  2. Belysheva TS, Nasedkina TV, Kletskaya IS, et al. Xeroderma pigmentosum: clinical and genetic features and therapeutic approaches. Current Pediatrics. 2021;20(6s): 611–617. (In Russ.) doi: 10.15690/vsp.v20i6S.2370
  3. Gadzhimuradov MN, Alieva MG, Mamasheva GD, Gadzhimuradova KM. Xeroderma pigmentosa. Russian Journal of Clinical Dermatology and Venereology. 2019;18(4):442–447. (In Russ.) doi: 10.17116/klinderma201918041442
  4. Gorlanov IA, Leina LM, Skorodok YL, Milyavskaya IR. Cutaneous manifestations of endocrine diseases in children. Pediatrician (St. Petersburg). 2021;12(2): 53–64. (In Russ.) doi: 10.17816/PED12253-64
  5. Balakrishnan P, Babu TA. Multiple cutaneous malignancies in a child with xeroderma pigmentosa. J Indian Assoc Pediatr Surg. 2021;26(1):63–64. doi: 10.4103/jiaps.JIAPS_97_20
  6. Black JO. Xeroderma pigmentosum. Head Neck Pathol. 2016;10(2):139–144. doi: 10.1007/s12105-016-0707-8
  7. Bradford PT, Goldstein AM, Tamura D, et al. Cancer and neurologic degeneration in xeroderma pigmentosum: long term follow-up characterises the role of DNA repair. J Med Genet. 2011;48(3):168–176. doi: 10.1136/jmg.2010.083022
  8. Brooks BP, Thompson AH, Bishop RJ, et al. Ocular manifestations of xeroderma pigmentosum: long-term follow-up highlights the role of DNA repair in protection from sun damage. Ophthalmology. 2013;120(7): 1324–1336. doi: 10.1016/j.ophtha.2012.12.044
  9. Broughton BC, Cordonnier A, Kleijer WJ, et al. Molecular analysis of mutations in DNA polymerase eta in xeroderma pigmentosum-variant patients. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(2):815–820. doi: 10.1073/pnas.022473899
  10. Cleaver JE. Defective repair replication of DNA in xeroderma pigmentosum. Nature. 1968;218:652–656. doi: 10.1038/218652a0
  11. DiGiovanna JJ, Kraemer KH. Shining a light on xeroderma pigmentosum. J Invest Dermatol. 2012;132(3): 785–796. doi: 10.1038/jid.2011.426.
  12. Emmert B, Hallier E, Schön MP, Emmert S. Xeroderma pigmentosum: Genetische Modellerkrankung bringt Licht ins Dunkel von UV-induziertem Hautkrebs. Hautarzt. 2011;62(2):91–97. doi: 10.1007/s00105-010-2050-4
  13. García-Carmona JA, Yousefzadeh MJ, Alarcón-Soldevilla F, et al. Case report: identification of a heterozygous XPA c.553C>T mutation causing neurological impairment in a case of xeroderma pigmentosum complementation group A. Front Genet. 2021;12:717361. doi: 10.3389/fgene.2021
  14. Herouy Y, Krutmann J, Norgauer J, Schöpf E. Xeroderma Pigmentosum: Mondscheinkinder. J Dtsch Dermatol Ges. 2003;1(3):191–198. doi: 10.1046/j.1610-0387.2003.02032.x
  15. Lehmann AR, McGibbon D, Stefanini M. Xeroderma pigmentosum. Orphanet J Rare Dis. 2011;6:70. doi: 10.1186/1750-1172-6-70
  16. Leung AK, Barankin B, Lam JM, et al. Xeroderma pigmentosum: an updated review. Drugs Context. 2022;11:2022–2–5. doi: 10.7573/dic.2022-2-5
  17. Musich PR, Li Z, Zou Y. Xeroderma Pigmentosa group A (XPA), nucleotide excision repair and regulation by ATR in response to ultraviolet irradiation. Adv Exp Med Biol. 2017;996:41–54. doi: 10.1007/978-3-319-56017-5_4
  18. Natale V, Raquer H. Xeroderma pigmentosum — Cockayne syndrome complex. Orphanet J Rare Dis. 2017;12(1):65. doi: 10.1186/s13023-017-0616-2
  19. Nishigori C, Nakano E, Masaki T, et al. Characteristics of Xeroderma Pigmentosum in Japan: lessons from two clinical surveys and measures for patient care. Photochem Photobiol. 2019;95(1):140–153. doi: 10.1111/php.13052
  20. Norgauer J, Idzko M, Panther E, et al. Xeroderma pigmentosum. Eur J Dermatol. 2003;13(1):4–9. PMID: 12609773
  21. Shuck SC, Short EA, Turchi JJ. Eukaryotic nucleotide excision repair: from understanding mechanisms to influencing biology. Cell Res. 2008;18(1):64–72. doi: 10.1038/cr.2008.2
  22. www.mun.ca [Internet]. Steven M. Carr Lab, Memorial University of Newfoundland. Research Interests. Available at: https://www.mun.ca/biology/scarr/Research.html

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Mechanism of UV-induced DNA damage repair [22]

Download (259KB)
3. Fig. 2. Recognition of bulky adduct-DNA damage. Bulky DNA adducts distort DNA structure and initial binding by XPC-RAD23B (light grey) is potentially accompanied by insertion of a beta-hairpin between the strands of the duplex. Similarly, if the RPA-XPA complex (dark grey) encounters a damaged DNA, localized unwinding occurs inducing a greater distortion in the duplex. These potential pathways converge with the addition of second protein complex recognizing the greater distortion of the duplex. The position of cleavage is indicated by the carats and the position of the DNA adduct is depicted in grey on the damaged strand. The damaged strand is denoted with the “d” and the undamaged strand with the “u”. The orientation is denoted for each strand of the duplex [21]

Download (119KB)
4. Fig. 3. Skin lesions in a patient

Download (339KB)
5. Fig. 4. Whole-exome sequencing results

Download (356KB)

Copyright (c) 2022 Gorlanov I.A., Mineeva O.K., Laptiev S.A., Leina L.M., Milyavskaya I.R., Fedotova E.P., Bolshakova E.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».