Primary ciliary dyskinesia: in search of a “gold standard” diagnosis

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Objective. Identification of genetic variants characteristic of children with primary ciliary dyskinesia (PCD) in the Russian population and determination of predictors of early diagnosis of the disease.

Materials and methods. The study was carried out on the basis of the department of chronic, inflammatory and allergic lung diseases of the Institute of Veltischev. 100 children were included in the study, 90 of them with identified genetic variants causing the course of PCD according to NGS study of the complete genome.

Results. Genes with variants associated with PCD in children of the Russian population were identified. The most frequent defects in the genes: DNAH5, DNAH11, HYDIN, DRC1, ODAD1, CCDC40. Predictors of the course of the disease have been identified to speed up the verification of PCD using the modified PICADAR scale and prevent early disability in children.

Conclusion. The use of the developed modification of the PICADAR scale and molecular genetic diagnostic methods makes it possible to speed up the verification of PCD and promptly begin adequate therapy in children.

About the authors

Yu. L. Mizernitskiy

N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia

Author for correspondence.
Email: yulmiz@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0740-1718
SPIN-code: 6135-5260

Professor, MD

Russian Federation, Moscow

A. A. Novak

N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: yulmiz@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9398-2215
SPIN-code: 5452-7075

Candidate of Medical Science

Russian Federation, Moscow

L. V. Sokolova

N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: yulmiz@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2376-0518

Candidate of Medical Science

Russian Federation, Moscow

References

  1. Shapiro A.J., Thornton C.S. Genes take the lead: genetic testing becomes the gold standard for diagnosing primary ciliary dyskinesia. Eur Respir J. 2024; 64 (6): 2401888. doi: 10.1183/13993003.01888-2024
  2. Николаева Е.Д., Овсянников Д.Ю., Стрельникова В.А. и др. Характеристика пациентов с первичной цилиарной дискинезией. Пульмонология. 2023; 33 (2): 198–209 [Nikolaeva E.D., Ovsyannikov D.Y., Strelnikova V.A. et al. Characteristics of patients with primary ciliary dyskinesia. Pulmonology. 2023; 33 (2): 198–209 (in Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2023-33-2-198-209
  3. Фролов П.А., Колганова Н.И., Овсянников Д.Ю. и др. Возможности ранней диагностики первичной цилиарной дискинезии. Педиатрия. Журнал имени Г.Н. Сперанского. 2022; 101 (1): 107–14 [Frolov P.A., Kolganova N.I., Ovsyannikov D.Y. et al. Possibilities of early diagnosis of primary ciliary dyskinesia. Pediatrics. Speransky Journal. 2022; 101 (1): 107–14 (in Russ.)]. doi: 10.24110/0031-403X-2022-101-1-107-114
  4. Кондратьева Е.И., Авдеев С.Н., Мизерницкий Ю.Л. и др. Первичная цилиарная дискинезия: обзор проекта клинических рекомендаций 2022 года. Пульмонология. 2022; 32 (4): 517–38 [Kondratieva E.I., Avdeev S.N., Mizernitskiy Yu.L. et al. Primary ciliary dyskinesia: a review of the 2022 clinical guidelines draft. Pulmonology. 2022; 32 (4): 517–38 (in Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2022-32-4-517-538
  5. Новак А.А., Мизерницкий Ю.Л. Первичная цилиарная дискинезия: состояние проблемы и перспективы. Медицинский совет. 2021; 1: 276–85 [Novak A.A., Mizernitskiy Yu.L. Primary ciliary dyskinesia: state of the problem and prospects. Medical Council. 2021; 1: 276–85 (in Russ.)]. doi: 10.21518/2079-701X-2021-1-276-285
  6. Raidt J., Riepenhausen S., Pennekamp P. et al. Analyses of 1236 genotyped primary ciliary dyskinesia individuals identify regional clusters of distinct DNA variants and significant genotype-phenotype correlations. Eur Respir J. 2024; 64 (2): 2301769. doi: 10.1183/13993003.01769-2023
  7. Biesecker L.G., Harrison S.M. ClinGen Sequence Variant Interpretation Working Group. The ACMG/AMP reputable source criteria for the interpretation of sequence variants. Genet Med. 2018; 20 (12): 1687–8. doi: 10.1038/gim.2018.42
  8. Behan L., Dimitrov B.D., Kuehni C.E. et al. PICADAR: a diagnostic predictive tool for primary ciliary dyskinesia. Eur Respir J. 2016; 47 (4): 1103–12. doi: 10.1183/13993003.01551-2015
  9. Новак А.А., Мизерницкий Ю.Л. Клинико-генетические параллели у детей c первичной цилиарной дискинезией. Пульмонология. 2024; 34 (2): 176–83 [Novak A.A., Mizernitskiy Yu.L. Parallels between clinical and genetic characteristics in children with primary ciliary dyskinesia. Pulmonology. 2024; 34 (2): 176–83 (in Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2024-34-2-176-183
  10. McCoy J.L., Kaffenberger T.M., Yang T.S. et al. Otitis media prone children with cystic fibrosis: A new normal. Am J Otolaryngol. 2021; 42 (5): 103137. doi: 10.1016/j.amjoto.2021.103137
  11. Rezaei M., Soheili A., Ziai S.A. et al. Transmission electron microscopy study of suspected primary ciliary dyskinesia patients. Sci Rep. 2022; 12 (1): 2375. doi: 10.1038/s41598-022-06370-w
  12. Demetriou Z.J., Muñiz-Hernández J., Rosario-Ortiz G. et al. Evaluation of Open-Source Ciliary Analysis Software in Primary Ciliary Dyskinesia: A Comparative Assessment. Diagnostics (Basel). 2024; 14 (16): 1814. doi: 10.3390/diagnostics14161814
  13. Schreiner T., Allnoch L., Beythien G. et al. SARS-CoV-2 Infection Dysregulates Cilia and Basal Cell Homeostasis in the Respiratory Epithelium of Hamsters. J Mol Sci. 2022; 23 (9): 5124. doi: 10.3390/ijms23095124
  14. Verret D.J., Marple B.F. Effect of topical nasal steroid sprays on nasal mucosa and ciliary function. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2005; 13 (1): 14–8. doi: 10.1097/00020840-200502000-00005
  15. Häussler D., Sommer J.U., Nastev A. et al. Influence of MP 29-02 on ciliary beat frequency in human epithelial cells in vitro. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2018; 275 (6): 1483–90. doi: 10.1007/s00405-018-4979-3
  16. Benchimol L., Bricmont N., Bonhiver R. et al. Impact of General Anesthesia on Ciliary Functional Analysis by Digital High-Speed Videomicroscopy in Suspected Primary Ciliary Dyskinesia. Diagnostics (Basel). 2024; 14 (21): 2436. doi: 10.3390/diagnostics14212436
  17. Boon M., Jorissen M., Jaspers M. et al. The Influence of Nebulized Drugs on Nasal Ciliary Activity. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 2016; 29 (4): 378–85. doi: 10.1089/jamp.2015.1229
  18. Oh J., Lee J.S., Park M.S. et al. Diagnosis of Primary Ciliary Dyskinesia via Whole Exome Sequencing and Histologic Findings. Yonsei Med J. 2024; 65 (1): 48–54. doi: 10.3349/ymj.2023.0238
  19. Black H.A., de Proce S.M., Campos J.L. et al. Whole genome sequencing enhances molecular diagnosis of primary ciliary dyskinesia. Pediatr Pulmonol. 2024; 59 (12): 3322–32. doi: 10.1002/ppul.27200
  20. Hazan G., Aviram M., Levanon E. et al. Investigating genotype-phenotype correlations in primary ciliary dyskinesia: a sibling cohort study. Pediatr Pulmonol. 2024; 59 (12): 3569–75. doi: 10.1002/ppul.27263
  21. Kinghorn B., Rosenfeld M., Sullivan E. et al. Comparison of Longitudinal Outcomes in Children with Primary Ciliary Dyskinesia and Cystic Fibrosis. Ann Am Thorac Soc. 2024; 21 (12): 1723–32. doi: 10.1513/AnnalsATS.202311-1008OC
  22. Богорад А.Е., Мизерницкий Ю.Л., Дьякова С.Э. и др. Опыт работы Всероссийского центра первичной цилиарной дискинезии у детей. Пульмонология детского возраста: проблемы и решения. 2020; 20: 23–4 [Bogorad A.E., Mizernitskiy Yu.L., Dyakova S.E. et al. Experience of the All-Russian Center for Primary Ciliary Dyskinesia in Children. Pediatric Pulmonology: Problems and Solutions. 2020; 20: 23–4 (in Russ.)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Reverse location of internal organs in a child with primary ciliary dyskinesia, according to computed tomography data

Download (111KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Decreased airiness of the sinuses in a child with primary ciliary dyskinesia, according to computed tomography data

Download (80KB)
Indexing metadata

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».