Адреногенитален синдром (дефицит на 21-хидроксилаза) -CYP21A2 мутации (анализ) - Synevo
Обща информация - Адреногенитален синдром (дефицит на 21-хидроксилаза) - мутации на CYP21A2
Вродената надбъбречна хиперплазия или адреногенитален синдром е група от автозомно-рецесивни състояния, причинени от дефицит на един или повече ензими, участващи в нормалния синтез на стероиди в трите основни хормонални класа: минералокортикоиди (алдостерон), глюкокортикоиди (кортизол) и полови хормони.
Във всички форми се наблюдава намаляване на производството на кортизол, което води до повишен синтез на ACTH на хипофизата; Прекомерната надбъбречна стимулация причинява хиперплазия, свързана с хиперсекреция на стероиди и техните метаболити, близки до ензимния дефект.
Клиничните прояви варират в зависимост от местоположението на ензимния дефект в биохимичния път на надбъбречните стероиди и степента на дефицит (вж. Фигура 1).
Фиг. 1 Биохимични пътища за синтез на стероидни хормони
StAR = стероиден остър регулаторен протеин (протеин, който пренася холестерол във вътрешната митохондриална мембрана)
17 а = 17 а-хидроксилаза; 17.20 = 17.20-лиаза; 3 β = 3β-хидроксистероид дехидрогеназа;
11 р = 11р-хидроксилаза; DHEA = дехидроепиандростендион; DHEAS = DHEA сулфат
A: процесът на двуетапен синтез на алдостерон:
- хидроксилиране на кортикостерон за образуване на 18-хидроксикортикостерон
- окисление на 18-хидроксикортикостерон за образуване на алдостерон
Докато хората с частичен ензимен дефект може да имат намалени симптоми, най-често представящи клинична картина, предполагаща синдром на поликистозните яйчници, тези с тежки дефекти могат да проявят остра надбъбречна недостатъчност със загуба на сол, неяснота на гениталиите и вирилизация (от леки форми). до пълната маскулинизация на външните полови органи на момичетата от XX) 9 .
Като се вземе предвид тежестта на клиничните прояви, адреногениталният синдром може да бъде разделен на класическа форма (тежка, с новородено начало) и некласическа форма (криптогенна, с традиционно начало) .На свой ред класическата форма се подразделя на варианта, свързан със загуба. сол и в този без загуба на сол (прост вирилизиращ вариант).
Кортикоадреналните хормони са стероидни производни, синтезирани от LDL-холестерол, доставени в надбъбречните жлези и уловени от специфични рецептори. StAR осигурява транспортирането си през външната митохондриална мембрана, за да инициира пътища на синтез на стероиди. Ензимите, които влияят на биосинтеза на кортизол, са: P450SCC (дефект StAR), 3β-хидроксистероидна дехидрогеназа, 21-хидроксилаза, 11-хидроксилаза и 17-хидроксилаза 3 .
Дефицитът от 21-хидроксилаза е най-честата причина за адреногениталния синдром, като е отговорен за около 90-95% от случаите. Ензимът се намира в ендоплазмения ретикулум и катализира превръщането на 17-OH прогестерон в 11-дезоксикортизол, както и този на прогестерона в дезоксикортикостерон (DOC). По този начин, дефицитът на 21-хидроксилаза води до повишени нива на 17-OH прогестерон в серума и до повишени нива на прегнатритриол и 17-OH прогестерон в урината. Тези прекурсори са на път към прекомерно производство на андростендион и тестостерон, с последваща вирилизация. В същото време има променливи понижения на нивата на DOC, 11-дезоксикортизол, кортикостерон, кортизол и алдостерон.
Клиничната картина често корелира с тежестта на ензимната дисфункция. Класическата форма на заболяването започва в неонаталния период или в първото детство с надбъбречна недостатъчност, придружена от вирилизация, със или без загуба на сол. Новородените жени (XX) имат различна степен на маскулинизация, от уголемяване на клитора до пълно развитие на външните полови органи на мъжа, което затруднява установяването на пола при раждането. Мъжките новородени имат нормални външни гениталии. Приблизително 75% от засегнатите новородени свързват недостиг на алдостерон, който причинява загуба на сол; симптоми на хипонатриемия, хиперкалиемия, изчерпване на обема на кръвта и хипотония се появяват през първите 2 седмици от живота.
Некласическата форма се проявява по-късно в детството от ранната адренария или в периода на млада зряла възраст с хирзутизъм, аменорея и безплодие. При жените клиничната картина е подобна на тази, свързана със синдрома на поликистозните яйчници. Мъжете могат да развият ранен пубертет, остатъци от надбъбречна тъкан в тестисите и безплодие.
Класическата форма на адреногениталния синдром има честота на 1 на 5000-15000 живородени, докато некласическата форма на 1 на 1000 3; 8; 9 .
Има тясна връзка между надбъбречната кора и надбъбречната медула. Класическият дефицит на 21-хидроксилаза е описан като медуларна надбъбречна дисплазия и намалено производство на катехоламин. Предполага се, че степента на надбъбречно увреждане може да бъде маркер за тежестта на адреногениталния синдром. .
Диагнозата на адреногениталния синдром от дефицит на 21-хидроксилаза се установява чрез количествено определяне на стероидни хормони и техните предшественици. Програмите за скрининг за новородени, установени в много страни, които се състоят от измерване на нивото на 17-OH прогестерон в кръвни петна, събрани върху филтърна хартия, имат за цел да идентифицират новородените с класическата форма на дефицит на 21-хидроксилаза, тъй като ранното започване на лечението минералокортикоид/глюкокортикоид може да предотврати тежки кризи със загуба на сол 9; 10 .
Към днешна дата са описани повече от 100 мутации на CYP21A2, включително точкови мутации, делеции или малки вмъквания, както и сложни генни пренареждания. Повечето хора с дефицит на 21-хидроксилаза са съставни хетерозиготи (имат 2 различни мутантни алела). Най-често срещаните мутации са представени от: c.293-13A> G; c.293-13C> G, p.Pro31Leu, p.Ile173Asn, мутационният клъстер на екзон 6 p. (Ile237Asn, Va238Glu, Met240Lys), p.Val282Leu, p.Leu308PhefsX6, p.Gln319X, p.Arg p.Pro454Ser, p.Gly111ValfsX21. Те заедно с делецията от 30 kb, засягаща 3 'края на псевдогена на CYP21A2P, съседния ген на C4B комплемента и 5' края на гена CYP21A2 представляват
90% от болестотворните мутации.
При по-голямата част от пациентите с адреногенитален синдром, дължащ се на дефицит на 21-хидроксилаза, генотипът CYP21A2 може да се използва за прогнозни цели за оценка на тежестта на заболяването. По този начин фенотипите, свързани със загуба на сол, проста вирилизация или некласическа форма, могат да бъдат „предсказвани“ при хора, извършващи тестове за молекулярна генетика. По принцип фенотипът корелира с най-високата степен на остатъчна ензимна активност от мутантния алел (изразеният фенотип отразява мутацията с по-малко тежък фенотипен ефект).
Понякога, по неизвестни причини, полученият генотип не винаги корелира с един и същ фенотип, нито в случай на групи с идентични мутации, нито в едно и също семейство.
Въз основа на остатъчната ензимна активност мутантните алели се класифицират като тежки и леки (вж. Таблица 2).
Генотипът, свързан с класическата форма на заболяването, се характеризира с наличието на тежка мутация и на двата алела CYP21A2. Хомозиготните делеции на гена са най-тежките аномалии, като винаги са свързани с фенотипа, придружен от загуба на сол. Големите генни конверсии могат да заменят голям сегмент от функционалния ген на CYP21A2 със сегмент от псевдогена CYP21A1P, който е нефункционален поради множество мутации. Те се проявяват и с тежък фенотип.
Една от най-честите мутации (открити в 20-30% от случаите) е заместването на A> G или C> G на нивото на интрон 2 (c.293-13A> G; c.293-13C> G), което води до аберативно сплайсинг на иРНК и модификация на рамката за четене; в крайна сметка ще се генерира пресечен, нефункционален протеин. Въпреки че повечето хора, които са хомозиготни за тази мутация, имат вариант на заболяване със загуба на сол, тежестта на електролитното разстройство е променлива. По този начин мутацията на интрон 2 може да се намери и в прости вирилизиращи форми. Тази липса на съгласуваност между генотип и фенотип може да се обясни с увеличеното алтернативно сплайсинг, което се получава, когато нормалното се потисне в резултат на мутация на мястото на сплайсинг, което позволява известно производство на протеина с променлива активност. Приблизително 20% от мутантните алели са резултат от мейотична рекомбинация между повтарящи се последователности, които ще доведат до 30 kb делеция, описана по-горе, което в крайна сметка ще доведе до дисфункционален химерен псевдоген. След малки генни конверсии могат да се появят следните аномалии, свързани с тежък фенотип:
-8-базова делеция в екзон 3 (G110del8): рамката за четене е засегната, което води до преждевременно спиране на кодон (130) и накрая до съкратен протеин;
-мутация на мисенс точки при екзон 6 (I236N, V237E, M239K);
-вмъкване на база в екзон 7 (F306 + T);
-глупостна мутация в кодон 318 (Q318X);
-мутация на missens в екзон 8 (R356W).
Мутацията I172N е често срещана при пациенти с проста вирилизация; няма хидролитиколитични нарушения, тъй като има остатъчна ензимна активност, която осигурява минимално производство на алдостерон.
Генотипът, свързан с некласическата форма на заболяването, съдържа две леки мутации на CYP21A2 или една лека и една тежка мутация. Около 2/3 от пациентите са съставни хетерозиготи. Мутациите на Missens P30L и V281L са характерни за пациенти с некласическа форма, но има и редки случаи (1; 10 .