Fenotipo-genotipo en la hiperplasia suprarrenal congénita

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Fenotipo-genotipo en la hiperplasia suprarrenal congénita
Phenotype-genotype in congenital adrenal hyperplasia
Tejerizo López, L. C.; Tejerizo García, A.; Gómez-Toranzo Serrano, M.; Sánchez Sánchez, M. M.;
García Robles, M. R.; Borrego Estella, V.; Leiva Tapia, A. y Morán Antolín, E.
Servicio de Obstetricia y Ginecología. Hospital Virgen de la Vega. Salamanca.
RESUMEN
La hiperplasia suprarrenal congénita (HSC), uno de
los trastornos del metabolismo más frecuentes, es
consecuencia de un bloqueo enzimático en la síntesis del cortisol. El déficit de 21-hidroxilasa es la causa más común de HSC. Este síndrome se caracteriza por signos de hiperandrogenismo y, frecuentemente, de déficit mineralocorticoide. Desde el
aislamiento del gen responsable de la síntesis de 21hidroxilasa se ha avanzado mucho en el conocimiento de las alteraciones específicas que causan las diferentes formas de HSC. Aunque existe correlación
fenotípica-genotípica, ha sido descrita una gran variabilidad fenotípica. El estudio genético es útil para
la predicción del cuadro clínico en pacientes con deficiencia de la 21-hidroxilasa, para el diagnóstico y
tratamiento prenatal y para el consejo genético en
pacientes con distinto grado de gravedad clínica. En
este estudio analizamos las mutaciones causantes
de la enfermedad en seis mujeres con diferentes
formas clínicas de HSC. Cuatro de ellas con la forma
no clásica presentaban mutación V281L en homocigosis. Dos mujeres con forma clásica virilizante y
con pérdida parcial de sal presentaban mutación en
el intrón 2 (G656) en homocigosis y mutación I172N
en heterocigosis. Estos casos pueden ayudar al conocimiento de la correlación genotípica-fenotípica.
deficiency. Since the isolation of the gene responsible for steroid 21-hydroxyase synthesis, knowledge
of the specific mutations that cause the different
forms of CAH has grown rapidly: gene delections,
large gene conversions, and microconversions have
been reported to be responsible for the disease. Eleven mutations account for about 95% of all affected
CYP21B alleles. Correlations exists between genotype and phenotype, even though phenotypic variability has been reported. Genotyping is realible for prediction of clinical outcome in patients with 21-hydroxylase deficiency, for prenatal diagnosis and
treatment, and for genetic counselling in patients
with different degrees of clinical severity. We have
characterized the disease-causing mutation in the
steroid 21-hydroxylase genes in six women with different clinical forms of CAH. Four patients with nonclassical CAH with homozygous V281L mutation,
two patients with classical virilizating and partial saltlosing with homozygous intron 2 mutation (G656)
and heterozygous I172N mutation. The cases may
contribute to the knowledge of genotype-phenotype
correlation.
KEY WORDS
Congenital adrenal hyperplasia. Genotype. Phenotype. 21- hydroxylase deficiency.
PALABRAS CLAVE
INTRODUCCIÓN
Hiperplasia suprarrenal congénita. Genotipo. Fenotipo. Déficit de 21-hidroxilasa.
SUMMARY
Congenital adrenal hyperplasia (CAH), one of the
most frequent metabolic disorders, results of an
enzymatic block in the synthesis of cortisol. Steroid
21-hydroxilase deficiency is the most common cause of CAH. This syndrome is characterized by signs
of hyperandrogenism and often mineralocorticoid
11
La causa más frecuente de hiperplasia suprarrenal
congénita (HSC) es el déficit de la enzima 21-hidroxilasa (o esteroide 21-monooxigenasa o P450c21). La
HSC produce cantidades excesivas de andrógenos,
se inicia en el período prenatal, y es transmitida según un patrón monogénico autosómico recesivo 1.
Se caracteriza por signos y síntomas de exceso de
andrógenos y, a menudo, de déficit de mineralocorticoides. Existen tres formas de la enfermedad 1:
a) Forma clásica. Puede ser completa (perdedora de
sal) o incompleta (virilizante simple).
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b) Forma no clásica, más leve. Aparece tardíamente
(hiperplasia suprarrenal de aparición tardía, parcial,
atenuada y adquirida)2,3.
c) Forma asintomática, o hiperplasia suprarrenal críptica. Se detecta sólo mediante pruebas bioquímicas.
En la forma clásica, la exposición prenatal del feto
femenino a un exceso de andrógenos causa su virilización, resultando un feto masculino asintomático
o con clínica de pseudohermafroditismo (2-4). El
75% de las formas clásicas de 21-hidroxilasa son
perdedoras de sal, por déficit de mineralo-corticoides. La forma no clásica, tardía, se asocia con un
déficit enzimático moderado y ausencia de ambigüedad genital al nacimiento, y puede presentar signos de virilización posterior, como adrenarquia o
pseudopubertad precoz, acné, hirsutismo, irregularidades menstruales e infertilidad5.
La incidencia de las formas clásicas es de 1/15.000
nacimientos6 y en las no clásicas de 1/500 a 1/1.000,
en población de raza blanca7, es decir, una de cada
11-16 personas es portadora de una mutación asociada a la forma no clásica.
La biología molecular y la genética han ampliado los
conocimientos con respecto a esta entidad 5,8,9:
1. El trastorno se hereda como característica monogénica autosómica recesiva.
2. Existen dos genes para la 21-hidroxilasa, llamados
CYP21A y CYP21B, localizados en el cromosoma 6,
duplicados en tándem con los genes que codifican el
componente 4 del complemento. Sólo el CYP21B
actúa en la esteroidogénesis suprarrenal. CYP21A
no interviene (un pseudogén, también llamado
CYP21P), porque permanece inactivo.
3. Distintas mutaciones de CYP21B producen déficit
de 21-hidroxilasa, pero el 85% son conversiones. La
mayoría de las pacientes son heterocigotas compuestas, y tienen una lesión genética diferente en
cada copia del cromosoma 6, una de cada progenitor. La severidad del trastorno está determinada por
la actividad del alelo menos afectado.
En el hombre, la 21-hidroxilasa está codificada por el
gen CYP21B (o simplemente CYP21) aislado en
19855,8,11. Los genes de la 21-hidroxilasa se localizan
en el centro del complejo mayor del antígeno de los
leucocitos humanos –HLA (human leucocyte antigen)–, en la región 6p21, 3 del brazo corto del cromosoma 6, disponiéndose en tándem con el gen
inactivo o CYP21P. El gen CYP21B, formado por 10
exones, tiene más de 3,4 kb y difiere del pseudogén
CYP21 A en sólo 87-88 bases; presenta una homología del 98% en los exones y del 96% en los intrones.
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Ensayo de
17-OH-progesterona
17-OH-progesterona
> 200 ng/dl
17-OH-progesterona
< 200 ng/dl
Prueba de estimulación con ACTH
Descarta hiperplasia suprarrenal
por deficiencia de
21-hidroxilasa
Respuesta
anormal
según el normograma
Respuesta
normal
Variante de hiperplasia
suprarrenal por deficiencia
de 21-hidroxilasa
Fig. 1.—Algoritmo de 17-0H-Progesterona. Prueba de
estimulación de ACTH (Speroff et al) 1.
Las mutaciones en CYP21B se generan, en su mayoría, por recombinaciones entre CYP21B y
CYP21P. Cerca de un 20% de alelos mutantes portan delecciones en el ADN de 30 kb, generadas durante la meiosis, por recombinación no homóloga
(entrecruzamiento de cromátides de dos regiones
no alélicas pero muy homólogas de ambos genes).
Un 75-85% portan una o más mutaciones transferidas, en su mayoría, de CYP21P a CYP21B (conversión). Las conversiones pueden ser en macro y en
microconversiones. Se han definido las 15 mutaciones –microconversiones– más frecuentes asociadas a HSC12,13.
Por ser una enfermedad autosómica recesiva la gravedad de la clínica será determinada por la mutación
que afecte menos a la actividad enzimática. Como
en este gen hay diferentes mutaciones, un individuo
puede ser portador de una mutación en un alelo y de
otra en otro, siendo heterocigoto para cada una de
las mutaciones, pero clínicamente afectado al presentar los dos alelos mutados. En caso de mutaciones en homocigosis la correlación genotípica-fenotípica se ha descrito cercana al 100%, pero la capacidad de predicción del fenotipo es menor cuando hay
una mutación diferente en cada alelo14.
Pruebas de genotipia y estimulación de ACTH –algoritmo de 17-0HP de la figura 1–1 realizadas en familias con enfermedad clásica y no clásica, dieron lugar
al concepto de variaciones en la actividad de 21-hi-
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droxilasa5,15,16. Las presentaciones clínicas de pérdida de sal, virilizante simple y no clásicas resultan de
un déficit mayor, leve y menor de 21-hidroxilasa respectivamente. Algunos integrantes de la familia evidencian clínica de exceso de andrógenos, pero otros
son enteramente normales y representan una forma
«críptica» de deficiencia de 21-hidroxilasa. Por último, los heterocigotos para el déficit leve o para el
severo presentan el déficit más leve y son clínicamente asintomáticos5.
La correlación entre la valoración en el plasma de 170H progesterona, basal o postestimulación con
ACTH, con el genotipo en individuos afectados es,
en general, buena8,17,27. Dudosa es su correlación en
individuos portadores de sólo una mutación (heterocigotos)12.
Aunque se describen tres formas diferentes («pérdida salina», «virilizante simple», «no clásica o tardía»), de hecho, son puntos de un espectro continuo
de una misma patología. Dependiendo de las mutaciones que presente un paciente, la enfermedad se
presentará con más o menos gravedad12.
Aunque se ha descrito una correlación entre fenotipo y ciertos genotipos, esta correlación no es absoluta23-29, por lo que parece de interés describir el cuadro analítico-clínico-genotípico de 6 pacientes afectadas de hiperplasia suprarrenal congénita (HSC).
MATERIAL Y MÉTODOS
Aportamos el cuadro clínico y analítico (basal y posttratamiento) de seis pacientes afectadas por HSC.
Los casos 1, 2, 3 y 6 corresponden a un cuadro fenotípico de forma tardía de HSC, y los pacientes 4 y
5 responden a una forma clásica virilizante de HSC,
con déficit parcial mineralocorticoide. Las pacientes
se atendieron en la Unidad de Endocrinología Ginecológica, seleccionándose en un período de cinco
años.
Las pacientes presentaban estudios de imagen por
ecografía y tomografía axial computarizada (TAC)
normales, descartándose en ellas la existencia de
enfermedad de Cushing, feocromocitoma e hiperaldosteronismo. El estudio se completó mediante
gammagrafía suprarrenal con yodo –131– colesterol
(previa supresión tiroidea con solución de Lugol) y
gammagrafía suprarrenal con supresión previa con
dexametasona. El estudio de las suprarrenales fue
normal en todas las pacientes.
Las concentraciones de cortisol, ACTH, 17-0H- progesterona y de ARP se determinaron por radioinmu-
13
noanálisis (RIA) mediante reactivos comerciales:
cortisol y ACTH-Gamma Coat RM [125 I] [Baxter]-;
17-0H progesterona –Immuchen Covalent Coat TM,
ICM Biomedicals, Inc.–, y ARP –Gamma Coat TM
[125 I] [Baxter]–. La testosterona libre (Diagnostics
Products Corporation, Los Angeles, California,
EE.UU.) y Delta –4– androstenodiona (Activa TM-1,
Androstenodiona, Diagnostics Systems, Inc., Webster, Texas, EE.UU.), se determinaron mediante RIA.
Se practicó estudio genético a todas las pacientes y
se obtuvo el ADN genómico a partir de linfocitos por
digestión con proteinasa K y precipitación salina 14,23.
Para la detección de deleciones/conversiones, el
ADN genómico, (método de Shontern) fue digerido
con BgI II y Taq I8,14,30. Para la detección de las microconversiones en el gen de la 21 –hidroxilasa, se
empleó la técnica de PCR-ASO (amplificación por reacción en cadena de la polimerasa [PCR] e hibridación específica de alelo [ASO])14,31-33. El gen CYP21B
se amplificó en tres fragmentos solapantes empleando oligonucleóticos cebadores específicos. Las
regiones del gen empleado para lograr la especificidad de la amplificación son34-36: exón 3, en que existe una delección de 8 pb y exón 6, en que existe una
triple mutación (ambas en el pseudogén CYP21A).
A las pacientes se les instauró tratamiento esteroideo (tabla 2). A las pacientes 1, 2, 3 y 6 se les indicó,
adicionalmente, durante un año, terapia combinada
con acetato de ciproterona y anticonceptivos orales.
A las pacientes 4 y 5 se les practicó plastia vaginal,
recibiendo ambas tratamiento adicional con fluorhidrocortisona.
RESULTADOS
Se plasman en tablas 1 y 2. En todas las pacientes,
tras instaurar tratamiento esteroideo, se objetivó
una normalización del patrón analítico y regularización de los ciclos menstruales. En las pacientes 1, 2,
3 y 6, con la terapia combinada de acetato de ciproterona y anticonceptivos orales, se manifestó una
mejoría de su hirsutismo, mejoría que persistió tras
la supresión de este tratamiento adicional. En estas
mismas pacientes se objetivó la aparición de estrías
bajo tratamiento con 0,5 mg/día de dexametasona,
estrías que disminuyeron tras cambiar el tratamiento
esteroide a prednisona. Se mantiene a todas las pacientes con control morfológico periódico.
El estudio genético de las pacientes 1, 2, 3 y 6 demostró mutación V281L en homocigosis. Las otras
dos (pacientes 4 y 5) presentaron mutación en el intrón 2 (G656) en homocigosis y mutación I172 N en
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TABLA 1
CUADRO CLÍNICO DE LAS PACIENTES CON HIPERPLASIA SUPRARRENAL CONGÉNITA
Edad al diagnóstico (años)
(Fecha de inicio de
tratamiento médico)
Talla
adulta
(cm)
Motivo
de
consulta
Edad
menarquia
(años)
Caso n.º 1
16
164,5
Hirsutismo
12
Pubarquia precoz. FM: 3-4/irregular.
Discreta clitoromegalia. Hirsutismo.
Caso n.º 2
17
166,3
Hirsutismo
11
Pubarquia precoz. FM: 2-3/32-35
Clitoromegalia. Hirsutismo.
Caso n.º 3
19
163,9
Hirsutismo
13
Pubarquia precoz. FM: 2-3/irregular.
Clitoromegalia. Hirsutismo.
Caso n.º 4
18
159,8
Amenorrea
primaria
Hirsutismo. Genitales ambiguos
(grado 3-4 de Prader).
Caso n.º 5
19
161,2
Amenorrea
primaria
Hirsutismo discreto o moderado.
Genitales ambiguos (grado 3-4
de Prader)
Caso n.º 6
15
160,5
Hirsutismo
Cuadro clínico
13
Pubarquia precoz. FM- 3-5/irregular.
Hirsutismo.
TABLA 2
CUADRO ANALÍTICO DE LAS PACIENTES CON HIPERPLASIA SUPRARRENAL CONGÉNITA
Con tratamiento
HC
(18
mg/m2/día)
En el diagnóstico (rango de normalidad)
Caso
(17 α-OHprogesterona
(< 3,5 ng/ml)
Delta 4androstenodiona
(< 3,1 ng/ml)
Testosterona
libre
(< 3,5 pg/ml)
ACTH
(< 52
pg/ml)
ARP
(0,4-2,3
ng/ml/h)
Caso n.º 1
73,6
25,2 ➝ 78,9ª
6,9 ➝ 7,2ª
4,9
2,0
Caso n.º 2
30,9 ➝ 104,3a
7,9 ➝ 11,3ª
5,3
Caso n.º 3
26,7 ➝ 105,4ª
8,3 ➝ 10,9ª
5,1
280,3
14,1
17 α-OH-progesterona (ng/ml)
Delta 4-androstenodiona.
Testosterona libre. ACTHb
0,31
0,59
0,59
0,40
2,90
1,30
1,30
2,11
1,9
0,10
<0,70
0,14
0,19
<0,60
0,30
1,29
0,80
2,30
2,1
<0,10
<0,60
0,60
0,60
5,6
1,29
0,70
4,89
10,7
1,00
2,19
4,70
63,4
259,4
Caso n.º 4
275,7
13,9
15,1
106,2
Caso n.º 5
70,5
Caso n.º 6
26,2 ➝ 80,1ª
9,0 ➝ 11,2ª
6,1
PNS
(7,5
mg/día)
0,13
<0,10
<0,60
0,31
20,2
19,3
DXM
(0,5
mg/día)
2,1
0,14
0,40
1,00
2,20
2,89
<0,10
<0,60
0,20
< 0,60
1,40
1,40
ª. Valor a los 60 minutos de la inyección i.v. de 0,25 mg de hormona adrenocorticotropa (ACTH). b. El valor de ACTH en el caso n.º 4 con tratamiento
fue de 12,9 pg/ml y en el caso n.º 5 de 15,3 pg/ml. ARP: Actividad de renina plasmática. HC: Hidrocortisona. DXM: Dexametasona. PNS: Prednisona.
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Normal
C4A
CYP2AP
C4B
hasta la base homóloga correspondiente del gen
CYP21, dando lugar a un gen híbrido CYP21P/21
inactivo. La deleción incluye al gen C4B que se halla
en medio, perdiéndose un total de 30 kb12 (fig. 2).
CYP21
Delección
Macroconversión
Kb
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Fig. 2.—Representación gráfica de la posición de los genes
C4A, CYP21P, CAB y CYP21 y de la estructura que presentan
cuando hay deleción o macroconversión (Oriola)12.
trón 2 (G656) en homocigosis y mutación I172 N en
heterocigosis.
DISCUSIÓN
La enzima 21-hidroxilasa se codifica por un gen llamado CYP21 formado por 10 exones, situado en el
brazo corto del cromosoma 6 y dispuesto en tándem
con un gen inactivo CYP21P (seudogén) con el que
presenta una homología del 98% en los exones y del
96% en los intrones12. Los genes CYP21P y CYP21
están situados en la parte 3’ de cada uno de los genes que codifican para los factores de complemento
C4A y C4B, respectivamente. Todos se hallan en la
región de clase III del complejo HLA, formando una
repetición: C4A-CYP21P y C4B-CYP2112,37-40 (fig. 2).
El complejo HLA debe mantener la identidad celular
entre los individuos, por lo que en esta zona existe
una gran plasticidad génica, con reordenamientos.
Los genes CYP21P y CYP21, al estar situados en
esta zona, se ven afectados por estos reordenamientos12.
Cada individuo porta dos alelos por cada gen autosómico, heredados de cada progenitor. Como hay diferentes mutaciones en este gen, una persona puede
ser portadora de una mutación en un alelo y de otra
en otro alelo, siendo heterocigoto para cada una de
las mutaciones, pero clínicamente homocigoto y, por
lo tanto, afectado, al presentar los dos alelos mutados12.
Las mutaciones encontradas en el gen CYP21 son
deleciones y conversiones. Las deleciones se producen durante la meiosis, de un entrecruzamiento irregular41, y van desde los exones 3-8 del gen CYP21P
15
Se desconoce si las conversiones se producen durante la meiosis o la mitosis, o en ambas, y no está
claro el mecanismo por el cual se producen 41. Estas
conversiones son macro y microconversiones. Las
primeras dan lugar a que el extremo 5’ del gen
CYP21 se transforme en el gen CYP21P, con lo que
en el cromosoma habrá un pseudogén CYP21P y un
gen CYP21P/ CYP21 híbrido no funcional12 (fig. 2).
Las microconversiones parecen mutaciones puntuales ordinarias, pero de hecho no lo son, porque el
gen CYP21P presenta en su secuencia mutaciones y
las mismas pasan al gen activo CYP21, es decir, partes de la secuencia del CYP21P, pasan al CYP21. Si
en el fragmento que se ha reordenado hay una o
más mutaciones, ésta o éstas pasarán juntas al
CYP21, quedando mutado. Esto ayuda a la detección
de las mutaciones, ya que al conocerse que mutaciones hay en el CYP21P, estas mismas son las que
se buscan en el CYP21. Se han descrito algunas mutaciones poco frecuentes que no están presentes en
el CYP21P, indicando que probablemente son verdaderas mutaciones puntuales y no el resultado de microconversiones17,42. Las mutaciones más frecuentes se exponen en la tabla 3 y en la figura 3 12,34,42-50.
La frecuencia con que se encuentra una determinada mutación depende de la población afectada que
se estudie y, en menor grado, del grupo étnico estudiado. En la raza blanca, las deleciones/macroconversiones forman el 26-33% de los alelos afectados
en las formas clásicas y el 0-9% en las no clásicas12,18,19,50. En poblaciones de Centro y Sudamérica
la frecuencia en las formas clásicas es del 110%51,52. Esta baja frecuencia se debe a la muerte
de varones afectados de formas con pérdida de sal
al nacer, debido a la no detección al presentar un fenotipo normal53.
La mutación en el intrón 2 (A, C ➝ G) genera un sitio
alternativo del procesado del mARN, y se encuentra
en un alto porcentaje, no sólo en las formas clásicas
(27-34%), sino también en las no clásicas (1011%)12. La mutación I172N está mayoritariamente
asociada a la forma virilizante simple (27-37%), pero
sus porcentajes en las formas perdedoras de sal y
no clásicas son bajos (1-8%). La mutación V281L va
asociada, principalmente, a las formas no clásicas
(35-60%), encontrándose raramente en las clásicas
(1-5%). Los porcentajes de otras mutaciones (P30L,
del 8 pb, CL 6, G291 S, F306 + T, Q318X, R339H,
R356W, P453S y R483X) son bajos12,18,20,21,54.
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TABLA 3
CARACTERÍSTICAS DE LAS MUTACIONES MÁS FRECUENTES EN EL GEN CYP21 ASOCIADAS A LA HIPERPLASIA
SUPRARRENAL CONGÉNITA (HSC)
Cambio a que
da lugar
Cambio
de nucleótido
Exón
Actividad
in vitro (%)(*)
Pro ➝ Leu
C➝T
1
25-60
Alteración en el ARN
A1 C 656 ➝ G
Del 8pb
1172N
1236N
V237G (CL6)
M239L
V281L
G291S
F306+T
Q318X
R339H
R356W
Marco de lectura
Ile ➝ Asn
Ile ➝ Asn
Val ➝ Glu
Met ➝ Lys
Val ➝ Leu
Gly ➝ Ser
Marco de lectura
Gln ➝ Stop
Arg ➝ His
Arg ➝ Tip
Delección de 8pb
T➝A
T➝A
T➝A
T➝A
G➝T
G➝A
Ten n 1761
C➝T
G➝A
C➝G
3
4
6
6
6
7
7
7
8
8
8
P453S
R483X
Delección
Macroconversión
Pro ➝ Ser
Marco de lectura
C➝T
GG ➝ C
30 Kb
10
10
Nombre
P30L
Intrón 2
Fenotipo asociado
0
1-7
No clásica/
virilizante simple
Virilizante simple/
pérdida salina
Pérdida salina
Virilizante simple
0
Pérdida salina
20-50
(?)
0
0
20-50
2
No clásica
Pérdida salina
Pérdida salina
Pérdida salina
No clásica
Virilizante simple/
pérdida salina
No clásica
Pérdida salina
Pérdida salina
Pérdida salina
0-5
20-70
0
0
0
(Referencias bibliográficas 12,34,42-50) (Las diferencias en la actividad in vitro de la enzima 21-hidroxilasa son debidas a que se han utilizado diferentes sistemas de expresión).
Al estudiar una población con HSC clásica, el número de alelos mutados identificados es muy alto (94100%) y cuando se analiza una población con HSC
no clásica el número de alelos mutados identificados
es del 75-88%, lo que sugiere que quedan mutaciones por encontrar con fenotipo leve12.
Para poder predecir el fenotipo a partir del genotipo,
debe conocerse el grado en que cada mutación por
sí sola afecta a la actividad enzimática de la 21-hidroxilasa, mediante la inclusión artificial de una mutación en el gen CYP21, transfección de dicho gen en
una línea celular y posterior estudio de la actividad
Relación genotipo-fenotipo
Es importante conocer en qué grado un determinado
genotipo puede «predecir» qué fenotipo presentará
el paciente12,14.
En el caso de los déficits de la 21-hidroxilasa, al haber diferentes mutaciones, el espectro de combinaciones es alto, y si añadimos que un determinado
alelo puede presentar más de una mutación, el número de combinaciones aumenta. Por ser enfermedad de carácter recesivo, es necesario que cada uno
de los alelos presente al menos una mutación aunque sean mutaciones diferentes. Como no todas las
mutaciones afectan por igual a la actividad de la 21hidroxilasa, la gravedad de la enfermedad vendrá determinada por la mutación que afecte menos a la actividad de la enzima12.
326
Q318X
1236N
V237G
M239L
Del 8pb
P30L
R339H
R356W
Exones
1
2
A, C ➝ G
Intrón 2
3
4
I172N
5
6
7
V281L
G291S
8
9
10
P453S
R483X
F306+T
Fig. 3.—Representación gráfica del gen CYP21. Localización
en 15 de las mutaciones más frecuentes asociadas a la
hiperplasia suprarrenal congénita (Oriola)12.
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enzimática o mediante el estudio de pacientes homocigotos para una determinada mutación12,14.
Por transfección celular, se ha podido conocer el grado en que varias de estas mutaciones afectan a la
actividad enzimática12,34,42-50) (tabla 3). Cuando se estudia la relación genotipo-fenotipo en pacientes con
mutaciones en homocigosis (misma mutación en los
dos alelos), la correlación es casi del 100%. No obstante, la capacidad de predicción del fenotipo es menor cuando hay una mutación diferente en cada alelo. Aun así, la gran mayoría de los pacientes que presentan combinaciones de dos mutaciones graves
presentan pérdida salina y la mayoría de los pacientes que presentan dos mutaciones leves, tienen un
fenotipo no clásico. Los genotipos peor correlacionados con el fenotipo son los que presentan una mutación grave con una mutación intermedia o leve29.
Cabe destacar que un 6% de los alelos son portadores de más de una mutación20, lo que complica el conocimiento del grado de actividad enzimática de estos alelos y, por consiguiente, se hace más difícil la
predicción del fenotipo al presentarse efectos sinérgicos12,28.
Al ser la HSC una enfermedad recesiva, los heterocigotos no presentan patología. No obstante, estudios
en los que se ha realizado el test de estimulación
con ACTH en personas portadoras (heterocigotos)
se han observado diferencias significativas en las
concentraciones de 17-0H progesterona con respecto a la población no portadora55,56, pero no parece
que los portadores tengan un mayor riesgo de hiperandrogenismo12,14.
Divergencias genotipo-fenotipo
Como en el gen CYP21 hay gran diversidad de mutaciones, hay un alto número de polimorfismos y, al
existir un seudogén con tan alta homología con el
gen CYP21, se han diseñado diferentes estrategias
para la detección de las mutaciones. Todas ellas presentan sus ventajas y sus inconvenientes 33,58,59, sin
que haya una metodología consensuada12.
Las divergencias o discrepancias entre el genotipo y
el fenotipo pueden ser de dos tipos12,14:
Comentarios a nuestros casos
1. El genotipo predice una patología más leve de la
que se observa fenotípicamente.
2. El genotipo predice una patología más grave de lo
que se observa fenotípicamente.
El primer tipo se puede atribuir a la presencia de más
de una mutación en el mismo alelo. Supongamos,
por ejemplo, que un paciente presenta en un alelo
una mutación I172N y en el otro la mutación V281L.
El fenotipo debería ser una HSC no clásica. Pero si el
alelo que porta la mutación V281L lleva, además,
otra mutación (por ejemplo, Q318X), el fenotipo esperado será una HSC virilizante simple12,14.
Más complicada es la explicación del segundo tipo
de divergencia. Este caso se halla a menudo asocia-
17
do con la presencia de la mutación en el intrón 2 (A,
C ➝ G) en uno de los alelos o en los dos. El grado en
que esta mutación afecta a la actividad de la 21-hidroxilasa no está claro. Los estudios in vitro indican
una actividad enzimática prácticamente nula, pero
no se descarta que este sitio alternativo que se crea
puede, in vivo, escaparse y sintetizarse copias de
mARN normales25, por lo que el fenotipo podría variar de pérdida salina a virilizante simple o que la actividad enzimática de la proteína en presencia de la
mutación en el intrón 2 (A,C ➝ G) dependa de poliformismos presentes en el intrón 226. Habitualmente, las mutaciones se detectan por reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Se han observado casos de individuos homocigotos para el intrón 2 (A,
C ➝ G), y no afectados, en los que sólo uno de los
padres es portador de la mutación. Una explicación
sería que se hubiese producido una mutación de
novo, pero al ser muy numerosos estos casos, se
buscó otra explicación. Al estudiarlos mediante ligamento con marcadores próximos al gen CYP21, se
observó que estos pacientes, aparentemente homocigotos para el intrón 2 (A, C ➝ G), eran, en realidad,
heterocigotos. La explicación radica en que con la
amplificación por PCR se produce una amplificación
diferencial y sólo se amplifica al alelo mutado (allelic
dropout). La razón por la que sólo se amplifica un alelo se desconoce12,57.
En las seis pacientes destaca la tardía edad de su
diagnóstico (15 a 19 años) y, por lo tanto, el inicio del
tratamiento, sobre todo en las pacientes 4 y 5, que
presentaban ambigüedad en sus genitales. El motivo de consulta suele ser el más común en este tipo
de proceso14: amenorrea primaria o presencia de hirsutismo más o menos intenso. Sería de desear un
diagnóstico precoz y una correcta orientación terapéutica de la HSC, con objeto de obviar una posible
talla baja final y problemas psicológicos derivados de
una terapia tardía. La ambigüedad genital sirve de
alarma y obliga siempre a descartar un posible síndrome «perdedor de sal» de compromiso vital para
el neonato12,14.
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El genotipo de las pacientes 1, 2, 3 y 6, con mutación V281L (tabla 3 y fig. 3) en homocigosis, se ha
descrito asociado con afectación parcial de la actividad de la 21-hidroxilasa (25-75% de actividad [50]).
Se asocia a las formas no clásicas (1-5%) 12,14. Todas
ellas (pacientes 1, 2, 3 y 6) presentaban similar correlación genotípica-fenotípica con una presentación
de HSC no clásica, de acuerdo a lo explicado en
apartados anteriores.
traútero con dexametasona de niñas afectadas 56,63 y
la vigilancia estrecha postnatal del varón.
La alteración genotípica de los pacientes 4 y 5, con
mutación en el intrón 2 en homocigosis (G656), se
ha descrito asociada a una afectación enzimática
casi completa, con una actividad de la 21-hidroxilasa
casi indetectable 12,14,50 . Es ésta la alteración que
más se asocia al síndrome con pérdida de sal1214,26,50. La mutación I172N, hallada en estas dos pacientes en uno de sus alelos, se asocia, en caso de
homocigosis, con una afectación grave de la actividad enzimática (menos del 10%). Es esta mutación
la que se asocia con mayor frecuencia a virilización
neonatal (27-37%), pero sus porcentajes en las formas perdedoras de sal y en las no clásicas son bajos
(1-8%). Estas dos pacientes, 4 y 5, comparten un fenotipo de forma clásica virilizante, con déficit parcial
mineralocorticoide, aunque presentan cierta variabilidad genotípica-fenotípica, con mayor afectación en
la paciente 4. Esta variabilidad fenotípica tal vez se
podría explicar, por la presencia de otras mutaciones
no detectadas en alguno de los alelos, o por ser el
resultado de la variabilidad en la actividad extracelular de la 21-hidroxilasa o de factores que afectan a la
acción de los esteroides12,14. Estudios de secuenciación29, no han encontrado otras mutaciones que justifiquen la disparidad fenotípica. Es posible que regiones reguladoras lejanas a CYP21 puedan influir
en la distinta expresividad fenotípica, pero estos posibles y virtuales «loci» no se han caracterizado por
el momento29,60.
Nuestros pacientes, pues, presentan un grado de
correlación genotípica-fenotípica descrita por otros
autores interesados en el tema, dentro de una aceptable variabilidad interindividual.
A pesar de esta posible variabilidad genotípica, el
análisis mutacional es defendido por una mayoría de
autores12,14,20,45,61,62 como medio para predecir la gravedad del cuadro clínico en individuos afectados. El
estudio genético de ambos cónyuges será un dato
de valor para sentar un consejo genético en el caso
de una pareja con un miembro que esté afectado de
forma clásica o no clásica, dada la alta prevalencia en
la población general de formas heterocigotas asintomáticas. En caso de ser ambos progenitores portadores de una mutación de alto riesgo para una forma
de HSC clásica se ha de estudiar al feto9,14. Así, el
diagnóstico prenatal de una alteración genotípica
con un alto riesgo de cuadro fenotípico virilizante o
perdedora de sal, indicará el tratamiento médico in-
328
Las cifras de 17-0H progesterona de nuestras pacientes son similares a los valores medios descritos
en las correspondientes mutaciones genéticas 12,14,33.
Para la mutación en el intrón 2 se describe un valor
medio de 17-0H progesterona de 178, ± 54,1 ng/ml,
para la mutación I172 N de 80, 6 ± 15,5 ng/ml y para
la V281L un valor medio de 38, 1 ± 9,7 ng/m733.
EPÍLOGO
El estudio genético, en la HSC, permite conocer la
frecuencia de las diferentes mutaciones en una población determinada, procura un mejor diagnóstico
de la enfermedad, posibilita un inicio precoz del tratamiento y permite la detección de mutaciones graves en familias en las que el caso índice es no clásico14. Esto adquiere especial relevancia porque el
porcentaje de mutaciones graves presentes en pacientes con formas no clásicas es alta (17%) 31. Así,
un paciente no clásico puede ser portador del genotipo V281L/Q318X. La mutación Q318X puede estar
presente en los hermanos. Si alguno de ellos tiene
hijos con una persona portadora en heterocigosis de
otra mutación grave y, por tanto, asintomática, tiene
un riesgo del 25% de tener un hijo con HSC perdedora de sal14,27,64.
En no pocos casos, el genotipo predice el fenotipo
del paciente, por lo que el estudio genético se hace
necesario en todas las familias con HSC. La correlación genotipo-fenotipo es menor cuando las mutaciones no están en homocigosis y aun menor, si está
presente la mutación (A,C ➝ G) en el intrón 2.
Las variaciones que hay entre el fenotipo y el genotipo en pacientes portadores de esta mutación pueden explicarse por los niveles variables de actividad
enzimática que produce esta mutación 65, y por la no
amplificación de uno de los alelos12,14.
Aunque la correlación genotipo-fenotipo no sea del
100%, las discrepancias se hallan entre la forma
«pérdida salina» frente a la «virilizante simple» o «virilizante simple» frente a la «no clásica», porque no
es fácil la separación clínica debido al aspecto continuo que presenta la HSC. Son raros los casos en que
el genotipo predice una forma con pérdida salina y el
fenotipo es no clásico o viceversa. Deberán investi-
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garse las regiones reguladoras del gen u otros genes
que intervengan en la regulación del CYP21 con el
fin de comprender estas discrepancias12,66.
10. Carrol MC, Campbell RD, Porter RR. Mapping of steroidhydrosylase genes adjacent to complement components
C4 genes in HLA, the mayor histocompatibility complex in
man. Proc Natl Acad Sci USA 1985;82:521-5.
Debido a la gran variabilidad que puede presentar
este gen (copia extra de los genes CYP21 y
CYP21P), se pueden obtener falsos negativos y falsos positivos para determinar mutaciones. De ahí la
importancia de estudiar a toda la familia, y si las mutaciones no encajan, debe hacerse un diagnóstico
basado en el ligamiento mediante microsatélites cercanos al gen CYP2112,55,65,66.
11. White PC, Grossberger D, Onufer BJ. Two genes encoding
steroid 21-hydroxylase are located near the genes encoding the fourth component of complement in man. Proc
Natt Acad Sci USA 1985;82:1089-93.
Los evidentes beneficios del estudio genético son
útiles en las familias en las que hay casos con pérdida salina para la detección de portadores, diagnóstico prenatal y posible tratamiento intrauterino, y en
las formas no clásicas, pues su estudio permite una
detección precoz de los individuos probablemente
afectados, con lo que se puede proceder a una terapia precoz con la consiguiente disminución en su virilización, además de una normalización del crecimiento y de la pubertad9,12,14,63,66-68.
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Correspondencia:
L. C. Tejerizo López
Varillas 16-18, 1.º C
37001 Salamanca
Correo electrónico: [email protected]
Toko-Gin Pract, 2002;61(6):321-331
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