Caracterização clínica e genética da puberdade precoce central familial - Tinano, Flavia Rezende (2023)
Contexto: A puberdade precoce central (PPC) decorre da reativação do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal (HHG), e é considerada familial quando acomete mais de um membro da mesma família. O reconhecimento desta condição herdada aumentou após a identificação da PPC autossômica dominante com transmissão paterna causada por mutações nos genes MKRN3 e DLK1. Recentemente, variantes raras no gene MECP2 foram identificadas em crianças com PPC familial e esporádica. Embora os mecanismos pelos quais o MKRN3 regula o início da puberdade tenham sido parcialmente elucidados nos últimos anos, o papel do DLK1 e do MECP2 na regulação puberal ainda não é compreendido. Apesar do grande número de famílias com transmissão materna da PPC reportadas, as bases genéticas dessa forma herdada de PPC permanecem desconhecidas. Objetivos: Calcular a prevalência e determinar os modos de herança da PPC familial em uma grande coorte multiétnica; comparar características clínica e hormonais, bem como resposta ao tratamento com análogos de GnRH (aGnRH), em crianças com modos distintos de transmissão da PPC familial; investigar as bases genéticas da PPC familial e elucidar os mecanismos pelos quais MKRN3, DLK1 e MECP2 influenciam o início da puberdade. Métodos: Avaliação retrospectiva de 586 crianças com diagnóstico de PPC foi realizada. Pacientes com PPC familial (n= 276) foram submetidos à caracterização clínica e genética. A avaliação genética incluiu a análise de dados de 204 pacientes submetidos ao sequenciamento dos genes MKRN3 e DLK1 e 118 indivíduos (provenientes de 58 famílias) submetidos ao sequenciamento paralelo em larga escala. Estudos funcionais foram realizados em camundongos do tipo selvagem (WT), nocaute global de Dlk1 (Dlk1-KO) e nocaute específico de Dlk1 no sistema nervoso central (Dlk1-cKO). Avaliação da expressão hipotalâmica dos genes Mkrn3, Dlk1 e Mecp2 foi realizada em camundongos WT machos e fêmeas com idades pós-natais (PN) 10, 15, 22, 30 e 60 dias; por meio da quantificação das concentrações de mRNA (Mkrn3, Dlk1 e Mecp2) e proteína (Mkrn3 e Dlk1) no hipotálamo médio-basal e área pré-óptica. Dlk1 sérico circulante foi mensurado e comparado entre machos e fêmeas WT de diferentes idades (PN10 a 60), entre fêmeas WT em diferentes estágios de maturação puberal e entre camundongos Dlk1-KO e Dlk1-cKO. Resultados: A prevalência da PPC familial foi estimada em 22%. Os modos de transmissão materna e paterna foram os mais frequentes (39 e 38%, respectivamente), seguidos pelos modos de transmissão indeterminada (19%) e simultaneamente materna e paterna (4%). A análise dos heredogramas de famílias com transmissão materna sugeriu herança autossômica dominante com maior penetrância no sexo feminino. As características clínicas e hormonais, bem como a resposta ao tratamento com aGnRH, foram similares entre os pacientes com diferentes formas de transmissão da PPC familial. Mutações causadoras de perda de função (inativadoras) do MKRN3 foram a causa mais prevalente de PPC familial, seguidas pelas mutações inativadoras do DLK1, ambas afetando exclusivamente famílias com transmissão paterna. Variantes raras de significado incerto foram identificadas em famílias com PPC de transmissão materna. A expressão hipotalâmica dos genes Mkrn3 e Mecp2 se reduziu em camundongos machos e fêmeas entre a infância e a idade adulta, enquanto a expressão hipotalâmica do Dlk1 aumentou no mesmo período. Por outro lado, as concentrações séricas de Dlk1 se reduziram com a progressão da idade e a maturação puberal dos camundongos WT. Camundongos Dlk1-KO tiveram concentrações séricas de Dlk1 indetectáveis ou muito baixas, enquanto camundongos Dlk1-cKO tiveram concentrações similares ou maiores que os controles. Conclusões: A PPC familial foi prevalente em nosso estudo, com uma frequência similar de transmissão materna e paterna. Mutações inativadoras dos genes MKRN3 e DLK1 foram as principais causas de PPC familial com transmissão paterna. Nenhuma causa monogênica definitiva foi associada à PPC de transmissão materna. A redução da expressão hipotalâmica dos genes Mkrn3 e Mecp2 antes do início da puberdade em camundongos sugere que esses fatores atuem como inibidores do eixo HHG. O papel do Dlk1 permanece ainda incerto, mas os achados atuais sugerem um papel da sua forma circulante periférica na inibição puberal