Podłoże Genetyczne
Chorób
Endokrynologicznych
Dr n. med. Joanna Anna
Wiktorska
Klinika Endokrynologii i Chorób
Metabolicznych Uniwersytetu
Medycznego w Łodzi.
Autoimmunologiczne
Zespoły Wielogruczołowe
(APS)
Wielogruczołowa niewydolność
wewnątrzwydzielnicza
APS charakteryzuje się niedoczynnością
wielogruczołową skojarzoną z procesami
autoimmunologicznymi.
Do rozpoznania APS konieczne jest
stwierdzenie dwóch z pośród trzech
głównych komponentów zespołu (jednego
w przypadku rodzeństwa).
Konieczne jest prowadzenie badań
przesiewowych u pacjentów dotkniętych
chorobą, jak również ich krewnych.
Częstość występowania objawów w
Częstość występowania objawów w
poszczególnych typach APS
poszczególnych typach APS
20-40 lat
< 10 lat
Wiek pojawienia się niedoczynności
52 %
4,5 %
Cukrzyca typu 1
69 %
11%
Choroby tarczycy (AIDT)
4,5 %
8%
Łysienie plackowate
3,6 %
17%
Hipogonadyzm
0,5 %
13%
Niedokrwistość złośliwa
0 %
13%
Zapalenie wątroby
0,5 %
32%
Bielactwo
0 %
22%
Zaburzenia wchłaniania jelitowego
0 %
73 %
Grzybica przewlekła
0 %
76 %
Niedoczynność przytarczyc
100 %
100 %
Niedoczynność nadnerczy
APS-2
APS-1
Sposób dziedziczenia APS
Sposób dziedziczenia APS
APS-1
APCED
Zespół Bizzarda
Dziedziczony
autosomalnie
recesywnie według
praw Mendla.
Mutacje genu AIRE
(21q22.3) – genu
regulatorowego reakcji
immunologicznych.
Prawdopodobnie także
inne geny odpowiedzi
immunologicznej.
Początek objawów w
okresie niemowlęcym.
Bez związku z płcią.
APS-2
Zespół Schmidta
Dziedziczony
autosomalnie
recesywnie.
Związek z układem HLA
(HLA-A1, B*, DR3 i DR4,
DQA1*0501, DQB1*0201).
Prawdopodobnie
dziedziczona
wielogenowo.
Początek objawów 20-40
rok życia.
Kobiety chorują 3 x
częściej.
APS-1
APS-1
Autoimmune polyendocrinopathy
Autoimmune polyendocrinopathy
candidiasis ectodermal dystrophy
candidiasis ectodermal dystrophy
(APCED)
(APCED)
Opisano 46 mutacji genu AIRE.
Najczęściej występujące mutacje genu
AIRE
Delecja 13bp (1085-1097),
Mutacja missense powodująca transwersję
T/G w pozycji 398 eksonu 2, co prowadzi do
zamiany aminokwasów L93R w łańcuchu
polipeptydowym.
Zespoły Mnogiej
Gruczolakowatości
Wewnątrzwydzielniczej
(MEN)
MEN
MEN
(
(
Multiple Endocrine Neoplasia
Multiple Endocrine Neoplasia
)
)
Zespoły chorobowe, w których
występują zmiany rozrostowe
rozwijające się równocześnie w dwóch
lub większej ilości różnych gruczołach
dokrewnych.
Konieczne jest prowadzenie badań
przesiewowych u pacjentów dotkniętych
chorobą, jak również ich krewnych w celu
poszukiwania nowotworów.
Dziedziczenie autosomalnie, zwykle
dominujące, o zmiennej penetracji i
zmiennej ekspresji genu.
MEN 1 – Zespół Wermera (20-25%)
MEN 1 – Zespół Wermera (20-25%)
Guz przytarczyc 80%
Guz trzustki 75%
Gastrinoma
Postać łagodna 20%
Postać złośliwa 30%
Insulinoma
Postać łagodna 20%
Postać złośliwa 5%
Guzy nie wydzielające <10%
Guz przysadki 65%
Niewydzielające 45%
Somatotropinoma 15%
Corticotropinoma <5%
Prolactinoma <5%
Guzy mieszane <5%
Inne guzy
Gruczolak kory nadnerczy 10%
Rakowiak <5%
Lipoma lub liposarcoma 5%
MEN 2 – Zespół Sipple
MEN 2 – Zespół Sipple
΄
΄
a
a
MEN 2A (70%)
MTC 97%
Nadczynność
przytarczyc 50%
Guz chromochłonny
nadnerczy 30%
w nietypowych
postaciach występują
także:
z liszajem skórnym
i skrobiawicą,
z chorobą
Hirschprunga.
MEN 2B (5-10%)
Nerwiaki błon
śluzowych
100%
MTC 90%
Marfoidalna
sylwetka ciała
65%
Guz
chromochłonny
nadnerczy
45%
MEN 1
Mutacje w obrębie
genu
MEN
1(MENIN) (11q11-
13).
Najczęściej
występują mutacje
w eksonie 2, 3,
7,10 oraz w
intronie 7.
Dochodzi do utraty
funkcji jednego
z alleli genu
supresorowego.
MEN 2
Mutacje punktowe w
obrębie genu
RET
(10q11.2).
MEN 2A
– mutacja
dotyczy zmiany cysteiny
(ponad 90%) na inny
aminokwas w 10, 11 lub
13 eksonie genu RET. W
75-80% mutacji ulega
kodon 634 w eksonie 11.
MEN 2B
– u większości
pacjentów mutacja w
obrębie kodonu 918
(ekson 16)
genu RET
prowadząca do zmiany
metioniny na tyreoninę
(ATG-ACG).
Genetycznie
uwarunkowane Choroby
Tarczycy
Rak tarczycy
Rak tarczycy
Jest najczęstszym nowotworem gruczołów
dokrewnych, wywodzącym się – w
większości przypadków – z komórki
pęcherzykowej tarczycy (kpt).
Ponad 90% przypadków stanowią raki
zróżnicowane (differentiated thyroid
carcinoma – DTC):
Brodawkowaty (papillary thyroid carcinoma – PTC),
Pęcherzykowy (follicular thyroid carcinoma – FTC).
Genetyka nowotworów tarczycy jest obecnie
najdynamiczniej rozwijającą się gałęzią
tyreologii.
Kancerogeneza jest złożonym procesem, poprzedzonym
zapoczątkowaniem
(inicjacją)
transformacji
nowotworowej
na
poziomie
pojedynczej
komórki.
Kluczowe znaczenie dla tego procesu ma inaktywacja
genów supresorowych i aktywacja onkogenów.
Genetyczne podłoże raków
Genetyczne podłoże raków
wywodzących się z kpt
wywodzących się z kpt
Raki zróżnicowane tarczycy występują z
reguły sporadycznie.
Dziedziczna postać DTC stwierdzana jest
bardzo rzadko - jest to tzw.
rodzinna
postać nie-rdzeniastego raka tarczycy
(FNMTC).
Nie
zidentyfikowano
genów
odpowiedzialnych za
FNMTC
.
Rozpoznanie
FNMTC
można postawić w
rodzinie,w której wystąpiły przynajmniej
2 przypadki tego nowotworu.
Raki zróżnicowane tarczycy mogą być
Raki zróżnicowane tarczycy mogą być
składową dziedzicznych zespołów
składową dziedzicznych zespołów
nowotworowych.
nowotworowych.
1.
W skojarzeniu z rodzinną polipowatością
gruczolakowatą (FAD) okrężnicy.
0,1% przypadków DTC.
Gen
APC,
odpowiedzialny
za
FAP,
zlokalizowany
jest
w
obrębie
ramienia
długiego chromosomu 5.
2.
Zespół Cowdena
Charakteryzuje się obecnością mnogich
guzów o typie hamartoma, zaburzeń układu
kostnego i 50% ryzykiem raka sutka, a
także 10% częstością występowania raka
tarczycy, szczególnie FTC.
Choroby tarczycy stwierdzane są u 2/3
pacjentów.
Występuje delecja genu fosfatazy i homologu
tensyny (PTEN) - genu supresorowego,
zlokalizowanego na ramieniu krótkim chromosomu
10.
Mutacje charakterystyczne dla DTC
Mutacje charakterystyczne dla DTC
Metylacja DNA
Prowadzi do powstania 5-metylocytozyny, która
ulega deaminacji do tyminy (mutacja punktowa).
Zaburzenia metylacji DNA dotyczą m.in.,
onkogenu H-ras w łagodnych i złośliwych
nowotworach tarczycy.
Mutacje genów kodujących białka G (białka
wiążące guaninę)
Prowadzą do nadmiernej aktywacji kpt.
Mutacje dotyczące łańcucha białka Gs
stwierdza się w komórkach około 25%
gruczolaków nadczynnych, jak i w części
złośliwych guzów tarczycy.
Mutacje aktywujące protoonkogenów ras:
(N-ras, K-ras 1, H-ras, K-ras 2)
.
Protoonkogeny te znajdują się na chromosomach:
1, 6, 11 i 12, odpowiednio.
Mutacje w obrębie kodonów 12, 13 lub 61
przekształcają je w aktywne onkogeny.
Z aktywacją ras wiąże się częstsze występowanie
FTC.
Rearanżacje aktywujące protoonkogen RET
Gen RET jest zlokalizowany na chromosomie 10q,
Koduje receptor błonowy (o aktywności kinazy) dla
czynników wzrostowych.
Rearanżacje RET są czynnikami inicjującymi PTC.
RET/PTC1 - inwersja paracentryczne w obrębie
chromosomu 10.
RET/PTC2 - translokacja pomiędzy chromosomem 10 i
17 chromosomami).
RET/PTC3 - inwersja w obrębie chromosomu 10
(charakterystyczne PTC indukowanego przez
promieniowanie. Kojarzy się z gorszym rokowaniem).
Rearanżacje aktywujące protoonkogen NTRK1
Gen NTRK1 jest zlokalizowany na chromosomie 1.
Koduje on receptor błonowy (o aktywności kinazy
tyrozynowej) dla NGF.
Rearanżacje występują w 2-25% PTC.
Trk, Trk-T1 i Trk-T2 - inwersja w obrębie chromosomu 1.
Trk-T3 - translokacja pomiędzy chromosomem 1 i 3.
Są charakterystyczne dla „spontanicznego” PTC, tj.
nie indukowanego przez promieniowanie.
Kojarzą się z gorszym rokowaniem.
Utrata heterozygotyczności (LOH) ramion
krótkich chromosomu 3 (3p)
wiąże się z utratą aktywności genów supresorowych,
chroniących przed przekształceniem gruczolaka
tarczycy w PTC.
W niezróżnicowanym raku tarczycy najczęściej
stwierdza się jednoczesną inaktywację genów
supresorowych RAFFF1A i p16 obecnych w tym locus.
Mutacje protoonkogenu MET
Locus w regionie 7q21-q31,
Koduje receptor błonowy (o aktywności kinazy
tyrozynowej) dla HGF
Najczęściej występują mutacje punktowe.
Nadmierną ekspresję onkogenu met stwierdza się
w komórkach około 50% badanych raków, głównie
PTC (70-90%).
Skojarzona jest zazwyczaj z obecnością PTC o
wysokim stopniu złośliwości i inwazyjności.
Mutacje aktywujące genu BRAF
BRAF jest kinazą serynowo-treononową, która
przekazuje sygnał mitogenny od RAS i RET do
szlaku kinaz MAP.
Najczęściej występuje pojedyncza mutacja w
eksonie 15 (V599E).
Charakterystyczne dla PTC i nisko zróżnicowanych
oraz niezróżnicowanych raków wywodzących się z
PTC.
Koreluje z zaawansowaniem klinicznym choroby.
Mutacje genów supresorowych
(P53, Rb,
P16INK4A, nm23-H1, nm23-H2).
Produkt zmutowanego genu P53 odgrywa kluczową
rolę w rozwoju FTC, charakteryzującego się wysoką
inwazyjnością.
Mutacje genu supresorowego P53 mogą prowadzić do
progresji DTC w kierunku raka niezróżnicowanego.
Geny nm23-H1 i nm23-H2 (locus 17q21-22) uważane
są za geny supresorowe dla mechanizmu przerzutów
komórek nowotworowych.
Mutacje genu kodującego receptor TSH (TSH-R)
zostały stwierdzone w 20-80% gruczolaków
nadczynnych.
Mutacje genów receptorów dla T3 (TR)
Mutacje TRB wykryto w 94%, natomiast TRA w 63%
przypadków PTC.
Aberracje chromosomalne
Strukturalne aberracje chromosomalne
stwierdzane w PTC
Dotyczą przede wszystkim chromosomów 10 i
17.
Klonalne aberracje strukturalne, mianowicie:
inv(10)(q11.2;q210 i t(10;17)(q11.2;q23),
prowadzą do powstania sekwencji onkogennych
RET/PTC1 i RET/PTC2, odpowiednio.
W niezróżnicowanym raku tarczycy
Dominują kariotypy poliploidalne oraz
translokacje chromosomalne.
Wykazano także obecność chromosomów
dicentrycznych i pierścieniowatych, jak również
chromosomów „double minute”.
p16INK4A
Rb
CCND1
Zaburzenia metylacji DNA
Komórka
pęcherzykowa
tarczycy
Rozrost komórek
pęcherzykowych
(poliklonalny)
Gruczolak
pęcherzykowy
Rak
pęcherzykowy
Rak
niezróżnicow
any
Gruczolak
nadczynny
GRUCZOLAK
PĘCHERZYKOWY
(klonalny)
Rak
brodawkowaty
„indukowany”
?
LOH (11q13)
TSH-R
Gsp
ras
Gsp
P53
nm23
E-
kadheryna
LOH (3p)
?
Inv (1) – Trk-T1
Inv (1) – Trk-T2
t(1;3) – Trk-T3
P53
nm23
E-
kadheryn
a
Inv (10) – RET/PTC 1, 1L, 1L2, 3, 3r2, 3r3, 4,
t(10;17)(10;14q)(10;7)(10;1)(10;18)(10;2)
(10;14q22.1)(10;8)
– RET/PTC 2, 5, 6, 7, 8, ELKS, KTN1, PCM-1,
odpowiednio,
met
LOH (11q13) ?
Gsp
p16INK4A
ras
P53
nm23
E-kadheryna
p16INK4A
Rb
CCND1
Rak brodawkowaty
„spontaniczny”
Nieprawidłowości molekularne skojarzone z rozwojem i
progresją nowotworów nabłonkowych tarczycy, wywodzących
się z komórki pęcherzykowej tego gruczołu
Rak rdzeniasty tarczycy (MTC)
Rak rdzeniasty tarczycy (MTC)
Nowotwór
złośliwy
wywodzący
się
z
komórek okołopęcherzykowych (C) tarczycy.
występuje w dwóch postaciach:
sporadycznej,
dziedzicznej.
Dziedziczne
predyspozycje
do
występowania
MTC
zostały
najlepiej
udokumentowane.
Dziedziczna postać MTC występuje albo jako
składowa MEN 2A i MEN 2B, albo – bez
innych współistniejących endokrynopatii –
jako rodzinny rak rdzeniasty tarczycy nie
związany z MEN (FMTC).
Przybliżona częstość sporadycznego i
dziedzicznego MTC wśród wszystkich
postaci tego raka
Sporadyczny
75%
Dziedziczny:
- MEN 2A 15%
- MEN 2B 3%
- rodzinny (FMTC) 7%
MCT związany z zespołem MEN 2
MCT związany z zespołem MEN 2
MEN 2A
MCT jest zazwyczaj
pierwszym objawem
zespołu i ujawnia się w
pierwszych dwóch
dekadach życia.
Klasyczna mutacja to
634/11.
Mutacja 634/11 wiąże
się z najwyższym
ryzykiem wystąpienia
guza chromochłonnego.
Mutacje 804/13 i 791/13
wiążą się zazwyczaj z
późniejszym
ujawnieniem i
łagodniejszym
przebiegiem MCT.
MEN 2B
MCT jest pierwszym
objawem zespołu i
rozwija się u małych
dzieci.
Klasyczna mutacja to
918/16.
Mutacja 918/16
wiąże się z
najwyższym
ryzykiem
wystąpienia guza
chromochłonnego,
wczesnym
ujawnieniem i
bardziej agresywnym
przebiegiem MCT.
Rodzinny MTC
Rodzinny MTC
nie związany z MEN – FMTC
nie związany z MEN – FMTC
Część przypadków dziedzicznych MTC to
postać niesklasyfikowana (MEN 2A/FMCT),
ponieważ często nie można rozstrzygnąć, czy –
w przypadku dziedzicznego MTC bez
jakichkolwiek innych objawów – obserwowana
patologia nie jest zespołem MEN 2A, w którym
guz nadnercza może ujawnić się później,
zazwyczaj 10 lat po MTC.
Obecnie nie jest jeszcze możliwe różnicowanie
na poziomie molekularnym FMTC i MTC
współistniejącego z zespołem MEN 2A.
Rozpoznanie FMTC jest dopiero pewne gdy w
rodzinie są już przynajmniej 4 przypadki MCT,
którym nie towarzyszy ani guz chromochłonny
nadnerczy ani nadczynność przytarczyc.
Mutacje charakterystyczne dla MCT
Mutacje charakterystyczne dla MCT
MEN 2A
FMTC
MEN 2B
Sporadyczny
MCT
Mutacja kodonu 634 w eksonie 11genu RET
Mutacja kodonu 918 w eksonie 16 genu RET
Mutacja
germina
lna
Mutacja
germinal
na
Mutacja
germinal
na
Mutacja
somatyc
zna
Różnice dotyczące mutacji RET w PTC i
Różnice dotyczące mutacji RET w PTC i
MTC
MTC
Germinalne i somatyczne
mutacje punktowe
,
delecje i insercje w obrębie genu RET, są
odpowiedzialne
za
rozwój
MTC
–
dziedzicznego
lub
sporadycznego
–
odpowiednio.
Rearanżacje
chromosomalne aktywujące RET
(inwersje
i
translokacje
dotyczące
chromosomu 10) są czynnikami inicjującymi
rozwój
PTC
.
W przypadku MTC, w których występują
mutacje punktowe
genu RET, wytwarzane są
białka RET o nieprawidłowej strukturze.
Rearanżacje
RET/PTC
prowadzą
do
powstania
genów
hybrydowych,
które
charakteryzują
się
nadmiernym
wytwarzaniem białka RET
.
Badania przesiewowe, poszukujące
Badania przesiewowe, poszukujące
dziedzicznej postaci MTC:
dziedzicznej postaci MTC:
Wywiad rodzinny z analizą genealogiczną.
Badanie kliniczne.
BAC pod kontrolą USG.
Analiza DNA i testy biochemiczne.
W badaniach przesiewowych, do analizy
wykorzystuje się genomowy DNA, izolowany
najczęściej z limfocytów krwi obwodowej.
Z badań biochemicznych, najważniejsze jest
określenie stężenia kalcytoniny w surowicy,
szczególnie w teście dynamicznym z
pentagastryną.
Stężenie kalcytoniny mierzy się metodą
immunoradiometryczną (IRMA), przed testem i po
podaniu pentagastryny (w dawce 0,5 g/kg m.c.),
po 2, 5 i 10 lub 15 minutach.
Obecność mutacji wyłącznie w DNA tkanki
guza wskazuje na sporadyczną postać
MTC. W tej sytuacji nie są wymagane
dalsze badania biochemiczne.
W przypadkach potwierdzonej obecności
mutacji germinalnej protoonkogenu RET
(nosiciele bezobjawowi), zakłada się
wykonanie
radykalnej tyreoidektomii
do 6 roku życia (FMTC i MEN 2A), a
nawet bezpośrednio po rozpoznaniu
przed 1 rokiem życia (MEN 2B).
W zespole MEN 2B
badania genetyczne
powinny być przeprowadzone zaraz po
urodzeniu, a w FMTC i MEN 2A do 6 roku
życia.
RAK RDZENIASTY TARCZYCY (MTC)
(zdiagnozowany)
biopsja aspiracyjna cienkoigłowa
tarczycy
badanie histopatologiczne
genomowy
DNA
MTC – postać
sporadyczna
MTC – postać
dziedziczna
DNA z limfocytów krwi obwodowej
(-)
DNA z tkanki guza (+)
DNA z limfocytów krwi obwodowej
(+)
DNA z tkanki guza (+)
Rodziny zwiększonego ryzyka (krewni I i II
stopnia)
1) Monitorowanie
biochemiczne (stężenie
kalcytoniny, test
pentagastrynowy)
2) DNA z limfocytów krwi obwodowej
I
RET
RET
RET
(+
)
(-)
Badania biochemiczne
(test pentagastrynowy – regularnie przez
wiele lat)
Schemat postępowania diagnostycznego, mający
zastosowanie do identyfikacji przypadków dziedzicznego
MTC
Wrodzona niedoczynności tarczycy
Wrodzona niedoczynności tarczycy
ETIOLOGIA
ETIOLOGIA
zaburzenia rozwojowe tarczycy - 80 - 85 %
zaburzenia rozwojowe tarczycy - 80 - 85 %
genetycznie uwarunkowane
genetycznie uwarunkowane
dyshormonogenezy - 5 -10 %
dyshormonogenezy - 5 -10 %
podwzgórzowo - przysadkowa
podwzgórzowo - przysadkowa
niedoczynność tarczycy - 5 %
niedoczynność tarczycy - 5 %
choroby autoimmunologiczne tarczycy u
choroby autoimmunologiczne tarczycy u
matki - 3 - 5 %
matki - 3 - 5 %
oporność obwodowa na hormony tarczycy
oporność obwodowa na hormony tarczycy
Zaburzenia rozwojowe tarczycy (80 -
Zaburzenia rozwojowe tarczycy (80 -
85%)
85%)
Mutacje
Mutacje
genu PAX8
genu PAX8
(
2q12-q14
2q12-q14)
Odpowiedzialny za dojrzewanie i proliferację
Odpowiedzialny za dojrzewanie i proliferację
prekursorów kpt.
prekursorów kpt.
Reguluje ekspresje Tg i TPO.
Reguluje ekspresje Tg i TPO.
Defekt prowadzi do hipoplazji lub atyreozy.
Defekt prowadzi do hipoplazji lub atyreozy.
Mutacje genu TTF-1 (
Mutacje genu TTF-1 (
14q13)
14q13)
Niezbędny do prawidłowego rozwoju, proliferacji i
Niezbędny do prawidłowego rozwoju, proliferacji i
różnicowania prekursorów kpt.
różnicowania prekursorów kpt.
Uczestniczy w regulacji genów Tg, TPO, TSHR.
Uczestniczy w regulacji genów Tg, TPO, TSHR.
Defekt prowadzi do hipoplazji, atyreozy lub ektopii.
Defekt prowadzi do hipoplazji, atyreozy lub ektopii.
Mutacje genu TTF-2
Mutacje genu TTF-2
(9q22)
(9q22)
Warunkuje prawidłowy rozwój tarczycy i proces
Warunkuje prawidłowy rozwój tarczycy i proces
migracji zawiązka gruczołu wzdłuż przewodu
migracji zawiązka gruczołu wzdłuż przewodu
tarczowo-językowego.
tarczowo-językowego.
Defekt prowadzi do ektopii lub atyreozy.
Defekt prowadzi do ektopii lub atyreozy.
Mutacje genu TSHR
Mutacje genu TSHR
(14q31)
Zaburzenia biosyntezy hormonów
Zaburzenia biosyntezy hormonów
tarczycy
tarczycy
Dziedziczenie autosomalne
Dziedziczenie autosomalne
recesywne
recesywne
M
utacje genu Tg
utacje genu Tg
(
8q24
8q24
)
Defekt syntezy tyreoglobuliny (Tg).
Defekt syntezy tyreoglobuliny (Tg).
Najczęściej występujący defekt syntezy
Najczęściej występujący defekt syntezy
hormonów tarczycy (5 do 8 % wszystkich
hormonów tarczycy (5 do 8 % wszystkich
przypadków WNT).
przypadków WNT).
M
M
utacje genu NIS
utacje genu NIS
(
19p13
19p13)
Brak zdolności wychwytywania jodu przez
Brak zdolności wychwytywania jodu przez
tarczycę.
tarczycę.
Mutacje typu
Mutacje typu
missense
missense
Thr354Pro, Cys252stop
Thr354Pro, Cys252stop
Mutacje prowadzące do delecji 67 pz genu NIS
Mutacje prowadzące do delecji 67 pz genu NIS
typu 272X (homozygoty).
typu 272X (homozygoty).
Mutacje genu TPO
Mutacje genu TPO
(
2p
2p
)
Defekt sprzęgania jodotyrozyn i tworzenia
Defekt sprzęgania jodotyrozyn i tworzenia
organicznych połączeń jodu.
organicznych połączeń jodu.
Mutacje w eksonach 2, 8, 9, 10, 11, 14.
Mutacje w eksonach 2, 8, 9, 10, 11, 14.
Mutacje genu pendryny
(
7q31
7q31)
Defekt tworzenia organicznych połączeń jodu
Defekt tworzenia organicznych połączeń jodu
Gen położony
w pobliżu genu głuchoty DFNB4.
w pobliżu genu głuchoty DFNB4.
Prowadzą do wystąpienia
Prowadzą do wystąpienia
zespołu
zespołu
Pendreda
Pendreda
(niedoczynność tarczycy i głuchota).
(niedoczynność tarczycy i głuchota).
Mutacje Leu236Pro i Thr416Pro u homozygot
Mutacje Leu236Pro i Thr416Pro u homozygot
odpowiadają za zespół Pendreda.
odpowiadają za zespół Pendreda.
Mutacje genu dejodynazy typu I
Mutacje genu dejodynazy typu I
(1p32-33)
(1p32-33)
Defekt proteolizy i wydzielania T
Defekt proteolizy i wydzielania T
4
4
.
.
Inne przyczyny WNT
Inne przyczyny WNT
Zespół oporności na hormony tarczycy -
Zespół oporności na hormony tarczycy -
mutacja genu kodującego receptor dla
mutacja genu kodującego receptor dla
T
T
3
3
(TR).
(TR).
Wtórna wrodzona niedoczynność
Wtórna wrodzona niedoczynność
tarczycy
tarczycy
-
-
mutacje w genie kodującym
mutacje w genie kodującym
podjednostkę
podjednostkę
TSH.
TSH.
Zespół oporności na hormony
Zespół oporności na hormony
tarczycy
tarczycy
Typ I – uogólniony (GRTR)
Typ I – uogólniony (GRTR)
mutacje w obrębie genu TR
mutacje w obrębie genu TR
1 i
1 i
2
2
TSH
TSH
/=, FT
/=, FT
3
3
, FT
, FT
4
4
, klinicznie eutyreoza.
, klinicznie eutyreoza.
Występowanie rodzinne 75%; dziedziczenie
Występowanie rodzinne 75%; dziedziczenie
autosomalne dominujące.
autosomalne dominujące.
Inne objawy: wole , zahamowanie wzrastania,
Inne objawy: wole , zahamowanie wzrastania,
opóźnione dojrzewanie, zaburzenia koncentracji,
opóźnione dojrzewanie, zaburzenia koncentracji,
nadmierna ruchliwość, tachykardia.
nadmierna ruchliwość, tachykardia.
Typ II – obwodowy (perRTH)
Typ II – obwodowy (perRTH)
defekt TR
defekt TR
1 lub zwiększona ekspresja
1 lub zwiększona ekspresja
2.
2.
TSH=, FT
TSH=, FT
3
3
=, FT
=, FT
4
4
=, klinicznie hipotyreoza.
=, klinicznie hipotyreoza.
Typ III – przysadkowy (PRTH)
Typ III – przysadkowy (PRTH)
defekt TR
defekt TR
2 lub zmniejszona aktywność 5’-
2 lub zmniejszona aktywność 5’-
monodejodynazy typu 2.
monodejodynazy typu 2.
TSH
TSH
/=, FT
/=, FT
3
3
, FT
, FT
4
4
, klinicznie hipertyreoza.
, klinicznie hipertyreoza.
Receptory
dla T
dla T
3
3
Kodowane są przez dwa geny:
TRA
znajdujący
się na chromosomie 17 i
TRB
na chromosomie
3. Jądrowe TR regulują apoptozę, różnicowanie
i dojrzewanie i proliferację komórek.
Zmiany patologiczne w obrębie TR
obserwowane są w dwóch jednostkach
chorobowych:
Zespole oporności na T3
(pojedyncze,
wrodzone mutacje TRB).
Nowotworach tarczycy
(somatyczne,
mnogie, zlokalizowane na całej długości
regionu kodującego białko receptorowe,
mutacje zarówno TRA jak i TRB).
Receptor
dla TSH
dla TSH
Kodowane są przez gen na chromosomie 14
Zawierają dwie podjednostki
(domena
(domena
zewnątrzkomórkowa) i
zewnątrzkomórkowa) i
(domena
(domena
przezbłonowa i wewnątrzkomórkowa).
przezbłonowa i wewnątrzkomórkowa).
Zmiany patologiczne w obrębie TR
obserwowane są w następujących jednostkach
chorobowych:
Nowotwory tarczycy
(mutacje
somatyczne).
Wrodzona nadczynność tarczycy
(mutacje
wrodzone).
Oporność na TSH z niedoczynnością
tarczycy
(mutacje wrodzone).
Autoimmunologiczne choroby tarczycy
Autoimmunologiczne choroby tarczycy
(AIDT):
(AIDT):
Choroba Gravesa-Basedowa (GD)
Choroba Gravesa-Basedowa (GD)
Choroba Hashimoto (HT)
Choroba Hashimoto (HT)
Etiologia AIDT jest złożona i nie do końca
poznana. Postulowany jest udział czynników
genetycznych i środowiskowych.
Częste jest rodzinne występowanie choroby.
Nie jest jednak jasne, co jest czynnikiem
wyzwalającym ostry epizod choroby.
Niektórymi z czynników mogącymi pobudzać
odpowiedź immunologiczną są:
Ciąża (szczególnie okres poporodowy),
Ciąża (szczególnie okres poporodowy),
Nadmiar jodków (szczególnie na terenie ich
Nadmiar jodków (szczególnie na terenie ich
niedoboru),
niedoboru),
Leczenie litem,
Leczenie litem,
Zakażenia wirusowe i bakteryjne,
Zakażenia wirusowe i bakteryjne,
Zaprzestanie przyjmowania glikokortykoidów.
Zaprzestanie przyjmowania glikokortykoidów.
Część uwarunkowań genetycznych jest
wspólnych dla obu chorób.
Genów układu immunologicznego:
HLA II – (chromosom 6p21) – głównie HLA-
DR3,
CTLA - 4 (chromosom 2q33),
Genów typowych dla tarczycy:
Tg (chromosom
8q24
8q24),
TSHR (chromosom 14q),
TPO (chromosom
2p).
2p).
Znaleziono także specyficzne miejsca
chromosomowe:
GD
– 14q31, 18q21 (IDDM-6), 20q11 (CD
40), Xp11 (IDDMX), Xq21.
HT
– 6p11, 12q22, 13q32.
Genetyczne
Uwarunkowania Chorób
Przytarczyc
Nadczynność przytarczyc
Nadczynność przytarczyc
Pierwotna (P-HPT)
Sporadyczna
Rodzinna
Izolowana
Typu 1
Typu 2 - skojarzona z guzem
szczęki
Składowa zespołu MEN
MEN 1
MEN 2A
P-HPT Rodzinna
Typu 1
Dziedziczona
autosomalnie
dominująco.
Mutacje genów
MEN1 i HRPT2.
P-HPT Rodzinna
Typu 2 -
skojarzona z
guzem szczęki
Guz szczeki –
fibroma.
Może
współwystępować
guz nerki,
harmatoma,
torbielowatość nerek.
Dziedziczona
autosomalnie
dominująco.
Mutacje genu HRPT2.
Gen HRPT 2 (1q24-
q32
)
Koduje parafibrominę.
Mutacje germinalne
występują zazwyczaj w
eksonie 1, 2, 7 w P-HPT
typu 2 rzadziej 1.
Mutacje somatyczne w
raku i gruczolaku
przytarczyc.
Gen MEN 1 (11q11-13)
Koduje białko
meninę, należące do
białek jądrowych.
Najczęściej
występują mutacje
w;
eksonie 2, 3, 7 ,10,
w intronie 7.
Gen RET (10q11.2)
Koduje receptor
błonowy (o
aktywności kinazy
tyrozynowej) dla
czynników
wzrostowych.
większość mutacji
zlokalizowana jest w:
eksonie 11 kodonie 634,
eksonie 10 kodonach
609, 611, 618, 620.
MEN 1 MEN 2A
Rak przytarczyc
Stanowi 1-2% P-HPT.
Mutacje genu HRPT2
(zwiększają
prawdopodobieństwo
raka przytarczyc).
Nadekspresja CASR,
cytokiny D1
(CCND10) i Ki 67
Utrata
heterozygotyczności
(LOH) chromosomu 1
zawierającego gen
HRPT2 i chromosomu
11 zawierającego gen
MEN 1, locus genu
Rb.
Mutacje genu
supresorowego p53.
Gruczolak
przytarczyc
Stanowi 80% P-HPT.
W 25% gruczolaków
sporadycznych
występuje delecja w
obrębie chromosomu
11 (11q12-13).
W 4% zmiany onkogenu
PRAD1 (lokalizacja na
chromosomie 11)
kodującego białko
regulatorowe cyklinę
D.
W ponad 40% utrata
allelu chromosomu 1p.
Utrata
heterozygotyczności
(LOH) regionu 1q.
Nadczynność przytarczyc
Nadczynność przytarczyc
noworodków
noworodków
(rodzinna hiperkalcemia
(rodzinna hiperkalcemia
hipokalcjuryczna)
hipokalcjuryczna)
Dziedziczona autosomalnie dominująco.
PTH, hiperkalcemia, hipokalcjuria.
Związana z zaburzeniem odporności
przytarczyc na działanie wapnia.
Mutacje genu CARS kodującego receptor
wapniowo-wrażliwy w przytarczycach.
Niedoczynność przytarczyc (hipo-PT)
Niedoczynność przytarczyc (hipo-PT)
Jatrogenna
Samoistna
Izolowana wrodzona
Zespół di George’a (zespół III i IV
kieszonki skrzelowej) aplazja grasicy i
przytarczyc
Autoimmunologiczna
Związana z APS -1
Nabyta
Rzekoma niedoczynność przytarczyc
Rzekoma niedoczynność przytarczyc
Typ 1
1A - dziedziczna osteodystrofia
Albrighta
1B – izolowana oporność na PTH
Typ 2 – defekt pozareceptorowy
Izolowana wrodzona (hipo-PT)
Izolowana wrodzona (hipo-PT)
Gen PTH
Locus (11q15.3-15.1).
Mutacje prowadzą do
upośledzenia syntezy
PTH i znacznego
obniżenia jego
stężenia w surowicy.
Gen CARS
gen wapniowo-wrażliwego
receptora przytarczyc.
Locus (3q13.3-q21).
Należy do receptorów
błonowych związanych z
białkiem G.
Mutacje powodują,
tłumienie wydzielania PTH
przy prawidłowym lub
obniżonym stężeniu wapnia
w surowicy.
Dziedziczona autosomalnie dominująco.
Mutacje genów PTH lub CARS.
Rzekoma niedoczynność przytarczyc
Rzekoma niedoczynność przytarczyc
Typ 1A Dziedziczna osteodystrofia Albrighta
Oporność receptorów na PTH.
PTH, fosforany, wapń .
Test: podanie PTH nie spowoduje
wzrostu cAMP w
moczu i fosfaturii.
Charakterystyczny fenotyp:
niski wzrost,
krępa budowa,
okrągła twarz,
płewiastość szyi,
objaw Albrighta dłoniowy (skrócenie IV i V kości
śródręcza) i stopowy skrócenie III i IV kości śródstopia),
mogą występować objawy niedoczynności tarczycy i
gonad.
Mutacja w obrębie genu GNAS1(20q13.2)
inaktywujące białko G
s
.
Genetyczne
Uwarunkowania Chorób
Nadnerczy
Pierwotna niedoczynność kory
Pierwotna niedoczynność kory
nadnerczy
nadnerczy
Dotycząca wszystkich warstw kory
nadnerczy
Wrodzony niedorozwój nadnerczy.
Wrodzony przerost nadnerczy z niedoborem
StAR (lipoid adrenal hyperplasia).
Choroba Addisona.
Adrenoleukodystrofia (spichrzanie
długołańcuchowych kwasów tłuszczowych).
Choroba Wolmana.
Choroba Gauchera.
Z niedoborem mineralo- i glikokortykoidów
WPN (wrodzony przerost nadnerczy) z
niedoborem 3 - hydroksysteroidowej
dehydrogenazy, 21- hydroksylazy.
Z niedoborem glikokortykoidów
WPN z niedoborem 21- hydroksylazy, 17-
hydroksylazy, 11 - hydroksylazy.
Wrodzona niedoczynność glikokortykoidowa
(niewrażliwość na ACTH).
Zespół 3A (adrenal insufficiency, achalasia,
alacrimia).
Z niedoborem mineralokortykoidów
Hipoaldosteronizm wrodzony (niedobór 18 –
hydroksylazy, 18 - dehydrogenazy).
Z niedoborem androgenów
Niedobór 17,20 – desmolazy.
Schemat steroidogenezy
nadnerczowej
Progesteron
Estradiol
Kortyzol
Pregnenolon
17OH-
Pregnenolon
Cholesterol
DHEA
Androstendion
18OH-
kortykosteron
Deoksy-
Kortykosteron
Kortykosteron
17OH-
Progesteron
11-
Deoksykortyzol
Testosteron
21-
hydroksylaza
21-
hydroksylaza
11-
hydroksylaza
11-
hydroksylaza
3-
hydroksysteroidowa
3-
hydroksysteroidowa
3-
hydroksysteroidowa
dehydrogenaza
dehydrogenaza
dehydrogenaza
18-hydroksylaza
17 -
hydroksylaza
17,20-
desmolaza
Aldosteron
18-
dehydrogenaza
StAR
StAR – białka regulujące steroidogenezę
Wrodzony przerost nadnerczy
Wrodzony przerost nadnerczy
(wpn)
(wpn)
congenital adrenal hyperplasia
congenital adrenal hyperplasia
(CAH)
(CAH)
Zespół wrodzonych zaburzeń enzymatycznych
steroidogenezy nadnerczowej.
Dziedziczony w sposób autosomalny
recesywny.
Polega na zmniejszeniu lub zahamowaniu
aktywności jednego z enzymów :
17-hydroksylazy,
dehydrogenazy 3-hydroksysteroidowej,
21-hydroksylazy,
11-hydroksylazy,
17,20 – desmolaza.
Prowadzi wtórnie do wzmożonego
wydzielania CRH i ACTH, a w konsekwencji do
przerostu kory nadnerczy oraz zwiększonego
wydzielania androgenów, a także produktów
steroidogenezy wytwarzanych w nadmiarze
przed miejscem bloku enzymatycznego.
Ujemne sprzężenie zwrotne w układzie
podwzgórze-przysadka-nadnercza w
warunkach obniżonego wytwarzania
kortyzolu
blok
enzymatyczny
warstwa
pasmowata
ACTH
warstwa
siateczkowata
androgeny
CRH
warstwa
kłębkowata
blok
enzymatyczny
Aldosteron
/
Przy niepełnym
bloku
nie dochodzi do
hipoaldosteronizm
u
RAA
kortyzol
Niedobór 21-hydroksylazy
Najczęstsza przyczyna wpn (95%).
Dwa geny 21- hydroksylazy
zlokalizowane są na krótkim ramieniu
chromosomu 6 w pobliżu genów HLA.
Gen nieaktywny - pseudogen (
CYP21A
)
Gen aktywny (
CYP21B
)
Mutacje genu 21-hydroksylazy:
Rekombinacje między genem aktywnym i
nieaktywnym
Niezrównoważona crossing-over brak CYP21
na obu chromosomach (delecja
homozygotyczna)
Mutacje punktowe genu aktywnego
Niedobór 21-hydroksylazy
Postać klasyczna z utrata soli - salt waisting
(SW)
( syntezy kortyzolu i aldosteronu).
Delecja 8 bp w eksonie 3, z insercją T w pozycji 306
w eksonie 7, oraz z mutacjami G90V, V237E,
M239K, G291C, G292S, R356W, Q318X,Q356W,
W19X, A15T.
Postać klasyczna bez utraty soli- tzw. prosta
wirylizacja - simple virilisation (SV).
(bez objawów niedoboru
mineralokortykosteroidów).
•
Mutacja punktowa I172N w eksonie 4 lub G178A.
Postać nie klasyczna:
późno ujawniający się wpn
- late-onset CAH
(łagodne objawy androgenizacji),
postać utajona
(jedynie zwiększone stężenia
androgenów we krwi, bez objawów klinicznych).
Mutacje V281L, P453S, G375S, V304M, P30L.
Niedobór 11-hydroksylazy
5 - 8% wszystkich przypadków wpn.
Dwa geny 11-hydroksylazy zlokalizowane
na długim ramieniu chromosomu 8 (8q21-
22) kodują 2 izoformy enzymu:
CYP11B1
bierze udział w biosyntezie kortyzolu w
warstwie pasmowatej kory nadnerczy (pozostaje
pod kontrolą ACTH),
CYP11B2
bierze udział w biosyntezie aldosteronu
w warstwie kłębkowatej kory nadnerczy
(pozostaje pod kontrola angiotensyny II).
Mutacje genu 11-hydroksylazy:
Mutacje nonsense: W116X, K174X, Q338X,
Q356X,
Mutacje missense: T318M, R374Q, R384QQ,
R384G, V441G, R448H,
Delecję 32delC.
Niedobór dehydrogenazy 3-
hydroksysteroidowej
gen dehydrogenazy 3-
hydroksysteroidowej (HSD3B2)
zlokalizowany jest na chromosomie 1,
występuje w 2 izoformach:
Gen typu 1
- odpowiada za aktywność enzymu
w obrębie nadnerczy i gonad; obraz kliniczny
może być bardzo różnorodny w związku z
bardzo zróżnicowaną ekspresją genu.
Gen typu 2
- odpowiada za aktywność enzymu
w obrębie łożyska; mutacje są letalne dla
płodu.
Apparent pregnene hydroxylation
Apparent pregnene hydroxylation
deficiency (APHD)
deficiency (APHD)
Niedobór 21-hydroksylazy i 17-hydroksylazy.
Istnieje hipoteza nieprawidłowej funkcji
reduktazy P450 lub cytochromu b5,
niezbędnych kofaktorów obu mikrosomalnych
enzymów CYP17 i CYP21.
W odróżnieniu od typowego izolowanego niedoboru
21-hydroksylazy stwierdza się:
obojnactwo rzekome męskie,
w surowicy bardzo duże stężenie pregnenolonu,
progesteronu, kortykosteronu, 17-OH progesteronu, 21-
deoksykortyzolu, a w moczu – ich metabolitów.
Ponadto pomimo prawidłowego podstawowego stężenia
kortyzolu w surowicy brak jest odpowiedzi na podanie
ACTH.
Lipoidowy wrodzony przerost
Lipoidowy wrodzony przerost
nadnerczy
nadnerczy
Congenital lipoid adrenal hyperplasia
Congenital lipoid adrenal hyperplasia
(CLAH)
(CLAH)
Niedobór białka regulującego steroidogenezę
StAR (Steroidogenic Acute Regulatory Protein).
Całkowite ograniczenie zdolności do
steroidogenezy (zaburzenia przezbłonowego
transportu cholesterolu do wnętrza
mitochondriów). Najczęściej defekt letalny.
Dziedziczenie autosomalne recesywne.
Gen StAR zlokalizowany jest na krótkim
ramieniu chromosomu 8 (8p11.2).
Mutacje genu StAR:
Mutacja nonsense Q258X w eksonie 7 (markerowa),
Mutacja missense D203A (polimorfizm DNA),
Delecje 206delT, 189delG, 246insG, 564del113bp,
838delA,
Mutacje nonsens Q212X,
Mutacja missense A218V, M225T.
Idiopatyczny przerost nadnerczy
Idiopatyczny przerost nadnerczy
Idiopathic hyperaldosteronism
Idiopathic hyperaldosteronism
(IHA)
(IHA)
Aldosteronizm poddający się leczeniu
glikokortykoidami
(deksametazon)
.
Dziedziczony autosomalnie dominująco
Jest przyczyna pierwotnego
hiperaldosteronizmu.
Obecność na 8 chromosomie zależnego od ACTH
genu hybrydowego, powstałego w skutek
krzyżowej mutacji zlokalizowanych fizjologicznie
obok siebie dwóch genów 11-hydroksylazy :
CYP11B1
(udział w biosyntezie kortyzolu w warstwie
pasmowatej kory nadnerczy – ACTH zależny)
CYP11B2
(udział w biosyntezie aldosteronu w
warstwie kłębkowatej kory nadnerczy – zależny od
angiotensyny II)
Zmutowany gen powoduje, że w warstwie
pasmowatej dochodzi do syntezy nadmiernej
ilości zarówno kortyzolu, jak i aldosteronu.
Wrodzony niedorozwój kory nadnerczy
Wrodzony niedorozwój kory nadnerczy
Adrenal hypoplasia congenita
Adrenal hypoplasia congenita
(AHC)
(AHC)
Dziedziczony jako cecha sprzężona z
chromosomem X (z hipogonadyzmem
hipogonadotropowym) lub autosomalna recesywna
(składowa APS).
Mutacja w obrębie chromosomu DAX 1
zlokalizowanym na krótkim ramieniu chromosomu
X (Xp21.3-21.2).
Mutacje genu DAX 1
:
Mutacje missense: Q37X, L381H, K382N, L466R, L278P,
W171Y, K382N, W291C,
Mutacje nonsense C43X, Q76X, W171X, Y399X,
Mutacje punktowe: R267P, V269,
Delecje:
784delAA, 405delT, 504delA, 702delC, 388delAG,
odcinka DNA zawierającego nukleotydy 1968-74,
4 par zasad pomiędzy nukleotydami 1464-1467 eksonu 2,
1 pary zasad w kodonie 49 eksonu 1,
Transwersję C/A w nukleotydzie 825,
Insercję w kodonie 183 eksonu 1.
Zaburzenia funkcjonowania receptora
Zaburzenia funkcjonowania receptora
ACTH
ACTH
1.
Dziedziczny niedobór glikokortykosteroidów
(hereditary glucocorticoid deficiency HGD)
2.
Zespół Allgrova – Zespół 3A (adrenal
insufficiency, achalasia, alacrimia)
Utrata funkcji receptora ACTH (ACTH-R)
powodująca niewrażliwość nadnerczy na
ACTH.
Gen kodujący ACTH-R zlokalizowany jest na
ramieniu krótkim chromosomu 18 (18p11.2).
Najczęściej występujące
mutacje ACTH-R
:
Transwersja GT,nt221 powodującą zmianę w pozycji
74 seryny na izoleucynę (S74I),
Transwersja CA,nt818 powodującą zmianę proliny
na histydynę (P273H),
Insercja adeniny w pozycji 218 łańcucha
polinukleotydwego,
Mutacja missense D127N.
Z
Z
esp
esp
ó
ó
ł
ł
oporności na glikokortykoidy
oporności na glikokortykoidy
Utrata funkcji receptora
glikokortykoidowego(GR)
powodująca
częściową niewrażliwość tkanek na kortyzol.
Całkowita niewrażliwość jest cecha letalną.
Dziedziczenie autosomalne recesywne.
Gen GR jest zlokalizowany na chromosomie
5.
Objawy:
Kortzol , brak hamowania deksametazonem,
ACTH aldosteron , androgeny ,
Obustronna hiperplazja nadnerczy ,
HA, hirsutyzm zaburzenia miesiączkowania,
Nie obserwowano przełomów nadnerczowych.
Nabyta oporność na glikokortykosteroidy
występuje m.in. W: astmie, AIDS, po lekach
(mifepristrone), chorobach długi czas
leczonych dużymi dawkami steroidów np.:
rzs, SLE.
Z
Z
esp
esp
ó
ó
ł
ł
oporności na
oporności na
mineralokortykoidy
mineralokortykoidy
Pseudohipoaldosteronizm (PHA)
Pseudohipoaldosteronizm (PHA)
PHA I
Objawy we wczesnym dzieciństwie: zespół
utraty soli, odwodnienie, Na, K, aldosteron,
renina, angiotensyna.
Dziedziczenie:
autosomalne dominujące – defekt receptora
mineralokortykoidów (MR) w nerkach.
autosomalne recesywne – defekt kanału sodowego
(ENaC) w wielu tkankach.
PHA II (Zespół Gordona)
Objawy w późnym dzieciństwie lub u dorosłych:
HA, K, kwasica,Cl, renina , aldosteron .
Dziedziczenie autosomalne dominujące – defekt
wrażliwego na tiazydy transportera Na/Cl w cewce
dystalnej.
Mutacje genów w rejonie 1q31-q42, 17p11q21.
Postacie nabyte
Choroby układu moczowego, antagonista MR -
spironolakton.
Z
Z
espołu pozornego nadmiaru
espołu pozornego nadmiaru
mineralokortykoidów
mineralokortykoidów
(
(
Apparent
Apparent
Mineralocorticoid Excess
Mineralocorticoid Excess
–
–
AME)
AME)
Objawy nadmiaru mineralokortykoidów (HA,
renina, K, poprawa po spironolaktonie)
pomimo niskich stężeń aldosteronu i DOC.
Dziedziczony autosomalnie recesywnie.
Mutacja w obrębie genu kodującego
dehydrogenazę 11- hydroksysteroidową typ
2 (11 -HSD2).
Gen zlokalizowany na chromosomie 16
(16q22)
Powoduje upośledzenie przemiany kortyzolu
do kortyzonu w komórkach cewek nerkowych,
gromadzenie się kortyzolu i wiązanie z
receptorami mineralokortykoidów.
Obniżenie aktywności 11 -HSD2 może być
również nabyte.
Leczenie: deksametazon.
Choroba Addisona
Choroba Addisona
APS-1
APCED
Zespół Bizzarda
Choroba Addisona
100%
Niedoczynność
przytarczyc
76%
Grzybica przewlekła
73%
Dziedziczony
autosomalnie
recesywnie.
Mutacje genu AIRE
(21q22.3).
APS-2
Zespół Schmidta
Choroba Addisona 100%
Choroby tarczycy
(AIDT)
69%
Cukrzyca typu 1 52%
Dziedziczony
autosomalnie
recesywnie.
Związek z układem
HLA.
Nowotwory dziedziczne nadnerczy
Nowotwory dziedziczne nadnerczy
Związane z występowaniem wrodzonych
mutacji w genach supresorowych.
Większość mutacji dotyczy utraty
heterozygotyczności (LOH) i jest obecna
w rakach, rzadko w gruczolakach.
Mutacje genu p53 występują w
złośliwych guzach natomiast nie są
obecne w przypadku pojedynczych guzów
łagodnych.
Mutacja 17p13 LOH koreluje z krótszym
okresem remisji, większym ryzykiem
wznowy i krótszym przeżyciem.
Mutacje 11q13 LOH i 11p15 LOH, 2p16
LOH są silnie związane ze złośliwym
fenotypem nowotworu.
Nowotwory nadnerczy
Nowotwory nadnerczy
Mutacje charakterystyczne dla
raków
nadnerczy
dotyczą genów:
P 53 (17p13) - 30-50%.
IGF2 (11p15.5),
p57/kip2 (11p15)
9q34
Mutacje charakterystyczne dla
gruczolaków nadnerczy
dotyczą genów:
ATR1 (receptora
angiotensyny II)(3q21-q25),
CYP11B1/CYP11B2 (8q24),
MC2R (receptora ACTH)
(18p11.2),
GNAS1 (Gs) (20q13.2),
GNAI2 (Gi2) (3p21),
Gruczolaki produkujące
aldosteron
Gruczolaki produkujące
kortyzol
Guzy nadnerczy mogą wchodzić w
Guzy nadnerczy mogą wchodzić w
skład zespołów uwarunkowanych
skład zespołów uwarunkowanych
genetycznie
genetycznie
Zespół MEN 1
Współwystępowanie:
guzów przytarczyc (80%),
guzów trzustki (75%),
guzów przysadki (65%),
guzów kory i rdzenia nadnerczy
(10%).
Mutacje w obrębie genu MEN 1 (11q11-13).
Zespół Li-Fraumeni
Współwystępowanie:
raka piersi,
guzów mózgu,
mięsaków tkanek miękkich,
białaczki,
guzów kory nadnerczy
.
Mutacja germline genu p53 (17p13) –
zazwyczaj LOH -najczęściej w eksonie 5 i 8
kodonach 175, 248, 273, 282.
Zespół Beckwith-Wiedemann’a
Dziedzicznie autosomalne dominujące lub
sporadycznie.
Współwystępowanie:
Defektów ścian jamy brzusznej,
Gigantyzmu,
Macrosomia, Macroglossia,
Zwiększonego ryzyka raka Wilmsa,
hepatoblastoma, rhabdomiosarcoma i
raka
nadnerczy
.
Mutacje genów:
IGF2 (11p15.5),
p57/kip2 i H19 (11p15).
Zespół Carneya
Dziedzicznie autosomalne dominujące
Współwystępowanie:
Znamion pigmentacyjnych skóry,
śluzaków serca i naczyń,
Schwamoma,
guzów endokrynnych m.in. barwnikowego
guzkowego przerostu nadnerczy
i guzów
przysadki wydzielających GH.
Mutacje genów:
2p16,
PRKAR1 (17q22-24) LOH, (gen kodujący typ 1
jednostki regulatorowej dla kinazy białkowej A),
17q LOH.
Zespół McCune Albrighta (MCA)
Współwystępowanie
przedwczesnego dojrzewania płciowego,
dysplazji włóknista kości, przebarwień
skórnych(cafe au lait),
nadczynnych gruczolaków tarczycy, przysadki
(przede wszystkim somatotropowych),
hiperplazji
nadnerczy
.
Mutacja aktywująca w łańcuchu białka G
s
(Gs)(GNAS1 – 20q13.2). Najczęściej Arg
210
.
Powstająca we wczesnym okresie
embriogenezy, powodując powstanie
fenotypu mozaikowatego.
Mutacja aktywująca białka G powoduje
nadmierną produkcję cAMP – drugiego
przekaźnika w przesyłaniu sygnału
hormonalnego w wielu narządach.
Guz chromochłonny nadnerczy
Guz chromochłonny nadnerczy
(pheochromocytoma)
(pheochromocytoma)
W 10-15% może występować jako zaburzenie
dziedziczne, izolowane albo częściej
skojarzone z innymi guzami
neuroendokrynnymi:
W zespole MEN 2A
-
występuje w 30%. Towarzyszą
mu MTC (97%) i nadczynność przytarczyc (50%).
W zespole MEN 2B
-
występuje w 45%. Towarzyszą
nerwiaki błon śluzowych (100%), MTC (90%) i
marfoidalna sylwetka ciała (65%).
W zespole von Hippel-Lindau (VHL)
w około 15 %
przypadków, który charakteryzuje się
występowaniem torbieli i zmian nowotworowych
głównie w móżdżku (60%), siatkówce (60%),
trzustce, nerkach i nadnerczach.
W nerwiakowłuknikowatości typu 1 (NF1)
do 6%
przypadków, gdzie towarzyszy przebarwieniom
skóry (cafe au lait), nerwiakowłukniakom, guzom o
typie harmatoma siatkówki i Skinfold frecking i
zwiększonej częstości innych nowotworów
(białaczka, złośliwe guzy nerwów obwodowych).
Zespół MEN 2
Jest chorobą dziedziczoną autosomalnie
dominująco.
Mutacje punktowe w obrębie genu
RET
(10q11.2).
Klasyczne mutacje: 918/16 (MEN2B) i 634/11 (MEN2A)
są związane z najwyższym ryzykiem wystąpienia guza
chromochłonnego.
Odrębności pheochromocytoma w zespole MEN:
80% guzy obustronne i mnogie (vs. 10% w postaci
sporadycznej).
Rozwija się po ok. 20 latach później niż MCT.
Kliniczne i biochemiczne objawy mogą być bardzo
subtelne i trudne do uchwycenia. Większą wartość
prognostyczną niż stężenie katecholamin może mieć
wzrost wartości stosunku adrenaliny do noradrenaliny.
Zespół von Hippel-Lindau’a (VHL)
Jest chorobą dziedziczoną autosomalnie
dominująco.
Za rozwój choroby odpowiadają mutacje w
obrębie genu supresorowego
VHL (3p25-26).
Występuje zależność pomiędzy miejscem
lub/i typem mutacji typu germline danego
genu, a lokalizacją zmian nowotworowych.
Mutacje genu
VHL:
Mutacja missense w kodonie 238 w eksonie 2
(R238W),
Mutacja missense w kodonie 167 - zwiększa ryzyko
wystąpienia pheochromocytoma, a także
neuroblastoma i ca. clanocellulare,
Transwersja G/T w kodonie 658, powodująca
substytucję Ser/Ala w pozycji 149 (S1499A) -
zwiększa ryzyko wystąpienia pheochromocytoma,
Nerwiakowłuknikowatość typu 1
(NF1)
Choroba von Recklinghausena
Za rozwój choroby odpowiadają mutacje
w obrębie genu NF1 (17q11.2)
kodującego neurofibrominę.
Izolowany pheochromocytoma
/paraganglioma
Za rozwój choroby odpowiadają przede
wszystkim mutacje w obrębie genu SDHD
(11q23) i SDHB (1p35-36).
Genetyczne
Uwarunkowania Chorób
Przysadki
Genetyczne przyczyny niedoboru
Genetyczne przyczyny niedoboru
wzrostu
wzrostu
Rodzinny niedobór wzrostu,
Konstytucjonalnie opóźniony przebieg wzrostu i
rozwoju (KOWR),
Choroby dziedziczone autosomalnie (trisomia 21 -
zespół Downa),
Zespół Turnera, defekt genu SHOX,
Wrodzone choroby układu kostno- chrzęstnego
(np. achondroplazja, hipochondroplazja,
Wrodzone zespoły dysmorficzne (np. zespół
Silver-Russell, Seckela),
Defekty genetyczne zaburzeń syntezy i
wydzielania GH
Niektóre postaci wielohormonalnej
niedoczynności przysadki,
Zespoły oporności na GH.
Dziedziczone jednogenowo choroby powodujące
niedoboru wzrostu
COL1A2, COL3A1, COL5A2
Zespół Ehlersa-Danlosa
Cartilage oligomeric matrix protein
Pseudochondroplazja
Cartilage oligomeric matrix protein
Multiple epiphyseal dysplasia
SEDL
Spondyloepiphyseal dysplasia
COL2A1, COL11A1, COL11A2
Zespół Sticklera
COL2A1
Zespół Kniesta
COL1A1, COL1A2 COL3A1
Osteogenesis imperfecta
FGF-R3 na chromosomie 4p
A-, hipochondroplazja
Receptor insulinowy
Leprechaunism
Reduktaza sterol -7 (11q12)
Zespół Smith-Lemli-Opitz
Elastyna (7q11.23)
Zespół Williama
CREBP (16p13.3)
Zespół Rubinstein-Taybi
SHP-2 (12q24)
Zespół Noonan
Matczyna dysomia 7
Zespół Silver-Russell’a
SHOX lub PAR1 (Xp22 lub Yp11.3)
Zespół Turnera
Gen/locus
Choroba
Niedobór hormonu wzrostu
Niedobór hormonu wzrostu
Somatotropinowa niedoczynność przysadki
(SNP).
Delecje i mutacje genu GH (17q22-24), GHRHR (7p15-
14).
Wyróżniamy 6 typów niedoboru GH. Cztery to
izolowany niedobór hormonu wzrostu (
IGHD
).
Najcięższą postacią jest typ IA dziedziczony
autosomalnie recesywnie, w którym delecji ulega cały
gen. Typ II jest dziedziczony autosomalnie dominująco,
a typ III jako sprzężony z chromosomem X.
Mutacje genów PIT 1 (POU1F1), PROP1 -
modulujących wydzielanie GH
Wybrane przypadki niedoczynności przysadki
współistniejące z wadami rozwojowymi
(agenezja ciała modzelowatego, hipoplazja
nerwu wzrokowego, brak przegrody
przezroczystej) wiążą się z mutacjami genów
HESX1, LHX3
Przyczyny niedoboru wzrostu – algorytm
postępowania
Ocena wydzielania hormonów
przedniego płata przysadki
Izolowany
niedobór GH
Wielohormonalna
niedoczynność
=/ GH
IGF-1
Defekt
genu GHR
Odpowiedz GH
na GHRH
Niewrażliwość
na GH
Defekt
genu IGF
Nieaktywny
GH
Defekt
genu GHRHR
Defekt
genu GH
Defekt
genu GHRH
Defekt
postreceptorowy
genu GH
Odpowiedz
IGF-I i IGFBP-3
na rGH
tak
nie
Defekt
genu PIT-1
nie
tak
IGF-1
Cechy
dysmorficzne
Brak cechy
dysmorficznych
IGF-1
IGFBP-3
Zespół niewrażliwości na GH
Zespół niewrażliwości na GH
(Growth
(Growth
hormone insensitivity syndrome -
hormone insensitivity syndrome -
GHIS)
GHIS)
Zespół Larona
Dziedziczenie autosomalne recesywne.
Mutacje genów receptora GH – GHR (5p13-12).
Brak receptora GH.
GH, IGF-1, IGFBP-3.
Brak odpowiedzi IGF-1 na rGH.
Hipoglikemia.
Częściowy GHIS
Brak cech dysmorficznych.
GH, IGF-1, IGFBP-3.
Defekt postreceptorowy.
Izolowany niedobór IGF-1
Mutacje genów IGF-1 (chromosom 12q).
GH, IGF-1, =IGFBP-3.
Niewrażliwość na IGF-1
Mutacje genów receptora IGF-1 (chromosom
15).
GH, IGF-1.
Nieaktywny biologicznie GH
GH, IGF-1, IGFBP-3.
Prawidłowa odpowiedź IGF-1 na rGH.
Wielohormonalna niedoczynność
Wielohormonalna niedoczynność
przedniego płata przysadki
przedniego płata przysadki
W 7-10% ma tło dziedziczne.
Mogą jej towarzyszyć inne anomalie: hipoplazja
przysadki, ataksja, anomalie oczu i siodła
tureckiego, dysmorfia, opóźnienie umysłowe.
Anomalie chromosomowe dotyczą:
Inwersji 1p,
Delecji 18p11, 11p12-11,
Translokacji X1;18 (q22.3;q23),
Inv 9 (p11;q13).
Mutacje genów związanych z rozwojem
przysadki:
Pit-1 (3p11),
PACAP (pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)
(18p11),
Receptora PACAP typu 1 (7),
Galaniny (11p).
Dziedziczenie (Pit-1) autosomalne recesywne/
dominujące lub sprzężone z chromosomem X.
Niedoczynność przysadki w zakresie
Niedoczynność przysadki w zakresie
wydzielania gonadotropin
wydzielania gonadotropin
Zespół Kallmana 1
Charakteryzuje się:
Charakteryzuje się:
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Hipoplazją lub aplazją płatów węchowych z
Hipoplazją lub aplazją płatów węchowych z
upośledzeniem lub brakiem węchu.
upośledzeniem lub brakiem węchu.
Podłoże rodzinne ze zmienną manifestacją.
Podłoże rodzinne ze zmienną manifestacją.
Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X
Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X
– delecja w rejonie Xp22.3 powodująca
– delecja w rejonie Xp22.3 powodująca
utratę genu KAL.
utratę genu KAL.
Zespół Kallmana 2
Dziedziczony autosomalnie dominująco.
Zespół Kallmana 3
Dziedziczony autosomalnie recesywnie.
Zespół Pradera-Williego
Charakteryzuje się:
Uszkodzeniem ośrodków pnia mózgu
(opóźnienie umysłowe).
Zaburzeniami regulacji lipogenezy (otyłość).
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Niskim wzrostem.
Niskim wzrostem.
Delecja lub translokacja fragmentu
chromosomu 15q11-13 pochodzącego od
ojca.
Zespół Laurence’a Moona i Zespół Bardeta-
Biedla
Charakteryzuje się:
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Hipogonadyzmem hipogonadotropowym.
Niskim wzrostem.
Niskim wzrostem.
Otyłością.
Otyłością.
Niedorozwojem umysłowym.
Paraplegią
(zespół Laurence’a Moona).
Polidaktylą
(zespół Bardeta-Biedla).
Dziedziczenie autosomalne recesywne.
Locus 16q21 (zespół Bardeta-Biedla).
Guzy przysadki
Guzy przysadki
Są zawsze guzami o charakterze
monoklonalnym
Mogą wchodzić w skład zespołów.
uwarunkowanych genetycznie:
Zespołu MEN 1,
Zespołu McCune Albrighta,
Zespołu Carneya,
Hormony podwzgórzowe, obwodowe i
czynniki wzrostowe odgrywają jedynie
rolę jako czynniki promocyjne i
podtrzymujące wzrost guzów.
Geny zaangażowane w powstawanie guzów
przysadki
GNAS1
Gruczolaki somatotropowe – 35-40%
Gruczolaki kortykotropowe – 7-9%
Gruczolaki niewydzielające – 6%
Zespół McCune Albrighta – większość przypadków
CREB
Gruczolaki somatotropowe – 100%
MEN-1
Zespół MEN 1 – większość przypadków
Rodzinne gruczolaki przysadki - 0%
Sporadyczne gruczolaki - < 5%
FGF-2
Zespół MEN 1 – 40%
Rb
(13q14utrata allelu)
Inwazyjne raki i gruczolaki
H-ras
Raki przysadki – 3/5 przerzutów
hst/FGF4
Gruczolaki laktototropowe – 36%
Prawdopodobny mechanizm
karcynogenezy przysadkowej
Komórka
pnia
Komórka
gonadotropowa
Komórka
somatotropowa
Komórka
laktotropowa
Komórka
kortykotropowa
Gruczolak
rak
przeżuty
Inwazyjny
gruczolak
GNAS1
GNAS1
CREB
hst
TGF
GNAS1
13q14
H-ras
13q1
4
Wpływ
podwzgórz
a
H-
ras
Ekspansja
monoklonal
na
Moczówka prosta ośrodkowa
(neurogenna)
Niedobór wazopresyny (AVP).
Defekt genu prepro-wazopresyny (20p13).
Dziedziczona autosomalnie dominująco,
rzadziej recesywnie.
Moczówka prosta nerkowa (nefrogenna)
Brak odpowiedzi nerek na AVP.
Defekt genu receptora wazopresyny typu 2 -
AVPR2 (Xq28) – dziedziczenie związane z
chromosomem X (90%).
Defekt genu akwaporyny – kanału
wodnegoAQP2 (12q13) – dziedziczenie
autosomalne recesywne lub dominujące (10%).
Choroba dziedziczna w 10% .
Moczówka prosta
Moczówka prosta
Charakteryzuje się:
Cukrzycą.
Atrofią nerwów wzrokowych.
Głuchotą
Moczówką prostą
Dziedziczona autosomalnie recesywnie.
Defekt genu WFS1 (14p16) kodującego
białko wolframinę.
Zespół Wolframa
Zespół Wolframa
DIDMOAD