Orientadores: Carlos Eduardo Steiner, Carmen Silvia Bertuzzo

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas

Resumo: A transformação de glicogênio em glicose acontece através de reações químicas realizadas por enzimas específicas e uma deficiência em uma delas leva ao acúmulo de glicogênio, resultando em distúrbios hereditários conhecidos como doenças de depósito de glicogênio (GSD, da sigla em inglês),...

Resumo: A transformação de glicogênio em glicose acontece através de reações químicas realizadas por enzimas específicas e uma deficiência em uma delas leva ao acúmulo de glicogênio, resultando em distúrbios hereditários conhecidos como doenças de depósito de glicogênio (GSD, da sigla em inglês), ou glicogenoses. A glicogenose tipo I (GSDI), responsável por mais de 90% dos casos, é causada pela deficiência de G6Pase, enzima chave na homeostase da glicose sanguínea. Seu complexo enzimático é constituído por duas subunidades (catalítica e translocase) que determinam os subtipos Ia e Ib. A GSDIa, também conhecida como doença de von Gierke, é a mais comum das GSDI com 80 a 90% dos casos e corresponde a uma deficiência na sub-unidade catalítica da G6Pase. A GSDIb é a segunda forma mais prevalente e mais grave. É resultante da deficiência da glicose-6-fosfato translocase que transporta a glicose-6-fosfato para o lúmen do retículo endoplasmático, onde a unidade catalítica da G6Pase está situada. Em ambas, a deficiência enzimática é o resultado de mutações genéticas nos genes que codificam estas enzimas, conhecidos respectivamente como G6PC e G6PT1.
O diagnóstico bioquímico é recomendável caso se queira desvendar e recomendar modalidades de tratamento, porém não fornece informação suficiente para a determinação do subtipo envolvido. Para essa diferenciação é necessário análise enzimática da G6Pase. Como essa enzima não é expressa em tecidos como fibroblastos ou linfócitos, sua aferição só é possível por procedimento cirúrgico, através de biópsia hepática. Nesse contexto, a clonagem do cDNA do G6PC e G6PT1 possibilitou o rastreamento de mutações responsáveis pelos subtipos Ia e Ib, o que permite a alternativa de um diagnóstico menos invasivo baseado em técnicas de biologia molecular através de amostras de sangue. No presente estudo, treze pacientes com sintomas clínicos sugestivos de GSDIa e Ib foram investigados através do sequenciamento genético. Foram detectadas para o gene G6PC cinco alterações, incluindo, três mutações de ponto (G68R, R83C e Q347X) e dois polimorfismos (c.511G>A e c.1176T>C), todos previamente descritos. Já para o gene G6PT1 foram encontradas quatro alterações: uma mutação de ponto conhecida (G149E), uma inserção do tipo frameshift inédita na literatura especializada (c.1338_1339insT) e dois polimorfismos (c.1287G>A e c.1076-28C>T). A frequência das mutações em nosso meio é semelhante à observada na literatura, na qual a mutação R83C também é a mais frequente. Além disso, o presente estudo acrescentou a descrição de uma nova mutação. A pesquisa de ambos os genes deve ser considerado na investigação dessa condição para definir os subtipos envolvidos, pois no caso de ausência de alterações no gene 6PC, sugere-se o rastreamento no gene G6PT1. O estudo molecular dessa condição abre a possibilidade do diagnóstico precoce que é importante para estabelecer um tratamento correto aos pacientes, evitando o surgimento de complicações tardias e melhorando a qualidade de vida. Além disso, contribui para o aconselhamento genético adequado do casal podendo confirmar a estimativa do isco entre os próximos filhos e, eventualmente, permitir diagnóstico pré-natal por nálise de mutação

Abstract: Glucose transformation into glycogen is mediated by specific enzymes and a deficiency in one of them may cause glycogen accumulation, resulting in hereditary disorders known as glycogen storage diseases (GSD), or glycogenosis. Glycogenosis type I (GSDI), responsible for more than 90% of...

Abstract: Glucose transformation into glycogen is mediated by specific enzymes and a deficiency in one of them may cause glycogen accumulation, resulting in hereditary disorders known as glycogen storage diseases (GSD), or glycogenosis. Glycogenosis type I (GSDI), responsible for more than 90% of cases, is caused by deficiency of the glucose-6-phosphatase (G6Pase), the key enzyme in blood glucose homeostasis. Its enzyme complex consists of two subunits (catalytic and transporter) that determine subtypes Ia and Ib. GSDla, also known as von Gierke disease, is the most common GSDI responsible for 80 to 90% of cases and corresponds to a deficiency in the catalytic subunit of G6Pase. GSDIb is the second most prevalent but also the most severe, resulting from deficiency of lucose-6- phosphate translocase that transports glucose-6-phosphate into the lumen of the endoplasmic reticulum, where the catalytic unit of G6Pase is located. In both types, enzymatic deficiency results from genetic mutations in the genes that codify these enzymes, known as G6PC and G6PT1. Biochemical essay for GSDI is useful to confirm the diagnosis and to recommend treatment, however it does not allow the determination of the disease subtype. For this differentiation, enzymatic analysis of G6Pase is necessary. Since this enzyme is not expressed in tissues such as fibroblasts or lymphocytes, activity determination is only possible by liver biopsy. In this context, the cDNA cloning of G6PC and G6PT1 allowed the screening of mutations responsible for subtypes Ia and Ib, which gives the alternative of a less invasive diagnosis based on molecular biology techniques, using blood samples. In this study, thirteen patients with clinical symptoms suggestive of GSDIa and Ib were investigated through genetic sequencing. Five changes were detected in G6PC, including three known point mutations (G68R, R83C and Q347X) and two polymorphisms (c.511G> A and c.1176T>C). Concerning the G6PT1 gene, four changes were found: a known point mutation (G149E), a novel frameshift insertion (c.1338_1339insT) and two polymorphisms (c.1287G>A and c.1076-28C>T). The frequency of mutations in this population is similar to that observed in the literature, in which R83C is also the most frequent. Additionally, this study added a description of a new mutation. As result of this study, molecular analysis of both genes should be considered in he investigation of individuals with this GSDI in order to define the subtypes involved. Molecular analysis of G6PC and G6PT1 genes enable the achievement of positive diagnosis of GSDIa and Ib, securely without the need for liver biopsy. It also allows the differentiation of types and subtypes, which is not possible by the biochemical diagnosis. Finally, the identification of the mutation provides an additional tool for the genetic counseling (and eventually prenatal diagnosis) of the parents and other family members