Zhou Yan e Jie Shenghua, Departamento de Infecção, Wuhan Union Medical College Hospital Jie Shenghua Existe uma vasta gama de doenças metabólicas genéticas, com mais de 1.000 identificadas, a maioria das quais são autossómicas recessivas. Entre elas, uma elevada proporção de doenças genéticas do fígado metabólicas é caracterizada por icterícia, hepatomegalia, aumento das enzimas hepáticas e hipoglicemia, incluindo perturbações do metabolismo da bilirrubina, metabolismo dos lípidos, metabolismo dos hidratos de carbono, metabolismo anormal de aminoácidos e proteínas e metabolismo de enzimas, bem como metabolismo de elementos metálicos. Os avanços nas técnicas de diagnóstico em biologia molecular facilitaram a investigação no diagnóstico e gestão de doenças metabólicas genéticas, e testes como a reacção em cadeia da polimerase (PCR), a electroforese em gel de gradiente desnaturalizador (DGGE), a análise de polimorfismo conformacional de fio único (SSCP), a cromatografia líquida desnaturalizante de alto desempenho (DHPLC) e a sequenciação de clones genéticos tornaram-se gradualmente métodos de rotina para o diagnóstico de doenças genéticas moleculares, resultando num aumento significativo no diagnóstico de defeitos metabólicos inatos. A taxa de diagnóstico de defeitos metabólicos congénitos tem aumentado significativamente. A hiperbilirrubinemia somática (também conhecida como icterícia somática) é uma anormalidade no metabolismo da bilirrubina causada por uma variante genética autossómica dominante ou recessiva que resulta num defeito no metabolismo de certas enzimas, na sua maioria hiperbilirrubinemia congénita. Entre eles, a síndrome de Gilbert, a síndrome de Crigler-Najjar e a síndrome de Lucey-driscoll caracterizam-se por um aumento da bilirrubina não conjugada, enquanto a síndrome de Dubin-johnson e a síndrome de Rotor se caracterizam por um aumento da bilirrubina conjugada. Síndrome de Gilbert (GS) A síndrome de Gilbert foi relatada pela primeira vez por Gilbert e Lereboullet em 1901 e apresenta-se como uma hiperbilirrubinemia não hemolítica, intermitente e não conjugada sem doença hepática orgânica. Os aumentos dos níveis de bilirrubina não conjugada estão frequentemente dentro de cinco vezes o limite superior do normal, um indicador importante que distingue a síndrome de Crigler-Najjar. A doença pode ser exacerbada ou desencadeada pela fome, cirurgia, febre, infecção, esforço, consumo de álcool ou outras co-morbilidades. É mais comum entre as idades de 18 e 30 anos, com uma proporção de homens para mulheres de cerca de 4:1 e uma incidência de cerca de 2% para 6%. A GS é causada por um defeito no gene da difosfato de glucuronosiltransferase 1A1 (UGT1A1) no cromossoma 2q37, que reduz significativamente o nível de expressão ou actividade da glucuronosiltransferase (UGT), e este gene polimorfismo é a base genética molecular da GS. Foram identificadas três formas de defeitos de expressão do gene UGT1A1: ① Mutações de base única (mutações de missense) na região codificadora. Estão localizados em 5 pares de regiões exónicas, incluindo G71R, G493R, P364L, P229Q, F83L, R367G e Y486D, sendo a mutação pontual no nucleotide 211 (G71R) a mais frequente e comumente encontrada nos asiáticos. ② promotor caixa TATA tipo de inserção TA. Isto manifesta-se como uma inserção de dinucleótido (TA) na caixa TATA cerca de 25-35 bp a montante do promotor do gene UGT1A1, fazendo com que o tipo selvagem normal A(TA)6TAA mude para A(TA)7TAA, com alguns doentes a exibirem polimorfismos como (TA)5 ou (TA)8, comuns nos brancos ocidentais. (iii) gtPBREM T-3279G. gtPBREM está localizado aproximadamente 3 kb a montante de TATA na região -3483/-3194. Shen Jian et al. relataram o primeiro paciente na China com uma mutação T-3279G na região de gtPBREM combinada com A(TA)7TAA, e esta mutação foi significativamente associada com o aumento dos níveis de bilirrubina devido à diminuição da actividade transcripcional do gene. Além disso, foi encontrado um elevado grau de desequilíbrio de ligação entre o locus -3279 do gene UGT1A1 e a cassete TATA, e a combinação dos dois reduziu a actividade transcripcional do UGT1A1 a 30% ou menos. O diagnóstico de GS pode ser feito por imuno-histoquímica do tecido hepático com anticorpos policlonais ao UGT1A para determinar o grau de actividade UGT no fígado ou por técnicas de biologia molecular. polimorfismo genético da sequência TATAA na região promotora do gene UGT1A associado. Síndrome de Crigler-Najjar (CNS) A síndrome de Crigler-Najjar é uma hiperbilirrubinemia genética rara causada por deficiência congénita de glucuronosiltransferase, que ocorre em recém-nascidos e lactentes. É classificado em tipo I e tipo II, dependendo do grau de deficiência de UGT. O CNS tipo I é raro, reportado pela primeira vez por Crigler-Najjar em 1952, e é uma forma pura do gene causador do SNC, herdado autossomicamente recessivo, sendo a maioria dos pais consanguíneos. O SNC tipo II é raro, mas mais comum que o tipo I. É um heterozigoto para o gene causador do SNC e foi descoberto por Arias em 1962, daí o nome síndrome de Arias. Acredita-se que o CNS tipo II é autossómico dominante, com transmissão episódica incompleta, e que os pais raramente casam consanguíneamente. O SNC é causado por mutações na região codificadora do gene UGT1A1, na qual há perda completa (tipo I) ou parcial da actividade UGT (tipo II), que dirige a síntese do gene. As mutações podem ocorrer em qualquer dos cinco exões do gene UGT1A1 e podem causar a terminação da tradução prematura ou mutações de mudança de código, resultando em alterações ou eliminações da sequência de aminoácidos e perda de actividade enzimática. Foram relatadas mais de setenta mutações exon UGT1A1. As mutações associadas ao CNS tipo I incluem C1070G, T877A, G377V, Q357R, S375F, G308E, A291V, H39D e Q239fsX256. Foram encontrados quase vinte loci de mutação do gene UGT1A1 associados ao tipo II CNS na China e no estrangeiro, incluindo Y486D, P229G, Q331R, V225G, P387S, G395V, W354R, R336Q, R336L, R336W, N279Y e W461R. Existem diferentes loci de mutação genética UGT1A1 em diferentes grupos étnicos e raciais e em diferentes linhas familiares do SNC. Recentemente, foram relatadas duas novas mutações numa mulher grávida com CNS tipo II: IVS1+5 e C1175T. Para além das variantes exon que levam à perda de actividade enzimática, mutações em introns e locais de cisalhamento também podem levar a mutações de mudança de código, causando a perda de actividade enzimática. A biopsia hepática para a actividade residual de glucuronida bilirrubina ou análise da composição biliar é fiável para o diagnóstico do SNC, mas ambos são testes invasivos, e os testes genéticos estão agora a tornar-se mais comuns. Síndrome de Lucey-Driscoll (síndrome L-D) Síndrome L-D, também conhecida como hiperbilirrubinemia neonatal familiar transitória, é uma forma rara de icterícia congénita não hemolítica em que o bebé desenvolve icterícia dentro de 48 h após o nascimento e a bilirrubina não conjugada no sangue pode atingir 340 μmol/L ou mais. Pensa-se que a patogénese esteja relacionada com a presença de um inibidor da glucuronosiltransferase no plasma da mãe no último trimestre da gravidez – possivelmente um esteróide de progesterona (progestogénio) – causando a absorção e conjugação da bilirrubina pelos hepatócitos, embora a patogénese exacta não seja totalmente compreendida. A doença é agressiva e algumas crianças podem morrer de kernicterus dentro de um curto período de tempo. No entanto, a icterícia é apenas temporária e a bilirrubina sérica volta frequentemente ao normal no prazo de um mês após a terapia transfusional e fototerapia. Tal como a síndrome de Gilbert e a síndrome de Crigler-Najjar, a síndrome L-D é causada por um defeito no gene UGT1A1. A Síndrome de Dubin-Johnson (DJS) DJS, também conhecida como icterícia idiopática crónica, é uma hiperbilirrubinemia crónica intermitente ligeira, inicialmente relatada por Dubin et al. em 1954, e é autossómica recessiva. A doença caracteriza-se por bilirrubinemia hiperconjugada crónica, excreção deficiente de aniões ligados selectivamente e um fígado castanho escuro devido à pigmentação, e os doentes são congéneres puros do gene responsável pela síndrome de Dubin-Johnson. A doença parece ser mais frequente nos homens e pode ocorrer em múltiplas famílias. Embora a doença esteja presente desde o nascimento, é frequentemente descoberta incidentalmente na adolescência ou é cronicamente mal diagnosticada como outra doença do fígado ou da vesícula biliar. É agora geralmente aceite que o transporte anormal de aniões orgânicos, especialmente compostos anfotéricos como o diglucósido de bilirrubina, pelos canais biliares capilares é devido a mutações no códão 1066 do gene ABCC2, que codifica a proteína associada à multi-resistência (MRP)2 ou a proteína de transporte de aniões orgânicos multiespecíficos (MRP2/cMOAT), no fígado. MRP2 (gene codificador ABCC2), um importante transportador de aniões orgânicos dependentes de ATP, tais como diglucosilato de bilirrubina, sulfato e glutationa reduzida, é um factor importante na formação de fluxo biliar não dependente do sal da bílis. O gene ABCC2 está localizado no cromossoma 10q24 e tem 45 kb, compreendendo 32 exões, e existem diferentes tipos de mutações MRP2/ABCC2 em diferentes raças. A maioria são mutações simples, incluindo mutações sem sentido (C974G, Y1275X), eliminações de genes (2748del136, 3615del229, del3399-3400) ou mutações sem sentido (L1441M, E1352Q, C2302T, T2125C), mas no Japão foram identificadas mutações múltiplas ao nível do cDNA (por exemplo, mutações sem sentido codon e exon skipping), C-24T e C3972T são mutantes puros do gene ABCC2, ao mesmo tempo que há também uma eliminação do gene 1008BP (segmento IVS6-275 a IVS7+498) no exon 7 do gene ABCC2. O gene ABCC, especialmente o gene que codifica o segmento MRP2, é útil no diagnóstico de DJS, bem como no diagnóstico do transporte deficiente de aniões anfóteros exógenos como o sulfobromopeptídeo de sódio e o verde de indocianina. Além disso, a laparoscopia revela um aspecto castanho escuro do fígado. A sensibilidade da laparoscopia no diagnóstico do DJS foi relatada por Guo Changji et al. como sendo de 100%, o que é um método importante para o diagnóstico e identificação do DJS. Síndrome do rotor (RS) A síndrome do rotor é um aumento hereditário do tipo II da bilirrubina conjugada, que foi relatado pela primeira vez por Rotor em 1948 e inicialmente pensado como sendo um subtipo de DJS. O único mecanismo conhecido é que o RS é causado por um defeito congénito na absorção de bilirrubina não conjugada e excreção de bilirrubina conjugada por hepatócitos, com um aumento predominante da bilirrubina conjugada com sangue e uma diminuição dos testes de excreção de verde de indocianina (ICG), e é autossomal recessivo. Foram relatados níveis reduzidos de glutationa hepática S-transferase em doentes com RS e postulou-se que as mutações no gene HGSTA1-1 podem estar associadas ao seu desenvolvimento. A doença é rara, benigna e quase sempre observada em pessoas com menos de 20 anos de idade, independentemente do sexo. A icterícia é frequentemente agravada pelo consumo de álcool, infecção e cirurgia e pode ser confirmada por biopsia hepática e por imagens biliares 99mTc-HIDA com um bom prognóstico. Colestase Intra-hepática Familiar Progressiva (PFIC) A PFIC é outra forma grave de doença hepática colestática em lactentes e crianças, que é autossómica recessiva e é principalmente causada por mutações em genes específicos de transportadores hepáticos, resultando na produção, modificação e regulação de várias proteínas funcionais nas membranas de hepatócitos e células epiteliais do ducto biliar. A principal causa da colestase hepatocelular é a produção defeituosa, modificação e regulação de várias proteínas funcionais nas membranas dos hepatócitos e do epitélio do ducto biliar devido a mutações nos genes específicos do transportador de hepatócitos. As mutações incompletas nos genes herdados do transportador podem aumentar a susceptibilidade de um indivíduo a lesões hepáticas adquiridas, levando à colestase. Verificou-se que a doença foi classificada em quatro tipos: ① PFIC-1 (doença de Byler). Está associada a uma mutação no gene ATP8B1 no cromossoma 18q21-22 causando um defeito da proteína-1 (FIC1) associada à colestase intra-hepática familiar. A análise da mutação mostra que a maioria das mutações do gene ATP8B1 são mutações sem sentido e de eliminação, que afectam gravemente a função da proteína FIC1. (ii) tipo PFlC-2. As mutações no gene ABCB11 no cromossoma 2q24 afectam a expressão da proteína de transporte de sal da bílis (BSEP) na membrana do ducto biliar capilar, levando a uma redução da secreção de sal da bílis e causando assim danos graves devido à acumulação de sal da bílis nos hepatócitos. A maioria das crianças com mutações BSEP, independentemente do tipo de mutação, não exprime a proteína BSEP na membrana do ducto biliar capilar dos hepatócitos. Os fenótipos graves estão frequentemente associados a mutações nos genes de truncagem de proteínas ou de falha na produção de proteínas. As mutações de Missense também podem afectar a montagem e transporte da proteína ou interferir com a estrutura da região funcional da proteína, levando a defeitos na secreção ácida da bílis, de modo que a detecção da expressão de BSEP não exclui defeitos funcionais em BSEP. O mecanismo pode estar relacionado com a mutagénese do sal da bílis. (iii) PFIC-3. As mutações no gene MDR3/ABCB4 no cromossoma 7q21 afectam o transportador de fosfolípidos da via biliar capilar, resultando numa exportação de fosfolípidos prejudicada. Mais de trinta mutações ABCB4 foram relatadas como estando associadas ao PFIC-3, tendo a maioria dos casos mutações em ambos os alelos. Em quase um terço dos casos, as mutações resultam na produção de proteínas truncadas e a glicoproteína MDR3 é indetectável por imuno-contaminação do fígado. Isto deve-se à rápida degradação da proteína truncada após síntese, resultando em níveis de proteína muito baixos, ou à criação de um código de paragem que causa instabilidade do mRNA e decadência do ABCB4. Os outros 2/3 dos casos são mutações de falta de sentido, principalmente nos motivos altamente conservados Walker A e B envolvidos na ligação de ATP, e estas alterações de aminoácidos não afectam a actividade da ATPase e os processos de transporte, mas sim causam erros de montagem e defeitos funcionais na glicoproteína MDR3 intracelular. doença de cálculo biliar do colesterol, seguido de PIC, e finalmente cirrose biliar. (iv) tipo PFIC-4. A patogénese é desconhecida, mas presume-se que esteja relacionada com um defeito herdado na via de síntese de ácido biliar que conduz à síntese de ácido biliar deficiente. A maioria dos pacientes beneficiará apenas do transplante de fígado. As perturbações do metabolismo lipídico são anomalias qualitativas e quantitativas dos lípidos e dos seus metabolitos no sangue e outros tecidos e órgãos causadas por factores genéticos congénitos. doença e doença de Gaucher. A doença de Niemann-Pick (NPD), também conhecida como doença de deposição de esfingomielina, é uma desordem autossómica recessiva. É uma doença metabólica sistémica causada por uma deficiência congénita da enzima esfingomielina, que impede a decomposição normal da esfingomielina. É herdada num padrão recessivo puramente mendeliano e prevalece em crianças pequenas, com um grande número de células de espuma contendo neurosfingolípidos (células Niemann-Pick) em macrófagos mononucleares e no sistema nervoso. A doença foi notificada pela primeira vez por Niemann em 1914 e foi identificada por Pick em 1922, daí o nome. Foram notificados seis tipos de doença NK: infantil (A), visceral (B), subaguda ou juvenil (C), Nova-scotia (D), E, e F. Os tipos A e B são devidos a defeitos na actividade da fosfolipase ácida e contêm seis exões no gene SMPD1, que está localizado a 11p15.1-15.4. Existem diferenças regionais e étnicas nos locais de mutação e frequência de mutações no gene SMPD1, incluindo G21X, C92W, C157R, R376H e R376, H421Y e H422Y. Os tipos C e D são devidos a defeitos no transporte intracelular de colesterol e estão associados com os genes NPC1 ou NPC2. Os tipos E e F não estão associados a mutações no gene da fosfolipase ácida. O diagnóstico da doença ainda depende da actividade da esfingomielina do nervo sérico, excreção da esfingomielina do nervo urinário, exame da medula óssea, biópsia do fígado, baço ou gânglios linfáticos e análise genética das biópsias de tecidos como os métodos mais precisos. Doença de Gaucher (GD) A doença de Gaucher é a forma mais comum de distúrbio de armazenamento de glicolipídios lisossómicos e é herdada de uma forma autossómica recessiva. Foi relatada pela primeira vez por Gaucher em 1882 e é causada por uma beta-glucosidase ácida defeituosa, também conhecida como glucocerebrosidase (GC), nos lisossomas, que faz com que a glucocerebroside se acumule no sistema de macrófagos mononucleares de vários órgãos para formar células Gaucher, resultando numa perda da função celular. A tecnologia actual do ADN pode diagnosticar o alelo que codifica a glucocerebrosidase na posição 1q21 do cromossoma humano, com um pseudogene altamente homólogo 16 kb a jusante deste gene. As mutações mais comuns são as mutações de missense, mutações de emenda, mutações de mudança de código, supressões, fusões de genes e pseudogenes e conversões de genes, etc. Os cinco locais de mutação comuns são N370S, L444P, R463C, 84GGG e IVS2+1G-A. As mutações mais comuns são as mutações de missense, que levam a uma redução da função catalítica e da estabilidade da GC sintética. As mais comuns são as mutações de falta de sentido que levam à redução da função catalítica da GC e à estabilidade da síntese. Outras mutações incluem F37V, R48Q, S196P, Y205C, R353W, V375L, W179X e S271N. Verificou-se que alguns genótipos se correlacionam com o fenótipo, por exemplo, o alelo N370S está principalmente associado a pacientes do tipo I GD; o alelo L444P está principalmente associado ao fenótipo neurotípico, e os congéneres L444P puros tendem a exibir o tipo III, enquanto o L444P geralmente exibe o tipo II quando combinado com outros genes. Outros genótipos tais como F213I, D409H e G202R podem estar estreitamente relacionados com o fenótipo neurológico da GD. A análise do ADN é mais fiável do que o diagnóstico enzimático, mas existe uma grande variedade de mutações na doença e algumas ainda não estão identificadas, pelo que um resultado normal não pode excluir completamente a doença.