Mutação monoalélica no gene da tireoperoxidase em paciente com hipotireoidismo congênito com defeito total de incorporação de iodeto

The aim of this study was to identify the genetic defect of a patient with dyshormonogenetic congenital hypothyroidisms (CH) with total iodide organification defect (TIOD). A male child diagnosed with CH during neonatal screening. Laboratory tests confirmed the permanent and severe CH with TIOD (99% perchlorate release). The coding sequence of TPO, DUOX2, and DUOXA2 genes and 2957 base pairs (bp) of the TPO promoter were sequenced. Molecular analysis of patient's DNA identified the heterozygous duplication GGCC (c.1186_1187insGGCC) in exon 8 of the TPO gene. No additional mutation was detected either in the TPO gene, TPO promoter, DUOX2 or DUOXA2 genes. We have described a patient with a clear TIOD causing severe goitrous CH due to a monoallelic TPO mutation. A plausible explanation for the association between an autosomal recessive disorder with a single TPO-mutated allele is the presence of monoallelic TPO expression.O objetivo deste estudo foi identificar defeitos genéticos em paciente com hipotireoidismo congênito (HC) por disormonogênese e defeito total de incorporação de iodeto (DIIT). Neonato do sexo masculino com HC diagnosticado pelo rastreamento neonatal. Exames clínicos e radiológicos confirmaram que o paciente apresentava HC severo e permanente com DIIT (teste de perclorato: 99%). A região codificadora dos genes TPO, DUOX2, DUOXA2 e 2957 pares de bases (pb) do promotor de TPO foram sequenciados. No paciente foi identificada a duplicação em heterozigose GGCC no éxon 8 do gene TPO (c.1186_1187insGGCC). Nenhuma outra mutação foi localizada nos genes TPO, incluindo o promotor, DUOX2 ou DUOXA2. Descrevemos paciente com grave defeito de organificação de iodeto, provocando HC severo com bócio, em consequência de uma única mutação monoalélica no gene TPO. A expressão monoalélica no tecido tireoideano explicaria a associação de uma doen­ça autossômica recessiva com uma única mutação monoalélica

Screening and identification of TPO gene mutations in patients with partial or total iodide organification defect

Introdução: O hipotireoidismo congênito é a causa mais frequente de retardo mental evitável, cuja prevalência é de 1/3000 crianças nascidas vivas. Pode ser causado por disgenesia tireoideana (80% dos casos) ou por defeitos de síntese hormonal (20% restantes). As disormonogêneses tem sido associadas a mutações nos genes da tireoperoxidase (TPO), tireoglobulina, dual oxidase 2, pendrina, desalogenase e do simportador sódio/iodo. A tireoperoxidase (TPO) é uma glicoproteína de 105 KDa, localizada na membrana apical do tireócito, responsável pela organificação do iodeto. Até o momento 54 mutações, associadas ao hipotireoidismo congênito foram identificadas no gene TPO. Objetivos: Este estudo visou rastrear mutações no gene TPO em pacientes com hipotireoidismo congênito, com defeito total ou parcial de incorporação de iodeto, e associar o defeito genético com o fenótipo do paciente. Casuística e Métodos: Foram estudados 34 pacientes com hipotireoidismo congênito, 13 com DIIT (descarga de iodeto >50%) e 21 com DIIP (descarga de iodeto entre 25 e 50%) por possível defeito no gene TPO. Os métodos empregados foram: extração do DNA genômico de sangue periférico, amplificação por PCR do promotor e dos 17 exons do gene TPO e dos 33 exons do gene DUOX2 , eletroforese em gel de gradiente denaturante (DGGE) e seqüenciamento. Resultados: Foram identificadas 8 novas alterações de seqüências que levam a troca de aminoácidos: Leu68Ile, Gly319Glu, Ala426Gly, Arg584Gln, Val618Met, Pro883Leu, Ala909Thr, A909fsX49; e 4 já descritas na literatura: 396fsX76, Gln660Gly, Arg665Trp, Cys838Ser. Dois pacientes com DTII apresentaram mutações em homozigose, e dois pacientes (um com DTII e um com DPII) eram portadores de alterações em heterozigose composta. Seis pacientes eram portadores de um único alelo da TPO afetado (três com DPII e três com DTII). Foram identificados também 33 polimorfismos (10 novos). Apenas polimorfismos foram identifiados no gene DUOX2. Conclusão: Foi verificada alta freqüência de mutações monoalélicas em pacientes com DIIT e DIIP. Em ambos os grupos as mutações se localizaram ao longo de todo o gene, tanto no domínio extracelular como no intracelular da proteína. Somente duas mutações foram identificadas em mais de um paciente, mostrando a heterogeneidade genotípica da doença nesta populaçãoI ntroduction: Congenital Hypothyroidism affects 1/3000 birth, is caused by thyroid gland dysgenesis (80%) or inborn errors of the thyroid hormone biosynthesis (20%). Genetics defects of the genes for thyroid peroxidase, (TPO), thyroglobulin, sodium/iodine simporter, dual oxidase 2, and pendrine have been associated to dyshormonogenesis. TPO is a glycoprotein of 105 KDa situated in the apical membrane of the thyroid cell, responsible for iodide organification. At least 54 mutations have been identified in patients with dyshormonogenesis. Objectives: The aim of the study was to identify TPO gene mutations in patients with congenital hypothyroidism with total (DIIT) and partial (DIIP) iodide organification defects and to associate the genetic defect with the phenotype of the patient. Patients and Methods: Thirty four patients with congenital hypothyroidism, 13 with DIIT (iodide discharge >50%) and 21 patients with DIIP (iodide discharge between 25- 50%) due to possible TPO gene defect. Extraction of genomic DNA from peripheral blood, PCR amplification of the promoter, 17 exons of TPO gene and of the 33 exons of DUOX2 gene, denaturant gradient gel electrophoreses (DGGE) and sequencement were performed. Results: Eight new sequence alterations were identified: Leu68Ile, Gly319Glu, Ala426Gly, Arg584Gln, Val618Met, Pro883Leu, Ala909Thr, A909fsX49; and four previously described mutations: 396fsX76, Gln660Gly, Arg665Trp, Cys838Ser. Homozygous mutations were identified in two patients with DTII. Ttwo patients (one with DTII and one with DPII) were carrying compound heterozygous mutations. TPO monoallelic mutations were identified in six patients (3 with DPII and 3 with DTII). Thirty three polymorphisms had also been identified (10 news). Conclusion: High frequency of TPO monoallelic mutations was detected in patients with DIIT and DIIP. In both groups of patients the mutations were located all throughout the gene, in the extracellular as well as in the intracellular domain. Only two mutations have been identified in more than one patient, indicating the genotypic heterogeneity of the illness in this populatio

Screening and identification of TPO gene mutations in patients with partial or total iodide organification defect

Introdução: O hipotireoidismo congênito é a causa mais frequente de retardo mental evitável, cuja prevalência é de 1/3000 crianças nascidas vivas. Pode ser causado por disgenesia tireoideana (80% dos casos) ou por defeitos de síntese hormonal (20% restantes). As disormonogêneses tem sido associadas a mutações nos genes da tireoperoxidase (TPO), tireoglobulina, dual oxidase 2, pendrina, desalogenase e do simportador sódio/iodo. A tireoperoxidase (TPO) é uma glicoproteína de 105 KDa, localizada na membrana apical do tireócito, responsável pela organificação do iodeto. Até o momento 54 mutações, associadas ao hipotireoidismo congênito foram identificadas no gene TPO. Objetivos: Este estudo visou rastrear mutações no gene TPO em pacientes com hipotireoidismo congênito, com defeito total ou parcial de incorporação de iodeto, e associar o defeito genético com o fenótipo do paciente. Casuística e Métodos: Foram estudados 34 pacientes com hipotireoidismo congênito, 13 com DIIT (descarga de iodeto >50%) e 21 com DIIP (descarga de iodeto entre 25 e 50%) por possível defeito no gene TPO. Os métodos empregados foram: extração do DNA genômico de sangue periférico, amplificação por PCR do promotor e dos 17 exons do gene TPO e dos 33 exons do gene DUOX2 , eletroforese em gel de gradiente denaturante (DGGE) e seqüenciamento. Resultados: Foram identificadas 8 novas alterações de seqüências que levam a troca de aminoácidos: Leu68Ile, Gly319Glu, Ala426Gly, Arg584Gln, Val618Met, Pro883Leu, Ala909Thr, A909fsX49; e 4 já descritas na literatura: 396fsX76, Gln660Gly, Arg665Trp, Cys838Ser. Dois pacientes com DTII apresentaram mutações em homozigose, e dois pacientes (um com DTII e um com DPII) eram portadores de alterações em heterozigose composta. Seis pacientes eram portadores de um único alelo da TPO afetado (três com DPII e três com DTII). Foram identificados também 33 polimorfismos (10 novos). Apenas polimorfismos foram identifiados no gene DUOX2. Conclusão: Foi verificada alta freqüência de mutações monoalélicas em pacientes com DIIT e DIIP. Em ambos os grupos as mutações se localizaram ao longo de todo o gene, tanto no domínio extracelular como no intracelular da proteína. Somente duas mutações foram identificadas em mais de um paciente, mostrando a heterogeneidade genotípica da doença nesta populaçãoI ntroduction: Congenital Hypothyroidism affects 1/3000 birth, is caused by thyroid gland dysgenesis (80%) or inborn errors of the thyroid hormone biosynthesis (20%). Genetics defects of the genes for thyroid peroxidase, (TPO), thyroglobulin, sodium/iodine simporter, dual oxidase 2, and pendrine have been associated to dyshormonogenesis. TPO is a glycoprotein of 105 KDa situated in the apical membrane of the thyroid cell, responsible for iodide organification. At least 54 mutations have been identified in patients with dyshormonogenesis. Objectives: The aim of the study was to identify TPO gene mutations in patients with congenital hypothyroidism with total (DIIT) and partial (DIIP) iodide organification defects and to associate the genetic defect with the phenotype of the patient. Patients and Methods: Thirty four patients with congenital hypothyroidism, 13 with DIIT (iodide discharge >50%) and 21 patients with DIIP (iodide discharge between 25- 50%) due to possible TPO gene defect. Extraction of genomic DNA from peripheral blood, PCR amplification of the promoter, 17 exons of TPO gene and of the 33 exons of DUOX2 gene, denaturant gradient gel electrophoreses (DGGE) and sequencement were performed. Results: Eight new sequence alterations were identified: Leu68Ile, Gly319Glu, Ala426Gly, Arg584Gln, Val618Met, Pro883Leu, Ala909Thr, A909fsX49; and four previously described mutations: 396fsX76, Gln660Gly, Arg665Trp, Cys838Ser. Homozygous mutations were identified in two patients with DTII. Ttwo patients (one with DTII and one with DPII) were carrying compound heterozygous mutations. TPO monoallelic mutations were identified in six patients (3 with DPII and 3 with DTII). Thirty three polymorphisms had also been identified (10 news). Conclusion: High frequency of TPO monoallelic mutations was detected in patients with DIIT and DIIP. In both groups of patients the mutations were located all throughout the gene, in the extracellular as well as in the intracellular domain. Only two mutations have been identified in more than one patient, indicating the genotypic heterogeneity of the illness in this populatio