Información Clínica ESTUDIO MOLECULAR DE LAS MUTACIONES DEL GEN HFE

Transcripción

1 ESTUDIO MOLECULAR DE LAS MUTACIONES DEL GEN HFE INTRODUCCIÓN El gen HFE ("High Fe") y sus mutaciones puntuales más frecuentes fueron descritos en 1996 por Feder et al. a partir de un gen previamente identificado como HLA-H. Así, el gen HFE es un pseudogen HLA renombrado, que está situado en el brazo corto del cromosoma 6 (6p21), dentro de la región del MHC, y compuesto por 7 exones extendidos en 12 kb. Este gen codifica la proteína HFE, de 343 aa, y de estructura homóloga y muy parecida a las moléculas derivadas de los genes HLA de clase I (HLA-A, B, C, E, F, etc.). Como ellas, se combina formando heterodímeros con la B2- microglobulina, que se disponen a nivel membranar y se expresan principalmente en el intestino delgado y el hígado, aunque también en pàncreas, placenta, riñón, macrófagos y ovario. Se cree que la función normal de HFE es la regulación de la captación celular del hierro mediante la modulación bioquímica que ejerce sobre el receptor de la Transferrina (TfR) y la expresión génica de Hepcidina. El 1996 Feder et al. también demostraron la asociación del gen HFE con la hemocromatosis hereditaria (HH). La HH es una enfermedad metabólica hepática que fue descrita por primera vez hace más de un siglo. Es una entidad heterogénea y la causa primaria más importante de los estados patológicos de sobrecarga de hierro: HFE gene in primary and secondary hepatic iron overload. Giada Sebastiani, Ann P WalkerWorld J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): /05/ :16 1 LRC SA

2 De entre las 5 patologías primarias causantes de HH destaca, por su importancia y morbilidad, la hemocromatosi hereditaria tipo 1: forma clásica provocada por las mutaciones del gen HFE. Los estudios de genética poblacional, la distribución mundial de la enfermedad y el análisis retrospectivo de las migraciones humanas, demuestran que la mutación inicial se produjo hace unos 2800 años en el norte de Europa dentro de una población celta o germánica, y especulan respecto de su ventaja selectiva, en un tiempo y entorno, donde el hierro podía ser escaso dentro del contenido de la dieta. Las otras 4 entidades causantes de HH no dependientes del gen HFE se muestran especialmente presentes donde las mutaciones de éste son menos comunes (sur de Europa y Asia). Todas las proteínas mutantes descritas en las HH están directamente implicadas en la regulación de la homeostasis del hierro: HFE, Hemojuvelina, Hepcidina, Receptor 2 de la Transferrina y Ferroproteina, y la investigación está descubriendo que también algunas de ellas participan en la regulación de la actividad eritropoyética, los procesos inflamatorios y el sistema inmunológico (por ejemplo, la Hepcidina también se caracteriza por su actividad antimicrobiana y cuando se descubrió, fue denominada provisionalmente Liver-expressed antimicrobial peptide o LEAP-1). Non-HFE haemochromatosis, Daniel F Wallace, V Nathan Subramaniam World J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): /05/ :16 2 LRC SA

3 Como fisiológicamente no existe ningún mecanismo activo de excreción del hierro sobrante, el control absortivo es el único sistema que permite evitar la sobrecarga. Así en la HH1, por el exceso de absorción intestinal que se presenta desde el nacimiento cuando la proteína HFE es mutante, se va provocando una acumulación patológica del hierro dentro del organismo; la más importante a nivel hepático, cardiaco, articular y pancreático, causante del daño orgánico (cirrosis, carcinoma hepatocelular, miocardiopatía, diabetes, artritis) que por su efecto oxidante acumulativo, es característico de esta enfermedad. Se considera que la HH1 es la patología monogénica más común en población caucásica. UTILIDAD CLÍNICA Identificación de las variantes genéticas más comunes del gen HFE que incrementan el riesgo de sufrir HH1, y se asocian al 85% de los casos de HH en nuestro país: - La variante causal de HH1 más importante corresponde a la transición G>A del nucleótido 845, que se traduce en el cambio de Cys>Tyr en el codón 282 (C282Y) y que provoca la degradación prematura de la proteína HFE y la pérdida funcional, pues no llega a expresarse en la superficie celular. - La segunda variante en importancia es la transversión C>G en el nucleótido 187, que se traduce en el cambio de His>Asp en el codón 63 (H63D) de la proteína HFE. Esta variante está presente en homocigosis en un 2% de la población europea (frecuencia al lèlica desde el 5% en el norte de europa, y mucho más frecuente en España: hasta el 32% de los individuos). Este cambio aminoacídico no provoca pérdidas funcionales tan importantes como el anterior. - La tercera variante es también una transversión A>T en el nucleótido 193 que provoca un cambio Ser>Cys en el codón 65. Es infrecuente a nuestro país y de efecto similar a la mutación H63D. Los pacientes afectados de HH1 presentan la mutación C282Y en forma homocigota o las mutaciones C282Y/H63D o C282Y/S65C en forma heterocigota doble. Ni los homocigotos H63D/H63D o S65C/S65C, ni los heterocigotos H63D/S65C, presentan un riesgo incrementado de sobrecarga férrica. Así H63D y S65C deben considerarse más un factor de riesgo añadido que verdaderas mutaciones causales. La prevalencia de los genotipos que predisponen a HH1 es muy alta. Aproximadamente, el 1/1000 de la población española presenta un genotipo compatible (homocigoto C282Y). 08/05/ :16 3 LRC SA

4 Aunque la penetrancia bioquímica de la enfermedad es muy alta (más del 90% de los individuos homocigotos C282Y presentará valores anormalmente altos de índice de saturación de transferrina y ferritina), la penetrància real (clínica) es baja. Así, los individuos con un genotipo asociado a HH1 no siempre expresan la enfermedad. La influencia del ambiente (p.ej. el consumo de alcohol), genes modificadores desconocidos, o la ejercida por otros mecanismos epigenéticos, podrían explicar esta diversidad en la expresión fenotípica todavía pendiente de explicación satisfactoria. En el caso de los homocigotos C282Y, la penetrancia real es aproximadamente del 10% valorada como presentación de cirrosis hepática a lo largo de la vida. En el resto de genotipos susceptibles implicados la penetrancia clínica es inferior al 1%. El 15% restante de pacientes adultos con fenotipo de HH pueden sufrir una enfermedad causada por otras mutaciones menos frecuentes del gen HFE, o cualquiera de las otras formas de HH (por ejemplo la HH3 asociada a las mutaciones del gen TfR2 del receptor 2 de la Tranferrina, o la HH4; causada por las mutaciones presentes en el gen SCL40A1). El diagnóstico genético de éste casos debe estudiarse en laboratorios especializados. Hasta el 2007 se habían descrito más de 30 variantes alélicas de HFE, muchas asociadas a mutaciones poco comunes y no neutras (causantes de cambios no sinónimos o sin sentido) respecto de la estructura de la proteína HFE. The molecular genetics of haemochromatosis. Gerald Le Gac, and Claude Ferec, European Journal of Human Genetics (2005) 13, /05/ :16 4 LRC SA

5 Con pocas excepciones, estas variantes se han detectado en pedigríes particulares de pacientes que expresaban claramente el fenotipo de HH, y también tenían en trans la mutación C282Y en estado heterocigoto, o mostraban otros genotipos no congruentes con el fenotipo (heterocigotos H63D/WT o S65C/WT acompañantes). De entre las asociadas a C282Y en trans, destacan E168X y W169X, que se han encontrado en un grupo importante de pacientes de algunas regiones de Italia. MÉTODO PCR en tiempo real PROTOCOLO DE ANÁLISIS La HH debe diagnosticarse en fases preclínicas. Algunos pacientes se diagnostican tardíamente a partir del complejo sintomático de la enfermedad, pero eso supone un fracaso en sí mismo. El paciente diagnosticado en fase asintomática podrá evitar todas las complicaciones graves de la enfermedad. El diagnóstico de HH requiere de pruebas bioquímicas y genéticas: 1) Sospecha, por análisis sugestivo en paciente con o sin clínica. Presencia de uno de los siguientes datos analíticos, o ambos, en analíticas consecutivas separadas en el tiempo un mínimo de 3 meses: Índice de saturación de transferrina > 45% Ferritina sérica > 400 µg/l 2) Demostración de las mutaciones más frecuentes: C282Y en forma homocigota (o heterocigota doble: C282Y/H63D, C282Y/S65C) Un estudio holandés ha evaluado la eficacia diagnóstica del análisis genético en población general homocigota C282Y (adultos de edad >55 años, n = 2095 pacientes): el valor predictivo positivo fue elevado tanto en hombres (100%) como en mujeres (66,7%), pero la sensibilidad es baja: 70% hombres vs. 52% mujeres. Por tanto, el análisis genético debe proponerse únicamente a sujetos que presentan sobrecarga de hierro bioquímica o en el contexto de estudios familiares. Posteriormente, es conveniente la confirmación de la acumulación hepática del hierro. Cuando se sospeche hemocromatosis hereditaria y no se encuentren mutaciones en el gen HFE compatibles con el diagnóstico, o bien, si la presentación clínica es más agresiva de lo esperado, se tendrá que contactar 08/05/ :16 5 LRC SA

6 con centros especializados para investigar otras mutaciones conocidas causantes de HH. Al respecto del estudio familiar, hay que realizar estudio genético sólo en aquellos pacientes homocigotos para la mutación C282Y. Debe analizarse en todos los hermanos del probando. Si éste tiene más de un hijo, debe analizarse primero al cónyuge y, sólo seguir el estudio genético en los hijos, si éste/a es portador de la mutación C282Y. En caso de que el probando tenga sólo un hijo/a debe pracicarse en éste/a el estudio genético. Si el cónyuge presenta la mutación H63D, aunque podría haber dobles heterozigotos entre los descendientes, no se justifica el genotipado de todos ellos debido a la baja penetrancia de la mencionada mutación. Recomendaciones para el diagnóstico de la hemocromatosis hereditaria tipo 1. M. Baiget y A. Altés, Sociedad Española de Bioquímica Clínica y Patología Molecular, Comisión de Genética Molecular, Documento B Fase 3, Versión 3. Química Clínica 2006; 25 (5) El catálogo de LRC incorpora las demás pruebas bioquímicas citadas en este protocolo: Saturación de Transferrina (130C) y Ferritina (3500). 08/05/ :16 6 LRC SA

7 BIBLIOGRAFIA Recomendaciones para el diagnóstico de la hemocromatosis hereditaria tipo 1. M. Baiget y A. Altés, Sociedad Española de Bioquímica Clínica y Patología Molecular, Comisión de Genética Molecular, Documento B Fase 3, Versión 3. Química Clínica 2006; 25 (5) Hereditary Hemochromatosis A New Look at an Old Disease. Antonello Pietrangelo, M.D., Ph.D. N Engl J Med 2004;350: HFE gene in primary and secondary hepatic iron overload. Giada Sebastiani, Ann P WalkerWorld J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): Non-HFE haemochromatosis. Daniel F Wallace, V Nathan SubramaniamWorld J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): Liver iron transport Ross M Graham, Anita CG Chua, Carly E Herbison, John K Olynyk, Debbie TrinderWorld. J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): Njajou OT, Houwing-Duistermaat JJ, Osborne RH, Vaessen N, Ve Heeringa J, Pols HA et al. A Population-based study of the effect of the HFE C282Y and H63D mutations on iron metabolism. Eur J Hum Genet 2003;11: Iron overload and immunity. Graça Porto, Maria De Sousa. World J Gastroenterol 2007 September 21; 13(35): Frequency of the S65C mutation of HFE and iron overload in 309 subjects heterozygous for C282Y.Wallace DF, Walker AP, Pietrangelo A, Clare M, Bomford AB, Dixon JL, Powell LW, Subramaniam VN, Dooley JS. J Hepatol Apr;36(4): ANAES. Évaluation clinique et économique du dépistage de l hémochromatose HFE1 en Avril /05/ :16 7 LRC SA