Aspectos clínicos e moleculares do hipogonadismo hipogonadotrófico isolado congênito / Clinical and molecular aspects of congenital isolated hypogonadotropic hypogonadism

O hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) congênito caracteriza-se pela falta completa ou parcial de desenvolvimento puberal em decorrência de defeitos na migração, síntese, secreção ou ação do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH). Baixas concentrações de esteroides sexuais e valores reduzidos ou inapropriadamente normais de gonadotrofinas hipofisárias (LH e FSH) definem, do ponto de vista laboratorial, essa condição clínica. A secreção dos demais hormônios hipofisários encontra-se normal, bem como a ressonância magnética de região hipotalâmica-hipofisária, demonstrando a ausência de uma causa anatômica. Alterações olfatórias, como anosmia ou hiposmia, podem estar associadas ao HHI, caracterizando a síndrome de Kallmann. Uma lista crescente de genes está envolvida na etiologia do HHI, sugerindo a heterogeneidade e a complexidade da base genética dessa condição. Distúrbios na rota de migração dos neurônios secretores de GnRH e dos neurônios olfatórios formam a base clínico-patológica da síndrome de Kallmann. Mutações nos genes KAL1, FGFR1/FGF8, PROK2/PROKR2, NELF, CHD7, HS6ST1 e WDR11 foram associadas a defeitos de migração neuronal, causando a síndrome de Kallmann. É notável que defeitos nos genes FGFR1, FGF8, PROKR2, CHD7 e WDR11 foram também associados ao HHI sem alterações olfatórias (HHI normósmico), porém em menor frequência. Adicionalmente, defeitos nos KISS1R, TAC3/TACR3 e GNRH1/GNRHR foram descritos exclusivamente em pacientes com HHI normósmico. Neste trabalho, revisaremos as características clínicas, hormonais e genéticas do HHI.

Congenital isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH) is characterized by partial or complete lack of pubertal development due to defects in migration, synthesis, secretion or action of gonadotropin-releasing hormone (GnRH). Laboratory diagnosis is based on the presence of low levels of sex steroids, associated with low or inappropriately normal levels of pituitary gonadotropins (LH and FSH). Secretion of other pituitary hormones is normal, as well magnetic resonance imaging of the hypothalamohypophyseal tract, which shows absence of an anatomical defects. When IHH is associated with olfactory abnormalities (anosmia or hyposmia), it characterizes Kallmann syndrome. A growing list of genes is involved in the etiology of IHH, suggesting the heterogeneity and complexity of the genetic bases of this condition. Defects in olfactory and GnRH neuron migration are the etiopathogenic basis of Kallmann syndrome. Mutations in KAL1, FGFR1/FGF8, PROK2/PROKR2, NELF, CHD7, HS6ST1 and WDR11 are associated with defects in neuronal migration, leading to Kallmann syndrome. Notably, defects in FGFR1, FGF8, PROKR2, CHD7 and WDR11 are also associated with IHH, without olfactory abnormalities (normosmic IHH), although in a lower frequency. Mutations in KISS1R, TAC3/TACR3 and GNRH1/GNRHR are described exclusively in patients with normosmic IHH. In this paper, we reviewed the clinical, hormonal and genetic aspects of IHH.

Análise do gene KISS1 nos distúrbios puberais humanos / KISS1 gene analysis in patients with central pubertal disorders

A kisspeptina, codificada pelo gene KISS1, é um neuropeptídeo crucial na regulação do início da puberdade. A kisspeptina estimula a secreção hipotalâmica do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) após se ligar ao seu receptor GPR54. Mutações inativadoras do GPR54 são atualmente consideradas como uma causa rara de hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) normósmico. Recentemente, uma mutação ativadora no receptor GPR54 foi implicada na patogênese da puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG). Com base nesses achados, levantamos a hipótese de que alterações no gene KISS1 poderiam contribuir para a patogênese de distúrbios puberais centrais. O objetivo do presente estudo foi investigar a presença de variantes no gene KISS1 em pacientes com PPDG e HHI. Sessenta e sete crianças brasileiras com PPDG (63 meninas e 4 meninos) e 61 pacientes com HHI (40 homens e 21 mulheres) foram selecionados, incluindo casos esporádicos e familiares em ambos os grupos. A população controle consistiu de 200 indivíduos com história de desenvolvimento puberal normal. A região promotora e os 3 exons do gene KISS1 foram amplificados e submetidos a sequenciamento automático. Duas novas variantes no gene KISS1, p.P74S e p.H90D, foram identificadas em duas crianças não relacionadas, portadoras de PPDG idiopática. Ambas as variantes estão localizadas na região amino-terminal da kisspeptina-54 e estavam ausentes em 400 alelos controles. A variante p.P74S foi identificada em heterozigose em um menino que desenvolveu puberdade com um ano de idade. Sua mãe e avó materna, que apresentavam história de desenvolvimento puberal normal, eram portadoras da mesma variante em heterozigose, sugerindo penetrância incompleta e/ou herança sexo-dependente. A variante p.H90D foi identificada em homozigose em uma menina com PPDG, que desenvolveu puberdade aos seis anos de idade. Sua mãe, com história de menarca aos dez anos de idade, era portadora da mesma variante em heterozigose...

Kisspeptin, encoded by the KISS1 gene, is an important regulator of puberty onset. After binding to its receptor GPR54, kisspeptin stimulates gonadotropin-releasing hormone secretion by the hypothalamic neurons. Inactivating GPR54 mutations are a rare cause of normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH). Recently, a unique GPR54 activating mutation was implicated in the pathogenesis of gonadotropin dependent precocious puberty (GDPP). Based on these observations, we hypothesized that mutations in the KISS1 gene might be associated with central pubertal disorders. The aim of this study was to investigate KISS1 mutations in idiopathic GDPP and normosmic IHH. Sixty-seven Brazilian children (63 girls and 4 boys) with idiopathic GDPP and 61 patients with normosmic IHH (40 men and 21 women) were selected. Familial and sporadic cases were included in both groups. The control population consisted of 200 individuals who had normal timing of puberty. The promoter region and the 3 exons of the KISS1 gene were amplified and automatically sequenced. Two novel KISS1 missense mutations, p.P74S and p.H90D, were identified in two unrelated children with idiopathic GDPP. Both mutations were absent in 400 control alleles and are located in the amino-terminal region of kisspeptin-54. The p.P74S mutation was identified in the heterozygous state in a boy who developed puberty at 1 yr of age. His mother and maternal grandmother, who had normal pubertal development, were also heterozygous for the p.P74S mutation, suggesting incomplete penetrance and/or sex-dependent inheritance. The p.H90D mutation was identified in the homozygous state in a girl with GDPP, who developed puberty at 6 yr of age. Her mother, who had menarche at 10 yr of age, carried the p.H90D mutation in the heterozygous state. CHO cells stably transfected with GPR54 were stimulated with different concentrations of synthetic human wild type or mutant kisspeptin-54 (KP54) and inositol phosphate (IP)...