Lemos, Manuel Carlos Loureiro deSocorro, Sílvia Cristina da Cruz MarquesGonçalves, Catarina Inês Nunes Pires2016-06-292016-06-292016-02http://hdl.handle.net/10400.6/4211O hipogonadismo hipogonadotrófico idiopático (HHI) é definido pela falência completa ou parcial do desenvolvimento pubertário devido à deficiente secreção de gonadotrofinas (FSH e LH) e hormonas sexuais (testosterona e estradiol), na ausência de qualquer causa orgânica hipotalâmico-pituitária. As formas congénitas do HHI incluem a Síndrome de Kallmann (SK), caracterizada pela deficiência gonadotrófica e uma deficiência do sentido de olfato (anósmia ou hipósmia), e HHI sem defeitos olfactivos (HHI normósmico). Esta condição pode ser detetada na infância pela presença de micropénis e/ou criptorquidia, em associação com baixos níveis de gonadotrofinas ou, mais frequentemente, na adolescência ou na idade adulta, pela ausência do desenvolvimento pubertário. Podem, ainda, surgir outros fenótipos não-reprodutivos, como defeitos da linha média facial, agenesia dentária, surdez, agenesia renal, sincinesia e anomalias ósseas digitais. Cerca de um terço dos pacientes com HHI revela um defeito genético em genes que regulam o desenvolvimento embrionário ou a migração dos neurónios secretores da hormona libertadora de gonadotrofinas (GnRH), ou a síntese, secreção ou ação da GnRH. Esta doença pode ter ainda um carácter oligogénico, uma vez que têm sido descritos casos de indivíduos com HHI e alterações genéticas em mais do que um gene. Embora raramente, existem pacientes, que após tratamento hormonal, evidenciam reversão espontânea do quadro de hipogonadismo. O objetivo deste estudo foi determinar a prevalência de mutações e prever as suas consequências funcionais, numa coorte de pacientes com HHI. Neste sentido, 50 pacientes com HHI foram estudados por sequenciação de genes associados a esta doença: KAL1, FGFR1, FGF8, CHD7, PROK2, PROKR2, KISS1R, TAC3, TACR3, GNRH1 e GNRHR. As consequências funcionais das mutações foram previstas por análises estruturais e de conservação in silico. Foram identificadas 43 variantes consideradas patogénicas (das quais 18 nunca foram descritas) em 30 dos 50 pacientes estudados, o que corresponde a uma frequência de causas genéticas de 60%. As variantes foram identificadas com diferentes frequências consoante o gene: KAL1 (7%), FGFR1 (25,6%), FGF8 (2,3%), CHD7 (39,5%), PROK2 (2,3%), PROKR2 (11,6%), KISS1R (2,3%) e GNRHR (9,3%). As análises in silico foram consistentes com um papel crítico das mutações na atividade das proteínas codificadas. Em sete famílias foram encontrados casos de oligogenia e num caso ocorreu reversão da doença, após interrupção do tratamento de reposição com testosterona. Não foi observada uma clara relação genótipo/fenótipo, no entanto, verificou-se que, tal como descrito na literatura existente, mutações no gene KAL1 podem ocorrer em pacientes com problemas renais e mutações no FGFR1 e CHD7 podem estar associadas a surdez. Em suma, neste estudo foi encontrada uma prevalência de 60% de mutações em casos de SK e de HHI normósmico. Identificaram-se 18 novas mutações patogénicas nos genes KAL1, FGFR1, CHD7, KISS1R, GNRHR e PROKR2, ampliando o espectro de mutações associadas ao HHI. O estudo possibilitou, ainda, confirmar o crescente carácter oligogénico que explica os casos de penetrância incompleta e variabilidade fenotípica, presentes em algumas famílias estudadas. Estes estudos poderão revelar-se de grande importância no aconselhamento genético, uma vez que pacientes em que foram identificadas mutações, podem ser alertados para a possível coexistência de outras malformações e para a probabilidade de outros familiares serem afetados pela mesma doença, podendo ser tomadas medidas que minimizem os seus efeitos nocivos.Idiopathic hypogonadotropic hypogonadism (IHH) is defined by complete or partial failure of pubertal development due to the compromised secretion of gonadotropins (FSH and LH) and sex hormones (testosterone and estradiol), in the absence of any hypothalamic-pituitary organic cause. Congenital forms of IHH include Kallmann Syndrome (KS), which is characterized by gonadotropin deficiency with a defective sense of smell (anosmia or hyposmia), and IHH without olfactory defects (normosmic IHH). This condition can be detected in childhood by the presence of micropenis and/or cryptorchidism, in combination with low levels of gonadotropins and sex hormones or, more frequently, in adults due to absent secondary sexual characteristics. Other non-reproductive phenotypes may be present, such as midline facial defects, tooth agenesis, hearing loss, renal agenesis, synkinesis and digital bone abnormalities. About one third of patients with IHH reveal a genetic defect in genes that regulate the embryonic development or migration of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) neurons, or the synthesis, secretion or action of GnRH. This disease can have an oligogenic character, since there have been reports of individuals with IHH with genetic alterations in more than one gene. Although rarely, there are patients that show spontaneous reversal of hypogonadism after hormone treatment. The aim of this study was to determine the prevalence of mutations and to predict their functional consequences in a cohort of patients with IHH. In this regard 50, unrelated patients with IHH were studied by sequencing genes associated with this disease: KAL1, FGFR1, FGF8, CHD7, PROK2, PROKR2, KISS1R, TAC3, TACR3, GNRH1 and GNRHR. The functional consequences of mutations were predicted by in silico structural and conservation analysis. A total of 43 variants considered pathogenic (of which 18 have never been described) were identified in 30 of the 50 studied patients, which correspond to a frequency of genetic causes of 60%. The variants were recognized with different frequencies depending on the gene: KAL1 (7%), FGFR1 (25,6%), FGF8 (2,3%), CHD7 (39,5%), PROK2 (2,3%), PROKR2 (11,6%), KISS1R (2,3%) and GNRHR (9,3%). In silico analyses were consistent with a critical role for the mutations in the activity of the encoded proteins. In addition oligogenic cases were found in seven families, as well as a case of reversal of the disease after interruption of testosterone replacement therapy. Although we did not observe a clear genotype/phenotype relationship, we observed that, in agreement to that described in the literature, mutations in the KAL1 gene may occur in patients with kidney problems and mutations in FGFR1 and CHD7 may be associated with hearing loss. In summary, this study identified 18 new pathogenic mutations in KAL1, FGFR1, CHD7, KISS1R GNRHR and PROKR2 genes, thereby expanding the spectrum of mutations associated with IHH. It also confirmed the increasingly oligogenic character of this disease, that explains cases of incomplete penetrance and phenotypic variability, present in some studied families. These studies may prove to be of great importance for genetic counselling, since patients with known mutations can be alerted for the possible coexistence of other malformations and for the probability of recurrence in other family members, so that measures can be taken to minimize the harmful effects.porEndocrinologiaReproduçãoHipogonadismo HipogonadotróficoSíndrome de KallmannGenéticaMutaçãoEndocrinologyReproductionHypogonadotropic HypogonadismKallmann syndromeGeneticsMutationdoctoral thesis101485514