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<p>Disease-specific compounds (biomarkers) are analyzed in clinical laboratories to assist with diagnosing diseases. This thesis describes development and validation of liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) based tests for diagnosing a diverse group of endocrine and metabolic diseases. The analytical methods used on-line and off-line sample extraction and analytical derivatization as means of enhancing the analytical sensitivity, specificity and clinical utility. All developed methods were extensively validated and reference intervals for the biomarker concentrations were established in blood samples of healthy adults and children. Advantages of the LC-MS/MS as an analytical technique include possibility of simultaneous measurement of multiple analytes and ability of confirming their identity. In this thesis we proposed and evaluated approaches for the assessment of the specificity of analysis in the methods that use tandem mass spectrometry detection. To enhance throughput of the LC-MS/MS tests for the biomarkers that have endogenous or exogenous isomers an approach was developed for quantitation of isomers from unresolved chromatographic peaks. Using methods developed in this thesis we performed a study of the steroidogenesis in ovarian follicles of healthy women and women with polycystic ovary syndrome (PCOS). Obtained data on the steroid concentrations and associations between the steroid metabolites in the pathway would be helpful for better understanding of the ovarian pathophysiology. Potential biomarkers of PCOS were identified in the thesis; further studies will be necessary to confirm their clinical utility.</p>

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

Introdução: A presença de tecido prostático em pacientes 46,XX portadoras de hiperplasia congênita das supra-renais (HCSR) já foi relatada por alguns autores. Acredita-se que o desenvolvimento deste tecido decorre do estímulo androgênico, através da dihidrotestosterona, sobre as glândulas parauretrais de Skene destas pacientes. Estas glândulas, presentes em todas as meninas, possuem homologia histológica e enzimática com a próstata masculina. Além da presença de tecido prostático nestas pacientes, houve dois relatos de alterações neste tecido, sendo o primeiro o de uma paciente 46,XX portadora de deficiência de 21-hidroxilase, que desenvolveu uma hiperplasia benigna prostática e outra com a mesma deficiência enzimática que aos 62 anos apresentou adenocarcinoma de próstata. Objetivos: 1. Verificar a ocorrência de tecido prostático nas pacientes acima de 6 anos, portadoras da forma clássica de hiperplasia congênita das supra-renais, com cariótipo 46,XX, em acompanhamento no ambulatório de endocrinologia pediátrica do Instituto da Criança; 2. Analisar a sensibilidade e especificidade do antígeno prostático específico (PSA) e da dihidrotestosterona das pacientes com HCSR em relação à detecção do tecido prostático através da ressonância nuclear magnética da região pélvica; 3. Correlacionar os níveis de PSA com os níveis de testosterona e dihidrotestosterona das pacientes portadoras de HCSR. Casuística: Constituiu-se de 32 pacientes 46,XX portadoras da forma clássica de hiperplasia congênita das suprarenais (31 com deficiência de 21-hidroxilase e uma com deficiência de 11- hidroxilase), com uma média de idade de 11,8 +/- 4,2 anos e um grupo controle que incluiu 10 meninas e 10 meninos sem hiperplasia congênita das supra-renais, com média de idade de 9,8 +/- 1,9 anos e 9,3 +/- 2,7 anos respectivamente. Os pacientes do grupo controle faziam acompanhamento no ambulatório de endocrinologia pediátrica por baixa estatura ou puberdade precoce. Métodos: O padrão-ouro utilizado para a detecção de tecido prostático foi a ressonância magnética de região pélvica, que foi realizada em todos os pacientes. Também foram dosados o antígeno prostático específico, a 17-hidroxiprogesterona, o 21-desoxicortisol, o 11- desoxicortisol, a androstenediona, a testosterona e a dihidrotestosterona. Resultados: A detecção do tecido prostático nas ressonâncias de região pélvica foi obtida em 5 pacientes com hiperplasia congênita das supra-renais. O antígeno prostático específico mostrou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 88,9% para um ponto de corte de 0,1 ng/mL. A dihidrotestosterona revelou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 60% para um ponto de corte de 27,7 ng/dL. Houve uma correlação positiva entre os níveis de PSA com os níveis de T e entre os níveis de PSA e DHT. Conclusões: A ocorrência de tecido prostático nas pacientes 46,XX portadoras de hiperplasia congênita das supra-renais estudadas foi de 15,6%. O PSA mostrou ser um valioso marcador de tecido prostático nas pacientes com HCSR. De acordo com os achados, a pesquisa de tecido prostático deve ser considerada em todas as pacientes portadoras da forma clássica de HCSR / Introduction: The presence of prostatic tissue in 46,XX congenital adrenal hyperplasia (CAH) patients has already been reported. The development of this tissue is due to androgenic stimulation in Skenes paraurethral glands by dihydrotestosterone. These glands have histological and enzymatic homology with the prostate. So far, two cases with alterations of prostatic tissues have been reported: one 46,XX patient with 21-hydroxylase deficiency developed benign prostatic hyperplasia and another with the same enzymatic deficiency, at age of 62 years, had adenocarcinoma of prostate. Objectives: 1.To describe the presence of prostatic tissue in 46, XX patients with the classical form of congenital adrenal hyperplasia 2. To evaluate the sensitivity and specificity of prostatic specific antigen (PSA) and dihydrotestosterone with regard to the detection of prostatic tissue in pelvic MRI. 3. To correlate prostate specific antigen levels with testosterone and dihydrotestosterone levels in girls with congenital adrenal hyperplasia. Patients and Methods: Among our CAH patients followed at our Unit, we selected 32 children and adolescents 46,XX, from 6 to 22 years of age, with the classical form of congenital adrenal hyperplasia (mean age 11.8 +/- 4.2); 31 patients had 21- hydroxylase deficiency and one 11-hydroxylase deficiency. Control group included 10 boys (mean age 9.3 +/- 2.7) and 10 girls (mean age 9.8 +/- 1.9) without CAH. Pelvic MRI (taken as the “gold standard method”) was performed in all patients to detect prostatic tissue. Prostate specific antigen, 17-hydroxyprogesterone, 21- deoxycortisol, 11-deoxycortisol, androstenedione, testosterone and dihydrotestosterone were measured in all patients. Results: Five congenital adrenal hyperplasia girls showed image of prostatic tissue on pelvic MRI. Prostate specific antigen had sensitivity and specificity of 100.0% and 88.9%, respectively, taking 0.1 ng/mL as the cutoff level. The dihydrotestosterone had a sensitivity and specificity of 100% and 60%, respectively, with a cutoff level of 27.7 ng/dL. There was a positive correlation between PSA levels and testosterone and dihydrotestosterone levels. Conclusions: The incidence of prostatic tissue in 46,XX patients with the classical form of congenital adrenal hyperplasia was 15.6%. PSA demonstrated to be a good marker of prostatic tissue in these patients. Based on this study, we have to be cautious when treating a girl with the classical form of CAH and the search for prostatic tissue must be considered in every patient

Introdução: A presença de tecido prostático em pacientes 46,XX portadoras de hiperplasia congênita das supra-renais (HCSR) já foi relatada por alguns autores. Acredita-se que o desenvolvimento deste tecido decorre do estímulo androgênico, através da dihidrotestosterona, sobre as glândulas parauretrais de Skene destas pacientes. Estas glândulas, presentes em todas as meninas, possuem homologia histológica e enzimática com a próstata masculina. Além da presença de tecido prostático nestas pacientes, houve dois relatos de alterações neste tecido, sendo o primeiro o de uma paciente 46,XX portadora de deficiência de 21-hidroxilase, que desenvolveu uma hiperplasia benigna prostática e outra com a mesma deficiência enzimática que aos 62 anos apresentou adenocarcinoma de próstata. Objetivos: 1. Verificar a ocorrência de tecido prostático nas pacientes acima de 6 anos, portadoras da forma clássica de hiperplasia congênita das supra-renais, com cariótipo 46,XX, em acompanhamento no ambulatório de endocrinologia pediátrica do Instituto da Criança; 2. Analisar a sensibilidade e especificidade do antígeno prostático específico (PSA) e da dihidrotestosterona das pacientes com HCSR em relação à detecção do tecido prostático através da ressonância nuclear magnética da região pélvica; 3. Correlacionar os níveis de PSA com os níveis de testosterona e dihidrotestosterona das pacientes portadoras de HCSR. Casuística: Constituiu-se de 32 pacientes 46,XX portadoras da forma clássica de hiperplasia congênita das suprarenais (31 com deficiência de 21-hidroxilase e uma com deficiência de 11- hidroxilase), com uma média de idade de 11,8 +/- 4,2 anos e um grupo controle que incluiu 10 meninas e 10 meninos sem hiperplasia congênita das supra-renais, com média de idade de 9,8 +/- 1,9 anos e 9,3 +/- 2,7 anos respectivamente. Os pacientes do grupo controle faziam acompanhamento no ambulatório de endocrinologia pediátrica por baixa estatura ou puberdade precoce. Métodos: O padrão-ouro utilizado para a detecção de tecido prostático foi a ressonância magnética de região pélvica, que foi realizada em todos os pacientes. Também foram dosados o antígeno prostático específico, a 17-hidroxiprogesterona, o 21-desoxicortisol, o 11- desoxicortisol, a androstenediona, a testosterona e a dihidrotestosterona. Resultados: A detecção do tecido prostático nas ressonâncias de região pélvica foi obtida em 5 pacientes com hiperplasia congênita das supra-renais. O antígeno prostático específico mostrou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 88,9% para um ponto de corte de 0,1 ng/mL. A dihidrotestosterona revelou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 60% para um ponto de corte de 27,7 ng/dL. Houve uma correlação positiva entre os níveis de PSA com os níveis de T e entre os níveis de PSA e DHT. Conclusões: A ocorrência de tecido prostático nas pacientes 46,XX portadoras de hiperplasia congênita das supra-renais estudadas foi de 15,6%. O PSA mostrou ser um valioso marcador de tecido prostático nas pacientes com HCSR. De acordo com os achados, a pesquisa de tecido prostático deve ser considerada em todas as pacientes portadoras da forma clássica de HCSR / Introduction: The presence of prostatic tissue in 46,XX congenital adrenal hyperplasia (CAH) patients has already been reported. The development of this tissue is due to androgenic stimulation in Skenes paraurethral glands by dihydrotestosterone. These glands have histological and enzymatic homology with the prostate. So far, two cases with alterations of prostatic tissues have been reported: one 46,XX patient with 21-hydroxylase deficiency developed benign prostatic hyperplasia and another with the same enzymatic deficiency, at age of 62 years, had adenocarcinoma of prostate. Objectives: 1.To describe the presence of prostatic tissue in 46, XX patients with the classical form of congenital adrenal hyperplasia 2. To evaluate the sensitivity and specificity of prostatic specific antigen (PSA) and dihydrotestosterone with regard to the detection of prostatic tissue in pelvic MRI. 3. To correlate prostate specific antigen levels with testosterone and dihydrotestosterone levels in girls with congenital adrenal hyperplasia. Patients and Methods: Among our CAH patients followed at our Unit, we selected 32 children and adolescents 46,XX, from 6 to 22 years of age, with the classical form of congenital adrenal hyperplasia (mean age 11.8 +/- 4.2); 31 patients had 21- hydroxylase deficiency and one 11-hydroxylase deficiency. Control group included 10 boys (mean age 9.3 +/- 2.7) and 10 girls (mean age 9.8 +/- 1.9) without CAH. Pelvic MRI (taken as the “gold standard method") was performed in all patients to detect prostatic tissue. Prostate specific antigen, 17-hydroxyprogesterone, 21- deoxycortisol, 11-deoxycortisol, androstenedione, testosterone and dihydrotestosterone were measured in all patients. Results: Five congenital adrenal hyperplasia girls showed image of prostatic tissue on pelvic MRI. Prostate specific antigen had sensitivity and specificity of 100.0% and 88.9%, respectively, taking 0.1 ng/mL as the cutoff level. The dihydrotestosterone had a sensitivity and specificity of 100% and 60%, respectively, with a cutoff level of 27.7 ng/dL. There was a positive correlation between PSA levels and testosterone and dihydrotestosterone levels. Conclusions: The incidence of prostatic tissue in 46,XX patients with the classical form of congenital adrenal hyperplasia was 15.6%. PSA demonstrated to be a good marker of prostatic tissue in these patients. Based on this study, we have to be cautious when treating a girl with the classical form of CAH and the search for prostatic tissue must be considered in every patient

Disease-specific compounds (biomarkers) are analyzed in clinical laboratories to assist with diagnosing diseases. This thesis describes development and validation of liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) based tests for diagnosing a diverse group of endocrine and metabolic diseases. The analytical methods used on-line and off-line sample extraction and analytical derivatization as means of enhancing the analytical sensitivity, specificity and clinical utility. All developed methods were extensively validated and reference intervals for the biomarker concentrations were established in blood samples of healthy adults and children. Advantages of the LC-MS/MS as an analytical technique include possibility of simultaneous measurement of multiple analytes and ability of confirming their identity. In this thesis we proposed and evaluated approaches for the assessment of the specificity of analysis in the methods that use tandem mass spectrometry detection. To enhance throughput of the LC-MS/MS tests for the biomarkers that have endogenous or exogenous isomers an approach was developed for quantitation of isomers from unresolved chromatographic peaks. Using methods developed in this thesis we performed a study of the steroidogenesis in ovarian follicles of healthy women and women with polycystic ovary syndrome (PCOS). Obtained data on the steroid concentrations and associations between the steroid metabolites in the pathway would be helpful for better understanding of the ovarian pathophysiology. Potential biomarkers of PCOS were identified in the thesis; further studies will be necessary to confirm their clinical utility.

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

A hiperplasia adrenal congênita (HAC) é um grupo de doenças hereditárias causadas por uma deficiência em uma das enzimas necessárias para a síntese de cortisol no cortex adrenal. Mais de 95% de todos os casos de HAC são devidos a 21-Hidroxilase (21-OHD). Existem 3 formas principais, duas com manifestações clínicas no período neonatal, a forma mais grave perdedora de sal (HAC-PS) e a forma virilizante simples (HAC-VS). Além da perda salina, o excesso de andrógenos leva à virilização de recém nascidas femininas. As formas neonatais são chamadas de clássicas, atividade enzimática da 21-OH bastante reduzida, de < 2% na HAC-PS e de 2-10% na HAC-VS. A forma parcial de início tardio é chamada de HAC não clássica (HAC-NC) e a principal manifestação na infância é a adrenarca precoce. Nesta forma a atividade da 21-OH é de 20-60%. Os programas de triagem para HAC visam, principalmente, ao diagnóstico precoce da forma clássica perdedora de sal, mais grave e potencialmente letal. No Brasil, a triagem pública é realizada no Estado de Goiás desde 1997 e em Santa Catarina desde 2001. No Rio Grande do Sul (RS) foi implantada em maio de 2014 na fase IV do Programa Nacional de Triagem Neonatal. A inclusão da HAC trouxe consigo muitos desafios e a exigência de um fluxo de triagem e diagnóstico bem estruturados. O diagnóstico precoce é crucial para prevenir o óbito de lactentes por insuficiência adrenal. Dosa-se, em papelfiltro, a 17OH progesterona (17-OHP). Elevações podem ocorrer em recém-nascidos sem HAC (falso-positivos), devido a situações de estresse perinatal e por prematuridade. Após avaliação dos dados do primeiro ano de triagem para HAC neste estudo, a mediana da idade da coleta nos casos diagnosticados foi de 8 dias (4.25-15.75). Dos 8 casos diagnosticados de maio de 2014 a abril de 2015, 6 casos com forma perdedora de sal (incluindo 1 caso de óbito por coleta tardia do TP aos 38 dias de vida). A incidência encontrada em nosso meio no primeiro ano foi de 1:13.551 casos. Com a estratégia do uso de pontos de corte estratificados pelo peso de nascimento18, o índice total de resultados positivos em nosso meio foi de 0,5% da amostra avaliada (“n” total de 514 bebês), sendo mais frequente em recém nascidos com menos de 2000g de peso ao nascer. Além da confirmação clínica e laboratorial, o genótipo é importante, além de confirmar, para estabelecer gravidade da doença e também para ratificar o diagnostico dos falsos positivos na ausência de uma mutação do gene CYP21A2. Um dos casos confirmados de HAC-PS foi associado a múltiplas malformações e craniossinostose severa, suscitando a hipótese de um a associação com defeito de FGFR2. A correlação genótipo- fenótipo na avaliação dos casos em dois anos da triagem alcançou um alto nível de concordância de 87%. Diagnosticada, portanto, de forma assertiva a HAC forma clássica, instituise a terapia glicocorticóide para as formas virilizante simples e acrescenta-se mineralocorticóide para as formas perdedoras de sal. A triagem neonatal é um importante programa de saúde populacional e visa ao diagnóstico precoce de uma patologia com potencial risco à vida pela perda de sal, além de permitir adequada atribuição de sexo nas meninas com virilização genital e à saúde da criança. Estabelecer os fluxos adequados de triagem e manejo, além de ampliar o conhecimento sobre a HAC, com o reconhecimento dos desfechos e tratamentos adequados é essencial para minimizar as possíveis complicações nesta população de maior vulnerabilidade. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is a group of inherited diseases caused by a deficiency in one of the enzymes required for the cortisol synthesis by the adrenal cortex. More than 95% of all CAH cases are due to 21-hydroxylase (21-OHD). There are 3 forms, two with neonatal clinical manifestation: salt-wasting CAH (SW-CAH\) and the simple virilizing form (HAC-VS). In addition to salt loss, androgens excess lead to the virilization of female newborn. Neonatal forms are defined as classical CAH. The 21-OHD enzymatic activity in SWCAH is less than <2% and in the SV-CAH 2-10%. A late-onset form, with partial enzymatic defect (20-60%) is called non-classical HAC (NC-CAH) and the main manifestation in childhood is early adrenarche. In Brazil, public health screening has been conducted in the State of Goiás since 1997 and in te Sate of Santa Catarina since 2001. In Rio Grande do Sul (RS) it was implemented in May 2014, in phase IV of the National Neonatal Screening Program. The inclusion of CAH in the local screening program brought many challenges and the need of a well structured screening and diagnosis flowchart. Early diagnosis is crucial to prevent infant death due to adrenal insufficiency. Around de world, the screening programs for CAH main purpose is the early diagnosis of the more severe classical forms, especially SW-CAH. The cortisol precursor 17OH progesterone (17-OHP) is the main disease marker and is measured on filter paper. Elevations may occur in infants without CAH (false positive) due to perinatal stress and prematurity. Of newborns screened in the first year, median age of collection in diagnosed cases was 8 days (4.25-15.75) and 8 patients were diagnosed with CAH (four males, four females). The incidence of CAH in the state was 1:13,551. Six cases were identified as classic salt-was-ting CAH and two were cases of virilizing CAH. The overall rate of positive results was 0.5% (n = 514 infants). The number of false positive results was higher among newborns with birth weight < 2,000 g. In addition to clinical and laboratory confirmation, the genotype is important to confirme 21-OH deficiency, to establish disease severity and also in the absence of a mutation of the CYP21A2 gene to more precise exclude the diagnosis of suspected false positives. One of the confirmed cases of SW-CAH was associated with multiple malformations and severe craniosynostosis, raising the hypothesis of an association with FGFR2 mutation. A high genotype- phenotype correlation of 87% was found in the cases after two years of screening. Once the classic CAH is diagnosed, glucocorticoid therapy is instituted and mineralocorticoid is added for SW-CAH. CAH neonatal screening is an important population health program and aims to the early diagnosis of a pathology with a potential risk due to salt loss crisis. The early detection of cases also allows to adequate sex assignment in girls with genital virilization. Establishing adequate screening flows, proper diagnosis and management, in addition to increase knowledge about the disease, with the appropriate recognition of outcomes and treatments is essential to minimize complications in this population of greater vulnerability.

Le déficit en 21-hydroxylase est la cause la plus fréquente des hyperplasies congénitales des surrénales. Un grand nombre de nouvelles mutations a été trouvé dans le laboratoire qui centralise la plus grande cohorte de familles au niveau international et l’évaluation de leur sévérité était primordiale pour optimiser la prise en charge des patients (thérapeutique, conseil génétique). Grâce à l’analyse approfondie du phénotype des patients et au développement d’études fonctionnelles (in vitro, in silico), nous avons pu évaluer le retentissement de la plupart des 85 nouvelles mutations ; nous avons choisi comme témoins des mutations fréquentes de sévérité connue et nous avons comparé nos résultats avec ceux de la littérature. L’analyse plus approfondie d’une quinzaine de mutations rares a confirmé l’existence de bonnes corrélations phénotype-génotype comme ceci est décrit dans cette pathologie. Par ailleurs, les études structurales que nous avons développées ont permis d’améliorer les connaissances sur les relations structure-fonction des cytochromes P450 en général. / Steroid 21-hydroxylase deficiency is the most common enzymatic defect causing congenita ladrenal hyperplasia. A large number of new mutations has been detected in the laboratory, which centralizes the biggest cohort of families in the world, and evaluation of their severity wasessential to optimize the care of the patients (treatment, genetic counselling). Thanks to detailed analysis of the patients phenotype and to the development of functional studies (in vitro, in silico), we were able to evaluate the severity of most of the 85 novel mutations; we decided touse as controls frequent known mutations and to compare our results with those of literature. Themore detailed analysis of about fifteen rare mutations confirmed the existence of goodcorrelations phenotype-genotype as this is described in this pathology. Moreover, the structural studies we developed led to improve the knowledge on structure-function relationship of theP450 cytochromes family.

Congenital Adrenal Hyperplasia (CAH) encompasses several disorders related to disruptions in the adrenal steroid production pathway. These disruptions may cause virilization of the external female sex organs, incorrect gender assignment, precocious puberty, and in the most severe form, may cause life-threatening salt wasting and adrenal crisis if not detected and treated early in the newborn period. 17α-Hydroxyprogesterone (17-OHP) is the primary target for immunofluorescence detection of CAH from dried blood spots in newborn screening (NBS). Unfortunately, current immunoassay techniques for the detection of CAH suffer from high false positive rates. The primary factors contributing to false positive determinations can include the natural increase of 17-OHP due to stress stimuli as well as cross-reactivity of the immunoassay antibody with other hormones and endogenous compounds in blood. Analysis of the adrenal steroid profile and corresponding analyte ratios using high performance liquid chromatography (HPLC)or ultra-high pressure liquid chromatography (UHPLC)combined with tandem mass spectrometry (MS/MS) has been shown to be a sensitive and selective technique for the significant reduction of the false positive reporting rate for CAH in newborn screening. In working toward optimization, validation, and implementation of an HPLC-MS/MS steroid profile for use by Virginia’s Newborn Screening laboratory as a 2nd tier analysis for CAH screening, a commercially-available core-shell HPLC column with a biphenyl stationary phase was determined to offer adequate retention and selectivity to achieve baseline resolution of isobaric target analytes under rapid reversed phase gradient conditions. Method linearity, precision, and accuracy were assessed using enriched dried blood spot materials. Double-blinded analyses of over 300 newborn dried blood spot specimens were used to determine clinical sensitivity and specificity of the assay, which is projected to substantially reduce the false positive reporting rate for CAH screening while meeting target sample turnaround times.