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A ghrelina, hormônio secretado principalmente por células gástricas, liga-se ao seu receptor, o receptor de secretagogo de GH (GHSR - Growth hormone secretagogue receptor), localizado no hipotálamo e na hipófise, estimulando a síntese e secreção do GH. Recentemente foram identificadas mutações no gene GHSR em crianças com baixa estatura idiopática (BEI) e com deficiência isolada de GH (DGH). No presente estudo investigamos a presença de mutações no gene GHSR em crianças com DGH isolada de causa não identificada e crianças com BEI, incluindo um subgrupo de crianças com atraso constitucional de crescimento e desenvolvimento (ACCD). Foram selecionados 14 pacientes com deficiência isolada de GH sem alterações anatômicas da região hipotálamo-hipofisária e 96 pacientes com BEI, destes 31 (32%) apresentavam ACCD. Também foram estudados 150 controles adultos e 197 crianças controle com crescimento e puberdade normais. A região codificadora do GHSR foi amplificada utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores específicos, seguida de purificação enzimática e seqüenciamento automático. Encontramos 6 variantes alélicas em heterozigose no GHSR: nenhuma delas presente nos controles estudados, e quatro destas variantes estão localizadas em regiões conservadas do gene. Uma variante foi encontrada em uma paciente do grupo DGH (p.Val249Leu) e as outras cinco (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) foram encontradas em pacientes do subgrupo ACCD do grupo BEI. As variantes missense foram submetidas a estudo funcional que evidenciou que as mutações p.Ser84Ile e p.Val182Ala possuem diminuição na atividade basal associadas à diminuição da expressão do receptor na superfície celular. Adicionalmente, a mutação p.Ser84Ile também apresenta redução na atividade do GHSR induzida pelo ligante. A variante p.Val249Leu foi encontrada em uma paciente do sexo feminino com diagnóstico de DGH isolado. A falta de segregação familiar associada à ausência de déficit funcional da variante nos estudos in vitro sugere que, neste caso, a variante p.Val249Leu não é a causa do fenótipo de DGH nesta família e trata-se de uma variante alélica rara. As 5 variantes alélicas no GHSR (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) encontradas nos pacientes com BEI foram identificadas apenas naqueles com puberdade atrasada, ou seja, pertencentes ao subgrupo ACCD (3 do sexo masculino e 2 do sexo feminino). A freqüência de variantes neste grupo de pacientes foi de 16%, significativamente maior que nos outros grupos, e a ausência de variantes gênicas novas no grupo de crianças obesas com altura normal e mesmo no grupo de crianças com BEI sem ACCD sugere que nosso achado não foi casual e que as alterações descritas podem estar associadas ao fenótipo de ACCD. Os estudos in vitro mostraram prejuízos funcionais em 2 destas variantes (p.Ser84Ile e p.Val182Ala) porém, devido à limitação dos estudos funcionais (celulas heterólogas) não podemos afastar que as demais não tenham algum impacto funcional in vivo. Em conclusão, nossos resultados sugerem um envolvimento dos defeitos no GHSR na etiologia do atraso constitucional do crescimento e desenvolvimento em uma parcela de pacientes com esta condição / Ghrelin, hormone secreted by gastric cells, stimulates growth hormone secretion by acting on its receptor GHSR, located in the hypothalamus and pituitary. Recently, mutations in the GHSR gene were described in patients with growth hormone deficiency (GHD) and idiopathic short stature (ISS). In the present study we analyzed the GHSR gene in patients with isolated GHD and patients with ISS, including a subgroup of patients with constitutional delay of growth and puberty (CDGP). We studied 14 GHD patients with normal pituitary magnetic resonance imaging and 96 patients with ISS, 31 of them with CDGP. We also studied 150 adults and in 197 children with normal stature. The entire coding region as well as the exon-intron boundaries of GHSR were PCR amplified in all patients and control group and PCR products were bidirectionally sequenced. Six different heterozygous variants in GHSR were identified: none of them were found in the control group and four of these amino acid substitutions occurred at a conserved position within the GHSR. One variant (p.Val249Leu) was found in a GHD patient and the other five (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) were found in patients with CDGP. The missense variants were submitted to functional studies. Two of these variants (p.Ser84Ile and p.Val182Ala) result in a decrease in basal activity that was in part explained by a reduction in cell surface expression. The p.Ser84Ile mutation was also associated with a defect in ghrelin potency. The p.Val249Leu variant, found in a female patient with isolated GHD, did not segregate with the phenotype in the family and had no functional impairment in vitro. This suggests that p.Val249Leu is not the cause of the GHD in the family and may be a rare allelic variant. The other variants (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) were identified only in patients with CDGP (3 male and 2 female). The frequency of allelic variants observed in this group (16%) was higher than expected by chance in contrast with ISS and GHD children, and the absence of other GHSR mutations in the large group of control children suggests that the association between GHSR mutations and CDGP phenotype is unlikely to be fortuitous. Functional studies revealed that two of the identified missense variants (p.Ser84Ile and p.Val182Ala) are functionally significant. These functional studies were performed in heterologous cell expression systems; therefore it is not possible to completely rule out that the other identified variants might cause some unrevealed impairment on GHSR function or expression in vivo. In conclusion, our data raise the possibility that abnormalities in ghrelin receptor function may be implicated in the ethiology of CDGP in some patients

A ghrelina, hormônio secretado principalmente por células gástricas, liga-se ao seu receptor, o receptor de secretagogo de GH (GHSR - Growth hormone secretagogue receptor), localizado no hipotálamo e na hipófise, estimulando a síntese e secreção do GH. Recentemente foram identificadas mutações no gene GHSR em crianças com baixa estatura idiopática (BEI) e com deficiência isolada de GH (DGH). No presente estudo investigamos a presença de mutações no gene GHSR em crianças com DGH isolada de causa não identificada e crianças com BEI, incluindo um subgrupo de crianças com atraso constitucional de crescimento e desenvolvimento (ACCD). Foram selecionados 14 pacientes com deficiência isolada de GH sem alterações anatômicas da região hipotálamo-hipofisária e 96 pacientes com BEI, destes 31 (32%) apresentavam ACCD. Também foram estudados 150 controles adultos e 197 crianças controle com crescimento e puberdade normais. A região codificadora do GHSR foi amplificada utilizando-se oligonucleotídeos iniciadores específicos, seguida de purificação enzimática e seqüenciamento automático. Encontramos 6 variantes alélicas em heterozigose no GHSR: nenhuma delas presente nos controles estudados, e quatro destas variantes estão localizadas em regiões conservadas do gene. Uma variante foi encontrada em uma paciente do grupo DGH (p.Val249Leu) e as outras cinco (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) foram encontradas em pacientes do subgrupo ACCD do grupo BEI. As variantes missense foram submetidas a estudo funcional que evidenciou que as mutações p.Ser84Ile e p.Val182Ala possuem diminuição na atividade basal associadas à diminuição da expressão do receptor na superfície celular. Adicionalmente, a mutação p.Ser84Ile também apresenta redução na atividade do GHSR induzida pelo ligante. A variante p.Val249Leu foi encontrada em uma paciente do sexo feminino com diagnóstico de DGH isolado. A falta de segregação familiar associada à ausência de déficit funcional da variante nos estudos in vitro sugere que, neste caso, a variante p.Val249Leu não é a causa do fenótipo de DGH nesta família e trata-se de uma variante alélica rara. As 5 variantes alélicas no GHSR (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) encontradas nos pacientes com BEI foram identificadas apenas naqueles com puberdade atrasada, ou seja, pertencentes ao subgrupo ACCD (3 do sexo masculino e 2 do sexo feminino). A freqüência de variantes neste grupo de pacientes foi de 16%, significativamente maior que nos outros grupos, e a ausência de variantes gênicas novas no grupo de crianças obesas com altura normal e mesmo no grupo de crianças com BEI sem ACCD sugere que nosso achado não foi casual e que as alterações descritas podem estar associadas ao fenótipo de ACCD. Os estudos in vitro mostraram prejuízos funcionais em 2 destas variantes (p.Ser84Ile e p.Val182Ala) porém, devido à limitação dos estudos funcionais (celulas heterólogas) não podemos afastar que as demais não tenham algum impacto funcional in vivo. Em conclusão, nossos resultados sugerem um envolvimento dos defeitos no GHSR na etiologia do atraso constitucional do crescimento e desenvolvimento em uma parcela de pacientes com esta condição / Ghrelin, hormone secreted by gastric cells, stimulates growth hormone secretion by acting on its receptor GHSR, located in the hypothalamus and pituitary. Recently, mutations in the GHSR gene were described in patients with growth hormone deficiency (GHD) and idiopathic short stature (ISS). In the present study we analyzed the GHSR gene in patients with isolated GHD and patients with ISS, including a subgroup of patients with constitutional delay of growth and puberty (CDGP). We studied 14 GHD patients with normal pituitary magnetic resonance imaging and 96 patients with ISS, 31 of them with CDGP. We also studied 150 adults and in 197 children with normal stature. The entire coding region as well as the exon-intron boundaries of GHSR were PCR amplified in all patients and control group and PCR products were bidirectionally sequenced. Six different heterozygous variants in GHSR were identified: none of them were found in the control group and four of these amino acid substitutions occurred at a conserved position within the GHSR. One variant (p.Val249Leu) was found in a GHD patient and the other five (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) were found in patients with CDGP. The missense variants were submitted to functional studies. Two of these variants (p.Ser84Ile and p.Val182Ala) result in a decrease in basal activity that was in part explained by a reduction in cell surface expression. The p.Ser84Ile mutation was also associated with a defect in ghrelin potency. The p.Val249Leu variant, found in a female patient with isolated GHD, did not segregate with the phenotype in the family and had no functional impairment in vitro. This suggests that p.Val249Leu is not the cause of the GHD in the family and may be a rare allelic variant. The other variants (c.-6 G>C, p.Ser84Ile, p.Val182Ala, p.Ala169Thr e p.Ala358Thr) were identified only in patients with CDGP (3 male and 2 female). The frequency of allelic variants observed in this group (16%) was higher than expected by chance in contrast with ISS and GHD children, and the absence of other GHSR mutations in the large group of control children suggests that the association between GHSR mutations and CDGP phenotype is unlikely to be fortuitous. Functional studies revealed that two of the identified missense variants (p.Ser84Ile and p.Val182Ala) are functionally significant. These functional studies were performed in heterologous cell expression systems; therefore it is not possible to completely rule out that the other identified variants might cause some unrevealed impairment on GHSR function or expression in vivo. In conclusion, our data raise the possibility that abnormalities in ghrelin receptor function may be implicated in the ethiology of CDGP in some patients

O sistema hormônio de crescimento (GH) / fator de crescimento insulina- símile tipo 1 (IGF-1) é o principal determinante e regulador do crescimento linear pósnatal. O GH é codificado pelo gene Growth Hormone 1 (GH1). Mutações no GH1 com efeito dominante negativo e herança autossômica dominante são as principais causas monogênicas de deficiência isolada de hormônio de crescimento (DIGH), enquanto deleções ou mutações de ponto no GH1 causam formas raras autossômicas recessivas de DIGH. No grupo de pacientes com DIGH do ambulatório de Endocrinologia do Desenvolvimento do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, foram identificadas apenas deleções em homozigose no GH1 mesmo após estudo criterioso deste gene. Esta diferença em relação aos dados descritos na literatura poderia ser justificada pelo critério diagnóstico para a DIGH adotado pelo nosso grupo, sendo utilizado pico de GH em teste de estímulo inferior a 3,3 ug/L, em contraste com os valores de corte descritos na literatura que variam de 7 a 10 ug/L. Devido a esse fator, pacientes com mutações no GH1 com herança autossômica dominante poderiam estar sendo erroneamente diagnosticados como portadores de baixa estatura familiar ou idiopática (BEI) em nosso serviço. Adicionalmente, mutações que originam moléculas de GH biologicamente inativas também poderiam estar presentes nestes pacientes. Pelos fatores acima apresentados, expandimos o estudo do GH1 para um grupo de crianças classificadas como BEI. Foram selecionadas 98 de 487 crianças avaliadas em nosso serviço com baixa estatura utilizando os seguintes critérios: peso e comprimento normais para idade gestacional ao nascimento, escore-Z da altura < -2, escore-Z do IGF-1 < -1 e pico de resposta de GH >= 3,3 ug/L no teste de estímulo. DNA foi extraído de leucócitos periféricos desses pacientes para rastreamento de mutações no gene GH1. Realizamos estudo molecular por reação em cadeia da polimerase e sequenciamento automático de toda a região codificadora do GH1. Segregação familiar foi realizada para as variantes alélicas identificadas. Em nossa casuística, foram identificadas 10 variantes alélicas nos éxons 4 e 5 e no íntron 4 do GH1, sendo três variantes ainda não descritas na literatura (c.407G > A/p.Val122Ile, c.507C > T/p.Tyr169Tyr e c.456+19G > T). A análise in silico de todas as variantes identificadas indicou ausência de predição de efeito deletério sobre a proteína do GH. Estudo complementar realizado pelo nosso grupo identificou em crianças diagnosticadas com DIGH grave apenas uma paciente com mutação no GH1 responsável pela forma dominante desta doença. Em conclusão, mutações no GH1 causadoras da forma autossômica dominante de DIGH ou Tipo II não foram encontradas em nossa casuística, o que sugere que estas mutações sejam infrequentes em nossa população / The growth hormone (GH) / insulin-like growth factor-1 (IGF-1) axis is the most important hormonal regulator of post-natal linear growth. GH is encoded by the Growth Hormone 1 gene (GH1). Mutations in GH1 with dominant inheritance, which exerts a dominant negative effect on the bioactive GH isoforms, are the main causes of monogenic isolated deficiency of growth hormone (IGHD), while deletions or point mutations in GH1 are responsible for a rare autosomal recessive form of IGHD. However, only homozygous deletions were identified in patients with IGHD from Unidade de Endocrinologia do Desenvolvimento do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, even after detailed investigation of GH1. This difference regarding to literature can be caused by different criteria used to diagnose IGHD in our group, which adopted the cutoff value of peak GH < 3.3ug/L in response to stimulation test, in contrast to literature that describes other groups that use the cutoff peak value of the 7 - 10ug/L. Consequently, patients with autosomal dominant inheritance mutations in GH1 could be being erroneously diagnosed, as having idiopathic short stature (ISS) in our group. Additionally, mutations that cause biologically inactive GH can also be responsible for short stature in these patients. Due to the factors described above, we decided to screen mutations in GH1 in a group of children classified as ISS. We selected 98 of 487 children followed in our department with short stature according to the following criteria: normal birth weight and length for gestational age, height SDS <= -2, IGF-1 SDS < -1 and peak GH in stimulation test >= 3.3 ug/L. Genomic DNA was extracted from peripheral blood leucocytes of the patients to screen for mutations in GH1. We performed molecular analysis by polymerase chain reaction and automated sequencing of the entire coding region of the GH1. Segregation analysis was performed in the presence of allelic variations. In our casuistic, we identified 10 allelic variants in exon 4, exon 5 and intron 4 of GH1, three of which have not been described (c.407G > A/p.Val122Ile, c.507C > T/p.Tyr169Tyr and c.456+19G >T). In silico analysis predicted that none of the mutant alleles would result in deleterious effect on the GH protein. An additional study in children diagnosed with severe IGHD, identified just one patient with the pathogenic GH1 mutation responsible for the dominant form of this disease. In summary, defects in GH1 responsible for the autosomal dominant form of IGHD or Type II were not found in our cohort of Brazilian patients, suggesting that these mutations are infrequent in our population

O sistema hormônio de crescimento (GH) / fator de crescimento insulina- símile tipo 1 (IGF-1) é o principal determinante e regulador do crescimento linear pósnatal. O GH é codificado pelo gene Growth Hormone 1 (GH1). Mutações no GH1 com efeito dominante negativo e herança autossômica dominante são as principais causas monogênicas de deficiência isolada de hormônio de crescimento (DIGH), enquanto deleções ou mutações de ponto no GH1 causam formas raras autossômicas recessivas de DIGH. No grupo de pacientes com DIGH do ambulatório de Endocrinologia do Desenvolvimento do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, foram identificadas apenas deleções em homozigose no GH1 mesmo após estudo criterioso deste gene. Esta diferença em relação aos dados descritos na literatura poderia ser justificada pelo critério diagnóstico para a DIGH adotado pelo nosso grupo, sendo utilizado pico de GH em teste de estímulo inferior a 3,3 ug/L, em contraste com os valores de corte descritos na literatura que variam de 7 a 10 ug/L. Devido a esse fator, pacientes com mutações no GH1 com herança autossômica dominante poderiam estar sendo erroneamente diagnosticados como portadores de baixa estatura familiar ou idiopática (BEI) em nosso serviço. Adicionalmente, mutações que originam moléculas de GH biologicamente inativas também poderiam estar presentes nestes pacientes. Pelos fatores acima apresentados, expandimos o estudo do GH1 para um grupo de crianças classificadas como BEI. Foram selecionadas 98 de 487 crianças avaliadas em nosso serviço com baixa estatura utilizando os seguintes critérios: peso e comprimento normais para idade gestacional ao nascimento, escore-Z da altura < -2, escore-Z do IGF-1 < -1 e pico de resposta de GH >= 3,3 ug/L no teste de estímulo. DNA foi extraído de leucócitos periféricos desses pacientes para rastreamento de mutações no gene GH1. Realizamos estudo molecular por reação em cadeia da polimerase e sequenciamento automático de toda a região codificadora do GH1. Segregação familiar foi realizada para as variantes alélicas identificadas. Em nossa casuística, foram identificadas 10 variantes alélicas nos éxons 4 e 5 e no íntron 4 do GH1, sendo três variantes ainda não descritas na literatura (c.407G > A/p.Val122Ile, c.507C > T/p.Tyr169Tyr e c.456+19G > T). A análise in silico de todas as variantes identificadas indicou ausência de predição de efeito deletério sobre a proteína do GH. Estudo complementar realizado pelo nosso grupo identificou em crianças diagnosticadas com DIGH grave apenas uma paciente com mutação no GH1 responsável pela forma dominante desta doença. Em conclusão, mutações no GH1 causadoras da forma autossômica dominante de DIGH ou Tipo II não foram encontradas em nossa casuística, o que sugere que estas mutações sejam infrequentes em nossa população / The growth hormone (GH) / insulin-like growth factor-1 (IGF-1) axis is the most important hormonal regulator of post-natal linear growth. GH is encoded by the Growth Hormone 1 gene (GH1). Mutations in GH1 with dominant inheritance, which exerts a dominant negative effect on the bioactive GH isoforms, are the main causes of monogenic isolated deficiency of growth hormone (IGHD), while deletions or point mutations in GH1 are responsible for a rare autosomal recessive form of IGHD. However, only homozygous deletions were identified in patients with IGHD from Unidade de Endocrinologia do Desenvolvimento do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, even after detailed investigation of GH1. This difference regarding to literature can be caused by different criteria used to diagnose IGHD in our group, which adopted the cutoff value of peak GH < 3.3ug/L in response to stimulation test, in contrast to literature that describes other groups that use the cutoff peak value of the 7 - 10ug/L. Consequently, patients with autosomal dominant inheritance mutations in GH1 could be being erroneously diagnosed, as having idiopathic short stature (ISS) in our group. Additionally, mutations that cause biologically inactive GH can also be responsible for short stature in these patients. Due to the factors described above, we decided to screen mutations in GH1 in a group of children classified as ISS. We selected 98 of 487 children followed in our department with short stature according to the following criteria: normal birth weight and length for gestational age, height SDS <= -2, IGF-1 SDS < -1 and peak GH in stimulation test >= 3.3 ug/L. Genomic DNA was extracted from peripheral blood leucocytes of the patients to screen for mutations in GH1. We performed molecular analysis by polymerase chain reaction and automated sequencing of the entire coding region of the GH1. Segregation analysis was performed in the presence of allelic variations. In our casuistic, we identified 10 allelic variants in exon 4, exon 5 and intron 4 of GH1, three of which have not been described (c.407G > A/p.Val122Ile, c.507C > T/p.Tyr169Tyr and c.456+19G >T). In silico analysis predicted that none of the mutant alleles would result in deleterious effect on the GH protein. An additional study in children diagnosed with severe IGHD, identified just one patient with the pathogenic GH1 mutation responsible for the dominant form of this disease. In summary, defects in GH1 responsible for the autosomal dominant form of IGHD or Type II were not found in our cohort of Brazilian patients, suggesting that these mutations are infrequent in our population