Hiperplasia congênita de suprarrenal (CAH) compreende um grupo de transtornos hereditários decorrentes de erros inatos do metabolismo dos esteróides adrenais. O aumento das dimensões das glândulas suprarrenais é um marco morfológico na CAH que pode ser avaliado por métodos de imagem com signifitiva correlação com o controle hormonal dos pacientes. Porém, técnicas de imagem que forneçam informações qualitativas e quantitativas relativas à citoarquitetura das glândulas ainda não foram estabelecidas neste contexto. A difusão por ressonância magnética (DWI) é uma técnica que pode fornecer informações quantitativas dos tecidos através do valor do coeficiente de difusão aparente (ADC). O papel do ADC na avaliação de lesões tumorais adrenais já foi estudado, no entanto, o valor do ADC das glândulas suprarrenais normais ainda não foi descrito. O objetivo geral desta tese foi investigar a utilidade dos métodos de imagem na avaliação da CAH. Os objetivos específicos foram apresentar uma revisão dos métodos por imagem já estabelecidos para avaliação da CAH, validar o cálculo do ADC da glândula suprarrenal e avaliar se o ADC e as dimensões das glândulas suprarrenais poderiam auxiliar no manejo de pacientes com CAH, correlacionando-os com controle hormonal. Esta tese é baseada em artigos, nos quais estão mostrados a metodologia, resultados e discussões relativos a cada uma das etapas. O primeiro artigo, The role of imaging in congenital adrenal hyperplasia, trata de uma revisão sistemática de imagem em CAH, com ênfase em genitografia, ultrassonografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética (MRI). O segundo artigo, Apparent Diffusion Coefficient (ADC) of the normal adrenal glands: premilinary results, teve como principal objetivo validar o método de medida do ADC das glândulas suprarrenais. No terceiro artigo, Quantitative magnetic resonance imaging in the evaluation of adrenal glands in children and young adults with congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency, foram estudados os parâmetros quantitativos por MRI (ADC, volume e medidas lineares) das glândulas suprarrenais que poderiam estar relacionados ao controle hormonal dos pacientes com CAH. Medir o ADC das suprarrenais normais é factível e reprodutível. Em indivíduos saudáveis após a adrenarca o ADC é significativamente menor. Todavia, o ADC não foi capaz de diferenciar indivíduos controles de pacientes com CAH, assim como não apresentou correlação com o status hormonal dos pacientes. O volume e as medidas lineares das glândulas adrenais foram os melhores parâmetros quantitativos por MRI para diferenciar pacientes de indivíduos controles, com correlação positiva com o status hormonal recente dos pacientes com CAH. As dimensões das glândulas suprarrenais avaliadas por MRI podem ser utilizadas como ferramenta auxiliar no acompanhamento dos pacientes e mostrar rapidamente os efeitos da exposição a altos níveis de hormônio adrenocorticotrópico. Apesar de ocorrerem modificações celulares na CAH e de ter sido mostrado neste estudo que em pacientes sem doença hormonal conhecida o ADC é mais baixo após a adrenarca, estas alterações celulares que ocorrem na CAH não foram detectadas pelas medidas de ADC. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is an autossomic recessive disorder caused by impaired steroidogenesis. A morphological hallmark in CAH is enlarged adrenal glands. Imaging studies have addressed mainly morphological aspects and dimensions of the adrenal glands, which correlate to the patients hormonal statuses. However, no imaging technique was used to evaluate changes in the adrenal glands at a cellular level in these patients. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWI) is a magnetic resonance imaging (MRI) technique with the ability to provide quantitative information about intracellular and extracellular space, given by the apparent diffusion coefficient (ADC) values. The role of ADC in evaluation of adrenal lesions has already been studied. However, ADC of the normal adrenals has not yet been described. The main purposes of this study were: to investigate the role of imaging in CAH, to validate the method of calculating ADC values of the normal adrenal glands and to assess hormonal status in patients with CAH and its correlation to quantitative MRI. This is an article-based thesis divided in three articles. The first article, The role of imaging in congenital adrenal hyperplasia, is a systematic review of imaging in congenital adrenal hyperplasia, with emphasis on genitography, ultrasonography, computed tomography and MRI. The article Apparent diffusion coefficient (ADC) of the normal adrenal glands: premilinary results aimed to validate the method of measuring ADC of the adrenal glands. The study of quantitative parameters (ADC, volume and linear measurements) of the adrenals evaluated by MRI that correlate with hormonal status in patients with CAH is described in the third article, Quantitative magnetic resonance imaging in evaluation of the adrenal glands in children and young adults with congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Measuring ADC of the normal adrenal glands is feasible and reproducible. In healthy subjects, ADC values were significantly lower after adrenarche. However, neither a difference between ADC values of controls and patients, nor correlations with patients hormonal statuses were found. Volume and linear measurements of the adrenal glands were the best parameter to differentiate patients from controls. Moreover, a positive correlation was found between short-term hormonal control status and adrenal size. Adrenal size assessed by MRI might be a useful tool in the follow-up of patients with CAH. Although adrenal cell structure modifications in patients with CAH have been described, they were not detectable by DWI.

A deficiência da 21-hidroxilase é uma doença genética comum, causada por mutações no gene CYP21A2, que codifica a enzima 21-hidroxilase (P450c21). A deficiência da 21-hidroxilase afeta a síntese de cortisol e aldosterona e promove acúmulo de precursores, que são desviados para a síntese de andrógenos. Observa-se três principais fenótipos: a forma clássica virilizante simples (VS), na qual as meninas nascem com virilização da genitália externa e ambos os sexos apresentam virilização pós-natal; a forma perdedora de sal (PS), na qual além da virilização, ambos os sexos apresentam crise de perda de sal no período neonatal; e a forma não clássica (NC), na qual os sintomas de hiperandrogenismo iniciam-se mais tardiamente, na infância, adolescência ou idade adulta. Os estudos in vitro das mutações do CYP21A2 demonstram que existe uma boa correlação do grau de comprometimento da atividade enzimática conferido pelo genótipo com o fenótipo. Entretanto, existem algumas divergências como: pacientes que apresentam quadro clínico e hormonal de forma não clássica, nos quais mutações não são identificadas em um ou em ambos os alelos do CYP21A2, e pacientes que apresentam o fenótipo mais leve do que o predito pelo genótipo. Essas divergências sugerem a presença de fatores moduladores do fenótipo na deficiência da 21-hidroxilase. A primeira hipótese foi de que houvesse mutações no gene P450 óxido-redutase (POR), que codifica uma flavoproteína que doa elétrons para as enzimas microssomais P450, inclusive a P450c21, passo fundamental para a atividade enzimática das mesmas. A segunda hipótese foi de que outras enzimas P450, que não a P450c21, tivessem a capacidade de realizar a 21-hidroxilação extra-adrenal da progesterona e 17OH-progesterona (17OHP), sendo então capazes de modular o fenótipo da perda de sal e/ou virilização. Os citocromos P450 hepáticos CYP2C19 e CYP3A4, responsáveis pelo metabolismo de drogas, são capazes de realizar 21-hidroxilação da progesterona, porém essa atividade nunca foi comparada com a atividade de 21-hidroxilação da P450c21, a fim de que se possa extrapolar a importância dessa atividade extra-adrenal in vivo. A casuística desse estudo constou de 11 pacientes com a forma NC e genótipo incompleto, e 6 pacientes com fenótipo discordante do genótipo (5 com genótipo predizendo forma PS e manifestando forma VS, e 1 com genótipo predizendo VS e apresentando forma NC). O gene POR foi sequenciado em todos 17 pacientes e 10/30 alelos não relacionados apresentavam o polimorfismo A503V. O estudo funcional foi realizado através da expressão em bactéria do P450c21, do POR selvagem (PORwt) e da variante do POR A503V, e de estudo enzimático in vitro comparando a 21-hidroxilação da P450c21 promovida pela PORwt e POR A503V. Essa comparação foi realizada através de cálculos dos parâmetros que avaliam cinética enzimática (Km, Vmax e Vmax/Km). Apesar da variante POR A503V diminuir significativamente a atividade da P450c17 in vitro, nosso estudo demonstrou que ela não altera a capacidade de 21-hidroxilase da P450c21. Portanto, não existem substituições no POR que justifiquem as discordâncias de fenótipo/genótipo na deficiência da 21-hidroxilase nesta casuística. Para avaliarmos o papel da 21-hidroxilação extra-adrenal, as enzimas P450c21, as enzimas P450 hepáticas CYP2C19 e CYP3A4 e o POR foram expressos em bactéria. A capacidade das enzimas P450c21, CYP2C19 e CYP3A4 de 21- hidroxilar progesterona e 17OHP foram avaliadas in vitro e medidas através dos mesmos parâmetros de cinética enzimática. Comparado com a P450c21, o Vmax/Km da 21-hidroxilação da progesterona pelos CYP2C19 e CYP3A4 foram 17% e 10%, respectivamente. Os citocromos hepáticos não apresentaram atividade de 21-hidroxilação da 17OHP. Considerando que uma atividade residual mínima de 21-hidroxilação da progesterona é satisfatória para produzir quantidades suficientes de aldosterona para se evitar a perda de sal, este estudo sugere que a atividade de 21-hidroxilação extra-adrenal do CYP2C19 e CYP3A4 é capaz de melhorar o fenótipo de perda de sal, mas não o da deficiência de glicocorticóide. O gene CYP2C19, ao contrário do CYP3A4, é extremamente polimórfico, e são descritos vários haplótipos com diferentes atividades enzimáticas, os quais explicam as diferenças no metabolismo de várias drogas utilizadas na prática clínica. O único polimorfismo ultra-metabolizador é o CYP2C19*17, representado por duas substituições na região promotora que aumentam a transcrição do gene em 2-4 vezes. Os indivíduos que apresentam o haplótipo ultra-metabolizador podem ter maior atividade de 21-hidroxilação extraadrenal da progesterona e, dessa forma, não apresentarem a crise de perda de sal. O gene CYP2C19 foi sequenciado nos cinco pacientes com genótipo de forma perdedora de sal e que não desidrataram como predito, e encontramos o haplótipo ultra-metabolizador em homozigose em 1/5 pacientes e em heterozigose em 1/5 pacientes. Heterozigose para o CYP2C19*17 também foi encontrada no grupo controle (indivíduos perdedores de sal com genótipo/fenótipo concordantes). Portanto, o haplótipo CYP2C19*17 em heterozigose é insuficiente para modular a perda de sal e, provavelmente, em homozigose pode evitar a perda de sal. Em conclusão, pela primeira vez descrevemos o efeito modulador de uma variante alélica dos citocromos hepáticos P450 melhorando o fenótipo da forma perdedora de sal; no entanto, os demais casos permanecem com indefinição do genótipo. Estes resultados sugerem que não apenas uma única enzima, mas múltiplas enzimas extra-adrenais estão possivelmente envolvidas na modulação do fenótipo da deficiência da 21-hidroxilase. / Adrenal 21-hydroxylase deficiency is a common genetic disorder, caused by mutations in the CYP21A2 gene, which encodes the 21-hydroxylase P450c21. The 21-hydroxylase deficiency disrupts cortisol and aldosterone biosynthesis and leads to accumulation of androgen precursors. There are 3 main phenotypes: the simple virilizing (SV) form, in which girls present with virilized external genitalia at birth and both sexes present with precocious pseudopuberty; the salt wasting (SW) form, characterized by additional salt-wasting crisis in the neonatal period in both sexes; and the nonclassic (NC) form, in which the hyperandrogenic signs occur later in life, during childhood, adolescence or adulthood. In vitro studies show a good correlation between the degree of enzymatic impairment determined by genotype and phenotype. However, there are some discrepancies as: patients with clinical and hormonal profiles of nonclassic form in whom mutations are not found in one or both alleles, and patients with milder phenotype than the ones predicted by genotyping. These discrepancies suggest the existence of modulatory factors in 21- hydroxylase deficiency phenotype. The first hypothesis was that there were mutations in P450 oxidoreductase (POR), a gene which encodes a flavoprotein that donates electrons for all microsomal P450s, including P450c21, an essential step for P450s activity. The second hypothesis was that other enzymes that not P450c21 could perform extra-adrenal 21-hydroxylation of progesterone and 17OHprogesterone (17OHP), modulating salt balance and virilization. Hepatic drugmetabolizing P450 enzymes CYP2C19 and CYP3A4 can 21-hydroxylate progesterone; however, this activity was never compared to 21-hydroxylation performed by P450c21, in order to determine the importance of this extra-adrenal activity in vivo. The present cohort consisted of 11 patients with nonclassic form and incomplete genotype and 6 patients with genotype/phenotype discrepancies (genotype-predicted SW form and manifested SV form, n=5; genotyped-predicted SV form and manifested NC form, n=1). The POR gene was sequenced in these 17 patients, and 10/30 alleles presented the polymorphism A503V. P450c21, PORwt and POR A503V were expressed in bacteria, assayed in vitro, and the kinetics parameters Km, Vmax and Vmax/Km were calculated. Although POR A503V variant decreases the activity of P450c17, our study showed that it does not alter the 21-hydroxylation by P450c21. Therefore, there are no POR variants in this cohort that could explain discrepancies between genotype and phenotype in 21- hydroxylase deficiency. To evaluate the hypothesis of extra-adrenal 21- hydroxylation, P450c21, CYP2C19, CYP3A4, and POR were expressed in bacteria, assayed in vitro, and kinetic parameters assessed. Compared to P450c21, the Vmax/Km of 21-hydroxylation of progesterone by CYP2C19 and CYP3A4 was 17% and 10%, respectively. Neither CYP2C19 nor CYP3A4 were able to 21-hydroxylate 17OHP. Considering that little 21-hydroxylation activity is enough to produce sufficient amount of aldosterone to avoid the dehydration, this study suggests that extra-adrenal 21-hydroxylation by CYP2C19 and CYP3A4 may be able to ameliorate the mineralocorticoid, but not the glucocorticoid deficiency. CYP2C19 is very polymorphic, and some haplotypes can modify enzymatic activity. For example, the unique ultrametabolizer allele CYP2C19*17 has two polymorphisms in the promoter region that increase gene transcription in 2-4 times. Thus, patients harboring the CYP2C19 ultra-metabolizer allele could present an increased extraadrenal 21-hydroxylation of progesterone, and hence be able to avoid salt wasting crisis. CYP2C19 gene was sequenced in the 5 patients who did not present salt wasting crisis as expected, and 1/5 patients was homozygous and 1/5 patients was heterozygous for the CYP2C19*17 allele. Heterozygosity was also present in the control group (patients with salt wasting form and genotype/phenotype concordance). Therefore, heterozygosity for CYP2C19*17 seems to be insufficient to modulate salt balance but homozygosity might be able to avoid salt wasting crisis. In conclusion, we described for the first time the modulatory effect of an allelic variant of an extra-adrenal P450 enzyme ameliorating the salt wasting phenotype in a patient with 21-hydroxylase deficiency. Taken together with the remaining undefined genotypes, these results suggest that multiple extra-adrenal enzymes, rather than a single one, modulate the phenotypic expression of defects in 21-hydroxylase.

Introdução: A Hiperplasia Adrenal Congênita por deficiência da 21-hidroxilase (HAC) é uma doença com mortalidade neonatal elevada sendo elegível para programas públicos de Triagem Neonatal (TN). A HAC é causada por mutações no gene CYP21A2, as quais acarretam diferentes comprometimentos da atividade enzimática e resultam em espectro amplo de manifestações clínicas. Apesar da eficiência da TN para diagnosticar os casos graves, a taxa elevada de resultados falso-positivos (RFP), principalmente relacionados à prematuridade, é um dos maiores problemas. Porém, resultados falso-negativos também podem ocorrer em coletas antes de 24 horas de vida. No Brasil, a coleta da amostra neonatal difere entre os municípios, podendo ser no terceiro dia de vida como após. Objetivo: Avaliar se os valores da 17OH-progesterona neonatal (N17OHP) das coletas no terceiro dia de vida diferem significativamente das coletas a partir do quarto dia. Determinar qual percentil (99,5 ou 99,8) pode ser utilizado como valor de corte para a N17OHP, de acordo com o peso ao nascimento e tempo de vida na coleta, a fim de que proporcione taxa menor de RFP. Métodos: Foi avaliada, retrospectivamente, a N17OHP de 271.810 recém-nascidos (Rns) de acordo com o tempo de vida na coleta (G1: 48 - = 72h) e peso ao nascimento (P1: <= 1.500g, P2: 1.501-2.000g, P3: 2.001-2.500g e P4: >= 2.500g), pelo método imunofluorimétrico. Testes com resultados alterados foram confirmados no soro por Espectrometria de Massas em Tandem - LC-MS/MS. Rns afetados e/ou assintomáticos e com valores persistentemente elevados de 17OHP sérica foram submetidos ao estudo molécular, sequenciamento do gene CYP21A2. Resultados: os valores da N17OHP no grupo G1 foram significativamente menores do que em G2 em todos os grupos de peso (p < 0.001). A taxa de RFP em G1 e G2 foi de 0,2% para o percentil 99,8 e de 0,5% para o percentil 99,5 em ambos os grupos. O percentil 99,8 da N17OHP foi o melhor valor de corte para distinguir os Rns não afetados dos afetados, cujos valores são: G1 (P1: 120; P2: 71; P3: 39 e P4: 20 ng /mL) e em G2 (P1: 173; P2: 90; P3: 66 e P4: 25 ng/mL). Vinte e seis Rns do grupo G1 apresentaram a forma perdedora de sal (PS) (13H e 13M), nestes a N17OHP variou de 31 a 524 ng/mL e vinte Rns no grupo G2 (8H e 12M), nestes a N17OHP variou de 53 a 736 ng/mL. Para ambos os grupos foram encontrados três Rns com a forma virilizante simples (1H e 2M) e os valores da N17OHP variaram de 36 a 51 ng/mL. Resultados falso-negativos não foram relatados. O valor preditivo positivo (VPP) no teste do papel filtro foi de 5,6% e 14,1% nos grupos G1 e G2, respectivamente, ao se utilizar o percentil 99,8, e de 2,3% e 7% nos grupos G1 e G2 ao se utilizar o percentil 99,5. Dentre os casos com TN alterada (RFP), 29 deles também apresentaram 17OHP sérica elevada quando dosada por LC-MS/MS. Os casos assintomáticos foram acompanhados até normalização da 17OHP sérica e/ou submetidos ao estudo molecular, que identificou dois Rns com genótipo que prediz a forma não clássica. Conclusão: a melhor estratégia para otimização do diagnóstico da HAC na triagem neonatal é se padronizar valores de corte da N17OHP em dois grupos de acordo com o tempo de vida na coleta (antes e depois de 72 horas), subdivididos em quatro grupos de peso. A utilização dos valores de corte do percentil 99,8 se mantém eficaz no diagnóstico da HAC-21OH na triagem neonatal, reduzindo de forma significativa a taxa de RFP, sem perda do diagnóstico da forma PS / Introduction: Congenital Adrenal Hyperplasia (CAH) due to 21-hydroxylase is disorder with high mortality rate, being eligible for Public Programs of Newborn Screening (NBS). It is caused by mutations in the CYP21A2 gene leading to different impairments of enzyme activity and consequently to a spectrum of clinical manifestations. Despite the efficacy of NBS in diagnosing the severe clinical forms, the main concern is the high rate of false-positive results (FPR), mainly related to prematurity. False-negative results can also occur due to precocious sample collections, especially before 24 hs of life. Neonatal samples are collected at different times across our country, at third day of life or after. Objective: To determine if the values of neonatal 17OH-progesterone (N17OHP) collected on the third day of life differ significantly to the ones collected after the fourth day. To evaluate the best percentile of N17OHP values, according to birth-weight and age at the sample collection, to be used as a cut-off in NBS, in order to result in lower rate of FPR. Methods: N17OHP of 271,810 newborns (NB) according to sample collection time (G1: 48 - = 72 hs) and birth-weight (P1: <= 1,500g, P2: 1,501-2,000g, P3: 2,001-2,500 and P4: >2,500g) were retrospectively evaluated. N17OHP was measured by immunofluorimetric assay. N17OHP tests with altered values were confirmed through serum 17OHP by Tandem Mass Spectrometry - LC-MS/MS. Affected newborns (NB) and those asymptomatic with persistently increased serum 17OHP levels were submitted to molecular analysis, entire CYP21A2 gene sequencing. Results: N17OHP values of G1 on the third day of life were significantly lower than those of G2, in all birth-weight groups (p < 0.001). The FPR rate in G1 and G2 was 0.2% using the 99.8th and 0.5% in G1 and G2 using the 99.5th. The 99.8th percentile of N17OHP values was the best cut-off for distinguishing unaffected from affected NBs: G1 (P1: 120 ng/mL; P2: 71; P3: 39 and P4: 20 ng/mL) and G2 (P1: 173 ng/mL; P2: 90; P3: 66 and P4: 25 ng/mL). Twenty six (13M and 13F) NB were diagnosed with the salt wasting (SW) form, their N17OHP values ranged from 31 to 524 ng/mL. Twenty (8M, 12F) NB were diagnosed with the SW form in G2 group, N17OHP values ranged from 53 to 736 ng/mL. Three NB were diagnosed with the simple virilizing form (1M and 2F) in G1 and G2, their N17OHP values ranged from 36 to 51 ng/mL. False-negative results were not reported. The positive predictive value (PPV) of an altered neonatal test using the 99.8 percentile was 5.6% and 14.1% in G1 and G2, respectively, and using the percentile 99.5 was 2.3% and 7% in G1 and G2, respectively. Among cases with abnormal N17OHP result (RFP), 29 of them still presented with increased serum 17OHP levels through LC-MS/MS. Asymptomatic cases were followed up until normalization of serum 17OHP and/or submitted to molecular analysis, which identified two Rns with genotype that predicts the nonclassical form. Conclusions: the best strategy to optimize the CAH-NBS is to adjust N17OHP levels into two groups according to age at sample collection (before and after 72 hs), subdivided into four birth-weight groups. The use of N17OHP values according to the 99.8th remains effective to perform the CAH diagnosis CAH and significantly reduces the RFP rate without loss of diagnosis of the severe clinical forms

Introdução: A deficiência da 21-hidroxilase (21-OHD) é um frequente erro herdado do metabolismo que resulta no comprometimento da síntese do cortisol e/ou aldosterona e aumento da produção de andrógenos. A doença é caracterizada por uma diversidade fenotípica, variando desde virilização pré-natal da genitália externa de fetos femininos e pós-natal em ambos os sexos, com ou sem perda de sal, até quadros assintomáticos. Em seu tratamento é necessária reposição com glicocorticoide para se evitar a insuficiência adrenocortical e os sinais de virilização. Um fino ajuste na dose diária do glicocorticoide é essencial para se evitar sub ou supertratamento, com o objetivo de preservar o potencial de estatura final e fertilidade. Entretanto, tem sido observada maior frequência de obesidade e outras comorbidades metabólicas nestes pacientes; porém, a prevalência destas complicações ainda não é conhecida, bem como se estariam associadas à exposição ao glicocorticoide e/ou com fatores genéticos. Objetivos: avaliar a frequência de obesidade e de síndrome metabólica (SM) em pacientes com 21OHD; caracterizar a distribuição alélica dos polimorfismos dos genes do receptor de glicocorticoide (NR3C1) e da enzima 11beta-hidroxiesteróide desidrogenase tipo I (HSD11B1), e correlacionar a distribuição destes polimorfismos com a presença das complicações metabólicas. Métodos: Foram selecionados 109 pacientes (60 PS/49 VS), sendo 41 crianças e adolescentes (idade média 11,4 ± 3,9 anos) e 68 adultos (idade média 28,4 ± 9 anos) em tratamento com glicocorticoide e com adequado controle hormonal. Pacientes com a forma PS também receberam fludrocortisona. Adequado controle foi caracterizado por concentração normal de atividade plasmática de renina e de andrógenos de acordo com o sexo e idade nos últimos 2 anos. A obesidade nos adultos foi definida pelo IMC >= 30 kg/m² e em crianças e adolescentes pelo IMC acima do percentil 95. Síndrome metabólica foi definida segundo o critério do National Cholesterol Education Program em adultos e crianças. História familiar de hipertensão arterial, diabetes, dislipidemia, obesidade e/ou doença cardiovascular também foi avaliada. Foram mensuradas glicemia, lipoproteínas, triglicérides, colesterol total e insulina. Os alelos BclI, A3669G, ER22/23EK e N363S do gene NR3C1 e o alelo 4436InsA do gene HSD11B1 foram genotipados e as análises de associação com os fenótipos foram realizadas por meio dos testes Chi-quadrado, t-studant e análise de regressão. As análises de correlação foram feitas utilizando o teste de correlação de Pearson. Resultados: Obesidade foi observada em 31,7% das crianças e 23,5% dos adultos. Síndrome metabólica foi observada em 14,6% das crianças e 7,3% dos adultos. A prevalência dos componentes da SM foi maior no grupo dos obesos quando comparada a de pacientes não obesos (crianças e adultos). Não houve correlação significante entre o IMC, sexo, forma clínica da 21-OHD, duração da terapia e dose de GC. História familiar positiva para obesidade, hipertensão, dislipidemia e doença cardiovascular foi mais frequente nos pacientes obesos quando comparada a de pacientes não obesos, em adultos e crianças. Os polimorfismos BclI, A3669G e 4436InsA foram identificados em 23,2%, 9,7% e 14,6% dos alelos das crianças, respectivamente, e nos adultos em 26,4%, 9,6% e 18,4% dos alelos, respectivamente. A variante A3669G foi associada à maiores concentrações de LDL-c em crianças quando comparada aos carreadores do alelo selvagem. Os pacientes adultos carreadores do polimorfismo BclI apresentaram maior IMC, circunferência abdominal e PAS quando comparados aos carreadores do alelo selvagem. Não observamos diferenças estatisticamente significantes no perfil metabólico entre pacientes carreadores e não carreadores do polimorfismo 4436InsA (adultos e crianças). Conclusão: observamos que pacientes 21-OHD possuem maior prevalência de obesidade, e o grupo pediátrico maior prevalência de SM em relação à população de referência, sendo ambas independentes da dose de glicocorticoide e do tempo do tratamento. A presença de perfil metabólico adverso esteve associada à obesidade e à predisposição genética, tais como história familiar e variantes genéticas do receptor de glicocorticoide / Introduction: Congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency (21OHD) is a common autosomal recessive disorder that leads to decreased glucocorticoid secretion, with or without mineralocorticoid deficiency, and increased androgen production. The disease is characterized by phenotypic variability, including a severe form with prenatal virilization of the external genitalia in female fetuses and postnatal virilization in both sexes, with or without salt loss. Current therapy aims to provide adequate glucocorticoid (GC) replacement and to suppress the abnormal androgen secretion; mineralocorticoid replacement aims to control the renal salt balance to avoid adrenal crisis. Nevertheless, these therapeutic goals are difficult to achieve in practice due to the complexity of replicating the physiologic cortisol circadian rhythm. Increased prevalence of obesity, insulin resistance, hypertension and adverse lipid profile have been observed among CAH patients under GC therapy; however, the extent of its prevalence and also whether it is associated with the GC dose or with genetic factors are not known. Objectives: to evaluate the obesity and metabolic syndrome (SM) frequencies in 21-OHD patients; to characterize the allelic distribution of the NR3C1 and HSD11B1 polymorphisms, and to correlate with the metabolic profile. Methods: One hundred and nine patients (60SW/49SV) were selected, 41 being children and adolescents (mean age 11.4 ± 3.9 yrs) and 68 adults (mean age 28.4 ± 9 yrs) all of whom received GC treatment and had adequate hormonal control. SW patients also received fludrocortisone. Adequate hormonal control was characterized by normal plasmatic rennin activity and androgen levels according to age and sex for at least two years. Blood fasting was used to obtain glucose, lipoproteins, triglycerides, total cholesterol and insulin levels. Obesity in the adult group was defined by BMI >= 30 kg/m², and in the young group by BMI > 95th percentile. Metabolic syndrome was defined by the NCEP ATPIII criteria. Family history of the hypertension, diabetes, dyslipidemia, obesity and/or cardiovascular disease was also evaluated. The BclI, A3669G, ER22/23EK and N363S alleles of the NR3C1 gene and 4436InsA of the HSD11B1 gene were genotyped and association analyses with phenotype were carried out with Chi-square, t-test and regression analysis. Correlation analyses were performed by Pearson correlation test. Results: obesity was observed in 31.7% of children and 23.5% of adults. SM was observed in 14.6% of young and 7.3% of adult patients. SM prevalence was higher in the obese group than the nonobese group (children and adults). There was no significant correlation between GC dose and BMI, sex, clinical form or treatment duration. Prevalence of family history of obesity, hypertension, dyslipidemia and cardiovascular disease was higher in the obese than in non-obese patients (children and adults). The BclI, A3669G and 4436InsA polymorphisms were found in 23.2%, 9.7% and 14.6% of the alleles in children, respectively and in 26.4%, 9.6% and 18.4% of the alleles in adults. The A3669G variant was associated to increased LDL-c levels in comparison with noncarriers in the young group. The BclI adult carriers presented higher BMI, abdominal circumference and systolic blood pressure in comparison with noncarriers. Statistically significant differences were not observed in the metabolic profile between carriers and non-carriers of the 4436InsA polymorphism (children and adults). Conclusion: in the present study, which analyzed the clinical and metabolic profile of 21-OHD patients, high obesity prevalence, independent of GC dose and treatment duration, was observed. Adverse metabolic profile was mainly associated with obesity and genetic predisposition, such as family history and NR3C1 polymorphisms

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-25 / O panorama atual do tratamento de pacientes com Anomalias da Diferenciação Sexual (ADS) apresenta o desafio de colocarmos frente a frente o saber do médico e o do paciente e/ou seus familiares — discursos diferentes — de tal forma que estes saberes possam ser escutados. O intuito geral deste trabalho foi o de identificar as angústias, dúvidas e ansiedades dos pacientes e seus pais, bem como da equipe médica que os assiste. O objetivo específico do trabalho foi fazer uma avaliação do que se passava nas entrelinhas do atendimento, para compreender o que o paciente e o familiar entendem ou não entendem sobre atendimento médico e vice-versa. Para isso, foram ouvidos sete médicos especialistas de cinco instituições do Sistema Único de Saúde (SUS), nove familiares e seis pacientes portadores de hiperplasia adrenal congênita (HAC) por deficiência de 21-hidroxilase. / The current scenario regarding treatment of patients with Anomalies of Sex Differentiation (ASD) brings the challenge to put face-to-face the medical knowledge and their patients and/or relatives acquaintance — distinct speeches — so that both these knowledges need to be heard. The general purpose of this work was to identify the anguishes, doubts, distress, and anxieties from patients and their parents, as well as from the medical team that attend them. The specific aim was to evaluate the scenario beyond the medical service in order to appreciate what patients and parents understand or do not understand within the medical attendance and vice-versa. Therefore, interviews were conducted to hear seven specialist physicians from five institutions among the “Sistema Único de Saúde” (SUS), nine parents and six patients bearing the 21-hydroxylase deficiency form of congenital adrenal hyperplasia (CAH). / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

A deficiência da 21-hidroxilase é uma doença genética comum, causada por mutações no gene CYP21A2, que codifica a enzima 21-hidroxilase (P450c21). A deficiência da 21-hidroxilase afeta a síntese de cortisol e aldosterona e promove acúmulo de precursores, que são desviados para a síntese de andrógenos. Observa-se três principais fenótipos: a forma clássica virilizante simples (VS), na qual as meninas nascem com virilização da genitália externa e ambos os sexos apresentam virilização pós-natal; a forma perdedora de sal (PS), na qual além da virilização, ambos os sexos apresentam crise de perda de sal no período neonatal; e a forma não clássica (NC), na qual os sintomas de hiperandrogenismo iniciam-se mais tardiamente, na infância, adolescência ou idade adulta. Os estudos in vitro das mutações do CYP21A2 demonstram que existe uma boa correlação do grau de comprometimento da atividade enzimática conferido pelo genótipo com o fenótipo. Entretanto, existem algumas divergências como: pacientes que apresentam quadro clínico e hormonal de forma não clássica, nos quais mutações não são identificadas em um ou em ambos os alelos do CYP21A2, e pacientes que apresentam o fenótipo mais leve do que o predito pelo genótipo. Essas divergências sugerem a presença de fatores moduladores do fenótipo na deficiência da 21-hidroxilase. A primeira hipótese foi de que houvesse mutações no gene P450 óxido-redutase (POR), que codifica uma flavoproteína que doa elétrons para as enzimas microssomais P450, inclusive a P450c21, passo fundamental para a atividade enzimática das mesmas. A segunda hipótese foi de que outras enzimas P450, que não a P450c21, tivessem a capacidade de realizar a 21-hidroxilação extra-adrenal da progesterona e 17OH-progesterona (17OHP), sendo então capazes de modular o fenótipo da perda de sal e/ou virilização. Os citocromos P450 hepáticos CYP2C19 e CYP3A4, responsáveis pelo metabolismo de drogas, são capazes de realizar 21-hidroxilação da progesterona, porém essa atividade nunca foi comparada com a atividade de 21-hidroxilação da P450c21, a fim de que se possa extrapolar a importância dessa atividade extra-adrenal in vivo. A casuística desse estudo constou de 11 pacientes com a forma NC e genótipo incompleto, e 6 pacientes com fenótipo discordante do genótipo (5 com genótipo predizendo forma PS e manifestando forma VS, e 1 com genótipo predizendo VS e apresentando forma NC). O gene POR foi sequenciado em todos 17 pacientes e 10/30 alelos não relacionados apresentavam o polimorfismo A503V. O estudo funcional foi realizado através da expressão em bactéria do P450c21, do POR selvagem (PORwt) e da variante do POR A503V, e de estudo enzimático in vitro comparando a 21-hidroxilação da P450c21 promovida pela PORwt e POR A503V. Essa comparação foi realizada através de cálculos dos parâmetros que avaliam cinética enzimática (Km, Vmax e Vmax/Km). Apesar da variante POR A503V diminuir significativamente a atividade da P450c17 in vitro, nosso estudo demonstrou que ela não altera a capacidade de 21-hidroxilase da P450c21. Portanto, não existem substituições no POR que justifiquem as discordâncias de fenótipo/genótipo na deficiência da 21-hidroxilase nesta casuística. Para avaliarmos o papel da 21-hidroxilação extra-adrenal, as enzimas P450c21, as enzimas P450 hepáticas CYP2C19 e CYP3A4 e o POR foram expressos em bactéria. A capacidade das enzimas P450c21, CYP2C19 e CYP3A4 de 21- hidroxilar progesterona e 17OHP foram avaliadas in vitro e medidas através dos mesmos parâmetros de cinética enzimática. Comparado com a P450c21, o Vmax/Km da 21-hidroxilação da progesterona pelos CYP2C19 e CYP3A4 foram 17% e 10%, respectivamente. Os citocromos hepáticos não apresentaram atividade de 21-hidroxilação da 17OHP. Considerando que uma atividade residual mínima de 21-hidroxilação da progesterona é satisfatória para produzir quantidades suficientes de aldosterona para se evitar a perda de sal, este estudo sugere que a atividade de 21-hidroxilação extra-adrenal do CYP2C19 e CYP3A4 é capaz de melhorar o fenótipo de perda de sal, mas não o da deficiência de glicocorticóide. O gene CYP2C19, ao contrário do CYP3A4, é extremamente polimórfico, e são descritos vários haplótipos com diferentes atividades enzimáticas, os quais explicam as diferenças no metabolismo de várias drogas utilizadas na prática clínica. O único polimorfismo ultra-metabolizador é o CYP2C19*17, representado por duas substituições na região promotora que aumentam a transcrição do gene em 2-4 vezes. Os indivíduos que apresentam o haplótipo ultra-metabolizador podem ter maior atividade de 21-hidroxilação extraadrenal da progesterona e, dessa forma, não apresentarem a crise de perda de sal. O gene CYP2C19 foi sequenciado nos cinco pacientes com genótipo de forma perdedora de sal e que não desidrataram como predito, e encontramos o haplótipo ultra-metabolizador em homozigose em 1/5 pacientes e em heterozigose em 1/5 pacientes. Heterozigose para o CYP2C19*17 também foi encontrada no grupo controle (indivíduos perdedores de sal com genótipo/fenótipo concordantes). Portanto, o haplótipo CYP2C19*17 em heterozigose é insuficiente para modular a perda de sal e, provavelmente, em homozigose pode evitar a perda de sal. Em conclusão, pela primeira vez descrevemos o efeito modulador de uma variante alélica dos citocromos hepáticos P450 melhorando o fenótipo da forma perdedora de sal; no entanto, os demais casos permanecem com indefinição do genótipo. Estes resultados sugerem que não apenas uma única enzima, mas múltiplas enzimas extra-adrenais estão possivelmente envolvidas na modulação do fenótipo da deficiência da 21-hidroxilase. / Adrenal 21-hydroxylase deficiency is a common genetic disorder, caused by mutations in the CYP21A2 gene, which encodes the 21-hydroxylase P450c21. The 21-hydroxylase deficiency disrupts cortisol and aldosterone biosynthesis and leads to accumulation of androgen precursors. There are 3 main phenotypes: the simple virilizing (SV) form, in which girls present with virilized external genitalia at birth and both sexes present with precocious pseudopuberty; the salt wasting (SW) form, characterized by additional salt-wasting crisis in the neonatal period in both sexes; and the nonclassic (NC) form, in which the hyperandrogenic signs occur later in life, during childhood, adolescence or adulthood. In vitro studies show a good correlation between the degree of enzymatic impairment determined by genotype and phenotype. However, there are some discrepancies as: patients with clinical and hormonal profiles of nonclassic form in whom mutations are not found in one or both alleles, and patients with milder phenotype than the ones predicted by genotyping. These discrepancies suggest the existence of modulatory factors in 21- hydroxylase deficiency phenotype. The first hypothesis was that there were mutations in P450 oxidoreductase (POR), a gene which encodes a flavoprotein that donates electrons for all microsomal P450s, including P450c21, an essential step for P450s activity. The second hypothesis was that other enzymes that not P450c21 could perform extra-adrenal 21-hydroxylation of progesterone and 17OHprogesterone (17OHP), modulating salt balance and virilization. Hepatic drugmetabolizing P450 enzymes CYP2C19 and CYP3A4 can 21-hydroxylate progesterone; however, this activity was never compared to 21-hydroxylation performed by P450c21, in order to determine the importance of this extra-adrenal activity in vivo. The present cohort consisted of 11 patients with nonclassic form and incomplete genotype and 6 patients with genotype/phenotype discrepancies (genotype-predicted SW form and manifested SV form, n=5; genotyped-predicted SV form and manifested NC form, n=1). The POR gene was sequenced in these 17 patients, and 10/30 alleles presented the polymorphism A503V. P450c21, PORwt and POR A503V were expressed in bacteria, assayed in vitro, and the kinetics parameters Km, Vmax and Vmax/Km were calculated. Although POR A503V variant decreases the activity of P450c17, our study showed that it does not alter the 21-hydroxylation by P450c21. Therefore, there are no POR variants in this cohort that could explain discrepancies between genotype and phenotype in 21- hydroxylase deficiency. To evaluate the hypothesis of extra-adrenal 21- hydroxylation, P450c21, CYP2C19, CYP3A4, and POR were expressed in bacteria, assayed in vitro, and kinetic parameters assessed. Compared to P450c21, the Vmax/Km of 21-hydroxylation of progesterone by CYP2C19 and CYP3A4 was 17% and 10%, respectively. Neither CYP2C19 nor CYP3A4 were able to 21-hydroxylate 17OHP. Considering that little 21-hydroxylation activity is enough to produce sufficient amount of aldosterone to avoid the dehydration, this study suggests that extra-adrenal 21-hydroxylation by CYP2C19 and CYP3A4 may be able to ameliorate the mineralocorticoid, but not the glucocorticoid deficiency. CYP2C19 is very polymorphic, and some haplotypes can modify enzymatic activity. For example, the unique ultrametabolizer allele CYP2C19*17 has two polymorphisms in the promoter region that increase gene transcription in 2-4 times. Thus, patients harboring the CYP2C19 ultra-metabolizer allele could present an increased extraadrenal 21-hydroxylation of progesterone, and hence be able to avoid salt wasting crisis. CYP2C19 gene was sequenced in the 5 patients who did not present salt wasting crisis as expected, and 1/5 patients was homozygous and 1/5 patients was heterozygous for the CYP2C19*17 allele. Heterozygosity was also present in the control group (patients with salt wasting form and genotype/phenotype concordance). Therefore, heterozygosity for CYP2C19*17 seems to be insufficient to modulate salt balance but homozygosity might be able to avoid salt wasting crisis. In conclusion, we described for the first time the modulatory effect of an allelic variant of an extra-adrenal P450 enzyme ameliorating the salt wasting phenotype in a patient with 21-hydroxylase deficiency. Taken together with the remaining undefined genotypes, these results suggest that multiple extra-adrenal enzymes, rather than a single one, modulate the phenotypic expression of defects in 21-hydroxylase.

A deficiência da 21-hidroxilase é uma freqüente doença autossômica recessiva caracterizada por manifestações hiperandrogênicas, que se iniciam na infância, puberdade ou vida adulta. Observa-se existência de forte correlação do comprometimento da atividade enzimática conferido pelo genótipo com a forma clínica e com as concentrações basais e pós-estímulo da 17OH-progesterona. Entretanto, não se observa a mesma correlação com a intensidade, idade de início das manifestações e com as concentrações séricas de testosterona. Sugere-se que variações individuais na sensibilidade periférica aos andrógenos ou no metabolismo da testosterona poderiam estar implicadas na variabilidade fenotípica desta doença. Porém, os possíveis mecanismos nunca foram estudados na literatura. Os andrógenos têm sua ação mediada pelo receptor de andrógenos (AR), cujo gene apresenta um trato polimórfico de repetições CAG, o qual modula sua atividade de transativação. Em tecidos periféricos a ação androgênica pode ser ainda potencializada pela enzima 5 alfa-redutase, que transforma testosterona em dihidrotestosterona. O seu gene codificador (SRD5A2) possui vários polimorfismos que alteraram esta atividade de biotransformação nos tecidos periféricos. No clearance da testosterona, os citocromos hepáticos P4503a4, P4503a5 p4503a7 e P4502c19 são os principais envolvidos. Além disso, outro citocromo, o P450c17 representa uma enzima chave na via de produção de andrógenos. Para os citocromos P450 tipo 2, tanto da via de clearance como de síntese dos andrógenos, é necessário ainda a interação com o P450 óxido-redutase para realizar suas reações de hidroxilação. São descritos polimorfismos em todos os genes acima referidos, que alteram sua expressão ou a eficiência catalítica e, consequentemente, tem sido envolvidos na etiologia de doenças andrógeno-dependentes. Consideramos que alterações nos genes codificadores das proteínas relacionadas ao metabolismo e/ou ação periférica dos andrógenos possam atuar na modulação do fenótipo da forma não clássica. Objetivos: Correlacionar o nCAG do gene AR e os polimorfismos nos genes CYP3A5, CYP3A7, CYP3A4, CYP2C19 e CYP17A1, POR e SRD5A2 com a idade de aparecimento dos sintomas, score de Ferriman do hirsutismo ao diagnóstico, presença de virilização, com as concentrações séricas basais de testosterona, bem como com a ausência ou presença de sintomas. Casuística: Selecionamos 122 pacientes com diagnóstico de forma não clássica confirmado por 17OH-progesterona basal ou pós-estímulo com ACTH 10 ng/mL. Todos os pacientes tiveram o diagnóstico molecular, ou seja, mutações identificadas nos dois alelos do gene CYP21A2. As pacientes foram divididas de acordo com o comprometimento da atividade da 21-OH predito pelo genótipo em grupos A/C (grave) e C/C (moderado). As pacientes também foram divididas em grupos pediátrico e adulto, início das manifestações antes e após os 12 anos, respectivamente. Metodologia: O DNA foi extraído de leucócitos periféricos. As regiões de repetições CAG foram amplificadas por PCR e os produtos submetidos à eletroforese capilar e análise pelo software GeneScan. Amostras de DNA das pacientes heterozigotas para o número de repetições CAG foram digeridas com a enzima Hpa II e os produtos submetidos à amplificação da região CAG para se determinar o padrão de inativação do cromossomo X. Os genes CYP3A5, CYP3A4, CYP3A7, CYP17A1, CYP2C19, POR e SRD5A2 foram amplificados por PCR e submetidos à reação de seqüenciamento ou à reação de digestão enzimática para rastreamento das variantes alélicas. Os resultados foram comparados com as respectivas seqüências selvagens depositadas no GeneBank. Na análise estatística foram empregados os testes t de Student, ANOVA, Wilcoxon rank-sun, Kruskall Wallis rank e regressão linear. Resultados: Observamos uma frequência significativamente menor de alelos longos (> 26 repetições) do trato CAG do AR no grupo pediátrico em relação ao de adultos com genótipo 21-OH do grupo C/C (p=0,01). Adicionalmente, a média ponderada do trato CAG foi significativamente menor nas pacientes com clitoromegalia (19,1 ± 2,7) em comparação com a de pacientes sem virilização (21,6 ± 2,5), correlação que independeu do genótipo da 21-OH. A mediana das concentrações séricas de testosterona foi significativamente maior nas carreadoras da variante CYP17A1*A2 (145,7 ng/dL, 126-153) em relação às carreadoras da variante selvagem (57 ng/dL, 36-87) com genótipo 21-OH do grupo A/C. As demais variantes não se correlacionaram com os fenótipos clínico e hormonal. Conclusão: Observamos que o trato CAG apresentou efeito na modulação do fenótipo de virilização de mulheres com forma não clássica. Além disso, o trato CAG pode ter contribuído no período de início das manifestações, uma vez que o grupo pediátrico com genótipo C/C teve freqüência menor de alelos longos em relação às adultas. Dentre as variantes alélicas pesquisadas, que alteram a síntese e/ou metabolismo dos andrógenos, identificamos associação do alelo CYP17A1*A2 com concentrações maiores de testosterona. Embora tenhamos avaliado uma casuística expressiva para esta patologia, para as demais correlações com resultados negativos, não podemos afastar um efeito do tamanho da amostra. / Introduction: The 21-hydroxylase deficiency is a common autosomal recessive disease characterized by clinical hyperandrogenism, which could begin at childhood, puberty or adulthood. There is a strong correlation among impairment of enzymatic activity conferred by genotypes, clinical forms, basal and post-stimulation 17OH-progesterone (17-OHP) levels. However, we did not observe the same correlation with the intensity, age at onset of manifestations and basal testosterone levels. It is suggested that individual variations in the androgen peripheral sensitivity and/or metabolism could be implicated in the phenotypic variability of this disease. However, potential mechanisms have never been studied before. The androgen action is mediated by the androgen receptor (AR), whose gene has a polymorphic CAG repeat that modulates its transactivation activity. In the peripheral tissues, the androgen action is modified by the 5 alpha-reductase type 2 activity, which converts testosterone into a potent androgen, dihydrotestosterone. Its coding gene (SRD5A2) carries several polymorphisms altering its catalytic activity in the peripheral tissues. Regarding the testosterone clearance, hepatic cytochromes P4503a4, P4503a5 p4503a7 P4502c19 are the most important. In addition, another cytochrome, P450c17, is a key enzyme in the androgen production pathway. For the cytochrome P450 type 2 activities, involved in the androgen clearance and/or synthesis, an interaction with the P450 oxidoreductase is still necessary. Polymorphisms are described in all the aforementioned genes, which change their expression and/or catalytic efficiencies; consequently, they have been implicated in the etiology of androgen-dependent diseases. We supposed that changes in the coding genes for the aforesaid proteins could act in modulating the nonclassical phenotype. Objectives: To compare the nCAG of AR gene and polymorphisms of CYP3A5, CYP3A7, CYP3A4, CYP2C19, and CYP17A1, SRD5A2 and POR genes with the age of onset of symptoms, Ferriman score of hirsutism at diagnosis, presence of virilization, basal testosterone levels, as well as with the absence or the presence of symptoms. Patients: We selected 122 patients with basal or post-ACTH 17-OHP 10 ng/mL. All patients had confirmed nonclassical molecular diagnoses. Patients were divided according to the impairment of 21-OH activity predicted by genotype groups into A/C (severe) and C/C (moderate). Patients were also classified according to the onset of manifestations into pediatric and adult groups, younger than or older than 12 years, respectively. Methods: DNA was extracted from peripheral leukocytes. CAG repeat regions were PCR amplified, products submitted to capillary electrophoresis and analyzed by GeneScan software. DNA samples from CAG heterozygous patients were digested with the Hpa II enzyme and also submitted to PCR, in order to determine X-chromosome inactivation pattern. The CYP3A5, CYP3A4, CYP3A7, CYP17A1, CYP2C19, POR and SRD5A2 genes were PCR amplified and submitted to sequencing or enzymatic assays to screen the allelic variants. The results were compared with their wild sequences in the GenBank. Statistical comparisons employed Student\'s t tests, ANOVA, Wilcoxon rank-sun, Kruskal Wallis rank and linear regression. Results: We observed a significantly lower frequency of longer CAG alleles (> 26 repeats) of AR in the pediatric group compared to the adults carrying the 21-OH genotype from group C/C (p = 0.01). Additionally, the weighted biallelic mean of the CAG tract was considerably lower in patients with clitoromegaly (19.1 ± 2.7) in comparison to patients without it (21.6 ± 2.5), a correlation that was independent of the 21-OH genotype severity. The median of testosterone levels was significantly higher in the CYP17A1*A2 carriers (145.7 ng/dL, 126-153) compared to the ones carrying the wild allele (57 ng/dL, 36-87), from the group A/C of 21-OH genotype. The other variants did not show a correlation with clinical and hormonal phenotypes. Conclusions: We observed that the CAG tract was effective in modulating the phenotype of virilization in nonclassical women as well as influenced the period of onset of manifestations of patients carrying moderate CYP21A2 genotype. Considering the remaining allelic variants, which alter the androgen synthesis or metabolism, we identified the association of CYP17A1*A2 alleles with higher testosterone levels. Although we evaluated a significant number of patients with 21-OHD, we cannot rule out a sample size effect.

Introdução: A deficiência da 21-hidroxilase (21-OHD) é um frequente erro herdado do metabolismo que resulta no comprometimento da síntese do cortisol e/ou aldosterona e aumento da produção de andrógenos. A doença é caracterizada por uma diversidade fenotípica, variando desde virilização pré-natal da genitália externa de fetos femininos e pós-natal em ambos os sexos, com ou sem perda de sal, até quadros assintomáticos. Em seu tratamento é necessária reposição com glicocorticoide para se evitar a insuficiência adrenocortical e os sinais de virilização. Um fino ajuste na dose diária do glicocorticoide é essencial para se evitar sub ou supertratamento, com o objetivo de preservar o potencial de estatura final e fertilidade. Entretanto, tem sido observada maior frequência de obesidade e outras comorbidades metabólicas nestes pacientes; porém, a prevalência destas complicações ainda não é conhecida, bem como se estariam associadas à exposição ao glicocorticoide e/ou com fatores genéticos. Objetivos: avaliar a frequência de obesidade e de síndrome metabólica (SM) em pacientes com 21OHD; caracterizar a distribuição alélica dos polimorfismos dos genes do receptor de glicocorticoide (NR3C1) e da enzima 11beta-hidroxiesteróide desidrogenase tipo I (HSD11B1), e correlacionar a distribuição destes polimorfismos com a presença das complicações metabólicas. Métodos: Foram selecionados 109 pacientes (60 PS/49 VS), sendo 41 crianças e adolescentes (idade média 11,4 ± 3,9 anos) e 68 adultos (idade média 28,4 ± 9 anos) em tratamento com glicocorticoide e com adequado controle hormonal. Pacientes com a forma PS também receberam fludrocortisona. Adequado controle foi caracterizado por concentração normal de atividade plasmática de renina e de andrógenos de acordo com o sexo e idade nos últimos 2 anos. A obesidade nos adultos foi definida pelo IMC >= 30 kg/m² e em crianças e adolescentes pelo IMC acima do percentil 95. Síndrome metabólica foi definida segundo o critério do National Cholesterol Education Program em adultos e crianças. História familiar de hipertensão arterial, diabetes, dislipidemia, obesidade e/ou doença cardiovascular também foi avaliada. Foram mensuradas glicemia, lipoproteínas, triglicérides, colesterol total e insulina. Os alelos BclI, A3669G, ER22/23EK e N363S do gene NR3C1 e o alelo 4436InsA do gene HSD11B1 foram genotipados e as análises de associação com os fenótipos foram realizadas por meio dos testes Chi-quadrado, t-studant e análise de regressão. As análises de correlação foram feitas utilizando o teste de correlação de Pearson. Resultados: Obesidade foi observada em 31,7% das crianças e 23,5% dos adultos. Síndrome metabólica foi observada em 14,6% das crianças e 7,3% dos adultos. A prevalência dos componentes da SM foi maior no grupo dos obesos quando comparada a de pacientes não obesos (crianças e adultos). Não houve correlação significante entre o IMC, sexo, forma clínica da 21-OHD, duração da terapia e dose de GC. História familiar positiva para obesidade, hipertensão, dislipidemia e doença cardiovascular foi mais frequente nos pacientes obesos quando comparada a de pacientes não obesos, em adultos e crianças. Os polimorfismos BclI, A3669G e 4436InsA foram identificados em 23,2%, 9,7% e 14,6% dos alelos das crianças, respectivamente, e nos adultos em 26,4%, 9,6% e 18,4% dos alelos, respectivamente. A variante A3669G foi associada à maiores concentrações de LDL-c em crianças quando comparada aos carreadores do alelo selvagem. Os pacientes adultos carreadores do polimorfismo BclI apresentaram maior IMC, circunferência abdominal e PAS quando comparados aos carreadores do alelo selvagem. Não observamos diferenças estatisticamente significantes no perfil metabólico entre pacientes carreadores e não carreadores do polimorfismo 4436InsA (adultos e crianças). Conclusão: observamos que pacientes 21-OHD possuem maior prevalência de obesidade, e o grupo pediátrico maior prevalência de SM em relação à população de referência, sendo ambas independentes da dose de glicocorticoide e do tempo do tratamento. A presença de perfil metabólico adverso esteve associada à obesidade e à predisposição genética, tais como história familiar e variantes genéticas do receptor de glicocorticoide / Introduction: Congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency (21OHD) is a common autosomal recessive disorder that leads to decreased glucocorticoid secretion, with or without mineralocorticoid deficiency, and increased androgen production. The disease is characterized by phenotypic variability, including a severe form with prenatal virilization of the external genitalia in female fetuses and postnatal virilization in both sexes, with or without salt loss. Current therapy aims to provide adequate glucocorticoid (GC) replacement and to suppress the abnormal androgen secretion; mineralocorticoid replacement aims to control the renal salt balance to avoid adrenal crisis. Nevertheless, these therapeutic goals are difficult to achieve in practice due to the complexity of replicating the physiologic cortisol circadian rhythm. Increased prevalence of obesity, insulin resistance, hypertension and adverse lipid profile have been observed among CAH patients under GC therapy; however, the extent of its prevalence and also whether it is associated with the GC dose or with genetic factors are not known. Objectives: to evaluate the obesity and metabolic syndrome (SM) frequencies in 21-OHD patients; to characterize the allelic distribution of the NR3C1 and HSD11B1 polymorphisms, and to correlate with the metabolic profile. Methods: One hundred and nine patients (60SW/49SV) were selected, 41 being children and adolescents (mean age 11.4 ± 3.9 yrs) and 68 adults (mean age 28.4 ± 9 yrs) all of whom received GC treatment and had adequate hormonal control. SW patients also received fludrocortisone. Adequate hormonal control was characterized by normal plasmatic rennin activity and androgen levels according to age and sex for at least two years. Blood fasting was used to obtain glucose, lipoproteins, triglycerides, total cholesterol and insulin levels. Obesity in the adult group was defined by BMI >= 30 kg/m², and in the young group by BMI > 95th percentile. Metabolic syndrome was defined by the NCEP ATPIII criteria. Family history of the hypertension, diabetes, dyslipidemia, obesity and/or cardiovascular disease was also evaluated. The BclI, A3669G, ER22/23EK and N363S alleles of the NR3C1 gene and 4436InsA of the HSD11B1 gene were genotyped and association analyses with phenotype were carried out with Chi-square, t-test and regression analysis. Correlation analyses were performed by Pearson correlation test. Results: obesity was observed in 31.7% of children and 23.5% of adults. SM was observed in 14.6% of young and 7.3% of adult patients. SM prevalence was higher in the obese group than the nonobese group (children and adults). There was no significant correlation between GC dose and BMI, sex, clinical form or treatment duration. Prevalence of family history of obesity, hypertension, dyslipidemia and cardiovascular disease was higher in the obese than in non-obese patients (children and adults). The BclI, A3669G and 4436InsA polymorphisms were found in 23.2%, 9.7% and 14.6% of the alleles in children, respectively and in 26.4%, 9.6% and 18.4% of the alleles in adults. The A3669G variant was associated to increased LDL-c levels in comparison with noncarriers in the young group. The BclI adult carriers presented higher BMI, abdominal circumference and systolic blood pressure in comparison with noncarriers. Statistically significant differences were not observed in the metabolic profile between carriers and non-carriers of the 4436InsA polymorphism (children and adults). Conclusion: in the present study, which analyzed the clinical and metabolic profile of 21-OHD patients, high obesity prevalence, independent of GC dose and treatment duration, was observed. Adverse metabolic profile was mainly associated with obesity and genetic predisposition, such as family history and NR3C1 polymorphisms

Introdução: A Hiperplasia Adrenal Congênita por deficiência da 21-hidroxilase (HAC) é uma doença com mortalidade neonatal elevada sendo elegível para programas públicos de Triagem Neonatal (TN). A HAC é causada por mutações no gene CYP21A2, as quais acarretam diferentes comprometimentos da atividade enzimática e resultam em espectro amplo de manifestações clínicas. Apesar da eficiência da TN para diagnosticar os casos graves, a taxa elevada de resultados falso-positivos (RFP), principalmente relacionados à prematuridade, é um dos maiores problemas. Porém, resultados falso-negativos também podem ocorrer em coletas antes de 24 horas de vida. No Brasil, a coleta da amostra neonatal difere entre os municípios, podendo ser no terceiro dia de vida como após. Objetivo: Avaliar se os valores da 17OH-progesterona neonatal (N17OHP) das coletas no terceiro dia de vida diferem significativamente das coletas a partir do quarto dia. Determinar qual percentil (99,5 ou 99,8) pode ser utilizado como valor de corte para a N17OHP, de acordo com o peso ao nascimento e tempo de vida na coleta, a fim de que proporcione taxa menor de RFP. Métodos: Foi avaliada, retrospectivamente, a N17OHP de 271.810 recém-nascidos (Rns) de acordo com o tempo de vida na coleta (G1: 48 - = 72h) e peso ao nascimento (P1: <= 1.500g, P2: 1.501-2.000g, P3: 2.001-2.500g e P4: >= 2.500g), pelo método imunofluorimétrico. Testes com resultados alterados foram confirmados no soro por Espectrometria de Massas em Tandem - LC-MS/MS. Rns afetados e/ou assintomáticos e com valores persistentemente elevados de 17OHP sérica foram submetidos ao estudo molécular, sequenciamento do gene CYP21A2. Resultados: os valores da N17OHP no grupo G1 foram significativamente menores do que em G2 em todos os grupos de peso (p < 0.001). A taxa de RFP em G1 e G2 foi de 0,2% para o percentil 99,8 e de 0,5% para o percentil 99,5 em ambos os grupos. O percentil 99,8 da N17OHP foi o melhor valor de corte para distinguir os Rns não afetados dos afetados, cujos valores são: G1 (P1: 120; P2: 71; P3: 39 e P4: 20 ng /mL) e em G2 (P1: 173; P2: 90; P3: 66 e P4: 25 ng/mL). Vinte e seis Rns do grupo G1 apresentaram a forma perdedora de sal (PS) (13H e 13M), nestes a N17OHP variou de 31 a 524 ng/mL e vinte Rns no grupo G2 (8H e 12M), nestes a N17OHP variou de 53 a 736 ng/mL. Para ambos os grupos foram encontrados três Rns com a forma virilizante simples (1H e 2M) e os valores da N17OHP variaram de 36 a 51 ng/mL. Resultados falso-negativos não foram relatados. O valor preditivo positivo (VPP) no teste do papel filtro foi de 5,6% e 14,1% nos grupos G1 e G2, respectivamente, ao se utilizar o percentil 99,8, e de 2,3% e 7% nos grupos G1 e G2 ao se utilizar o percentil 99,5. Dentre os casos com TN alterada (RFP), 29 deles também apresentaram 17OHP sérica elevada quando dosada por LC-MS/MS. Os casos assintomáticos foram acompanhados até normalização da 17OHP sérica e/ou submetidos ao estudo molecular, que identificou dois Rns com genótipo que prediz a forma não clássica. Conclusão: a melhor estratégia para otimização do diagnóstico da HAC na triagem neonatal é se padronizar valores de corte da N17OHP em dois grupos de acordo com o tempo de vida na coleta (antes e depois de 72 horas), subdivididos em quatro grupos de peso. A utilização dos valores de corte do percentil 99,8 se mantém eficaz no diagnóstico da HAC-21OH na triagem neonatal, reduzindo de forma significativa a taxa de RFP, sem perda do diagnóstico da forma PS / Introduction: Congenital Adrenal Hyperplasia (CAH) due to 21-hydroxylase is disorder with high mortality rate, being eligible for Public Programs of Newborn Screening (NBS). It is caused by mutations in the CYP21A2 gene leading to different impairments of enzyme activity and consequently to a spectrum of clinical manifestations. Despite the efficacy of NBS in diagnosing the severe clinical forms, the main concern is the high rate of false-positive results (FPR), mainly related to prematurity. False-negative results can also occur due to precocious sample collections, especially before 24 hs of life. Neonatal samples are collected at different times across our country, at third day of life or after. Objective: To determine if the values of neonatal 17OH-progesterone (N17OHP) collected on the third day of life differ significantly to the ones collected after the fourth day. To evaluate the best percentile of N17OHP values, according to birth-weight and age at the sample collection, to be used as a cut-off in NBS, in order to result in lower rate of FPR. Methods: N17OHP of 271,810 newborns (NB) according to sample collection time (G1: 48 - = 72 hs) and birth-weight (P1: <= 1,500g, P2: 1,501-2,000g, P3: 2,001-2,500 and P4: >2,500g) were retrospectively evaluated. N17OHP was measured by immunofluorimetric assay. N17OHP tests with altered values were confirmed through serum 17OHP by Tandem Mass Spectrometry - LC-MS/MS. Affected newborns (NB) and those asymptomatic with persistently increased serum 17OHP levels were submitted to molecular analysis, entire CYP21A2 gene sequencing. Results: N17OHP values of G1 on the third day of life were significantly lower than those of G2, in all birth-weight groups (p < 0.001). The FPR rate in G1 and G2 was 0.2% using the 99.8th and 0.5% in G1 and G2 using the 99.5th. The 99.8th percentile of N17OHP values was the best cut-off for distinguishing unaffected from affected NBs: G1 (P1: 120 ng/mL; P2: 71; P3: 39 and P4: 20 ng/mL) and G2 (P1: 173 ng/mL; P2: 90; P3: 66 and P4: 25 ng/mL). Twenty six (13M and 13F) NB were diagnosed with the salt wasting (SW) form, their N17OHP values ranged from 31 to 524 ng/mL. Twenty (8M, 12F) NB were diagnosed with the SW form in G2 group, N17OHP values ranged from 53 to 736 ng/mL. Three NB were diagnosed with the simple virilizing form (1M and 2F) in G1 and G2, their N17OHP values ranged from 36 to 51 ng/mL. False-negative results were not reported. The positive predictive value (PPV) of an altered neonatal test using the 99.8 percentile was 5.6% and 14.1% in G1 and G2, respectively, and using the percentile 99.5 was 2.3% and 7% in G1 and G2, respectively. Among cases with abnormal N17OHP result (RFP), 29 of them still presented with increased serum 17OHP levels through LC-MS/MS. Asymptomatic cases were followed up until normalization of serum 17OHP and/or submitted to molecular analysis, which identified two Rns with genotype that predicts the nonclassical form. Conclusions: the best strategy to optimize the CAH-NBS is to adjust N17OHP levels into two groups according to age at sample collection (before and after 72 hs), subdivided into four birth-weight groups. The use of N17OHP values according to the 99.8th remains effective to perform the CAH diagnosis CAH and significantly reduces the RFP rate without loss of diagnosis of the severe clinical forms

Hiperplasia congênita de suprarrenal (CAH) compreende um grupo de transtornos hereditários decorrentes de erros inatos do metabolismo dos esteróides adrenais. O aumento das dimensões das glândulas suprarrenais é um marco morfológico na CAH que pode ser avaliado por métodos de imagem com signifitiva correlação com o controle hormonal dos pacientes. Porém, técnicas de imagem que forneçam informações qualitativas e quantitativas relativas à citoarquitetura das glândulas ainda não foram estabelecidas neste contexto. A difusão por ressonância magnética (DWI) é uma técnica que pode fornecer informações quantitativas dos tecidos através do valor do coeficiente de difusão aparente (ADC). O papel do ADC na avaliação de lesões tumorais adrenais já foi estudado, no entanto, o valor do ADC das glândulas suprarrenais normais ainda não foi descrito. O objetivo geral desta tese foi investigar a utilidade dos métodos de imagem na avaliação da CAH. Os objetivos específicos foram apresentar uma revisão dos métodos por imagem já estabelecidos para avaliação da CAH, validar o cálculo do ADC da glândula suprarrenal e avaliar se o ADC e as dimensões das glândulas suprarrenais poderiam auxiliar no manejo de pacientes com CAH, correlacionando-os com controle hormonal. Esta tese é baseada em artigos, nos quais estão mostrados a metodologia, resultados e discussões relativos a cada uma das etapas. O primeiro artigo, The role of imaging in congenital adrenal hyperplasia, trata de uma revisão sistemática de imagem em CAH, com ênfase em genitografia, ultrassonografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética (MRI). O segundo artigo, Apparent Diffusion Coefficient (ADC) of the normal adrenal glands: premilinary results, teve como principal objetivo validar o método de medida do ADC das glândulas suprarrenais. No terceiro artigo, Quantitative magnetic resonance imaging in the evaluation of adrenal glands in children and young adults with congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency, foram estudados os parâmetros quantitativos por MRI (ADC, volume e medidas lineares) das glândulas suprarrenais que poderiam estar relacionados ao controle hormonal dos pacientes com CAH. Medir o ADC das suprarrenais normais é factível e reprodutível. Em indivíduos saudáveis após a adrenarca o ADC é significativamente menor. Todavia, o ADC não foi capaz de diferenciar indivíduos controles de pacientes com CAH, assim como não apresentou correlação com o status hormonal dos pacientes. O volume e as medidas lineares das glândulas adrenais foram os melhores parâmetros quantitativos por MRI para diferenciar pacientes de indivíduos controles, com correlação positiva com o status hormonal recente dos pacientes com CAH. As dimensões das glândulas suprarrenais avaliadas por MRI podem ser utilizadas como ferramenta auxiliar no acompanhamento dos pacientes e mostrar rapidamente os efeitos da exposição a altos níveis de hormônio adrenocorticotrópico. Apesar de ocorrerem modificações celulares na CAH e de ter sido mostrado neste estudo que em pacientes sem doença hormonal conhecida o ADC é mais baixo após a adrenarca, estas alterações celulares que ocorrem na CAH não foram detectadas pelas medidas de ADC. / Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is an autossomic recessive disorder caused by impaired steroidogenesis. A morphological hallmark in CAH is enlarged adrenal glands. Imaging studies have addressed mainly morphological aspects and dimensions of the adrenal glands, which correlate to the patients hormonal statuses. However, no imaging technique was used to evaluate changes in the adrenal glands at a cellular level in these patients. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWI) is a magnetic resonance imaging (MRI) technique with the ability to provide quantitative information about intracellular and extracellular space, given by the apparent diffusion coefficient (ADC) values. The role of ADC in evaluation of adrenal lesions has already been studied. However, ADC of the normal adrenals has not yet been described. The main purposes of this study were: to investigate the role of imaging in CAH, to validate the method of calculating ADC values of the normal adrenal glands and to assess hormonal status in patients with CAH and its correlation to quantitative MRI. This is an article-based thesis divided in three articles. The first article, The role of imaging in congenital adrenal hyperplasia, is a systematic review of imaging in congenital adrenal hyperplasia, with emphasis on genitography, ultrasonography, computed tomography and MRI. The article Apparent diffusion coefficient (ADC) of the normal adrenal glands: premilinary results aimed to validate the method of measuring ADC of the adrenal glands. The study of quantitative parameters (ADC, volume and linear measurements) of the adrenals evaluated by MRI that correlate with hormonal status in patients with CAH is described in the third article, Quantitative magnetic resonance imaging in evaluation of the adrenal glands in children and young adults with congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Measuring ADC of the normal adrenal glands is feasible and reproducible. In healthy subjects, ADC values were significantly lower after adrenarche. However, neither a difference between ADC values of controls and patients, nor correlations with patients hormonal statuses were found. Volume and linear measurements of the adrenal glands were the best parameter to differentiate patients from controls. Moreover, a positive correlation was found between short-term hormonal control status and adrenal size. Adrenal size assessed by MRI might be a useful tool in the follow-up of patients with CAH. Although adrenal cell structure modifications in patients with CAH have been described, they were not detectable by DWI.