A pubarca precoce (PP) é definida como o desenvolvimento de pêlos pubianos antes dos 8 anos de idade em meninas e 9 anos de idade em meninos. Embora a PP não interfira diretamente com os eventos da puberdade, algumas evidências sugerem que estas meninas tenham maior risco para desenvolver, mais tarde, a Síndrome dos Ovários Policísticos (PCOS). A 17ß-hidroxiesteróide desidrogenase tipo 5 (17ßHSD5) é a principal responsável pela conversão de androstenediona em testosterona. Variações no gene que codifica para essa enzima, em especial os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), podem estar relacionados com hiperandrogenismo e PCOS. A vitamina D, além dos efeitos sobre metabolismo ósseo, parece modular outras ações extra-esqueléticas, incluindo secreção e sensibilidade tecidual à insulina. A Vitamina D vem sendo associada com resistência insulínica e variantes do gene do receptor da vitamina D (VDR), vem sendo estudadas em populações de risco como no diabetes. No entanto, pouco se sabe sobre o envolvimento destes polimorfismos na PP. Os objetivos do presente trabalho foram: Avaliar os níveis de 25-hidroxivitamina D; determinar a frequência dos polimorfismos FokI, BsmI, ApaI e TaqI do gene do VDR e do SNP-71AG do gene da 17ßHSD5; verificar se existe associação entre esses polimorfismos com variáveis antropométricas, metabólicas e hormonais em uma amostra de pacientes com PP e controles do sul do Brasil. Foram arroladas 36 meninas com PP e 197 controles saudáveis. As genotipagens foram realizadas por PCR em tempo real para os SNPs -71AG, BsmI e FokI e por PCR-RFLP para os SNPs ApaI e TaqI. O SNP -71 AG do gene da 17ßHSD5 apresentou distribuição genotípica de 52,4% AA, 39,1% AG e 8,6% GG, sendo a frequência dos alelos A:G de 0,72:0,28. Analisando os dois grupos, verificamos uma maior freqüência do alelo variante (G) no grupo de meninas com PP quando comparadas aos controles (0,37 e 0,26, respectivamente), no entanto sem diferença estatística (p=0,054); não foram verificadas associações do polimorfismo com os dados clínicos e hormonais. As meninas com PP apresentaram níveis séricos de 25(OH)D inferiores aos das meninas controles (18,08±8,32 versus 21,27±7,03; p=0,032). Na análise dos polimorfismos, observou-se que o genótipo polimórfico GG do SNP ApaI TG, apresentou uma frequência maior em PP (30,6%) do que nas controles (16,2%) (Odds Ratio: 2,269; 95% Intervalo de Confiança: 1,015 – 5,076; p=0,042). Este genótipo foi também associado com níveis mais baixos de estradiol (35,30 (14,80 – 50,48) versus 12,22 (6,49 – 23,69); p=0,030) e testosterona total (0,52 (0,39 – 0,84) versus 0,20 (0,11 – 0,47); p=0,009) nas meninas com PP, mas não foi associado com os níveis de 25(OH)D. Por outro lado, verificou-se associação entre a presença dos polimorfismos TaqI TC (genótipo TC+CC) e BsmI GA (genótipo GA+AA) e níveis séricos de 25(OH)D mais elevados no grupo de meninas saudáveis (19,86±7,16 versus 22,55±6,69, p=0,007; 19,53±6,94 versus 22,88±6,76, p=0,001, respectivamente). Em conclusão, os dados deste estudo indicam que: 1) houve maior freqüência do alelo variante G SNP -71 AG do gene da 17βHSD5, com uma associação limítrofe desse alelo com o diagnóstico clínico de PP; 2) o polimorfismo ApaI TG associou-se com PP e parece estar modulando os processos esteroidogênicos nas meninas com PP; 3) houve uma interação entre os polimorfismos TaqI TC e BsmI GA e concentrações circulantes de vitamina D em meninas do sul do Brasil. / Precocious pubarche (PP) is usually defined as the development of pubic hair before the age of 8 in girls and age of 9 in boys. Although the PP does not interfere directly in puberty events, some evidence suggests that these girls have higher risk for the development of Polycystic Ovary Syndrome (PCOS) at later ages. The Type 5 17β-Hydroxysteroid Dehydrogenase (17ßHSD5) is the principal responsible for the conversion of androstenedione to testosterone. Variations in the gene encoding for this enzyme, especially Single Nucleotide polymorphisms (SNPs), may be related with hyperandrogenism, and PCOS. Besides the effects on bone metabolism, vitamin D appears to modulate other extra-skeletal actions, including secretions and tissue sensitivity to insulin. Vitamin D has been associated with insulin resistance and variants in the vitamin D receptor (VDR) gene, have been studied in populations at risk of Diabetes. However, little is known about these polymorphisms in the PP. The aims of this work were: to evaluate the levels of the 25-hydroxyvitamin D; to determine the polymorphisms FokI, BsmI, ApaI and TaqI in VDR gene and SNP -71AG in 17ßHSD5 gene frequencies; to asses if exist association between this SNPs and anthropometric, metabolic and hormonal characteristics in patients with PP and controls of the southern Brazil. Were enrolled 36 girls with PP and 197 healthy controls. Genotypic analyzes were evaluated by Real Time for the SNPs -71AG, BsmI and FokI and by PCR-RFLP for the ApaI e TaqI polymorphisms. Genotype frequency for SNP -71 AG of the 17ßHSD5 gene was 52.4% AA, 39.1% AG and 8.6% GG, A:G allelic frequency was 0.72:0.28. Analyzing both groups, higher frequency of the variant allele (G) in patient PP than controls (0.37 e 0.26, respectively) was found but without statistical difference (p=0.054); there were no associations between this polymorphism and clinical and hormonal features. PP girls have serum levels of 25(OH)D lower than those from control group (18.08±8.32 versus 21.27±7.03; p=0.032). The polymorphism analyze was observed that genotype GG of the SNP ApaI TG showed a higher frequency in PP (30.6%) than controls (16.2%) (Odds Ratio: 2.269; 95% confidence interval: 1.015 – 5.076; p=0.042). The same genotype was associated with lower estradiol (35.30 (14.80 – 50.48) versus 12.22 (6.49 – 23.69); p=0.030) and total testosterone levels (0.52 (0.39 – 0.84) versus 0.20 (0.11 – 0.47); p=0.009), in girls with PP. There were no association between this polymorphism and serum 25(OH)D. On the other hand, there was association between the presence of the polymorphisms TaqI TC (TC + CC genotype) and BsmI GA (GA + AA genotype) and higher serum 25(OH)D in the group of healthy girls (19.86 ± 7.16 versus 6.69 ± 22:55 , p = 0.007; 19:53 ± 6.94 versus 22.88 ± 6.76, p = 0.001, respectively). In conclusion, data from this study indicate that: 1) there was a higher frequency of the variant allele G of the SNP -71 AG of the 17ßHSD5 gene, with a borderline association of this allele with the clinical diagnosis of PP; 2) ApaI TG polymorphism is associated with PP and seems to modulate the processes steroidogenesis in girls with PP; 3) there was an interaction between the polymorphisms TaqI TC and BsmI GA and vitamin D concentrations in girls from southern Brazil.

Pubarca precoce (PP), definida como o surgimento de pelos pubianos antes dos oito anos de idade em meninas após exclusão de causas secundárias, tem sido associada a maior prevalência de componentes da síndrome metabólica e desenvolvimento da síndrome dos ovários policísticos (PCOS) na adolescência. Em mulheres com PCOS, foi relatado aumento da massa ventricular esquerda (MVE) e disfunção diastólica, associados à resistência insulínica (RI). Os objetivos dos estudos foram: 1) avaliar a MVE e a função cardíaca sistólica e diastólica através de ecocardiografia em meninas com PP e controles, além de analisar a associação entre os parâmetros cardíacos com androgênios e marcadores de RI; 2) determinar a frequência da PCOS em uma coorte de meninas com PP na pós-menarca e avaliar se existem preditores para o desenvolvimento da PCOS. Variáveis clínicas, hormonais e metabólicas, ecocardiografia e composição corporal foram obtidas em 35 meninas com PP e 35 controles saudáveis pareadas pela idade (artigo 1). Trinta e quatro meninas com mais de dois anos pós-menarca da coorte de PP da Unidade de Endocrinolgia Ginecológica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (UEG/HCPA) foram classificadas em PCOS e não-PCOS e seus dados pré-puberais foram analisados para detectar preditores do desenvolvimento de PCOS e comparados com os de 17 meninas controles saudáveis da mesma idade (artigo 2). Após ajuste para gordura corporal total, a MVE foi maior no grupo PP (97,31 ± 33,37 vs. 81,25 ± 19,06 g, p = 0,017), bem como a onda A’ (5,66 ± 1,34 vs. 5,09 ± 0,98 cm / s, p = 0,025), uma medida da função diastólica. O índice de androgêncios livres (FAI) e gordura corporal total foram preditores independentes de maior MVE e, juntamente com HOMA-IR contribuíram com 72% da variabilidade da MVE no grupo PP (artigo 1). No segundo artigo, 44,1% das meninas com PP foram diagnosticadas com PCOS na pósmenarca. Na pré-puberdade, esse grupo apresentou maior índice de massa corporal (IMC) e HOMA-IR em relação às controles, bem como níveis mais elevados de testosterona, escore de hirsutismo e insulina em jejum quando comparadas às não-PCOS e às controles. O risco para o desenvolvimento de PCOS entre as PPs esteve associado ao IMC z-escore ≥ 2 (odds ratio [OR] = 4; intervalo de confiança 95% [IC] 1.33 – 18.66); escore de Ferriman-Galwey ≥ 4 (OR = 2,7; IC 95% 1,15-5,14); HOMA-IR ≥ 2,42 (OR = 7; IC 95% 1,39-12,0) e volume ovariano ≥ 1,17 mL (OR = 8; IC 95% 1,60-39,9) no período pré-puberal. Em conclusão, meninas com PP apresentaram maior MVE associada aos níveis de androgênios, RI e gordura corporal total. Além disso, foi encontrada alta freqüência de PCOS na coorte de PP da UEG/HCPA. Obesidade, maior escore de hirsutismo, RI e volume ovariano na pré-puberdade foram preditores de desenvolvimento da PCOS na adolescência. / Precocious pubarche (PP) in girls, defined as idiopathic appearance of pubic hair before the age of eight years, has been associated with higher prevalence of components of metabolic syndrome and post pubertal development of polycystic ovary syndrome (PCOS). Increased left ventricular mass (LVM) and diastolic dysfunction have been reported in women with PCOS associated with insulin resistance (IR). The aims of the studies were: 1) to assess LVM and cardiac systolic and diastolic function using echocardiography in girls with PP and controls, and to analyze the relationship between cardiac parameters with androgens and IR; 2) to determine the frequency of PCOS in a cohort of postmenarcheal PP girls and to assess whether possible predictors exist for development of PCOS Clinical, hormonal and metabolic profiles, echocardiography and body composition were examined in 35 PP girls and 35 healthy age-matched controls (article 1). Thirty-four postmenarcheal girls with PP of the Gynecological Endocrinology Unit, Division of Endocrinology of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (GEU/HCPA) clinic cohort were classified as PCOS and non-PCOS and prepubertal data were analyzed to detect PCOS development predictors and compared with data of 17 age-matched controls (article 2). After adjusting for total body fat, LVM was higher in the PP group (97.31 ± 33.37 vs. 81.25 ± 19.06 g, p = 0.017) as well as A’ wave (5.66 ± 1.34 vs. 5.09 ± 0.98 cm/s, p=0.025), a measurement of diastolic function. Free androgen index (FAI) and total body fat were independent predictors of higher LVM, and together with HOMA-IR contributed with 72% of LVM variability in the PP group (article 1). In the second article, fifteen (44.1%) PP girls were classified as PCOS and had higher body mass index standard deviation score (BMI SDS) and HOMA-IR than controls, as well as higher testosterone, hirsutism score and fasting insulin than non-PCOS girls and controls in prepubertal period. The risk for PCOS development among PP girls increased with prepubertal BMI SDS ≥ 2 (odds ratio [OR] = 4; 95% confidence interval [CI] 1.33 – 18.66), Ferriman-Galwey hirsutism score ≥ 4 (OR = 2.7; 95% CI 1.15 - 5.14), HOMA-IR ≥ 2.42 (OR = 7; 95% CI 1.39 - 12.0) and ovarian volume ≥ 1.17 mL (OR= 8; 95 CI 1.60 – 39.9). In conclusion, PP girls had greater LVM associated with higher androgen levels, IR, and total body fat, occurred early in pubertal development. In addition, we found high frequency of PCOS in Southern Brazil PP cohort. Obesity, clinical androgenism, IR and ovarian volume were predictors of development of PCOS later.

Introdução: Na adolescência ocorre importante período de desenvolvimento sexual e acentuado crescimento corporal, caracterizado por alterações na quantidade e distribuição de gordura e massa magra diferente entre os sexos com importante impacto no estado nutricional, tanto atual como futuro. Objetivo: Analisar a associação entre maturação sexual e adiposidade em crianças e adolescentes. Método: Foi realizado estudo longitudinal com 617 estudantes de 8 a 18 anos de idade de duas escolas do município de São Paulo. Foram realizadas três coletas de dados com intervalo de 6 meses.. Dados de peso, estatura, perímetro da cintura foram coletados. O excesso de peso foi classificado com base nos valores críticos do índice de massa corporal (IMC) para crianças e adolescentes brasileiros. Valores de resistência (R), reactância (Xc), ângulo de fase e composição corporal foram obtidos por meio de impedância bioelétrica. O estágio de maturação sexual (EMS) foi auto-avaliado e os indivíduos foram distribuídos em quartis de idade segundo EMS e sexo. Foram comparados os indivíduos com maturação relativamente acelerada com os demais indivíduos. Resultados: Foi observada associação negativa entre escore z do IMC e idade de início da maturação sexual em meninos. A maturação sexual relativamente acelerada se associou com excesso de peso e com maior incremento nos valores de escore z do IMC. Meninas com maturação relativamente acelerada apresentaram maior adiposidade central. A maturação acelerada se associou a R/E, Xc/E e ângulo de fase e quantidade absoluta de massa magra. Menores vetores de impedância foram observados em meninas com maturação acelerada. Conclusão: A maturação sexual acelerada associouse a alterações nos parâmetros bioelétricos, composição corporal, maior incremento no IMC e obesidade em crianças e adolescentes / Adolescence is considered an important period of sexual development and an increase body-growth, characterized by changes in the amount and distribution of fat and lean mass distinct between sexes, with a significant impact on nutritional status, current and future. Objective: To evaluate the association between sexual maturation and adiposity in children and adolescents. Method: We conducted a longitudinal study with 617 students 8-18 years old from two schools in São Paulo. Were performed three data collections at intervals of six months. Data on weight, height, waist circumference were collected. Overweight was classified based on cutoffs of body mass index (BMI) for Brazilian children and adolescents. Resistance (R), reactance (Xc), phase angle (PA) and body composition values were obtained by bioelectrical impedance. The sexual maturation stage (SMS) was self-assessed and subjects were divided into quartiles of age second sex and SMS. We compared the subjects with relatively rapid maturation with other individuals. Results: We observed a negative association between BMI z score and age of onset of sexual maturation in boys. The relatively rapid sexual maturation was associated with overweight and greater increase in the values of z scores of BMI. Girls with relatively rapid maturation had higher central adiposity. The accelerated maturation was associated with R/H, Xc/H and PA and the absolute amount of lean mass. Lower impedance vectors were observed in girls with accelerated maturation. Conclusion: The accelerated sexual maturation was associated with changes in bioelectrical parameters, body composition, greater increase in BMI and obesity in children and adolescents

Bebês precocemente desmamados apresentam maior incidência de infecções, o que sugere que a ausência de ingestão de alguns fatores presentes no leite materno possa modificar processos de defesa. A glutamina (GLN) está presente em concentração significativa no leite materno, sendo o aumento de sua concentração diretamente proporcional ao período de aleitamento. Esse aminoácido é essencial para a funcionalidade de macrófagos, que apresentam aumento da utilização de GLN durante processos inflamatórios e infecciosos. Bebês apresentam necessidade aumentada de GLN, que é suprida pela ingestão do leite materno, enquanto bebês precocemente desmamados dependem da síntese endógena e do fornecimento exógeno de GLN; todavia, a concentração de GLN em fórmulas infantis artificiais é significantemente baixa ou inexistente. Diante desses fatos, o presente projeto avaliou: (i) o efeito do desmame precoce associado à ingestão de ração isenta e suplementada de GLN sobre a funcionalidade de macrófagos peritoniais e o estado nutricional de camundongos; (ii) o efeito da suplementação com GLN in vitro sobre a funcionalidade de macrófagos peritoniais de camundongos desmamados precocemente e alimentados com ração isenta de GLN; e (iii) o efeito da suplementação crônica com GLN in vivo sobre a funcionalidade de macrófagos peritoniais e o estado nutricional de camundongos desmamados precocemente e inoculados com bacilo de Calmette-Guérin (BCG). O desmame precoce associado à ingestão de ração isenta de GLN reduz o crescimento de camundongos e a concentração de proteína presente no fígado, no músculo esquelético e na carcaça, ao mesmo tempo em que diminui as concentrações plasmática e muscular de GLN e prejudica a resposta hematopoiética (leucopenia e linfopenia associada à redução da celularidade na medula óssea) e a funcionalidade de macrófagos peritoniais (redução da capacidade de adesão, espraiamento, fagocítica e fungicida e da síntese de óxido nítrico (NO), peróxido de hidrogênio (H2O2), fator de necrose tumoral (TNF)-α, interleucina (IL)-1β e IL-6). A suplementação com GLN, por meio da ração, reverteu a diminuição da concentração muscular e hepática de proteína, enquanto essa intervenção nutricional reverteu apenas parcialmente as alterações observadas no tocante à funcionalidade de macrófagos (capacidade de espraiamento e síntese de H2O2, NO, TNF-α, IL-1 e IL-6). A suplementação com GLN in vitro, similarmente ao efeito da suplementação in vivo, reverteu apenas parcialmente o prejuízo da função de macrófagos peritoniais de camundongos desmamados precocemente (capacidade de adesão, espraiamento e fagocítica e síntese de H2O2, NO e IL-6). A suplementação crônica com GLN acarreta em aumento da função de macrófagos peritoniais de camundongos previamente inoculados com BCG (capacidade de adesão, espraiamento e fungicida e síntese de H2O2, NO e TNF-α). A partir dos resultados obtidos neste estudo, conclui-se que a GLN modula a função de macrófagos peritoniais de camundongos desmamados precocemente, contudo, a ausência desse aminoácido na dieta é responsável parcialmente pelo prejuízo induzido pelo desmame precoce. / Precociously weaned infants present a higher incidence of infections, which suggests that the absence of ingestion of certain factors present in maternal milk may modify the organism\'s processes of defence. Glutamine (GLN) is present in a significant concentration in maternal milk, this concentration increasing proportionally with the duration of lactation. This amino acid is essential for the correct functioning of macrophages, which increase their demand for GLN during inflammatory and infectious processes. Infants present a high demand for GLN, which is supplied by the ingestion of maternal milk. Precociously weaned infants, on the other hand, depend on the endogenous synthesis and on the exogenous supply of GLN, however, the concentration of GLN in artificial formulations for infants is significantly low or nonexistent. In view of these facts, this study sought to evaluate: (i) the effect in mice of precocious weaning coupled with an ingestion of either a GLN-free or rich diet on the functionality of their peritoneal macrophages and their nutritional state; (ii) the effect of an in vitro supplementation with GLN on the functionality of peritoneal macrophages obtained from precociously weaned mice that were fed a GLN-free diet; and (iii) the effect of a chronic supplementation with GLN in vivo on the functionality of peritoneal macrophages and on the nutritional state of precociouslyt weaned mice that were previously inoculated with BCG. Early weaning coupled with the ingestion of a GLN-free diet slows down growth in mice and decreases the concentration of protein in the liver, in the skeletal muscle and in the carcass, and at the same time decreases the concentration of GLN in the plasma and in the muscle, hindering the haematopoietic response (resulting in leucopoenia and lymphopoenia associated to the decrease in bone marrow cellularity) as well as the functionality of peritoneal macrophages (decrease in their capacity to adhere, spread, phagocyte, kill fungi and synthesise nitric oxide (NO), hydrogen peroxide (H2O2), tumour necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-1β and IL-6). The supplementation with GLN through ingestion of ration was able to reverse the fall in muscle and liver concentrations of protein, whereas it only partly reversed the alterations observed as to the functionality of macrophages (adhesion, spreading, and synthesis of H2O2, NO, TNF-α, IL-1 and IL-6). The in vitro supplementation with GLN, like the effect of the supplementation in vivo, was able to only partly reverse the hindering of the functionality of peritoneal macrophage obtained from precociously weaned mice (as to adhesion, spreading, phagocytosis and synthesis of H2O2, NO and IL-6). The chronic supplementation with GLN leads to an increase in the functionality of peritoneal macrophages obtained from mice that were previously inoculated with BCG (as to adhesion, spreading, killing fungi and synthesis of H2O2, NO and TNF-α). We can therefore conclude, from the results obtained in this study that GLN modulates the functionality of peritoneal macrophages obtained from precociously weaned mice and that the absence of GLN in the diet is partly responsible for the damage induced by precocious weaning.

Humans experience ubiquitous exposures to estrogenic environmental chemicals from food, personal care products, and other industrial and consumer goods. Bisphenol A (BPA), a well-studied xenoestrogen, is known to alter development of estrogen-sensitive organs including the brain, reproductive tract, and mammary gland. Bisphenol S (BPS), which has a similar chemical structure to BPA, is also used in many consumer products, but its effects on estrogen-sensitive organs in mammals has not been thoroughly examined. In our study, pregnant CD-1 mice were orally exposed to BPS or ethinyl estradiol (EE2, a positive control for estrogenicity) from gestational day 9 through postnatal day (PND) 2, the period when many estrogen-sensitive organs are developing. After weaning, the offspring were administered either oil (vehicle) or an estrogen challenge (1 μg EE2/kg/day) for ten days starting at PND21 (prior to puberty), PND80 (early adulthood), or PND260 (later adulthood). Timing of puberty was evaluated in females by noting the date on which vaginal opening occurred. After the 10 day estrogen challenge, we evaluated the response of endocrine sensitive organs through measurements of organ weight, tissue morphology, and gene expression in both males and females. We observed dose- and sex-specific effects of BPS and EE2 treatment, as well as alterations in the responses of males and females to the estrogen challenge. This study sheds light on the effects of low dose xenoestrogen exposures on estrogen-sensitive organs including the reproductive tract and mammary gland. Furthermore, it improves our understanding of the influence of environmental chemicals on secular trends of earlier age of puberty in girls reported over the past few decades.

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O complexo de sinalização kisspeptina-GPR54 é um regulador chave para ativação dos neurônios de GnRH e do eixo reprodutivo. Mutações inativadoras no GPR54 foram identificadas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico normósmico isolado (HHIn). A partir desse achado, hipotetizamos que mutações ativadoras no GPR54 resultariam na liberação prematura de GnRH e, conseqüentemente, no aparecimento de puberdade precoce, dependente de gonadotrofinas (PPDG). No presente estudo, investigamos a presença de mutações ativadoras e/ou polimorfismos em pacientes com PPDG, assim como a presença de mutações inativadoras e/ou polimorfismos em pacientes HHIn ou retardo constitucional do crescimento e desenvolvimento puberal (RCCP). Cento e catorze pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos foram selecionados, sendo 53 com PPDG, 33 com HHIn e 28 com RCCP. Cento e cinqüenta controles brasileiros que relatavam desenvolvimento puberal normal foram estudados. A região codificadora do GPR54 de todos os pacientes foi amplificada utilizando-se oligonucleotídeos intrônicos específicos, seguida de purificação enzimática e seqüenciamento automático. No grupo de puberdade precoce, identificamos uma nova variante em heterozigose no exon 5 do GPR54, que se caracterizou pela troca do aminoácido arginina por prolina na posição 386 (R386P) do receptor. Esta substituição foi encontrada em uma menina adotada com PPDG e estava ausente nos controles normais. Estudos in vitro demonstraram que as quantidades de fosfatidil-inositol (IP) e o grau de fosforilação da quinase regulada por sinal extracelular (pERK) em condições basais não foram significativamente diferentes entre as células transfectadas com o receptor selvagem ou com o receptor contendo a mutação R386P, indicando que não havia ativação constitutiva do receptor. No entanto, estudos por tempos mais prolongados demonstraram que a quantidade de IP e o grau de pERK permaneceram significativamente mais altos nas células transfectadas com o receptor mutante quando comparadas ao selvagem, indicando ativação da sinalização intracelular, porém por um mecanismo não-constitutivo. No grupo de hipogonadismo, duas novas variantes foram identificadas em três pacientes. Uma mutação do tipo inserção/deleção (indel) em homozigoze no sítio aceptor de splicing no intron 2 (IVS2-4_-2delGCAinsACCGGCT) do GPR54 foi identificada em dois irmãos com HHIn. Uma troca em heterozigose, E252Q, foi identificada em um paciente com HHIn esporádico. As duas alterações estavam ausentes no grupo controle. Polimorfismos foram encontrados nos pacientes com RCCP. Em conclusão, descrevemos a primeira mutação ativadora do GPR54 associada ao fenótipo de PPDG. Descrevemos uma nova mutação inativadora em sítio de splicing em pacientes com HHIn, entretanto mutações inativadoras do GPR54 são uma causa rara de HHIn. / The kisspeptin-GPR54 signaling complex is a gatekeeper of pubertal activation of GnRH neurons and of the reproductive axis. Inactivating mutations in the GPR54 receptor were identified in patients with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (nIHH). Based on this observation, we hypothesized that gain-of-function mutations of the human GPR54 receptor might be associated with premature activation of GnRH release, leading to gonadotropin-dependent precocious puberty (GDPP). In the present study, we investigated the presence of GPR54 activating mutations or polymorphisms in patients with GDPP and inactivating mutations or polymorphisms in patients with nIHH or constitucional delay of puberty (CDP). A hundred fourteen patients were selected; 53 with GDPP, 33 with nIHH and 28 with CDP. A hundred and fifty Brazilian controls who reported normal pubertal development were also studied. The entire coding region of GPR54 of all patients was amplified using specific intronic oligonucleotides followed by enzymatic purification and automated sequencing. We have identified a novel variant in heterozygous state in exon 5 of GPR54, R386P, in an adopted girl with GDPP. This substitution was absent in all controls. Basal inositol phosphate (IP) and phosphorilated extracellular signalregulated kinase (pERK) levels in cells transfected with WT or R386P GPR54 were not significantly different indicating that there was not a constitutive activation of the receptor. However, studies performed in more prolonged times demonstrated that the IP and the pERK levels were significantly higher in cells transfected with the mutant receptor when compared to the wild type, indicating that the signaling pathway was still activated although by a non-constitutive mechanism. In the nIHH cohort, we have identified two novel variants in three patients. The first variant was an insertion/deletion (indel) in homozygous state within the constitutive acceptor splice site of intron 2 of GPR54 (IVS2-4_-2delGCAinsACCGGCT) identified in two male siblings with nIHH. The second variant was the change E252Q in heterozygous state in a patient with sporadic nIHH. Both alterations were absent in the control population. We have found only polymorphisms in patients with CDP. In conclusion, we have described the first activating mutation in GPR54 associated with the GDPP phenotype. We have also described a novel splice site inactivating mutation in patients with nIHH however, inactivating mutations of GPR54 represent a rare cause of nIHH.

Mutações inativadoras nos genes TAC3 e TACR3, os quais codificam a neurocinina B (NKB) e o seu receptor NK3R, respectivamente, foram descritas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) normósmico. A partir desse achado, hipotetizamos que mutações ativadoras na NKB e/ou NK3R resultariam na secreção prematura de GnRH e, consequentemente, no desenvolvimento de puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG). Nesse estudo, investigamos a presença de mutações ativadoras e/ou polimorfismos nos genes TAC3 e TACR3 em pacientes com PPDG, bem como mutações inativadoras e/ou polimorfismos nesses genes em pacientes com retardo constitucional do crescimento e desenvolvimento (RCCD), e HHI normósmico. Duzentos e trinta e sete pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos foram selecionados, sendo 114 com PPDG, 50 com RCCD, e 73 com HHI normósmico. Um grupo de 150 indivíduos que apresentaram desenvolvimento puberal normal foi utilizado como controle. As regiões codificadoras dos genes TAC3 e TACR3 foram amplificadas pela reação em cadeia da polimerase, seguido de purificação enzimática e seqüenciamento automático direto. Análises in silico e in vitro foram realizadas. Um nova variante foi identificada no gene TAC3, p.A63P, em uma paciente do sexo feminino com PPDG, a qual desenvolveu puberdade aos sete anos de idade. Essa variante (p.A63P) está localizada na proneurocinina B, e análises in silico sugeriram que ela não altera sítios constitutivos de splicing e é benigna para a estrutura da proteína. A análise de segregação familiar mostrou que a mãe da paciente, a qual apresentou um desenvolvimento puberal normal, também apresentava a alteração p.A63P em heterozigose, sugerindo que essa variante não desempenha um papel direto no fenótipo de PPDG. Uma nova variante em heterozigose no gene TACR3, p.A449S, foi identificada em uma paciente do sexo feminino com RCCD, que teve início puberal aos treze anos de idade. A análise do grau de conservação da alanina na posição 449 mostrou que esse aminoácido não é conservado entre as diferentes espécies, e análises in silico sugeriram que essa variante não altera os sítios constitutivos de splicing, e é benigna para a estrutura do NK3R. Três novas variantes no NK3R foram identificadas, p.G18D, p.L58L (c.172C>T) e p.W275*, em três pacientes do sexo masculino não relacionados com HHI normósmico. As variantes p.G18D e p.L58L foram identificadas em heterozigose, enquanto que a variante p.W275* foi identificada em heterozigose associada a variante silenciosa p.L58L (c.172C>T), e em homozigose em outro paciente. Análises in silico sugeriram que a variante p.G18D poderia afetar a funcionalidade do NK3R. Estudos in vitro dessa nova variante foram realizados, e mostraram que a mesma não altera a função do NK3R, visto que o aumento na produção de fosfatidil inositol não diferiu significativamente entre o receptor mutado e selvagem. Todas as novas variantes descritas nos genes TAC3 e TACR3 não foram identificadas em 300 alelos controles. Em conclusão, nosso trabalho identificou novas variantes nos genes TAC3 e TACR3 em pacientes brasileiros com distúrbios puberais centrais idiopáticos, e confirmou o envolvimento do complexo NKB/NK3R na etiologia do HHI normósmico / Inactivating mutations of the TAC3 and TACR3 genes, which encode the neurokinin B (NKB) and its receptor, NK3R, respectively, were described in patients with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH). Based on these observations, we hypothesized that gain-of-function mutations in the NKB and/or NK3R might be associated with premature activation of GnRH release, leading to gonadotropin-dependent precocious puberty (GDPP). In this study, we investigated the presence of activating mutations and/or polymorphisms in the TAC3 and TACR3 genes in patients with GDPP, and inactivating mutations and/or polymorphisms in these genes in patients with constitutional delay of growth and puberty (CDGP) and normosmic IHH. It was selected 237 patients with idiopathic central pubertal disorders: 114 with GDPP, 50 with CDGP, and 73 with normosmic IHH. Indeed, a group 150 individuals who had puberty at adequate age was used as controls. The coding regions of TAC3 and TACR3 genes were amplified by polymerase chain reaction followed by enzymatic purification and direct automatic sequencing. In silico and in vitro analyses were performed. A new heterozygous variant in the TAC3 gene, p.A63P, was identified in a Brazilian girl with GDPP who had puberty onset at seven years of age. The p.A63P variant was located in the proneurokinin B and in silico analysis suggested that this variant does not alter constitutive splice sites, and it was benign to the protein. The segregation analysis revealed that her mother was heterozygous for the p.A63P variant (who had a normal pubertal development), suggesting that this variant does not play a role in the GDPP phenotype. It was identified a new heterozygous variant, p.A449S, in the TACR3 gene in a Brazilian girl with CDGP, who had puberty onset at thirteen years of age. Conservation degree analysis of alanine at position 449 showed that this amino acid is not a conserved residue among different species. In silico analyses suggested that this new variant does not alter splice sites or affects the structure of NK3R. Indeed, it was identified three new distinct variants in the TACR3 gene, p.G18D, p.L58L (c.172C>T) and p.W275*, in three unrelated males with normosmic IHH. Both p.G18D and p.L58L (c.172C>T) were identified in heterozygous state, and the p.W275* variant was identified in two of these males, since one in homozygous and in another in heterozygous state in association with the silent variant p.L58L (c.172C>T). In silico analyses suggested that p.G18D might be damaging to the NK3R. In vitro studies of this variant (p.G18D) showed that the amount of inositol phosphate (IP) was not significantly different in cells transfected with the p.G18D mutant receptor than in cells transfected with the wild type receptor, indicating that this variant did not alter the function of the neurokinin B receptor. All new variants identified in the TAC3 and TACR3 genes were absent in 300 control alleles. In conclusion, we identified new variants in the TAC3 and TACR3 genes in Brazilian patients with idiopathic central pubertal disorders. We confirm the key role of the NKB/NK3R complex in the etiology of normosmic IHH

Mutações inativadoras nos genes TAC3 e TACR3, os quais codificam a neurocinina B (NKB) e o seu receptor NK3R, respectivamente, foram descritas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico isolado (HHI) normósmico. A partir desse achado, hipotetizamos que mutações ativadoras na NKB e/ou NK3R resultariam na secreção prematura de GnRH e, consequentemente, no desenvolvimento de puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG). Nesse estudo, investigamos a presença de mutações ativadoras e/ou polimorfismos nos genes TAC3 e TACR3 em pacientes com PPDG, bem como mutações inativadoras e/ou polimorfismos nesses genes em pacientes com retardo constitucional do crescimento e desenvolvimento (RCCD), e HHI normósmico. Duzentos e trinta e sete pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos foram selecionados, sendo 114 com PPDG, 50 com RCCD, e 73 com HHI normósmico. Um grupo de 150 indivíduos que apresentaram desenvolvimento puberal normal foi utilizado como controle. As regiões codificadoras dos genes TAC3 e TACR3 foram amplificadas pela reação em cadeia da polimerase, seguido de purificação enzimática e seqüenciamento automático direto. Análises in silico e in vitro foram realizadas. Um nova variante foi identificada no gene TAC3, p.A63P, em uma paciente do sexo feminino com PPDG, a qual desenvolveu puberdade aos sete anos de idade. Essa variante (p.A63P) está localizada na proneurocinina B, e análises in silico sugeriram que ela não altera sítios constitutivos de splicing e é benigna para a estrutura da proteína. A análise de segregação familiar mostrou que a mãe da paciente, a qual apresentou um desenvolvimento puberal normal, também apresentava a alteração p.A63P em heterozigose, sugerindo que essa variante não desempenha um papel direto no fenótipo de PPDG. Uma nova variante em heterozigose no gene TACR3, p.A449S, foi identificada em uma paciente do sexo feminino com RCCD, que teve início puberal aos treze anos de idade. A análise do grau de conservação da alanina na posição 449 mostrou que esse aminoácido não é conservado entre as diferentes espécies, e análises in silico sugeriram que essa variante não altera os sítios constitutivos de splicing, e é benigna para a estrutura do NK3R. Três novas variantes no NK3R foram identificadas, p.G18D, p.L58L (c.172C>T) e p.W275*, em três pacientes do sexo masculino não relacionados com HHI normósmico. As variantes p.G18D e p.L58L foram identificadas em heterozigose, enquanto que a variante p.W275* foi identificada em heterozigose associada a variante silenciosa p.L58L (c.172C>T), e em homozigose em outro paciente. Análises in silico sugeriram que a variante p.G18D poderia afetar a funcionalidade do NK3R. Estudos in vitro dessa nova variante foram realizados, e mostraram que a mesma não altera a função do NK3R, visto que o aumento na produção de fosfatidil inositol não diferiu significativamente entre o receptor mutado e selvagem. Todas as novas variantes descritas nos genes TAC3 e TACR3 não foram identificadas em 300 alelos controles. Em conclusão, nosso trabalho identificou novas variantes nos genes TAC3 e TACR3 em pacientes brasileiros com distúrbios puberais centrais idiopáticos, e confirmou o envolvimento do complexo NKB/NK3R na etiologia do HHI normósmico / Inactivating mutations of the TAC3 and TACR3 genes, which encode the neurokinin B (NKB) and its receptor, NK3R, respectively, were described in patients with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (IHH). Based on these observations, we hypothesized that gain-of-function mutations in the NKB and/or NK3R might be associated with premature activation of GnRH release, leading to gonadotropin-dependent precocious puberty (GDPP). In this study, we investigated the presence of activating mutations and/or polymorphisms in the TAC3 and TACR3 genes in patients with GDPP, and inactivating mutations and/or polymorphisms in these genes in patients with constitutional delay of growth and puberty (CDGP) and normosmic IHH. It was selected 237 patients with idiopathic central pubertal disorders: 114 with GDPP, 50 with CDGP, and 73 with normosmic IHH. Indeed, a group 150 individuals who had puberty at adequate age was used as controls. The coding regions of TAC3 and TACR3 genes were amplified by polymerase chain reaction followed by enzymatic purification and direct automatic sequencing. In silico and in vitro analyses were performed. A new heterozygous variant in the TAC3 gene, p.A63P, was identified in a Brazilian girl with GDPP who had puberty onset at seven years of age. The p.A63P variant was located in the proneurokinin B and in silico analysis suggested that this variant does not alter constitutive splice sites, and it was benign to the protein. The segregation analysis revealed that her mother was heterozygous for the p.A63P variant (who had a normal pubertal development), suggesting that this variant does not play a role in the GDPP phenotype. It was identified a new heterozygous variant, p.A449S, in the TACR3 gene in a Brazilian girl with CDGP, who had puberty onset at thirteen years of age. Conservation degree analysis of alanine at position 449 showed that this amino acid is not a conserved residue among different species. In silico analyses suggested that this new variant does not alter splice sites or affects the structure of NK3R. Indeed, it was identified three new distinct variants in the TACR3 gene, p.G18D, p.L58L (c.172C>T) and p.W275*, in three unrelated males with normosmic IHH. Both p.G18D and p.L58L (c.172C>T) were identified in heterozygous state, and the p.W275* variant was identified in two of these males, since one in homozygous and in another in heterozygous state in association with the silent variant p.L58L (c.172C>T). In silico analyses suggested that p.G18D might be damaging to the NK3R. In vitro studies of this variant (p.G18D) showed that the amount of inositol phosphate (IP) was not significantly different in cells transfected with the p.G18D mutant receptor than in cells transfected with the wild type receptor, indicating that this variant did not alter the function of the neurokinin B receptor. All new variants identified in the TAC3 and TACR3 genes were absent in 300 control alleles. In conclusion, we identified new variants in the TAC3 and TACR3 genes in Brazilian patients with idiopathic central pubertal disorders. We confirm the key role of the NKB/NK3R complex in the etiology of normosmic IHH

O complexo de sinalização kisspeptina-GPR54 é um regulador chave para ativação dos neurônios de GnRH e do eixo reprodutivo. Mutações inativadoras no GPR54 foram identificadas em pacientes com hipogonadismo hipogonadotrófico normósmico isolado (HHIn). A partir desse achado, hipotetizamos que mutações ativadoras no GPR54 resultariam na liberação prematura de GnRH e, conseqüentemente, no aparecimento de puberdade precoce, dependente de gonadotrofinas (PPDG). No presente estudo, investigamos a presença de mutações ativadoras e/ou polimorfismos em pacientes com PPDG, assim como a presença de mutações inativadoras e/ou polimorfismos em pacientes HHIn ou retardo constitucional do crescimento e desenvolvimento puberal (RCCP). Cento e catorze pacientes com distúrbios puberais centrais idiopáticos foram selecionados, sendo 53 com PPDG, 33 com HHIn e 28 com RCCP. Cento e cinqüenta controles brasileiros que relatavam desenvolvimento puberal normal foram estudados. A região codificadora do GPR54 de todos os pacientes foi amplificada utilizando-se oligonucleotídeos intrônicos específicos, seguida de purificação enzimática e seqüenciamento automático. No grupo de puberdade precoce, identificamos uma nova variante em heterozigose no exon 5 do GPR54, que se caracterizou pela troca do aminoácido arginina por prolina na posição 386 (R386P) do receptor. Esta substituição foi encontrada em uma menina adotada com PPDG e estava ausente nos controles normais. Estudos in vitro demonstraram que as quantidades de fosfatidil-inositol (IP) e o grau de fosforilação da quinase regulada por sinal extracelular (pERK) em condições basais não foram significativamente diferentes entre as células transfectadas com o receptor selvagem ou com o receptor contendo a mutação R386P, indicando que não havia ativação constitutiva do receptor. No entanto, estudos por tempos mais prolongados demonstraram que a quantidade de IP e o grau de pERK permaneceram significativamente mais altos nas células transfectadas com o receptor mutante quando comparadas ao selvagem, indicando ativação da sinalização intracelular, porém por um mecanismo não-constitutivo. No grupo de hipogonadismo, duas novas variantes foram identificadas em três pacientes. Uma mutação do tipo inserção/deleção (indel) em homozigoze no sítio aceptor de splicing no intron 2 (IVS2-4_-2delGCAinsACCGGCT) do GPR54 foi identificada em dois irmãos com HHIn. Uma troca em heterozigose, E252Q, foi identificada em um paciente com HHIn esporádico. As duas alterações estavam ausentes no grupo controle. Polimorfismos foram encontrados nos pacientes com RCCP. Em conclusão, descrevemos a primeira mutação ativadora do GPR54 associada ao fenótipo de PPDG. Descrevemos uma nova mutação inativadora em sítio de splicing em pacientes com HHIn, entretanto mutações inativadoras do GPR54 são uma causa rara de HHIn. / The kisspeptin-GPR54 signaling complex is a gatekeeper of pubertal activation of GnRH neurons and of the reproductive axis. Inactivating mutations in the GPR54 receptor were identified in patients with normosmic isolated hypogonadotropic hypogonadism (nIHH). Based on this observation, we hypothesized that gain-of-function mutations of the human GPR54 receptor might be associated with premature activation of GnRH release, leading to gonadotropin-dependent precocious puberty (GDPP). In the present study, we investigated the presence of GPR54 activating mutations or polymorphisms in patients with GDPP and inactivating mutations or polymorphisms in patients with nIHH or constitucional delay of puberty (CDP). A hundred fourteen patients were selected; 53 with GDPP, 33 with nIHH and 28 with CDP. A hundred and fifty Brazilian controls who reported normal pubertal development were also studied. The entire coding region of GPR54 of all patients was amplified using specific intronic oligonucleotides followed by enzymatic purification and automated sequencing. We have identified a novel variant in heterozygous state in exon 5 of GPR54, R386P, in an adopted girl with GDPP. This substitution was absent in all controls. Basal inositol phosphate (IP) and phosphorilated extracellular signalregulated kinase (pERK) levels in cells transfected with WT or R386P GPR54 were not significantly different indicating that there was not a constitutive activation of the receptor. However, studies performed in more prolonged times demonstrated that the IP and the pERK levels were significantly higher in cells transfected with the mutant receptor when compared to the wild type, indicating that the signaling pathway was still activated although by a non-constitutive mechanism. In the nIHH cohort, we have identified two novel variants in three patients. The first variant was an insertion/deletion (indel) in homozygous state within the constitutive acceptor splice site of intron 2 of GPR54 (IVS2-4_-2delGCAinsACCGGCT) identified in two male siblings with nIHH. The second variant was the change E252Q in heterozygous state in a patient with sporadic nIHH. Both alterations were absent in the control population. We have found only polymorphisms in patients with CDP. In conclusion, we have described the first activating mutation in GPR54 associated with the GDPP phenotype. We have also described a novel splice site inactivating mutation in patients with nIHH however, inactivating mutations of GPR54 represent a rare cause of nIHH.