Estudo das bases moleculares da cistinúria na população portuguesa

Abstract

A cistinúria é uma doença genética autossómica recessiva com uma prevalência variável, afectando cerca de 1/7000 indivíduos. Caracteriza-se por um transporte deficiente de cistina e aminoácidos básicos (lisina, arginina e ornitina) através das células epiteliais dos túbulos renais proximais e do tracto gastrointestinal. A alta concentração de cistina no tracto urinário leva à formação de cálculos renais. O quadro clínico desenvolvido pelos doentes é resultante da urolitíase cursando com cólicas e infecções urinárias de repetição, evoluindo por vezes para insuficiência renal. Com base na excreção dos aminoácidos básicos e cistina definem-se dois tipos de fenótipo: tipo I e tipo não I. Os heterozigotos tipo I têm aminoacidúria normal, enquanto os heterozigotos do tipo não I têm, habitualmente, excreção aumentada cistina e aminoácidos básicos. Nos últimos anos foi proposta uma nova classificação de cistinúria baseada nos aspectos genéticos da doença: cistinúria tipo A, causada por mutações no gene SLC3A1 (localizado em 2p16.3-21 e codificante da subunidade rBAT), tipo B, causada por mutações no gene SLC7A9 (localizado em 19q12- 13.1 e codificante da subunidade b0,+AT) e tipo AB, com hereditariedade digénica. A prevalência dos tipos A e B é semelhante, mas o tipo AB tem uma frequência muito baixa, pelo que persistem dúvidas quanto à herança digénica. O objectivo deste trabalho consistiu no levantamento das famílias portuguesas com cistinúria e no estudo das bases moleculares da cistinúria na nossa população, a fim de se estabelecer um diagnóstico definitivo nos casos, estabelecer uma relação entre a excreção de aminoácidos e determinados genótipos, possibilitar a identificação de genótipos de risco de nefrolitíase e compreender melhor a patologia. A amostra seleccionada para este estudo incluiu 12 doentes e respectivos familiares com diagnóstico clínico e/ou bioquímico de cistinúria. Foi utilizada uma amostra de urina para estudo do perfil dos aminoácidos por cromatografia líquida de troca-iónica e DNA genómico para realizar o estudo molecular dos genes SLC3A1 e SLC7A9. Em três famílias também foi efectuada uma análise ao c.DNA. Foram detectadas 15 alterações na sequência do gene SLC3A1, cinco das quais novas, sendo três patogénicas c.611-2A>C (mutação de splicing), c.1190A>C (ou p.Y397C) e c.15997>A (ou p.Y533N) ambas mutações missense; e duas variações consideradas não patogénicas c.*70A>G e c.1136+44G>A. No gene SLC7A9 foram encontradas 24 alterações de sequência, três das quais não tinham sido previamente descritas na literatura: duas correspondem a substituições por codões homólogos c.216>T (ou p.C72C) e c.1119G>A (ou p.S373S), e uma localizada na extremidade 3’- c*82C>T. A identificação das bases moleculares da cistinúria na população portuguesa irá proporcionar conhecimento científico que contribuirá para o melhor reconhecimento da patologia e oferecer informação complementar para o aconselhamento genético e um diagnóstico definitivo às famílias.

Cystinuria is an autosomal-recessive genetic disorder. Its worldwide prevalence varies considerably, affecting approximately 1 in 7 000 people. The disorder is characterized by an impaired transport of the amino acids cystine, ornithine, lysine, and arginine due to a defective subunit of the transporter molecule located in the proximal renal tubule and gastro-intestinal cells. The natural history of cystinuria is marked by recurrent episodes of stone formation, which has been shown to be associated with chronic urinary tract infections, renal impairment and end-stage renal failure in some cases. Based on the excretion of cystine and dibasic amino acids in urine, two types of cystinuria were identified: Type I and non-type I. Type I follows an autosomal recessive trait, and heterozygotes show a normal amino aciduria. In contrast, non-type I heterozygotes exhibit increased excretion of cystine and the dibasic amino acids. Two genes have been reported so far to account for the genetic basis of cystinuria. The SLC3A1 gene located on chromosome 2p16.3-21 and the SLC7A9 gene located on chromosome 19q12-13.1 and a new classification of cystinuria was proposed based on genetic data: cystinuria type A if it is caused by mutations on SLC3A1 gene (that codifies for rBAT subunit), type B involving mutations on SLC7A9 gene (which codifies for b0,+AT subunit), and type AB if there is a digenic inheritance. The prevalence of both types A and B is quite similar according with bibliography, nevertheless type AB is so low that there are doubts if it really exists. The main objective of this investigation was to collect Portuguese families with cystinuria and to investigate molecular bases of cystinuria in our population in order to reach a final diagnosis, establish a relation between biochemical and molecular data, recognize genotypes with higher risk for nephrolithiasis and to contribute for a better understanding of the disease. For this investigation we selected a cohort of 12 patients with clinical and/or biochemical diagnosis of cystinuria as well as their relatives. An urine sample was collected for amino acids analysis by liquid-chromatography and blood for DNA extraction and screening for mutations on SLC3A1 and SLC7A9 genes. In 3 families cDNA was also studied. Fifteen alterations on SLC3A1 gene sequence were detected, five of them were novel: three were classified as real mutations c.611-2A>C (splicing mutation), c.1190A>C (p.Y397C), c.15997>A (p.Y533N) these as missense mutations; and two variations without clinical significance c. *70A>G and c.1136+44G>A. On SLC7A9 gene 24 sequence alterations were identified, three of them were not previously reported; two are substitutions by identical codons c.216>T (p.C72C) and c.1119G>A (p.S373S), and c*82C>T. . The identification of molecular bases of cystinuria in portuguese population will contribute for improving the knowledge of this disease and to offer additional information for genetic counseling and a definite diagnosis of affected patients.