Nuevos factores genéticos asociados a la predisposición de crisis en porfiria aguda intermitente

Resumen

La porfiria aguda intermitente (PAI) es una enfermedad metabólica de base genética con herencia autosómica dominante y baja penetrancia. Se origina por la deficiencia parcial de la enzima hidroximetilbilano sintasa (HMBS), que cataliza el tercer paso de la biosíntesis de hemo, resultante de la alteración del gen HMBS. La PAI se expresa clínicamente en el 10-20% de los portadores, como crisis neuroviscerales agudas que suceden de forma episódica (PAI manifiesta), a menudo asociadas a factores precipitantes como algunos fármacos, cambios endocrinos, ayuno o estrés. La PAI latente se ha asociado clásicamente a los portadores sin evidencia de crisis agudas. Estos factores externos explican parte de la variabilidad interindividual de la expresión clínica de la enfermedad, pero los factores endógenos subyacentes a la baja penetrancia son desconocidos. La dotación genética individual podría modular la penetrancia de la enfermedad. En este sentido, se ha sugerido que otros genes distintos a HMBS, podrían actuar como factores de susceptibilidad influyendo en la expresión de las crisis agudas. En situaciones de alta demanda de hemo se produce una sobrestimulación de su síntesis hepática, que en los portadores de PAI lleva a la acumulación de los precursores porfirínicos, ácido 5-aminolevulínico (ALA) y porfobilinógeno (PBG), y al desencadenamiento clínico de la enfermedad. El gen ALAS1 (isoforma ubicua de la aminolevulinato sintasa) codifica la enzima limitante de la síntesis de hemo y está sujeto a regulación por retroalimentación negativa de éste. Además, ALAS1 se induce en respuesta a fármacos paralelamente a los genes de los citocromos P450 (CYP). Las enzimas CYP constituyen las principales hemoproteínas hepáticas y son altamente polimórficas. Participan en el metabolismo de fármacos y otros xenobióticos, así como en la síntesis de compuestos endógenos de naturaleza esteroide. Objetivos: El objetivo de este trabajo fue describir la frecuencia de PAI manifiesta en nuestra región e identificar variantes genéticas en regiones reguladoras del gen ALAS1 y en los genes de los citocromos CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A4 y CYP3A5 que actúen como factores de susceptibilidad para la manifestación de crisis agudas en los portadores de PAI. Material y métodos: Se realizó un estudio retrospectivo de la ocurrencia de crisis (PAI manifiesta) en 50 individuos portadores de PAI. Se obtuvieron muestras de ADN de sangre periférica para el análisis genético. Se amplificó y secuenció una extensión de 1.2 Kb del promotor proximal y dos regiones distales 5’ de respuesta a fármacos (ADRES1 y ADRES2) del gen ALAS1. Adicionalmente, se estudió el grado de metilación de una posible isla CpG localizada a -4.67 Kb del inicio de la transcripción, mediante secuenciación específica de bisulfito. Por otro lado, se genotiparon los alelos CYP2C9*2, CYP2C9*3; CYP2C19*2; CYP2D6*4, CYP2D6*5; CYP3A4*1B y CYP3A5*3, que determinan enzimas no funcionantes o con actividad reducida y se analizaron los niveles de ALA y PBG en orina en fase asintomática de la enfermedad. Resultados: El 52% de los portadores presentó PAI manifiesta, con un número medio de crisis de 2.5±2 (rango: 1-10 crisis). La penetrancia asociada a la mutación fundadora c.669_698del fue del 48.7%. No se detectaron variantes genéticas en las regiones reguladoras del gen ALAS1 analizadas. Además, todos los individuos presentaron metilación en todas las posiciones susceptibles (dinucleotidos CG) de tal modificación. En relación a los genes CYP, se observó una mayor frecuencia de alelos defectuosos en CYP2D6 (*4 y *5) en los individuos con PAI latente. La posibilidad de tener PAI manifiesta fue menor en portadores de alelos defectuosos en el gen CYP2D6. Se observó una tendencia similar en los portadores de alelos defectuosos en CYP2C9, sin suficiente evidencia estadística. Los niveles de PBG urinario fueron más bajos que en los portadores de alelos defectuosos en CYP2C9, sin embargo, este efecto estaba asociado a la ocurrencia de crisis, actuando éstas como factor explicativo intermedio. No se observó efecto del genotipo de los genes CYP2C19, CYP3A4 y CYP3A5 en la ocurrencia de crisis ni en la excreción urinaria de ALA y PBG. Discusión: En general la penetrancia descrita en la población estudiada (52%) fue muy superior a lo reportado clásicamente en PAI (10-20%) y algo más elevada a la asociada a poblaciones PAI en el norte de Europa, como es el caso Suecia (42%), donde la mutación c.593G>A (p.W198X) es predominante. La penetrancia asociada a la mutación c.669_698del (48.7%) fue comparable a la de la mutación p.W198X (44%), sugiriendo que estas mutaciones fundadoras tienen un mayor impacto en la funcionalidad de la enzima que otras mutaciones descritas con penetrancia inferior. En relación al análisis del gen ALAS1, se observó homogeneidad genética en la región 5’ reguladora (promotor proximal y regiones ADRES), de forma que ésta no interviene en la modulación de la expresión de la PAI en la población estudiada. La posible isla CpG localizada a -4.67 Kb parece que no interviene en la potenciación de la expresión de ALAS1 en el tejido analizado, puesto que se encontraba en estado metilado en todos los individuos analizados. Los resultados sugieren que CYP2D6*4 y *5, y posiblemente CYP2C9*2 y *3, son factores de protección para desarrollar crisis agudas en PAI. Estos CYP podrían constituir genes modificadores de la penetrancia. Se requieren estudios adicionales en poblaciones más extensas de PAI para validar esta asociación y obtener una visión más amplia. La confirmación de estos hallazgos permitiría predecir el perfil de riesgo de crisis para cada individuo basado en el genotipo CYP y conduciría al progreso en la medicina personalizada para los portadores de PAI.