Biopat - doença de Gaucher

Qual é o tipo de GD mais comum?

Tipo 1

Características da doença de Gaucher

É a esfingolipidose mais comum

É uma doença do armazenamento lisossomal

Causada por uma mutação no gene GBA1 ou, raramente, por mutações no gene que codifica o seu ativador, saposin C

Existe o tipo 1, 2 e 3

Esfingolipididoses - causas

Ou por mutações nas enzimas lisossomais

Ou por mutações nos transportadores de exportação dos lisossomas

Doença de Gaucher mecanismo geral

Mutação em GBA1 - produção defeituosa da enzima lisossomal GCase - Não ocorre a transformação de GlcCer em glicose e ceramida - acúmulo de GlcCer

Patofisiologia da DG

Mutação GBA1

Défice de GCase funcional

Acúmulo de GlcCer em macrófagos

Tranformação em corpos de Gaucher

Infiltração na MO, baço, fígado e outros órgãos

Porque é que os macrófagos são a linhagem mais afetada?

Os macrófagos são a linhagem mais afetada porque eles estão envolvidos no processo de eliminação de eritrócitos e linfócitos, que contêm elevadas quantidades de esfingolípidos, os quais são uma fonte de GlcCer

Quais as características das células de Gaucher?

• Cromatina condensada

• Largas

• Núcleo excêntrico

• Citoplasma com aparência de papel amassadi devido ao acúmulo de GlcCer

• São o principal causador de sintomas

Qual é a alteração mutagénica que leva a alterações na autofagia?

Mutação no gene que codifica a saposin C, o PSAP

Porque é que só alguns tipos de DG é que causam complicações neurológicas?

Porque a renovação de GlcCer nos neurónios é reduzida e a sua acumulação só ocorre em casos de redução drástica de GCase

Subpopulação de células Gaucher

Os macrófagos não se tornam células de Gaucher apenas por falha da GCase

Também se transformam nelas por uma via alternativa, especialmente os macrófagos M2

Macrófagos M1

• Inflamatórios

• Agressivos contra infeções

• Produtores de citocinas inflamatórias

• Responsáveis pelo estado inflamatório da DG

Macrófagos M2

• Anti-inflamatórios

• Remodelação/reparação de tecidos

• Reguladores do SI

• Limpam células mortas

• Os mais relacionados com as células de Gaucher

Estado Pseudo-inflamatório

Tecidos - predominam células de Gaucher derivadas de células M2

Sangue - predominam células M1; associação com inflamação, problemas hematológicos e ósseos

Problemas ósseos e macrófagos

Osteoporose

Macrófagos ativados produzem citocinas:

• IL-10: reduz a atividade dos osteoblastos - menor formação de osso

• IL-6, IL-1, M-CSF: aumenta a atividade dos osteoclastos - maior destruição do osso

• Também produzem biomarcadores: CCL18 e Chitotriosidase

Via alternativa da GlcCer

Mutação- falha na GCase - Acúmulo de GlcCer

GlcCer convertida em glicosilesfingosina que:

• é + solúvel

• Difunde-se nos líquidos corporais

• Causa sintomas neurológicos mesmo quando a GlcCer não está presente no cérebro

Esta pode ainda ser convertida em:

• Esfingosina-1P, que é uma molécula sinalizadora que promove a sobrevivência, migração e proliferação

Que alterações causam anomalias no tráfego intracelular na DG?

• Degradação precoce da GCase

• Mutações LIMP2

• Mutações na PGRN

Degradação precoce da GCase

A GCase é produzida defeituosamente no RE - está mal-dobrada

A célula reconhece a proteína como defeituosa

Marca-a para destruição prematura no proteossoma

A GCase não chega sequer ao lisossoma

Mutações LIMP-2

A GCase necessita do transportador LIMP-2 para entrar no lisossoma

Quando este está mutado, eles não se ligam e a enzima fica inativa no exterior

Esta mutação, por si só, não causa o fenótipo da doença, mas pode explicar a heterogeneidade nos fenótipos

Mutações PGRN

PGRN é uma chaperona que estabiliza as proteínas, auxilia no tráfego celular e ajuda no dobramento

Ao estar mutada deixa de auxiliar a ligação da GCase à LIMP-2 aumentando a sua degradação

Relação entre a DG e a doença de Parkinson

Mutações GBA1 aumentam mais o risco de ter Parkinson porque:

Diminuição de GCase

Torna os lisosssomas menos eficazes

Afeta a degradação de a-sinucleina

Acúmulo e formação de agregados de a-sinucleína (especialmente na substância negra)

Os agregadas inibem ainda mais a GCase (ciclo vicioso)

Neurodegeneração

Além disso, pessoas sem mutações e sem doenças, à medida que envelhecem também apresentam uma diminuição dos níveis de GCase

Qual é a mutação da GD associada a um maior risco de Parkinson?

L444P

Porque é que nem todos os indivíduos com GD têm Parkinson?

Penetrância Incompleta

Porque os efeitos da mutação em alguns indivíduos por vezes são compensados pela ação do co-ativador Saposin C

Qual é o tipo de cancro com maior risco de incidência em pessoas com GD?

Cancros do sangue:

• Mieloma múltiplo

• Linfoma

Relação entre GD e neoplasias

Doentes com GD têm maior risco de desenvolver cancro

Existem 2 hipóteses que tentam explicar esta relação

• Ambiente Inflamatório

• Alteração metabólica direta na célula

Ambiente Inflamatório na DG e cancro

A glucosilesfingosina acumulada pode servir com antigénio crónico

O seu reconhecimento por células B leva à produção de anticorpos específicos

Como o Ag está sempre presente, esse tipo específico de célula B pode sofrer expansão clonal e proliferar excessivamente, sobrepondo-se aos outros

Assim, ocorre proliferação exagerada, Hipergamaglobulinemia, instabilidade genética e MGUS, o que aumenta o risco de mieloma múltiplo

Alteração metabólica nas células na DG e cancro

A própria célula sofre uma transformação metabólica devido à acumulação de GlcCer e glucosilesfingosina

Normalmente estres dois compostos promovem o crescimento celular e sobrevivência, favorecendo a proliferação

Alterações no metabolismo do ferro

Os macrófagos estão envolvidos no processo de reciclagem do ferro, especialmente na MO, fígado e baço

Armazenam o ferro na proteína ferritina

Em estado de inflamação crónica, os macrófagos retêm-no numa tentativa de evitar infeção e porque ele é essencial à sobrevivência e crescimento das células. Assim, dentro das células a ferritina está elevada. Os macrófagos também podem fazer isto por um mecanismo autócrino

Além disso a inflamação crónica estimula a produção de hepcidina, o que leva, não só à retenção de ferro, mas também à diminuição da sua absorção no intestino.

Isto provoca o aumento de ferritina, que retém o ferro dentro das células. Uma vez que para circular no sangue esta proteína precisa de estar glicosilada, os níveis de ferritina glicosilada também diminuem.

O ferro em excesso provoca:

• Produção de Radicais livres

• Danifica proteínas, DNA e membranas

• Causa stress oxidativo

Ferritina como biomarcador

Pode ser usado como biomarcador, sendo que em níveis elevados indica maior gravidade da doença, mas não é o melhor pois é inespecífico. Isto é, pode surgir devido a outras condições ou complicações sem ser consequência direta da GD

Além disso, ter uma ferritina elevada não significa necessariamente que há ferro em excesso, por vezes pode haver até anemia. Isto porque, como em GD ele não circula adequadamente pode ficar com os níveis reduzidos (dentro das células e pouco na circulação, pouca absorção no intestino)

Tipos de Doença de Gaucher

Não-Neuropática

• Tipo 1

Neuropática

• Tipo 2

• Tipo 3

Níveis de gravidade

Tipo 1 < Tipo 3 < Tipo 2

GD tipo 1

• A mais comum

• Sem envolvimento neurológico

• A que tem maior risco de Parkinson

• Pode ser diagnosticada em qualquer idade mas normalmente é entre os 10-20 anos

• Sintomas variáveis - assintomático aomlongo da vida mas com surgimento precoce na infância

• O único sinal clínico é a esplenomegalia, mas só ocorre em 20% dos casos

• Complicações renais e pulmonar são mais raras - associadas à infiltração de células de Gaucher

• Maior prevalência de cálculos biliares

• Osteoporose e osteopenia

• As crises agudas de dor óssea são mais comuns em crianças

• Raramente é prejudicial à vida/fatal

• Lesões focais no fígado

• Sangramento

GD tipo 3

• Tipo juvenil ou GD subaguda neurológica

• Sintomas sistémicos+envolvimento neurológico

• Oftalmologia horizontal

• Sintomas variáveis

• Normalmente surge antes dos 20 anos

• Mais comum em crianças jovens com sintomas antes dos 2 nos de idade (são descritas alterações comportamentais e morte inesperada)

• Os sintomas neurológicos podem surgir muitos anos depois do surgimento dos viscerais

• Pode ocorrer cifose

• Mutações específicas envolvem diferentes órgãos

GD tipo 2

• A mais severa

• A mais rara

• Com envolvimento neurológico e sistémico com hepatoesplenomegalia

• Diagnóstico e sintomas visíveis entre os 3-6meses de idade

• Espetativa de vida de aproximadamente 11,7 meses (2-25 meses)

• Óbito frequente dentro do útero ou logo após o nascimento

• Sem envolvimento ósseo

• Tríade (forte indicativo)

  • Paralisia oculomotora (estrabismo bilateral)

  • Rigidez do pescoço e tronco (opistótono)

  • Sinais bulbares (deglutição)

• O primeiro sinal são atrasos no crescimento

• Apeneia, epilepsia resistente ao tratamento, trombocitopenia

Diagnóstico

Frequentemente depois de vários anos após o surgimento dos primeiros sinais clínicos e laboratoriais - problema típico de doenças raras devido ao conjunto de sintomas progressivos

• Atividade da GCase (atividade residual 10-15%)

• Aspiração da MO

• Mutações GBA1

• Diagnóstico pré-natal

• Biomarcadores

• Anomalias laboratoriais

• Testes biológicos

• Exames radiológicos

Aspiraçãpo da MO

• Não é mandatória para confirmação do diagnóstico

• Pode ser realizada em pacientes sem diagnóstico com trombocitopenia

• Não é recomendado o uso rotineiro porque:

  • Raramente, pode ser impossível ver as células de Gaucher devido à baixa quantidade

  • Por vezes pode ser difícil distinguir entre as células de Gaucher e as Pseudo-Gaucher, que também estão presentes noutras doenças

Mutações GBA1

O gene GBA1 tem 11 exões, situa-se na região 1q21 do cromossoma 1

Ao seu lado existe o pseudogene GBAP (não produz proteína funcional)

Assim, na recombinação podem misturar-se os dois genes e formar rearranjos e mutações

Mutações GBA1 null

Incompatíveis com a vida

Atividade GCase 0

População Ashkenazi Jews

Mutação N370S

Protege contra formas neurológicas

Não prevê a gravidade de outros sistemas

A enzima ainda tem alguma atividade residual

Mutação L444P

Doença neuropática

GD2/GD3

Maior instabilidade proteica

Pior folding

Menor atividade residual

Mutação D409H

Lesões vasculares cardíacas

Diagnóstico pré-natal

Amostras de células das vilosidade coriónicas ou de células do líquido amniótico para codificação genética

Avalia a atividade GCase

Chitotriosidase

Produzida por células de Gaucher e macrófago ativos

Maior em GD

Para monitorizar a resposta ao tratamento

Limitações:

Inespecífico

Pessoas com mutações em CIHT1 podem não porduzi-lo ou produzir poucas quantidades

CCL18

Quimiocina

Principalmente produzida por macrófagos M2

Vantagens:

• Mais específico que o chit

• Menos polimorfismos genéticos

• Menor variabilidade entre indivíduos

Limitações

• Não é totalmente específico

Testes laboratoriais

• Hemograma

• Hemostase

• Protenemia, eletorferese e imunofixação sérica (para ver os Ac’s)

Hemograma

Trombocitopenia - mais comum

Anemia - menos comum e moderada

Leucopenia - rara

Estas citopenias ocorrem devido à sequestração das células sanguíneas para o baço, pela sua infiltração na MO e também devido ao défice enzimático

Hemostase

Tempo de vida prolongado da prototrombina (um fator de coagulação)

Tempo elevado de vida de tromboplastina ativa parcial

Devido à deficiência de fatores por causa da falência hepática ou condições genéticas

Glucosilesfingosina (Lyso-GL1)

Diretamente ligado ao efeito metabólico da doença

Maior sensibilidade e especificidade

Acompanha - atividade da doença; resposta terapêutica; redução de substrato

Um dos melhores biomarcadores