Adrenoleucodistrofia
Arq. Ciênc. Saúde Unipar, Umuarama, v. 10, n. 1, jan. /mar. , 2006 ASPECTOS BIOLÓGICOS E MOLECULARES DA ADRENOLEUCODISTROFIA Ana Paula Grosko Reginaldo Justino Ferreira GROSKO, AP. ; FERREIRA, R. J. Aspectos biológicos e moleculares da adrenoleucodistrofia. Arq. Ciênc. Saúde Unipar, IJmuarama, v. 10, n. l, p. 43-47, jan. /abr. , 2006. RESUMO: Esta revisao aborda as principais descobertas sobre a Adrenoleucodistrofia ligada ao cromossomo X (X-AL e clínicas, oferecend or15 desta patologia.
A XA é Sv. içx tc decorrente de deso 1:20. 000 meninos. É mações moleculares mpreensao etologia humana reqüência de igada ao sexo, com eu gene ocupando o locus Xq28. A desmielinização, ou seja, a solubilização da bainha de mielina é uma conseqüência da doença, os pacientes desenvolvem os sintomas, como, convulsão, atrofia adrenal e fibrose hepática, geralmente até os 10 anos de idade.
A doença tem rápida progressão, culminando em morte, em média, até cinco anos após o aparecimento dos sintomas. A forma atual de tratamento consiste restrição alimentar de ácidos graxos combinada à ingestão de gliceroltrioléico e gliceroltrieructado na proporção de (Óleo de Lorenzo). Também o transplante de medula óssea e a imunossupressão oram propostos como alternativas terapêuticas, porém, sem possibilitar a cura dos pacientes. PALAVRAS-CHAVE: Adrenoleucodistrofia.
X-ALD. óleo de lorenzo. BIOLOGICAL AND MOLECULAR ASPECTS OF ADRENOLEUKODYSTROPHY GROSKO, A. P. ; FERREIRA, R. J. Biological and molecular aspects of adrenoleukodystrophy. Arq. Ciênc. Saúde Unipar, Umuarama, v. 10, n. 1, p. 4347, jan. /abr. , 2006. ABSTRACT: This review approaches the major dlscoveries about adrenoleukodystrophy linked to the chromosome X (XALD), correlating molecular and clinical information and offering support for a better understanding of this pathology.
XALD is the most frequent uman pathology resulting from peroxissomal disorder, with an incidence of 1:20. 000 boys. It has a recessive heredity linked to chromosome X, its gene located in locus Xq28. The demyelination, that is, the solubilization of the myelin sheath, is a consequence of the illness; X-ALD patients usually develop symptoms such as convulson, adrenal atrophy and hepatic fibrosis, often until ten years old.
The disease has a fast progression ending up in death usually five years after the identification of the symptoms. The treatment consists in a fat-free diet combined with the use of glycerol trioleate / glycerol trieruciate at the roportion of 4:1 (Lorenzo’s oil). Also, spinal cord transplant and immunosuppression were proposed as therapeutic alternatives, however these therapies still are not the cure for X-ALD patients. KEY WORDS: Adrenoleukodystrophy. X-ALD. Lorenzo’s oi’.
Introdução Os peroxissomos são organelas subcelulares com ampla distribuição tissular, no interior dos quais ocorrem as seguintes reações bioquímicas: síntese de plasmalógenos, colesterol e ácidos biliares; transaminação de glioxalato em glicina; P-oxidação de ácidos graxos, ácidos dicarbox[licos de cadeia longa e cadeia lateral do colesterol; e ox 15 e ácidos graxos, ácidos dicarboxilicos de cadeia longa e cadeia lateral do colesterol; e oxidação do ácido pipecólico (CARANKUSHANSKY, 2001). As doenças peroxissomais correspondem a desordens neurológcas resultantes de defeitos biogênicos dos peroxissomos.
A desordem do cromossomo X corresponde a um determinado grupo clínico heterogêneo- Estas doenças, segundo a origem biológica e biquímica, são classificadas pelos defeitos ocorrentes: • No número muito reduzido de peroxissomo em todos os tipos celulares, causando doenças como a de Refsum infantil, adenoleucodistrofia neonatal, acidemia hiperpipecólica, ondrodisplasia punctata rizomélica e as síndromes cerebroepatorrenal e Zellweger-like; • Na deficiência de múltiplas enzimas peroxissomais; • No número variável de peroxissomo no fígado, mas normal em fibroblastos e; • Na deficiência de uma única enzima peroxissomal a estrutura dos peroxissomos e normal, causando adrenoleucodistrofia ligada ao X (X-ALD), deficiência da acil-CoA oxidase, deficiência da enzima bifuncional, deficiência da diidroxiacetato fosfato sintetase, doença de Refsum adulta, deficiência de alquilidroxiacetona fosfato sintetase, deficiência da glutaril-CoA oxidase hiperoxalúria tipo catalasemia e síndrome pesudo-Zellweger (CARANKUSHANSKY, 2001). Em alguns casos os pacientes são completamente Bióloga. anap. g@terra. com. br. Especialista em Educação Cientifica e Tecnológica. Mestranda em Tecnologia em Saúde. Mestre. Professor de Genética do curso de Ciências Biológicas da Universidade Paranaense Campus Cascavel.
Endereço para correspondência: Ana Paula Grosko, Rua presidente Costa e Silva, 2233, 85807-4 Cascavel. Endereço para correspondência: Ana Paula Grosko, Rua presidente costa e Silva, 2233, 85807450, cascavel – paraná, E- mail: anap. g@terra. com. br 43 Arq. Ciênc. Saúde Unipar, Umuarama, v. 10, n. 1, jan. /mar. , 2006 GROSKO & FERREIRA assintomáticos, podendo existir vários fenótipos em uma mesma familia (KOIKE et al. , 1991; KORENKE et al. , 1995; MOSER, 1995; WANDERS et al. , 1995). Desenvolvimento Aspectos moleculares da x-ald A adrenoleucodistrofia ligada ao cromossomo X (X-ALD) é a forma mais comum das doenças peroxissomais (GELO 1997; KORENKE et al. , 1995; MOSER, 1997; RUIZ et al. , 1996; WANDERS et al. 1995), sendo uma herança recessiva ligada ao sexo e apresentando seis formas clínicas distintas (Tabela 1). Doenças recessivas ligadas ao cromossomo X se caracterizam elo fato de mulheres com apenas um alelo mutado não manifestarem os sinais clínicos da doença, sendo denominadas portadoras; enquanto em homens, devido à hemizigose, um único alelo mutado é suficiente para a manifestação clínica da doença (VARGAS et al. , 2000a. ). O gene mutado na X-ALD está localizado em Xq28, uma região ímpar no cromossomo X (sem homologia com o cromossomo Y), e codifica a proteína ALDP (do inglês X-lnked adrenoleukodystrophy protein). Este gene tem aproximadamente 20 Kb e é composto de 10 éxons.
Já foram descritas mais de 200 mutações em toda sua extensão, não arecendo haver, no entanto, associação direta entre Tabela 1 – Formas clínicas associadas a adrenoleucodistrofia ligada ao X (X-ALD) Fenótipo Fre üência Início dos Sintomas Distúrbio de Conduta Défi nvolvimento Piramidal PAGFd 15 dos Sintomas Distúrbio de Conduta Déficit Cognitivo Envolvimento Piramidal Insuficiência Adrenal Polineuropatia Cerebral Infantil 31-57% < 10 anos + + + + ou Cerebral Adolescente Insuficiência AdrenomieAdrenocortical Ioneuropatia Isolada 25-46%>18 anos + ou + + ou + 8-14% > 2 anos 4 Cerebral Adulta 221% anos + F + + ou + ou pré Assintomática 4-10% 0-21 + + + + Ou R Legenda: +: presente; -: ausente R: raramente; F: frequentemente. Fonte: (CARAKUSHANSKY, 2001 J. genótipo e fenótipo (CARAKUSHANSKY, 2001).
As mutações neste gene podem ser do tipo deleção, detectáveis por Southern blot em 6% dos pacientes; e mutações de ponto, concentradas na região entre os domínios transmembrana e na região de ligação ao ATP, sendo metade destas mutações recorrentes. Um estudo detalhado dos éxons 1 e 5 pode identificar mutações em cerca de 50% dos casos (CARAKUSHANSKY, 2001 A proteína ALDP pertence a uma superfamília de proteínas de membrana ue se ligam ao ATP (MOSER, 1995). Sua função ainda não completamente caracterizada, mostra relação com o transporte da proteína VLCFA-CoenzimaA sintetase para o interior dos peroxissomos (RUIZ et al. , 1996), estando envolvida, desta forma, no metabolismo de VLCFA (very long Chain fat acid).
A inatividade de ALDP tem como resultado direto, aparentemente, a alteração na função de cinco enzimas peroxissomais, originando o aparecimento dos sintomas da X-ALD, em geral, até os dez anos de idade (MOSER, 1995). A maioria das etapas da síntese de VLCFA acontece no retículo endoplasmático. Estes ácidos graxos, diferentemente dos de cadeia curta, são quebrados no peroxissomo pela enzima p-oxidase ácidos graxos, diferentemente dos de cadeia curta, são quebrados no peroxissomo pela enzima P-oxidase, ao invés do interior das mitocôndrias. Durante a P-oxidação no peroxissomo, duas unidades de carbono são removidas de cada VI_CFA enquanto FADH2, NADH4 e H202 São produzidos (BEIGUELMAN, 1982; KOIKE et al. 1991 A X-ALD é resultante da baixa atividade de Boxidaçao ou colapso dos ácidos graxos no peroxissomo. As enzimas da via de degradação de VLCFA são sintetizadas pelos ibossomos livres do citoplasma, sendo posteriormente enviadas para o lúmen do peroxissomo. A primeira enzima desta via é a Coenzima-A que realiza a adição do grupamento acetil às cadeias longas de ácidos graxos (BEIGUELMAN, 1982; KOIKE et al. , 1991). Ao contrário do que se propôs inicialmente, a X-ALD não é causada devido à deficiência na síntese de VLCFA-Coenzima-A mas sim, devido ao transporte inadequado desta para o lúmen do peroxissomo, resultado da atividade deficiente de ALDP (SCRIVER et al. , 1995; GELL, 1997; MOSER, 1997). s ácidos graxos de cadeia longa possuem uma longa cauda hidrofóbica (cadeia e carbono descarregada) e uma cadeia carboxílica carregada (hidromica) em uma extremidade. Seu acúmulo permite interação das caudas hidrofóbicas com os componentes da bainha de mielina, resultando em reação imune local e solubilização desta última. Quando o acúmulo ocorre na membrana neural, ocorre a inibição de sua função, caracterizando delimitação central e periférica do sistema nervoso (VALLE & GARTNER, 1993). Diagnóstico da x-ald A X-ALD é diagnosticada com base na idade e intervalo entre o surgimento dos sintomas (MOSER, 1997). Qu PAGF 15 diagnosticada com base na idade e intervalo entre o surgimento os sintomas (MOSER, 1997).
Quando existem suspeitas de X- ALD, deve ser realizada dosagem de VLCFA. Estas suspeitas consistem em (MOSER. 1997, VARGAS et al. , 2000a. ): Aspectos biológicos e moleculares… Arq. Ciênc. Saúde Unipar, Umuarama, v. IO, n. 1, jan. /mar. , 2006 • Meninos com regressão neurológica, principalmente quando iniciada nos primeiros anos escolares; • Meninos com epilepsia idiopática, principalmente quando iniciada na infância; • Homens e mulheres com slntomas neurológicos e história familiar de esclerose múltipla ou mielopatia e; • Indivíduos do sexo asculino com insuficiência adrenal primária e ou alterações da substância branca.
O diagnóstico pré-natal de indivíduos afetados por X-ALD é realizado através da verificação dos níveis de VLCFA ou estudo citogenético e ou molecular de vilosidade coriônica. Contudo, devido a não associação entre genótipo e fenótipo e descrição de indivíduos com deleção da região Xq28 e ausência de sinais clínicos, sua indicação é controversa (GELL, 1997; MOSER, 1997; RUIZ et al. , 1996). Quando um paciente com X-ALD é diagnosticado, deve-se informar à família a possível identificação de outros portadores. ? relativamente fácil identificar portadores do sexo masculino através da dosagem de VLCFA em plasma sangüíneo. O nível plasmático de VLCFA determinado nas famílias de risco mostrou ser independente da idade do paciente e presença de sintomas.
A detecção de casos na famllia é importante para: permitir a detecção de mais outros casos de X-ALD; o tratamento dos assintomáticos ou apenas casos sintomáticos, e de mais outros casos de X-ALD; o tratamento dos assintomáticos ou apenas casos sintomáticos, evitando o surgimento dos sintomas; detecção de portadoras com risco de recorrência a famllia; fornecer aconselhamento genético e diagnóstico pré-natal para sujeitos em risco (MOSER, 1995; GELL, 1997; MOSER, 1997). Entretanto, o diagnóstico das portadoras é mais complicado, devido à inativação não-randômica do X. Deve-se avaliar o nivel plasmático de VLCFA de todas as mulheres com portadores de X-ALD na família; caso o resultado seja normal, deve ser feita a dosagem em fibroblastos. A probabilidade de uma mulher exibir padrões normais de VLCFA em plasma e fibroblastos e ser portadora é de aproximadamente 7% (MOSER, 1995).
O ideal, nestes casos, é a realização de análise molecular, ontudo, esta só é informativa quando a mutação do caso-índice é conhecida ou quando a família é informativa para análise de ligaçao (CARAKUSHANSKY, 2001; VARGAS et al. , 2000b. ). Além disso, 20 a 50% das portadoras são sintomáticas (os sintomas nas mulheres portadoras costumam ser semelhantes aos da adrenomieloneuropatia) (GECC 1 997), devendo receber acompanhamento clínico regular (CARAKUSHANSKY, 2001 ). Aspectos clínicos A X-ALD é a mais freqüente patologia humana decorrente de desordem peroxissomal, com frequência de 1 :20. OOO meninos (MOSER, 1995; KORENKE et al. , 1995). ?? uma doença bioquímica primariamente neurodegenerativa, mais comum no sexo masculino, com início na primeira infância, causada pela *-oxidação deficiente de VLCFA, que se acumulam em tecidos e fluídos biológicos (VALLE & GATNER, 1993; SCRIVER et ala, 1995; MOSA, 1995; MOSER 1997; YAMA e fluídos biológicos (VALLE & GATNER, 1993; SCRIVER et ala, 1995; MOSER, 1995; MOSER 1997; MAMADA et al. , 1999). Há, contudo, casos completamente assintomáticos, podendo ocorrer grande diversidade de fenótipos em uma mesma famílla (KOIKE et al. , 1991; KORENKE et al. , 1995; MOSER, 1995; WANDERS et al. 1995; MOSER 1997). os V CFA com maiores taxas de acumulo são os acidos saturados hexacosanóico (C26:0) e tetracosanóico (C24:0). Em pacientes com X-ALD, há níveis quatro vezes maiores destes ácidos graxos que o normal (ODONE & ODONE 1994; KORENKE et al. , 1995; MOSER, 1995).
O aumento na concentração de VLCFA causa uma progressiva delimltação da substância branca no sistema nervoso central e insuficiência adrenal (WANDERS et al. , 1995; RUIZ et al. , 1996; MOSER, 1997). A X-ALD tem manifestação clinica, geralmente, até os dez anos de idade, exibindo rápida evolução dos sintomas neurológicos. Estes incluem: distúrbio visual e auditivo, hiperpigmentação, apreensão, tremor, diminuição na performance escolar, insuficiência adrenal, dificuldade de andar, irritação e hiperatividade; após alguns meses, cegueira, mudez, paralisia causada pela desmielinização do sistema nervoso central e perifénco, entre outros.
O paciente é levado ao estado vegetativo em um prazo médio de três anos. A progressão da doença é rápida e os pacientes acabam falecendo, aproximadamente, até cinco anos após o surgimento dos primeiros sintomas (KORE-NKE et al. , 1995; MOSE-R, 1995; SCRIVER et al. , 1995; RUIZ et al. 1996; MOSER 1997). O diagnóstico precoce e ausência de sintomas neurológicos são fundamentais para a intervenção terapêutica, além de definirem o trat ausência de sintomas neurológicos são fundamentais para a intervenção terapêutica, além de definirem o tratamento mais eficiente. Terapias O primeiro tratamento proposto para X-ALD consistia em dieta com baxa ingestão de VLCFA.
Os resultados da utilização desta dieta não foram eficientes, permitindo à doença, rápida progressão (MOSER, 1995; SCRIVER et al. , 1995). Outra proposta terapêutica foi a de combinar a dieta com baixa ingestão e VLCFA com a ingestão de ácido oléico monossaturado (GTO). Esta conseguiu reduzir os níveis plasmáticos de C26:0 em até (MOSER, 1995; 1997; SCRIVER et al. , 1995). Posteriormente, propôs-se a adição de ácido erúcico monossaturado (GTE) ao GTO, na proporção de 4:1 (mistura conhecida como Óleo de Lorenzo), ainda allada à baixa ingestão de VI_CFA permitlndo a normalização dos níveis de C26:O no prazo de até um mês (SCRIVER et al. , 1995; MOSER, 1995; MOSER 1997).
Avaliações posteriores, no entanto, questionaram o efeito do tratamento com Óleo de Lorenzo, em alguns pacientes, demonstrando sua neficiência em impedir o progresso dos sintomas neurológicos (SCRIVER et ala, 1995; GELL, 1997, RESTUCCIA et al. , 1999; VARGAS et al. , 2000b. ). Segundo Moser (1995 e 1997), o Óleo de Lorenzo não tem efeito sobre crianças sintomáticas, provavelmente porque o acido erúclco não é eficaz no cérebro, permitindo o acúmulo de VLCFA. De qualquer forma, a utilização do Oleo de Lorenzo, antes do surgimento dos sintomas, pode retardar o desenvolvimento da doença. Uma avaliação mais precisa da eficiência do óleo de Lorenzo é praticamente inviável devido á questões éticas. Estima-se que 30 a 40% dos pacientes pr