Služby - Molekulární genetika

Pseudohypoparathyreodismus (PHP) představuje heterogenní skupinu onemocnění, jejímž společným znakem je resistence k parathormonu (PTH). Na základě patogeneze a rozdílu ve fenotypu se PHP dělí do 4 klinických jednotek, a to PHP Ia, Ib, Ic a II. Společným biochemickým nálezem u všech podskupin je zvýšená hladina PTH, snížená či normální hladina vápníku a zvýšená hladina fosfátu v krvi.

PHP Ia je onemocnění charakterizované typickým fenotypem nazývaným Albrightova hereditární osteodystrofie (AHO) a mnohočetnou hormonální rezistencí. Pseudopseudohypoparathyreodismus (PPHP) je termín popisující pacienty s izolovanými AHO projevy, avšak se zcela normálním metabolismem kalcia a normální hladinou PTH.

Za vznik PHP Ia a PPHP je zodpovědna heterozygotní inaktivační mutace genu GNAS1 kódujícího stimulační α-podjednotku G proteinu (Gsα) asociovaného s hormonálními receptory. V případě PHP Ia a PPHP je redukovaná bioaktivita α-podjednotky G proteinu na 50%.

GNAS1 je komplexní lokus na dlouhém raménku 20. chromozomu 20q13 kódující více genových produktů využitím 4 alternativních prvních exonů, které jsou následovány společnými exony 2-13. V tomto lokusu je zaznamenán složitý systém imprintingu. Jedním z hlavních genových produktů tohoto lokusu je stimulační α-podjednotka G proteinu (Gsα) asociovaného s hormonálními receptory.

Inaktivující heterozygotní mutace u pacientů s PHP Ia byly nalezeny téměř ve všech 13 exonech kódujících Gsα. Ve většině případů se jedná o nonsense a missense mutace. Dále byly identifikovány delece a inserce, které vedou ke změně sestřihu primárního transkriptu nebo způsobí předčasnou terminaci translace. Různý klinický fenotyp inaktivující heterozygotní mutace, tzn. PHP Ia nebo PPHP, je dán imprintingem genu GNAS1, neboť fyziologicky je v mnoha endokrinních tkáních imprintována paternální alela genu. Hormonální resistence doprovázející AHO v případě PHP Ia je způsobena inaktivační mutací na maternální alele.

Skríning mutací GNAS1 genu je jedinou cestou k definitivnímu potvrzení diagnózy PHP Ia a PPHP. V naší laboratoři provádíme analýzu mutací celé kódující sekvence genu GNAS1 včetně exon- intronových spojů pomocí PCR amplifikace a přímého sekvenování.

Obrázek 1
Mutace genu GNAS1. Šipka ukazuje heterozygotní záměnu c.103C>T v exonu 1.

1. Mantovani G, Romoli R, Weber G, Brunelli V, De Menis E, Beccio S, Beck-Peccoz P, Spada A. Mutational analysis of GNAS1 in patients with pseudohypoparathyroidism: identification of two novel mutations.J Clin Endocrinol Metab. 2000 Nov;85(11):4243-8.
2. Kacerovska D, Nemcova J, Pomahacova R, Michal M, Kazakov DV.Cutaneous and superficial soft tissue lesions associated with Albright hereditary osteodystrophy: clinicopathological and molecular genetic study of 4 cases, including a novel mutation of the GNAS gene.Am J Dermatopathol. 2008 Oct;30(5):417-24.