Endokrynol. Ped. 2018.17.2.64:119-130
DOI: 10.18544/EP-01.17.02.1698
Znaczenie mutacji genu PROP 1 w diagnostyce i leczeniu niedoczynności przysadki – prezentacja przypadku
Oddział i Klinika Endokrynologii i Diabetologii Dziecięcej z Pracownią Endokrynologiczno-Metaboliczną, Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Słowa kluczowe
niskorosłość, wielohormonalna niedoczynność przysadki, mutacja, gen PROP1
Wstęp. Mutacje genu PROP1 stanowią najczęstszą genetyczną przyczynę wielohormonalnej niedoczynności przysadki (WNP). Blisko 30% pacjentów z mutacją PROP1 prezentuje przerost przysadki w badaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI), przysparzający klinicystom trudności z interpretacją obrazu, co może skutkować niepotrzebną kwalifikacją do leczenia operacyjnego czy opóźnianiem włączenia substytucji hormonem wzrostu. Opis przypadku. Przedstawiamy przypadek chłopca skierowanego w 9 roku życia do Kliniki Endokrynologii z powodu znacznego niedoboru wzrostu (-4,78 SDS). Od urodzenia zwracał uwagę niedorozwój prącia i brak jąder w mosznie, nie potwierdzono hipoglikemii. Poza niskim wzrostem widocznym już w 2 r.ż., ze stopniowym zmniejszaniem tempa wzrastania w latach późniejszych, nie obserwowano innych nieprawidłowości w rozwoju chłopca. Wzrost rodziców i rodzeństwa oscylował pomiędzy 10 a 50 centylem. Podczas hospitalizacji u pacjenta potwierdzono ciężką tyreotropową, następnie somatotropową, niedoczynność przysadki. Stwierdzono również cechy wtórnej niedoczynności kory nadnerczy. Nie obserwowano niedoboru prolaktyny. W wykonanym MRI stwierdzono asymetrię przysadki i jej przerost; obraz sugerował gruczolaka. Diagnostyka genetyczna potwierdziła obecność homozygotycznej mutacji genu PROP1(c.301_302delAG). Chłopiec otrzymuje obecnie substytucję tyroksyną, hydrocortisonem i hormonem wzrostu. Podsumowanie. Brak objawów typowych dla WNP w okresie noworodkowym (np.epizodów hipoglikemii), możliwość stopniowego rozwoju cech niewydolności przysadki w ciągu lat i dekad oraz wpływ na konkretne decyzje lecznicze, w tym możliwość uniknięcia tej najbardzej kontrowersyjnej, tj. o leczeniu zabiegowym przerośniętej przysadki – to tylko niektóre argumenty przemawiające za potrzebą wykonywania badania genetycznego w kierunku mutacji genu PROP1 u chorych z WNP.
Wstęp
Najczęstszą postacią niedoczynności przysadki jest izolowany niedobór somatotropiny, jest to też często pierwszy objaw mutacji genu PROP1. Wieloletnie obserwacje pacjentów z niedoczynnością przysadki wskazują na możliwość etapowego rozwoju wielohormonalnej niedoczynności przysadki (WNP) u dużej grupy pacjentów z początkowo rozpoznanym izolowanym deficytem hormonalnym [1]. Taka dynamika obrazu klinicznego jest typowa dla pacjentów z mutacją PROP1, która w niektórych populacjach odpowiada za blisko 11% wszystkich przypadków WNP i ponad połowę przypadków rodzinnej WNP [2,3]. Najczęściej wykrywaną zmianą w obrębie genu PROP1 jest mutacja c.301_302delAG, stwierdzana nawet u 50–72% chorych z rodzinną WNP [2]. Inaktywująca homozygotyczna mutacja PROP1 prowadzi do rozwoju WNP z bardzo zróżnicowanym obrazem klinicznym [4]. U chorych z tym samym genotypem, nawet u członków jednej rodziny, obserwuje się różnorodność fenotypową, szczególnie w odniesieniu do wieku pojawienia się objawów niedoczynności poszczególnych osi hormonalnych przysadki, wystąpienia hipokortyzolemii, stężenia prolaktyny (PRL) i wielkości przysadki [5].
Przypadek
Chłopiec obecnie 10-letni, urodzony z CIII, PIII, w 37 tygodniu z masą ciała 3530 g, długością 57 cm. Po urodzeniu stwierdzono niedorozwój prącia i brak obu jąder w mosznie, nie odnotowano hipoglikemii. W wieku 6 lat pacjenta operowano z powodu obustronnego wnętrostwa. Niski wzrost dziecka zwracał uwagę od 2 r.ż., ze stopniowym obniżaniem tempa wzrastania w późniejszych latach (ryc. 1). Pozycja centylowa wzrostu rodziców (ojciec: ok. 10c, matka: 50c) i trójki rodzeństwa (między 25 a 50c) mieściła się w normie. Nie stwierdzono zaburzeń endokrynologicznych u członków rodziny. Poza niskorosłością rozwój chłopca nie odbiegał od rówieśników. Zgodnie z wiekiem kalendarzowym rozpoczął naukę w szkole i kontynuował ją, osiągając wyniki przeciętne w porównaniu do pozostałych uczniów. Dobrze tolerował wysiłek fizyczny, między innymi podczas zabaw ze swoim młodszym o 3 lata bratem. W ocenie rodziców był bardzo aktywnym dzieckiem. Problem niskiego wzrostu wzbudził wyraźne zaniepokojenie opiekunów, gdy pięcioletni brat zaczął przewyższać 8,5-letniego już wówczas pacjenta.
W badaniu fizykalnym, przeprowadzonym w 9 r.ż. pacjenta w Klinice Endokrynologii USzD w Lublinie, chłopiec prezentował znaczny niedobór wzrostu (-4,78 SDS), prawidłowe proporcje i masę ciała (+1,2 SDS do wzrostu). Ponadto stwierdzono mikropenis i wnętrostwo. Podczas pierwszej hospitalizacji zdiagnozowano głęboką niedoczynność tarczycy. Funkcję osi przysadka-nadnercza na tym etapie oceniono jako prawidłową, przy stosunkowo niskim podstawowym stężeniu kortyzolu (8,7ug/dl g. 8.00) przyrost kortyzolemii w teście z Synacthenem (1 ug) był prawidłowy (20ug/dl, delta=12). Rozpoczęto leczenie tyroksyną (T4). Trzy miesiące później, w eutyreozie, oznaczono stężenie hormonu wzrostu (GH) w testach dynamicznych oraz ponownie oceniono czynność nadnerczy. Potwierdzono głęboką somatotropową niedoczynność przysadki (maksymalny pik GH = 0,76 ng/ml), a także dyskretne cechy wtórnej niedoczynności kory nadnerczy. Wówczas, w teście z insuliną, odpowiedź osi kortykotropowej na hipoglikemię była niewystarczająca, najwyższe stężenie kortyzolu wynosiło 14 ug/dl, delta =5,4. Dołączono substytucję hydrocortisonem. Nie obserwowano niedoboru prolaktyny. Poziom gonadotropin i hormonów płciowych był niski. Wyniki badań laboratoryjnych przedstawiono w tabeli I. Chłopiec miał prawidłowy kariotyp męski (46,XY). W badaniach obrazowych zwracał uwagę znacznie opóźniony wiek kostny, oceniany na 4 lata dla kalendarzowego 8,5 lat. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI), wykonane w Zakładzie Diagnostyki Obrazowej USzD, ujawniło asymetrię przysadki i jej przerost, z typowym wysokim sygnałem płata tylnego i zachowanym prawidłowym przebiegiem lejka. Po lewej stronie gruczoł sięgał do skrzyżowania nerwów wzrokowych bez ewidentnych cech impresji nerwów, wielkość przysadki wynosiła 9x13x12 mm (ap x lr x cc). Zmianę cechował niejednorodny sygnał w obrazach T2-zależnych, z obszarami hipointensywnymi; po podaniu kontrastu uzyskano jej jednorodne wzmocnienie. Konsultujący radiolog zwrócił uwagę na typowy dla makrogruczolaka kształt „bałwanka” (ryc. 2). Pojawiła się sugestia leczenia operacyjnego. Przed konsultacją neurochirurgiczną podjęto decyzję o poszerzeniu diagnostyki w kierunku genetycznych przyczyn WNP przebiegających z przerostem przysadki. Wynik badania (Medgen, Warszawa) potwierdzał obecność homozygotycznej mutacji genu PROP1 (c.301_302delAG), co w pełni korelowało z obrazem klinicznym.
Już prawie dwa lata chłopiec otrzymuje substytucję tyroksyną (T4) i hydrocortisonem (HC), a od roku również hormonem wzrostu (rhGH). Od czasu pierwszej wizyty urósł 16,2 cm, w tym 14 cm od włączenia rhGH. W kontrolnym MRI, wykonanym zgodnie z zaleceniami radiologa i neurochirurga, rok po poprzednim i 6 miesięcy po rozpoczęciu leczenia hormonem wzrostu, stwierdzono dalsze zwiększenie wymiaru przysadki. Obecnie wielkość gruczołu to: 10x15x14 mm (ap x lr x cc), bez ewidentnych cech impresji skrzyżowania nerwów wzrokowych. Mimo istotnego powiększenia przysadki, z dalszą progresją jej wielkości w czasie leczenia endokrynologicznego, nie jest wskazana interwencja neurochirurgiczna. Uwzględniając dynamikę obrazu klinicznego mutacji genu PROP1, u chłopca planowana jest kontynuacja dotychczasowej substytucji hormonami, w stosownym czasie też testosteronem. Zasadna wydaje się również okresowa kontrola wielkości przysadki w badaniu MRI do czasu stabilizacji jej wymiarów (norma lub hipoplazja).
Dyskusja
Rozwój przysadki
Przysadka jest końcowym produktem skomplikowanej kaskady precyzyjnych oddziaływań białek sygnałowych, w tym czynników transkrypcyjnych, na powstający podczas ontogenezy gruczoł i na siebie nawzajem [6]. Czas i miejsce pojawienia się czynników transkrypcyjnych jest ściśle określony, tak aby zadziałały na określonych etapach ontogenezy, dodatkowo pobudzając lub wygaszając aktywność kolejnych [7]. W tym złożonym procesie gruczoł formuje swój ostateczny kształt i wielkość, a jego komórki osiągają zdolność produkcji i wydzielania określonych hormonów. Rozwój przysadki (ryc. 3) został najlepiej poznany u myszy. Jej zawiązek (primordium) znajduje się w przedniej części grzebienia nerwowego. Początkowo pogrubiała warstwa komórek ektodermy zarodkowej jamy ustnej (tzw. plakoda) zaczyna się wgłębiać i w procesie postępującej inwaginacji tworzyć kieszonkę Rathkego, dając początek części gruczołowej przysadki. Etap ten opisywano już u ośmiodniowego zarodka myszy, co u ludzi odpowiada czwartemu tygodniowi życia płodowego [8]. Kieszonka Rathkego stopniowo łączy się z uwypuklającym się w jej kierunku fragmentem ektodermy brzusznej części międzymózgowia, z którego formuje się lejek i tylny płat przysadki. W dalszym etapie dochodzi do rozrostu kieszonki i jej oddzielenia od jamy ustnej. U myszy następuje to w 12,5 dniu po zapłodnieniu (dpz), u ludzi około 7 tygodnia życia płodowego. Powstaje woreczek przysadkowy z widocznym światłem (lumen) kieszonki, z niego następnie wyodrębniają się przedni i pośredni płat przysadki, razem tworzące część gruczołową. W odróżnieniu od myszy u ludzi płat pośredni ulega regresji w ciągu życia płodowego [9]. W kolejnych etapach w obrębie części gruczołowej powstają, a następnie dojrzewają, linie wysoko wyspecjalizowanych komórek produkujących hormony. Jako pierwsza, ok 12,5 dnia po zapłodnieniu (dpz), powstaje wczesna populacja tyreotropów (rostral tip thyrotropes), która zanika przy urodzeniu. W 12,5 dpz zaczynają się różnicować kortykotropy, następnie w 14,5 dpz obecne są melanotropy i populacja późniejsza komórek produkujących tyreotropinę (TSH). Somatotropy i laktotropy w przysadce myszy wykrywalne są w 15,5 dpz, dzień później gonadotropy. Na każdym etapie embriogenezy niezbędna jest ta, wspomniana wyżej, skoordynowana kaskada działań, na którą składa się ekspresja, interakcja, a następnie zanikanie określonych czynników transkrypcyjnych, kontrolujących rozwój przysadki [10].
Wśród bardzo licznej grupy tych czynników jako jeden z pierwszych (9 dpz) pojawia się Hesx-1, represor transkrypcji. Ekspresja jego genu jest ograniczona do ektodermy jamy ustnej, z której formuje się kieszonka Rathkego. Po 11,5 dpz ilość Hesx-1 ulega znacznemu zmniejszeniu, do 14 dnia praktycznie zanika [11]. Kolejne czynniki: Pitx1 i Pitx2, wprawdzie wykrywane są już po 8 dpz, ale ekspresja ich genów utrzymuje się także w dojrzałej przysadce [8–11]. Gen czynnika transkrypcyjnego, jakim jest Prop1 (u ludzi jest to odpowiednio PROP1), ulega ekspresji w przysadce myszy między 10 a 15,5 dpz, prowadząc do aktywowania kolejnego czynnika Pou1f1 (dawna nazwa -Pit-1, odpowiednio u ludzi jest to POU1F1) [12]. Po15,5 dpz u zdrowej myszy Prop1 jest niewykrywalny.
Mutacje genów czynników transkrypcyjnych leżą u podłoża zaburzeń inwaginacji i kształtu kieszonki Rathkego oraz nieprawidłowości w takich procesach, jak: migracja komórek, tworzenie wzorca tkankowego, specyfikacja i przeznaczenie komórek [8–10]. Czynnik transkrypcyjny Prop1, będący produktem zmutowanego genu, mając zmienioną budowę cząsteczki, traci zdolność wiązania się z DNA i aktywowania transkrypcji kolejnych genów [8]. U myszy z defektem Prop1 (mysz Ames) nie stwierdza się Pou1f1, a czas, w którym szereg genów innych czynników transkrypcyjnych ulega ekspresji, może być wydłużony. Przykładem jest wykazanie nienaturalnie długiej obecności wspomnianego wyżej Hesx-1 w zawiązku przedniego płata w 18.5 dpz, gdy u zdrowych płodów Hesx-1 zanika do 14 dpz. Stąd wniosek, że Prop1 ma wpływ na wygaszanie aktywności Hesx-1 [9]. Ten fakt potwierdza, jak ważna dla rozwoju narządu jest skorelowana w miejscu i czasie obecność prawidłowo działających czynników transkrypcyjnych, a zmiana jednego z elementów tego układu zaburza cały późniejszy proces ontogenezy na etapach następujących po okresie wystąpienia produktu zmutowanego genu.
Wśród genów czynników transkrypcyjnych, których mutacje mogą prowadzić do rozwoju WNP, wymienia się trzy kategorie: 1) geny zaangażowane we wczesne etapy formowania przysadki (przed i w trakcie powstawania kieszonki Rathkego), 2) geny uczestniczące w różnicowaniu komórek w wykształconej przysadce, oraz 3) geny kodujące specyficzne podjednostki hormonów w wyspecjalizowanych komórkach [9].
Mutacje genów z grupy pierwszej skutkują zwykle, poza niedoborem hormonów przysadkowych, zaburzeniami morfologii przysadki i/lub innych struktur, np. dysplazja przegrodowo-oczna przy mutacji genu HESX1 (tabela II).Uszkodzenie genów z dwóch ostatnich grup nie wiąże się z defektami budowy narządów. Fenotypowo mutacje genów z grupy 2 dają obraz WNP, grupy 3 – izolowanej niedoczynności przysadki.
Rola PROP1
Gen PROP1 (prophet of Pit1) należy zaliczyć do kategorii 2. Jest specyficzny dla przysadki. Ulega ekspresji we wszystkich komórkach progenitorowych jej gruczołowej części, a jego mutacje nie powodują innych objawów klinicznych poza skutkami niedoboru hormonów przedniego płata (tab. III) [12,13]. Ekspresja Prop1 u myszy rozpoczyna się w 10 dpz, osiąga maksimum w 12,5 dpz, później stopniowo malejąc [8–12]. Najdłużej utrzymuje się w komórkach strefy okołolumenarnej (do 15,5 dpz) [9].
Komórki progenitorowe przysadki pojawiają się już na etapie tworzenia kieszonki Rathkego (u myszy w 9,5 dpz). Dalej proliferują, zachowując strukturę komórek nabłonka. Miedzy 11,5 a 13,5 dpz zmieniają swój kształt na bardziej okrągły, upodabniając się do komórek hormonalnie czynnych przedniego płata. Proces ten jest podobny do tzw. przejścia epitelialno-mezenchymalnego (ang. epithelial to mesenchymal transition, EMT-like process), choć uformowane komórki części gruczołowej przysadki nie są właściwymi komórkami mezenchymalnymi [10,14]. Gen Prop1 ulega ekspresji w czasie, gdy zachodzi proces migracji komórek progenitorowych ze strefy rozrodczej i ich różnicowania (EMT) w komórki wyspecjalizowane w produkcji hormonów oraz tworzenie unaczynienia przysadki, co może świadczyć o roli czynnika Prop1 w tych procesach. Prop1 jest też niezbędny do prawidłowej ekspresji genów niektórych białek (Cdh2, SNAI2), które biorą udział w zjawisku EMT [13,14]. Zaburzenie procesu przejścia epitelialno-mezenchymalnego (EMT) może leżeć u podstaw spotykanej w przysadkach myszy z mutacją Prop1 przewagi komórek nabłonkowych nad właściwymi komórkami przedniego płata [14].
Prop1 pełni ważną rolę w aktywacji kolejnego czynnika transkrypcyjnego Pou1f1 (Pit1) oraz hamuje ekspresję genu dla wspomnianego Hesx1. Gen Pou1f1 (Pit1) ulega ekspresji na późnym etapie formowania przysadki (od około 14 dpz, 4 dni po Prop1), w komórkach somatotropowych, tyreotropowych i laktotropowych. Czynnik Pou1f1 aktywuje transkrypcję promotorów genów dla hormonów GH, PRL, TSHβ i receptora dla GH [8,15]. Ekspresja Pou1f1 utrzymuje się podczas całego życia osobników. Inaktywacja Prop1 u myszy objawia się deficytem hormonów linii kontrolowanych przez Pou1f1 (tj. GH, PRL i TSH), ale częściowo także gonadotropin (LH, FSH), co w konsekwencji daje u nich niedobór wzrostu, hipotyreozę i obniżoną płodność [6]. Nie stwierdzono natomiast zmniejszenia wydzielania kortykotropiny (ACTH), jak ma to miejsce u ludzi [8].
Postępująca utrata funkcji hormonalnych całej gruczołowej części przysadki prowadzi do hipotezy, że inaktywacja PROP1 skutkuje uszczupleniem puli komórek macierzystych tego narządu [10]. Ustalono, że wszystkie hormonalnie czynne komórki przedniego i środkowego płata, nie tylko linii zależnych od Pou1f1, powstają z komórek progenitorowych, w których stwierdzana jest ekspresja Prop1 [14]. Jak wspomniano, Prop1 ulega ekspresji we wszystkich komórkach progenitorowych przysadki, jednak zachowana funkcja kortykotropów, a często także melanotropów i częściowo gonadotropów u myszy z mutacją Prop1 prowadzi do wniosku, że funkcja tych grup komórek jest w dużej mierze niezależna od czynnika Prop1 [14]. Z kolei fakt, że u ludzi niedobór hormonów kontrolowanych z kolei przez czynnik POU1F1 rozwija się stopniowo latami, sugeruje że ludzki czynnik PROP1 jest nie tyle niezbędny do ekspresji genu POU1F1, co istotny w tworzeniu (proliferacja, migracja i różnicowanie) puli komórek progenitorowych, z których część, pod wpływem POU1F1, zaczyna specjalizować się w zakresie produkcji GH, PRL i TSH [13,17]. Pula tych komórek ulega wyczerpaniu w kolejnych latach życia pacjenta, co może tłumaczyć prawidłową czynność hormonalną przysadki u ludzi w pierwszych latach życia i stopniowo postępujący rozwój objawów WNP w latach kolejnych [14].
Obraz przysadki
Obraz radiologiczny, w innych niż mutacja PROP1 przyczynach WNP, może ujawniać szereg nieprawidłowości samej przysadki (takich jak: przerwanie lejka czy ektopia tylnego płata) lub struktur pozaprzysadkowych, w tym zaburzenia struktur przodomózgowia czy hipoplazję nerwów wzrokowych. Przysadka u pacjentów z mutacją PROP1 ma wykształcone wszystkie struktury, tj. położony eutopowo płat przedni, płat tylny i lejek, jedynie wielkość może ją różnić od zdrowych osób [20]. Najczęściej mamy do czynienia z hipo- lub rzadziej hiperplazją jej gruczołowej części [3,23,24].
U płodów mysich rozwijający się gruczoł początkowo jest przerośnięty (14,5 dpz), następnie ulega hipoplazji jeszcze w okresie prenatalnym [9]. W rezultacie u myszy z mutacją Prop1 nie spotyka się prawidłowej wielkości przysadki lub jej przerostu po okresie płodowym. Przysadka ludzka z tym defektem genetycznym najczęściej jest hipoplastyczna, jednak u części pacjentów, zwłaszcza młodych, ma prawidłowe wymiary lub jest znacznie przerośnięta [16]. Czasem ten przerost może przybierać cechy typowe dla makrogruczolaka, jak to miało miejsce u naszego pacjenta, lub sugerować inny proces rozrostowy, budząc niepokój klinicystów [25]. Obok makrogruczolaka obraz przerośniętej przysadki może przypominać czaszkogardlaka, torbiel kieszonki Rathkego, a nawet glejaka [23–25]. Modelowanie skrzyżowania nerwów wzrokowych, torbiele, czasem też zwapnienia, uwiarygodniają podejrzenie procesu rozrostowego do tego stopnia, że chorym zaleca się operacyjne usunięcie nieprawidłowej „masy”. W literaturze są przykłady takich pacjentów, u których dopiero po zabiegu potwierdzono mutację PROP1 [24]. Wynik histopatologiczny usuniętej zmiany przypominał pozostałości pośredniego płata przysadki. Nie obserwowano cech atypii komórkowej ani struktur typowych dla gruczolaka [24]. Hiperplazja spotykana jest najczęściej w dzieciństwie lub wczesnej młodości. W pracy Obermannovej i wsp. przedstawiono dynamikę obrazu przysadki, gdzie po kilku miesiącach lub latach obserwowano spontaniczną inwolucję przerośniętego wcześniej gruczołu. Część chorych z hipoplazją przysadki prezentowała cechy zniszczenia siodła tureckiego, co pośrednio wskazywało na wcześniejszy jej przerost. U niewielkiej liczby młodych pacjentów obserwowano powiększanie się gruczołu o uprzednio prawidłowych wymiarach lub wahania jego wielkości w obie strony [19]. Podobną dynamikę zmian opisujemy u naszego pacjenta.
Przejściowe powiększenie przysadki u ludzi jest efektem rozrostu obszaru położonego pomiędzy przednim i tylnym płatem, prawdopodobnie wywodzącego się z płata pośredniego, ale mechanizm odpowiedzialny za ten przerost pozostaje nieznany. Na modelu mysim (mysz Ames) wskazywano, że czynnik Prop1 reguluje migrację komórek progenitorowych z okolicy światła kieszonki Rathkego do rozwijającego się płata przedniego. W przypadku braku prawidłowo działającego Prop1 komórki są niejako uwięzione w rejonie światła kieszonki (ang. perilumenal area), powodując początkowo powiększenie obszaru z ich skupiskiem, a następnie apoptozę niezróżnicowanych komórek przysadki. Wraz z wiekiem dochodzi do spontanicznej inwolucji, co skutkuje ostateczną hipoplazją gruczołu, prowadząc nawet do objawów pustego siodła. Czasem jest to poprzedzone zjawiskiem zwiększania i zmniejszania się „masy” w obrębie siodła tureckiego, niekiedy też niszczeniem siodła [2,19,20]. U pacjentów z niedoborem czynnika PROP1 opisywano dodatkowe odrębności w obrazie MRI przysadki, między innymi wskazywano na odmienną intensywność sygnału, jednakże nie wykazano korelacji między rozmiarem czy sygnałem przysadki a jej funkcją [18–20,24–26].
Zygmunt-Górska i wsp. przeprowadzili badanie histopatologiczne przysadek usuniętych dzieciom z potwierdzoną później mutacją PROP1. Wskazaniami do zabiegu były cechy procesu rozrostowego w badaniu obrazowym, takie jak zwapnienia, torbiele i modelowanie skrzyżowania nerwów wzrokowych. Ustalono wówczas, że strukturę przerośniętych przysadek tworzą głównie, typowe dla płata pośredniego, komórki nabłonka, formujące mikrotorbielki wypełnione koloidem, w jednej przysadce stwierdzono również elementy płata tylnego. Nie obserwowano atypii komórkowej ani nieprawidłowej aktywności proliferacyjnej, natomiast identyfikowano obecność wszystkich typów komórek wydzielających hormony, typowych dla pośredniego płata przysadki [24].
Niedoczynność przysadki
Mutacje inaktywujące PROP1 są najczęstszą genetyczną przyczyną niedoczynności przysadki, szczególnie w naszej części Europy [18,19]. Zmiana w genie PROP1, stwierdzona u prezentowanego pacjenta (c.301_302delAG, znana również jako c.296delGA), obok innej c.150delA, może być traktowana jako mutacja założycielska. Typowe objawy tego defektu u ludzi to niedobór GH, TSH, PRL, gonadotropin (LH i FSH) a także, choć rzadziej i później, ACTH. Obraz kliniczny jest bardzo zróżnicowany nawet u blisko spokrewnionych pacjentów z tą samą mutacją PROP1 [20].
Somatotropowa niedoczynność przysadki (SNP), która jest najczęstszą endokrynopatią dotyczącą tego gruczołu, może być pierwszym objawem u pacjentów z mutacją PROP1 [21,22,27]. Średni wiek rozpoznania niedoboru GH u tych chorych wynosi 6–8 lat, jednak wiek wystąpienia pierwszych symptomów, tempo wzrastania i pozycja centylowa mogą być bardzo zróżnicowane [4]. Niedoborowi wzrostu u tych dzieci towarzyszy wtórna niedoczynność tarczycy, która wyprzedza lub, częściej, ujawnia się wkrótce po rozpoznaniu SNP. Przeważnie oba te stany manifestują się we wczesnym dzieciństwie, wyjątkowo rzadko w okresie niemowlęcym [4,21]. U żadnego z pacjentów z omawianą mutacją nie obserwowano w okresie noworodkowym objawów typowych dla wrodzonego niedoboru hormonu wzrostu, tj. hipoglikemii, drgawek czy przedłużającej się żółtaczki [23]. Sporadycznie chorzy z prawidłowym wzrostem, jako jedyny początkowo objaw mutacji PROP1, manifestują niedobór TSH lub odwrotnie, pacjenci z SNP przez wiele lat mogą nie rozwinąć niedoczynności tarczycy. W sposób najbardziej różnorodny pod względem wieku chorych i obrazu klinicznego ujawnia się niedobór gonadotropin. Niektórzy chłopcy, jak przedstawiony w pracy, przy urodzeniu prezentują niedorozwój prącia czy wnętrostwo. Inni, z prawidłowo ukształtowanymi zewnętrznymi narządami płciowymi, nie rozpoczynają spontanicznego pokwitania płciowego lub, zaczynając je z opóźnieniem, zatrzymują się na pewnym etapie pokwitania [4,9,21]. Spontaniczne pokwitanie nie wyklucza mutacji PROP1 [23]. Są pacjenci, którzy dojrzewają prawidłowo, a objawy niedoboru gonadotropin pojawiają się w okresie dorosłości [4,11]. Niedobór ACTH występuje u ok 50% pacjentów i objawia się najczęściej w 3–4 dekadzie życia, choć dyskretne objawy można stwierdzić już u dzieci, jak u chłopca w naszej pracy. Niedobór poszczególnych hormonów przysadkowych u ludzi najczęściej rozwija się w następującej kolejności: GH (rozpoznanie średnio w wieku 6–8 lat), TSH (śr. 8–9 r.ż.), LH, FSH (nastolatki) i finalnie ACTH (3–4 dekada życia) [4,10,23]. Poziom prolaktyny może być prawidłowy lub obniżony. W obrazie klinicznym WNP w przebiegu mutacji PROP1 nie stwierdza się nieprawidłowości morfologicznych ani zaburzeń funkcji części nerwowej przysadki, a w rezultacie niedoborów wazopresyny i oksytocyny.
Podsumowanie
Pacjenci z niedoczynnością przysadki do prawidłowego rozwoju i codziennej aktywności wymagają substytucji brakujących hormonów. Rekombinowany ludzki hormon wzrostu (rhGH) ma pewien szczególny status substancji, której stosowanie wymaga czujności onkologicznej [28,29]. O ile substytuowanie tyroksyny czy kortyzolu w WNP nie budzi kontrowersji, to włączenie rhGH, przy obecności nowotworopodobnej zmiany w przysadce, może powodować uzasadnione obawy prowadzące do odraczania leczenia do czasu wyjaśnienia charakteru „masy”. Czasem dynamika wielkości i obraz gruczołu, imitujące proces nowotworowy, prowadziły do decyzji o resekcji przerośniętej przysadki [24]. Obu sytuacjom, tj. opóźnianiu leczenia hormonem wzrostu jak i narażeniu dziecka na niepotrzebną operację i jej powikłania, można zapobiec poprzez znajomość obrazu klinicznego niektórych genetycznych przyczyn WNP, w tym omawianej tu mutacji PROP1. Potwierdzenie homozygotycznej mutacji inaktywującej gen PROP1 w korelacji z obrazem klinicznym wyjaśnia charakter „masy” tak bardzo istotny dla decyzji lekarskich oraz, co nie mniej ważne, uspokaja pacjenta i jego opiekunów.
Rozważając wykonanie diagnostyki genetycznej, warto uwzględnić region geograficzny i pochodzenie etniczne pacjentów [30]. W Europie Środkowo-Wschodniej, ze względu na największą częstość występowania mutacji PROP1, badanie w tym kierunku należałoby zalecać częściej niż w innych regionach świata. Korzyści z badań genetycznych mogą odnieść nie tylko pacjenci z przerośniętą przysadką. Szczególną grupę, u której trzeba je rozważyć, są osoby z rodzinną postacią SNP/WNP. Tu, w przypadku potwierdzenia mutacji, można wcześniej ukierunkować się na leczenie tych członków rodziny, u których cechy fenotypowe, mimo obecności defektu genetycznego, jeszcze nie w pełni się ujawniły [21]. Takim pacjentom łatwiej zaoferować odpowiednią terapię, nie czekając na rozwój pełnego obrazu klinicznego hipogonadyzmu lub też wyprzedzając wystąpienie przełomu nadnerczowego. Podsumowując, wiedza o mutacji PROP1 u pacjenta z niedoczynnością przysadki daje cenne narzędzie lekarzowi, a wnioski z niej płynące zebrano w tabeli IV. Również pełna informacja dla pacjenta i jego opiekunów o istocie choroby może być czynnikiem warunkującym odpowiednią współpracę chorego w jego leczeniu.
Piśmiennictwo
1. Otto A.P., França M.M., Correa F.A. et al.: Frequent development of combined pituitary hormone deficiency in patients initially diagnosed as isolated growth hormone deficiency: a long term follow-up of patients from a single center. Pituitary. 2015 Aug:18(4):561-567.
2. Kelberman D., Turton J.P., Woods K.S. et al.: Molecular analysis of novel PROP1 mutationsassociated with combined pituitary hormone deficiency (CPHD). Clin Endocrinol (Oxf), 2009 Jan:70(1), 96-103.
3. Reynaud R., Gueydan M., Saveanu A. et al.: Genetic screening of combined pituitary hormone deficiency: experience in 195 patients. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2006 Sep:91(9): 3329-3336.
4. Deladoëy J., Flück C., Büyükgebiz A. et al.: “Hot spot” in the PROP1 gene responsible for combined pituitary hormone deficiency. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1999 May:84(5), 1645-1650.
5. Lemos M.C., Gomes L., Bastos M. et al.: PROP1 gene analysis in Portuguese patients with combined pituitary hormone deficiency. Clin. Endocrinol. (Oxf), 2006 Oct:65(4), 479-485.
6. Zhu X., Gleiberman A.S., Rosenfeld M.G.: Molecular physiology of pituitary development: signaling and transcriptional networks. Physiol. Rev., 2007 Jul:87(3), 933-963.
7. Giordano M.: Genetic causes of isolated and combined pituitary hormone deficiency. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2016 Dec:30(6), 679-691.
8. Ziemnicka K.: Wielohormonalna niedoczynność przysadki ujawniona w dzieciństwie : analiza udziału czynników genetycznych i autoimmunizacji w rozwoju i obrazie klinicznym choroby (Combined pituitary hormone deficiency: role of genetic factors and autoimmunization in pathogenesis and clinical picture of a disorder); Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego. Rozprawa habilitacyjna.oai:www.wbc.poznan.pl:106766
9. Kelberman D., Rizzoti K., Lovell-Badge R. et al.: Genetic regulation of pituitary gland development in human and mouse. Endocr. Rev., 2009 Dec:30(7), 790-829.
10. Cheung L.Y., Davis S.W., Brinkmeier M.L. et al.: Regulation of pituitary stem cells by epithelial to mesenchymal transition events and signaling pathways. Mol. Cell Endocrinol., 2017 Apr 15:445, 14-26.
11. Parks J.S., Brown M.R.: Transcription factors regulating pituitary development. Growth Horm. IGF Res., 1999 Jun:9 Suppl, B:2-8, discussion 8-11. Review.
12. Castinetti F., Reynaud R., Quentien M.H. et al.: Combined pituitary hormone deficiency: current and future status. J. Endocrinol. Invest., 2015 Jan:38(1), 1-12.
13. Davis S.W., Castinetti F., Carvalho L.R. et al.: Molecular mechanisms of pituitary organogenesis:In search of novel regulatory genes. Mol Cell Endocrinol., 2010 Jul 8:323(1), 4-19.
14. Davis S.W., Keisler J.L., Pérez-Millán M.I. et al.: All Hormone-Producing Cell Types of the Pituitary Intermediate and Anterior Lobes Derive From Prop1-Expressing Progenitors. Endocrinology, 2016 Apr:157(4), 1385-1396.
15. Tenenbaum-Rakover Y., Sobrier M.L., Amselem S.: A novel POU1F1 mutation (p.Thr168IlefsX7) associated with an early and severe form of combined pituitary hormone deficiency: functional analysis and follow-up from infancy to adulthood. Clin. Endocrinol (Oxf), 2011 Aug:75(2,214-219).
16. Riepe F.G., Partsch C.J., Blankenstein O. et al.: Longitudinal imaging reveals pituitary enlargement preceding hypoplasia in two brothers with combined pituitary hormone deficiency attributable to PROP1 mutation. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2001 Sep:86(9), 4353-4357.
17. Sugiyama Y., Ikeshita N., Shibahara H. et al.: A PROP1-binding factor, AES cloned by yeast two-hybrid assay represses PROP1-induced Pit-1 gene expression. Mol. Cell Endocrinol., 2013 Aug 25:376(1-2), 93-98.
18. Bertko E., Klammt J., Dusatkova P. et al.: Combined pituitary hormone deficiency due to gross deletions in the POU1F1 (PIT-1) and PROP1 genes. Journal of Human Genetics., 2017:62(8), 755-762.
19. Obermannova B., Pfaeffle R., Zygmunt-Gorska A. et al.: Mutations and pituitary morphology in a series of 82 patients with PROP1 gene defects. Horm. Res. Paediatr., 2011:76(5), 348-354.
20. Ziemnicka K., Budny B., Drobnik K. et al.: Two coexisting heterozygous frameshift mutations in PROP1 are responsible for a different phenotype of combined pituitary hormone deficiency. J. Appl. Genet., 2016 Aug:57(3), 373-381.
21. Flück C., Deladoey J., Rutishauser K. et al.: Phenotypic variability in familial combined pituitary hormone deficiency caused by a PROP1 gene mutation resulting in the substitution of Arg-->Cys at codon 120 (R120C). J. Clin. Endocrinol. Metab., 1998 Oct:83(10), 3727-3734.
22. Di Iorgi N., Morana G., Allegri A.E. et al.: Classical and non-classical causes of GH deficiency in the paediatric age. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2016 Dec:30(6), 705-736.
23. Mody S., Brown M.R., Parks J.S.: The spectrum of hypopituitarism caused by PROP1 mutations. Best. Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2002 Sep:16(3), 421-431. Review.
24. Zygmunt-Górska A., Starzyk J., Adamek D. et al.: Pituitary enlargement in patients with PROP1 gene inactivating mutation represents cystic hyperplasia of the intermediate pituitary lobe. Histopathology and over 10 years follow-up of two patients. J. Pediatr. Endocrinol. Metab., 2009 Jul:22(7), 653-660.
25. Akcay A., Ulucan K., Taskin N. et al.: Suprasellar mass mimicking a hypothalamic glioma in a patient with a complete PROP1 deletion. Eur. J. Med. Genet., 2013 Aug:56(8), 445-451.
26. Voutetakis A., Argyropoulou M., Sertedaki A. et al.: Pituitary magnetic resonance imaging in 15 patients with Prop1 gene mutations: pituitary enlargement may originate from the intermediate lobe. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004 May:89(5), 2200-2206.
27. Lau E., Freitas P., Coutinho E. et al.: Familial combined pituitary hormone deficiency by a mutation in PROP1: 4 of 7 brothers affected. Rev. Port. Endocrinol. Diabetes. Metab., 2016:11 (1), 41-44.
28. Growth Hormone Research Society. Consensus guidelines for the diagnosis and treatment of growth hormone (GH) deficiency in childhood and adolescence: summary statement of the GH Research Society. GH Research Society. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2000 Nov:85(11), 3990-3993.
29. Romer T.E., Walczak M., Lewiński A. oraz pozostali członkowie Zespołu Koordynacyjnego ds. Stosowania Hormonu wzrostu. Ogólnopolski program leczenia niedoboru wzrostu u dzieci i młodzieży w następstwie somatotropinowej niedoczynności przysadki, zespołu Turnera i przewlekłej niewydolności nerek, przez zastosowanie hormonu wzrostu ; (Opracowanie przygotowane dla potrzeb Ministerstwa Zdrowia) 2002 http://bip.mz.gov.pl.
30. Crisafulli G., Aversa T., Zirilli G. et al.: Congenital hypopituitarism: how to select the patients for genetic analyses. Ital. J. Pediatr., 2018 Apr 6:44(1), 47.
