- Crecimiento patológico: De las anomalías moleculares a las alternativas terapéuticas actuales

A MARTINEZ

SUCRE, BOLIVIA

Congreso; CONGRESO DE LA SOCIEDAD DE ENDOCRINOLOGIA BOLIVIANA; 2008

SOCIEDAD DE ENDOCRINOLOGIA BOLIVIANA

Crecimiento patológico: De las anomalías moleculares a las alternativas terapéuticas actuales.   La deficiencia de la hormona de crecimiento (GH), considerada en un sentido amplio, es un inadecuado funcionamiento de la unidad hipotálamo-hipofisaria responsable de la secreción de esta hormona y de toda la cadena de eventos que ocurren hasta que la misma complete su acción. En la infancia la deficiencia de la hormona de crecimiento se manifiesta con características particulares, etiológicas y de expresión clínica y bioquímica que difieren de la que se inicia en la edad adulta. Las deficiencias de hormona de crecimiento se pueden agrupar en formas clásicas y no clásicas Se refieren como formas clásicas a las alteraciones en la síntesis y secreción de la GH, mientras que las llamadas formas no clásicas comprenden a los pacientes en los que está afectada la acción de la hormona de crecimiento, ya sea por alteraciones en la molécula, su receptor, o en el mecanismo post-receptor. La falta de efecto biológico de la GH puede también ser causada por trastornos en la síntesis y secreción de los mediadores de la acción de la somatotrofina (IGFs), resistencia a la acción de estos IGFs y por alteraciones de las proteínas transportadoras de los IGFs (IGFBPs). deficiencia clásica de GH Es aquella en la que está afectada la síntesis y/o secreción de la hormona de crecimiento y se carateriza bioquimicamente por concentraciones séricas de hormona de crecimiento muy bajas. Uno de cada 4000 a 10000 individuos padece una insuficiencia de hormona de crecimiento (GH) aislada o asociada a deficiencias de otras trofinas hipofisarias. En los niños el retardo de crecimiento es la expresión más evidente de la insuficiencia hipofisaria. La deficiencia de GH, puede ser congénita o adquirida. Entre las primeras se pueden mencionar a todos los defectos génicos que inciden sobre la síntesis, secreción y acción de la hormona de crecimiento ya sea con identidad propia o por estar asociados a síndromes genéticos definidos. También nacen con insuficiencia hipofisaria los niños portadores de malformaciones del SNC que involucran la región hipotálamo hipofisaria.   En la mayoría de los pacientes no es posible detectar una causa que explique la deficiencia (idiopática). El parto en posición podálica y/o  la anoxia perinatal pueden ser causa de insuficiencia hipofisaria. En otros casos la deficiencia de la hormona de crecimiento es secundaria a lesiones de la región hipotálamo-hipofisaria, como tumores, secuelas de infecciones del SNC, cuadros infiltrativos, exposición a radiaciones y traumas. En la insuficiencia hipofisaria puede estar afectada la secreción de sólo una (insuficiencia aislada) o más de una hormona (insuficiencia hipofisaria multihormonal). La deficiencia más frecuente en la infancia es la de la hormona de crecimiento. Las deficiencias hormonales asociadas pueden estar presentes desde el inicio del cuadro o hacerse manifiestas a lo largo de la evolución del mismo. En nuestro medio en el 78 % de los pacientes con insuficiencia hipofisaria ésta es multihormonal y es más frecuente en los varones en una relación de 2,3/1.   Sintomatología En los niños el retardo de crecimiento se manifiesta a partir de los primeros meses de vida por una velocidad de crecimiento anormalmente baja. El retardo en la maduración fisica, expresado por un atraso en la edad ósea, acompaña al del crecimiento. En algunos niños la primera manifestación es la hipoglucemia neonatal. Los pacientes tienen, habitualmente, un aspecto bastante característico con desproporción cráneofacial, cara pequeña `de muñeca¨, dientes amontonados, frente prominente, cabellos finos, manos y pies pequeños y acúmulo importante de tejido graso en el tronco. En los varones frecuentemente los genitales externos son pequeños y los testículos están criptórquidos. Diagnóstico de la deficiencia clásica de GH El diagnóstico de la deficiencia de GH se basa en la evaluación clínica, auxológica, radiológica y bioquímica. Aunque aún persisten controversias en los criterios empleados para realizar el correcto diagnóstico de esta alteración, existe un consenso sobre algunos indicadores útiles para este propósito. Se sospecha una deficiencia de GH en todo niño muy bajo que crece mal, signos que pueden o no estar acompañados por un fenotipo característico. El diagnóstico bioquímico de la deficiencia de GH se basa en la falta de respuesta a dos pruebas de estímulo utilizando una variedad de agentes farmacológicos. Con los métodos radioinmunológicos para el dosaje de GH se consideraba normal una concentración sérica igual o superior a 10 ng/ml en alguna de las muestras obtenidas durante la prueba de estímulo, con los métodos de quimioluminiscencia se considera normal una concentración igual o superior a 6 ng/ml. Es aconsejable que cada laboratorio determine sus propios valores de corte para la metodología empleada. La determinación de IGF‑1 e IGFBP-3 en plasma es de utilidad, aunque no concluyente, para demostrar la insuficiente secreción de hormona de crecimiento. La evaluación diagnóstica de un niño sospechoso de padecer una insuficiencia hipofisaria debe incluir la exploración de todos los sectores de esta glándula. El hipotiroidismo puede ocasionar falsas respuestas negativas de la GH, por lo que si se detecta una insuficiencia tirotrófica, ésta debe ser tratada con anterioridad a la realización de las pruebas de estímulo. La evaluación de la función corticotrófica es importante para determinar la necesidad de tratamiento sustitutivo y para indicar al paciente las pautas de alarma y el reemplazo terapéutico en caso de situaciones de stress. Con estudios de Resonancia Nuclear Magnética de la región hipotálamo-hipofisaria es posible determinar la presencia de anomalías en el desarrollo de la línea media cerebral o evaluar alteraciones en la estructura y el tamaño de la hipófisis. La hipoplasia hipofisaria, la presencia de una neurohipófisis ectópica o alteraciones del tallo pituitario avalan un diagnóstico  de insuficiencia hipofisaria El desarrollo creciente de los estudios de biología molecular, aun cuando están restringidos a algunos laboratorios especializados y son costosos, ha permitido un mayor conocimiento de la fisiopatología de la insuficiencia hipofisaria. Están indicados especialmente en pacientes con un retardo de crecimiento muy severo, (talla a –4DS), de inicio muy temprano, en los que presentan episodios de hipoglucemia, tienen familiares afectados o desarrollan anticuerpos a la hormona de crecimiento. DEFICIENCIA NO CLASICA DE GH. En niños con severo retardo de crecimiento una respuesta adecuada de la GH en las pruebas de estímulo no descarta otras anormalidades del eje somatotrófico / factores de crecimiento. Aunque este complejo espectro de posibles alteraciones en la producción de GH/IGFs no ha sido aún completamente esclarecido, las alteraciones pueden encontrarse a nivel de: ·        Una inadecuada secreción espontánea ·        Falta de acción de la GH debido a alteraciones estructurales en su molécula ·        Alteraciones del receptor celular de GH (GHR) generando insensibilidad parcial o total ·        defectos en la síntesis y secreción de los mediadores de la acción de la somatotrofina los factores de crecimiento insulino-símiles (IGFs) ·        Resistencia a la acción de estos IGFs ·        Trastornos de las proteínas transportadoras de los IGFs (IGFBPs). Disfunción neurosecretora de GH Ha sido descripta en pacientes con retardo de crecimiento con  respuesta de GH normal a las pruebas de estímulo farmacológicas, niveles de IGF-1 bajos y una secreción espontánea insuficiente. La identificación de esta alteración de la secreción de hormona de crecimiento ha generado controversias y se desconoce su real incidencia como etiología de algunas “bajas tallas idiopáticas”. Sin embargo se la reconoce como causante del retardo de crecimiento secundario a radioterapia del SNC, en algunos niños con retardo de crecimiento intrauterino, en portadores de talasemia mayor, y en niñas con síndrome de Turner. Alteraciones en la molécula de GH El retardo de crecimiento causado por la secreción de una GH biológicamente inactiva fue sugerido por Kowarski y col. en base a la observación clínica de dos niños con fenotipo de deficiencia de GH, severo retardo de crecimiento, niveles bajos de IGF-1 y secreción de GH normal o incrementada. Valenta y col. confirmaron en otro paciente similar la presencia de una molécula de GH anómala. Sin embargo en estos casos no pudo demostrase la alteración génica. Las bases moleculares de la secreción de GH bioinactiva han sido descritas más recientemente. Takahashi y col. encontraron, en pacientes afectados, mutaciones en los codones 77 (Arg77Cys) y 112 (Asp112Gly) del gen GH-1. En ambos casos la GH anómala resultó incapaz de inducir la dimerización del receptor de GH, paso crucial para la acción biológica de la hormona. Estos pacientes respondieron en forma variable al tratamiento crónico con hormona de crecimiento. Posteriormente han sido descriptos otros pacientes con actividad biológica de GH disminuida sin alteraciones moleculares del gen GH-1. Alteraciones en el receptor de GH Otra deficiencia no clásica de GH es la incapacidad de acción, por resistencia a la acción de esta hormona. La resistencia completa conocida como Síndrome de Laron se encuentra definida y caracterizada a nivel molecular. En estos pacientes se ha demostrado la ausencia o disminución del receptor de GH en el hígado. En el  suero la concentración de GH está elevada y la de IGF-I disminuida. En pacientes con defectos en el dominio extracelular del receptor de GH, la concentración en suero de la proteína transportadora de GH de alta afinidad (GHBP), que es resultado de un clivaje del mismo, se encuentra disminuida y su determinación puede ser útil como un marcador de la insensibilidad a GH. En el síndrome de Laron se han caracterizado diferentes mutaciones en el receptor de GH, sin sentido, de splicing, cambio de sentido, expresadas en forma homocigota o como heterocigotas compuestos. Recientemente se han descrito formas parciales de resistencia a la GH en niños con baja estatura con niveles de GHBP e  IGF-I y/o IGFBP-3 disminuidos. En algunos de estos pacientes se han identificado mutaciones en el receptor de GH, con mayor frecuencia en forma heterocigota. Alteraciones post-receptor de GH Han sido descritos pacientes con un cuadro clínico de severo retardo de crecimiento con características de resistencia a la acción de GH asociado a una alteración en la inmunidad. En ellos se identificó una mutación del STAT-5b, que forma parte de la cascada de señales post-receptor de GH, y que impide la acción biológica de la hormona. Alteraciones del IGF-I Woods y col. han descrito un paciente con grave retardo de crecimiento tanto pre como post natal, sordera neural y retardo mental. El patrón hormonal mostró una respuesta normal de GH a los estímulos, IGF-I no detectable, y niveles normales de IGFBP-3 y ALS. Pudieron demostrar una deleción parcial, homocigota, del gen del IGF-I. La secuenciación del gen mostró que el exón 3 se continuaba directamente con el exón 6, confirmando la ausencia de los exones 4 y 5. Esta deleción induce la síntesis de una molécula de IGF-I reducida a 25 aminoácidos en vez de los 70 que conforman al IGF normal, seguida de una secuencia sin sentido y fuera de marco de 8 residuos, con un prematuro stop codon. Este polipéptido inactivo sería rápidamente degradado. El paciente, bajo tratamiento con rGH, no recuperó estatura aunque sí lo hizo al ser tratado con rhIGF-I. Alteraciones del receptor de IGF-I En algunos pacientes, portadores de un cromosoma 15 en anillo y retardo de crecimiento intrauterino y post-natal, se encontraron deleciones del gen que codifica al receptor de IGF-I. En uno de ellos la GH sérica, en estudios de secreción espontánea, se encontraba elevada así como también los niveles de IGF-I é IGFBP-3. En cultivos de fibroblastos se encontró una reducción del 50% en el DNA del receptor de IGF-I y de su RNA mensajero. Los estudios de unión de IGF-I al receptor mostraron que se expresaba un 50% del número normal de los mismos. Esta paciente tuvo una respuesta relativamente aceptable al tratamiento combinado con  rGH y oxandrolona. Exceso de IGFBP-1 Barreca y col. describieron un paciente con retardo de crecimiento intrauterino y post natal con niveles muy elevados de IGFBP-1, GH basal elevada, IGF-I dentro de lo normal, IGF-II disminuido, IGFBP-3 discretamente disminuida y ALS normal. Además, los IGFs no eran transportados en el plasma como un complejo ternario de alto peso molecular (150 kDa), como ocurre normalmente con el 85% del total. Este complejo estaba ausente y los IGFs  conformaban un complejo de 35-45 kDa, coincidente con el pico de IGFBP-1. El tratamiento con GH produjo un aumento de la velocidad de crecimiento, disminución de los niveles de IGFBP-1 y reaparición del complejo de 150 kDa. Deficiencia de la sub-unidad ácido lábil del complejo ternario transportador de factores de crecimiento. Recientemente se han descrito varios pacientes con leve retardo de crecimiento y puberal, asociado a una deficiencia completa de la sub-unidad ácido lábil del complejo ternario transportador de factores de crecimiento (ALS). En ellos la respuesta de GH en las pruebas de estimulo fue normal, la secreción espontánea de GH estaba aumentada y las concentraciones de IGF-I,  IGFBP-3 y ALS muy disminuidos. Diagnóstico de la deficiencia no clásica de GH En la deficiencia de GH no clásica, con respuesta de GH normal o exagerada en las pruebas de estímulo, se requieren estudios adicionales, según la orientación diagnóstica. Para diagnosticar una posible disfunción neurosecretora se requiere el análisis de la secreción espontánea de hormona de crecimiento. Esta debe ser realizada en condiciones adecuadas para garantizar el sueño, por un período de 12 o 24 horas, con determinación de la GH en múltiples muestras, extraidas cada 20 minutos. El estudio del perfil secretorio se obtiene mediante un programa  de análisis de pulsos. En los niños la amplia variación de la secreción de GH y la influencia del método utilizado para su determinación obliga, para la correcta interpretación de los resultados, a cada laboratorio disponer de sus propios controles normales, lo que limita el uso de esta metodología diagnóstica. Para diferenciar las posibles resistencias a la GH de los cuadros pasibles de tratamiento es útil la prueba de generación de factores de crecimiento. Se administra hormona de crecimiento en una dosis de 0.1 UI/kg./día durante 5 días con medición de IGF-I y IGFBP-3 basal y al día siguiente al de la última aplicación. Como sucede con otras pruebas aquí también los límites no están claramente definidos. Análisis especiales como la determinación de la proteína ligadora de GH (GHBP), exploración de la actividad biológica de la GH, por ensayo inmunofuncional o bioensayo de proliferación de células de linfoma de rata, células NB2, en cultivo, las proteínas ligadoras de IGFs, así como la identificación de mutaciones en el gen de GH-1 en los pacientes con GH bioinactiva, en el gen de GH-R en pacientes con insensibilidad a la GH o mutaciones en los genes de IGF-1, IGFBPs o ALS en los que presenten deficiencias de factores de crecimiento, son todas metodologías que permanecen en los laboratorios de los centros académicos. Su aplicación indudablemente colabora en la dilucidación de los defectos involucrados y son de utilidad para poder ofrecer un adecuado consejo genético, mas no son imprescindibles en la práctica clínica diaria con fines de orientación terapéutica.   TRATAMIENTO El tratamiento de la insuficiencia hipofisaria incluye la sustitución de todas las hormonas deficientes. Es sencillo el tratamiento de la deficiencia tiroidea y corticoidea, siempre y cuando se consiga un adecuado compromiso de cumplimiento por parte del paciente. La sustitución de la hormona de crecimiento es algo más complicada por requerir un tratamiento por vía parenteral, con ritmo diario y por un período prolongado. La dosis de de hormona de crecimiento recombinante humano (rhGH),  indicada en pacientes con deficiencia de GH es de 0,03 a 0.06 mg/Kg/semana y se administra por via subcutánea. Un oportuno agregado de esteroides sexuales, para aquellos pacientes con deficiencia gonadotrófica, asegurará un adecuado desarrollo puberal. El conjunto de todos estas terapéuticas, aplicados precozmente y por el tiempo necesario, contribuirá a que el paciente alcance una estatura final dentro o cercana de la normalidad, determinada por la talla objetivo genética. La respuesta al tratamiento es muy evidente en los niños con diagnóstico adecuado y plan terapéutico correcto. Los niños duplican o triplican la velocidad de crecimiento durante el primer año. Sin embargo los pacientes pueden mostrar diferencias en las respuestas individuales,  aun pobremente entendidas. En los adultos los cambios en la concentración plasmática de IGF-I son considerados como un buen indicador de la acción de la GH y utilizados para ajustar la dosis. En los niños no se ha podido establecer esta relación, no existiendo habitualmente correlación entre la normalización de los niveles de IGF-I é IGFBP-3  y la respuesta al tratamiento. La velocidad de crecimiento es por el momento el mejor indicador. En los niños con deficiencia no clásica de GH, los que requieren habitualmente dosis de rhGH más elevadas, la experiencia acerca de los parámetros más útiles para evaluar la respuesta terapéutica es más escasa, siendo aquí también la velocidad de crecimiento el más preciso. Si la indicación terapéutica se mantiene dentro del marco especificado los efectos adversos de la rhGH son muy escasos. Han sido descriptos la aparición de hipertensión endocraneana benigna que cede al suspender el tratamiento o disminuir la dosis. La relación con la epifisiolisis de la cabeza femoral no es clara y hasta hoy no existen datos que avalen un incremento en la aparición o recidiva de tumores en pacientes en tratamiento con esta hormona. La incidencia aumentada de diabetes no insulino dependiente ha sido atribuida a esta terapéutica. Aun no se sabe si existen para ello factores predisponentes y si la dosis de rhGH utilizada juega un papel importante. Es útil, sin embargo, controlar la secreción de insulina y la tolerancia a la glucosa en todo pacientes en tratamiento, principalmente en aquellos que reciben dosis más altas. CONCLUSIONES En los últimos años se ha ampliado el espectro etiológico del retardo de crecimiento por alteración del eje somatotrófico, incorporando diversas patologías, algunas de las cuales no han sido aun completamente delimitadas. En la actualidad este espectro se extiende desde el SNC, generador de los impulsos de síntesis y liberación de la GH, hasta la acción de los factores de crecimiento dependientes de esta hormona. Una adecuada identificación de las alteraciones en cada uno de estos pasos permitirá un diagnóstico más certero, así como un enfoque terapéutico mejor dirigido y un consejo genético más preciso. BIBLIOGRAFIA 1.      Lindsay R, Peldkamp M, Harris D et al. Utah Growth Study: Growth Standards and the Prevalence of Growth Hormone Deficiency. J Pediatr. 125:29-35, 1994. 2.      Parks JS, Brown MR, Hurley DL, Phelps CJ, Wajnrajch MP. Heritable disorders of pituitary development. J Clin Endocrinol Metab 84:4362-4370, 1999. 3.      Heinrich JJ, Martínez A, Bergadá C. Etiology and  Association of Growth Hormone Deficiency. Acta Endocrinol. 279 (Suppl): 113-117, 1986. 4.      Consensus guidelines for the diagnosis and treatment of growth hormone deficiency in childhood and adolescence: Summary statement of the Growth Hormone Research Society on child and adolescent growth hormone deficiency.  Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 85:3990-3993, 2000. 5.      Martínez A S, Domené HM, Ropelato MG, Jasper HG, Pennisi PA, Escobar ME, Heinrich JJ. Estrogen priming effect on growth hormone (GH) provocative test: A useful tool for the diagnosis of GH deficiency. J Clin Endocrinol Metab. 85: 4168-4172., 2000. 6.      Rosenfeld RG. Disorders of growth hormone and insulin-like growth factor secretion and action, in Pediatric Endocrinology. Sperling MA, Ed Saunders, Philadelphia, PA. 117-170, 1996. 7.      Jones JJ, Clemmons DR  Insulin-like growth factors and their binding proteins. Endocrine Reviews 16:3-34, 1995. 8.      Vanelli S, Avataneo T, Benso I et al. Magnetic resonance and the diagnosis of short stature of hypothalamic-hypophyseal origin. Acta Paediatr Scand Suppl 82:155-161, 1993. 9.      Albertsson-Wikland K, Rosberg S. Analysis of 24-hour growth hormone profiles in children. I. Relation to growth. J Clin Endocrinol Metab 67:493-500, 1988. 10. Reproducibility and Comparison of Growth Hormone Secretion Test. Ropelato M.G., Martínez A., Heinrich J.J, Bergadá C. J  Ped Endocrinol Metab 9:41-50, 1996. 11. Kowarski AA, Schneider JJ, Ben-Galim E, et al. Growth failure with normal serum RIA-GH and low somatomedin activity: somatomedin restoration and growth acceleration after exogenous GH. J Clin Endocr. 47:461-464, 1978. 12.  Valenta LJ, Sigel MB, Lesniak MA, et al. Pituitary  dwarfism in a patient with circulating abnormal polymers. N Engl J Med 312: 214-217, 1985. 13. Takahashi Y, Kaji H, Okimura Y, et al. Short stature caused by a mutant growth hormone. New Eng. J. Med. 334: 432-436, 1996. 14. Binder G, Benz MR, Elmlinger M et al. Reduced human growth hormone (hGH) bioactivity without a defect of the GH-1 gene in three patients with rhGH responsive growth failure. Clin Endocrinol 51:89-95, 1999. 15. Savage MO, Burren CP, Blair JC, Woods KA, Metherell L, Clark AJL, Camacho-Hübner C. Growth hormone insensitivity: Pathophysiology, diagnosis, clinical variation and future perspectives. Horm Res 55(Suppl 2):32-35, 2001.