pmid: "39381601"
title: "Identificação rápida de distúrbios atópicos primários (PAD) por um uso inicial, guiado por marcos clínicos, de sequenciamento genômico."
authors: "Niehues T, von Hardenberg S, Velleuer E"
journal: "Allergologie select"
pubdate: "2024"
doi: "10.5414/ALX02520E"
source: "PMC Full Text"
Identificação rápida de distúrbios atópicos primários (PAD) por um uso inicial, guiado por marcos clínicos, de sequenciamento genômico.
Autores
Niehues T, von Hardenberg S, Velleuer E
Periodico
Allergologie select (2024)
Conteudo
Identificação rápida de transtornos atópicos primários (PAD) por uso clínico guiado por marcos e sequenciamento genômico inicial
Transtornos atópicos primários (PAD) são distúrbios monogênicos causados por variantes genéticas patogênicas que codificam proteínas essenciais para a manutenção de uma barreira cutânea saudável e de um sistema imunológico bem funcionante. Os médicos enfrentam o desafio de encontrar pacientes/famílias únicos e extremamente raros com PAD entre milhões de indivíduos com doenças alérgicas comuns. Descrevemos cenários clínicos com PAD característico. Revisamos a literatura e deduzimos sinais de alerta clínicos específicos para detecção de PAD. Eles incluem histórico familiar positivo e/ou sinais de suscetibilidade patológica a infecções, imunodesregulação ou doença sindrômica. Os resultados de exames laboratoriais convencionais e da maioria dos estudos imunológicos não são suficientes para estabelecer um diagnóstico definitivo de PAD. No passado, a redução gradual dos diagnósticos diferenciais por vários testes imunológicos e outros exames laboratoriais levava ao teste de genes únicos ou análises de painéis genéticos, uma abordagem demorada e frequentemente malsucedida. A implementação de análises genômicas completas na rotina diagnóstica trouxe uma mudança de paradigma. A análise genômica ampla inicial por sequenciamento completo do genoma (WGS) reduzirá o tempo para o diagnóstico, poupará os pacientes de investigações desnecessárias e diminuirá a morbidade e a mortalidade. Propomos uma abordagem racional baseada em marcos clínicos para decidir quais casos passam pelo filtro para realizar WGS precocemente. A interpretação dos resultados do WGS exige muita cautela quanto à relação causal das variantes nos fenótipos de PAD e à ausência de comprovação por testes funcionais adequados. Em caso de resultados negativos do WGS, uma atitude de reiteração com reanálise dos dados (usando a anotação mais recente do banco de dados) pode eventualmente levar ao diagnóstico de PAD. Os PAD, como muitas outras doenças genéticas raras, só serão tratados com sucesso se médicos de diferentes especialidades clínicas e geneticistas interagirem regularmente em conferências multidisciplinares.
Introdução
Transtornos atópicos primários (PAD) – gotas isoladas no oceano das alergias
Atopia (do grego "estranheza") é definida como "uma tendência pessoal e/ou familiar a produzir anticorpos IgE em resposta à exposição comum a alérgenos, geralmente proteínas". As alergias se manifestam por meio da interação de fatores ambientais (ex.: dieta, micróbios, poluição, etc.) e da imunidade do hospedeiro. Os erros inatos da imunidade (IEI) são mais de 500 distúrbios nos quais partes do sistema imunológico estão ausentes, defeituosas ou disfuncionais devido a variantes germinativas monogênicas que resultam em perda de função (LOF), ganho de função (GOF) ou função alterada multimórfica da proteína codificada. O termo PAD refere-se a um subgrupo de IEI com um fenótipo que inclui doenças alérgicas, bem como distúrbios genéticos da barreira cutânea.
As doenças alérgicas são extremamente comuns (estima-se que afetem de 20 a 30% da população mundial), enquanto as PAD são extremamente raras. Portanto, isso torna a detecção oportuna de indivíduos com PAD no grande mar de indivíduos alérgicos um grande desafio. Um atraso no diagnóstico de PAD está associado a um aumento significativo na morbidade e mortalidade. Além disso, para os pacientes e famílias afetados, as odisseias diagnósticas por muitas especialidades com investigações frequentes, às vezes bastante invasivas, representam um enorme fardo. Portanto, propomos uma estratégia para identificar a PAD de forma mais rápida e confiável, para reduzir a morbidade e mortalidade dos indivíduos afetados.
Parte 1
Navegando pelos sete mares: Cenários típicos de casos de PAD agrupados pelas principais características fisiopatológicas
Esta revisão abrange a descrição da imunologia molecular e fisiologia da barreira cutânea (queratinócitos), imunidade inata (granulócitos, mastócitos) e células da imunidade adaptativa (células T, células T reguladoras (Tregs)). Outros e nós agrupamos a PAD por mecanismos fisiopatológicos principais. Definimos marcos clínicos (bandeiras vermelhas) e descrevemos a apresentação atópica e clínica.
I. Distúrbios que afetam a função da barreira cutânea
BANDEIRA VERMELHA: Recém-nascidos ou lactentes com falha de crescimento, eritrodermia ictiosiforme generalizada e anomalias capilares (ex.: cabelo de bambu), diarreia como sinais de função de barreira epitelial e mucosa da pele prejudicada.
DOENÇA CARACTERÍSTICA: Síndrome de Netherton
variantes bialélicas de perda de função (LOF) em SPINK5
Fisiopatologia
O aumento da permeabilidade da pele permite a entrada de alérgenos e outros antígenos estranhos (toxinas, ex.: toxina de Staphylococcus aureus) que agravam a inflamação. Além disso, queratinócitos danificados liberam alarminas como linfopoietina estromal tímica (TSLP), IL33 e IL25 que promovem uma resposta inflamatória do tipo 2 (produção de IgE, inclinação para células T auxiliares 2 (TH2)/IL4, IL5, IL13 e IL31 e ativação de células linfoides inatas do tipo 2 (ILC2s)).
Sinais clínicos sugestivos de alergia
Complicações comuns são episódios anafiláticos recorrentes mediados por anticorpos IgE específicos, levando a erupções urticariformes, angioedema facial e frequentemente reações extracutâneas, desencadeadas por certos alimentos. A alergia alimentar geralmente se manifesta na infância e na primeira infância.
Outros sinais clínicos
A eritrodermia é encontrada diretamente no nascimento ou alguns dias após o parto, acompanhada de ictiose que pode se apresentar como eritema serpiginoso com escamas de borda dupla (ictiose linear circunflexa). O prurido geralmente é intenso e tem influência extrema na carga da doença. Os pacientes afetados desenvolvem atraso no crescimento multifatorial, principalmente devido à alta perda de energia através da inflamação e hiperproliferação da pele (“enteropatia dermopática”). Os recém-nascidos são propensos à desidratação hipernatrêmica, infecções cutâneas graves e sepse sistêmica. A deficiência do hormônio do crescimento pode ocorrer em alguns indivíduos afetados e é frequentemente não reconhecida. A barreira epidérmica prejudicada está associada ao risco de toxicidade sistêmica por agentes de aplicação tópica. As crianças geralmente apresentam hipotricose com cabelos finos, espigados e frágeis de crescimento lento (tricorrexe invaginada (“cabelo de bambu”)).
Outras DAP com barreira cutânea epitelial e mucosa prejudicada são apresentadas na Tabela 1.
II. Distúrbios que afetam o sistema imunológico inato: granulócitos, mastócitos
SINAL DE ALERTA: Em qualquer idade, famílias com erupções urticariformes vibratórias (por exemplo, corrida) e/ou induzidas pelo frio (por exemplo, piscina)) não responsivas a anti-histamínicos com histórico peculiar (por exemplo, febre periódica) como sinais de função desregulada de granulócitos e/ou mastócitos.
DOENÇA CARACTERÍSTICA: PLAID (deficiência de anticorpos associada a PLCγ2 e desregulação imunológica ou síndrome autoinflamatória familiar ao frio 3 (FCAS3))
variantes heterozigóticas GOF/LOF no PLCG2 autossômico dominante (AD)
Fisiopatologia
Variantes GOF no PLCG2 levam a uma atividade basal elevada de PLCγ2 e à produção de IP3 e diacilglicerol (DAG) (Figura 2A, painel esquerdo). A sensibilidade à temperatura no PLAID é característica. Os mastócitos são ativados espontaneamente após exposição a temperaturas inferiores a 37 °C, o que explica a ocorrência de urticária ao frio. A hipogamaglobulinemia é uma característica proeminente da doença, com números diminuídos de células B de memória com troca de classe e células B CD19+ e NK circulantes.
Sinais clínicos sugestivos de alergia
O PLAID é caracterizado por urticária após exposição generalizada ao ar frio ou resfriamento evaporativo (Figura 2A, painel direito), mas com teste de estímulo ao frio negativo (teste do cubo de gelo).
Outros sinais clínicos
Pacientes afetados apresentam erupções vesiculobolhosas nos primeiros dias de vida em áreas mais frias do corpo (ponta do nariz, orelhas e dedos). Às vezes, as erupções evoluem para ulcerações crostosas e destruição de tecidos moles, que geralmente se resolvem. Alguns indivíduos podem apresentar doença autoinflamatória, que foi denominada APLAID, sem urticária ao frio, mas com lesões cutâneas bolhosas após exposição ao calor ou ao sol, artralgias, colite, inflamação do sistema nervoso central e intersticial pulmonar e autoimunidade (vitiligo, tireoidite de Hashimoto). Infecções cutâneas e sinopulmonares recorrentes são devidas à deficiência de células B. Trabalhos recentes sugerem que PLAID e APLAID podem representar um continuum e que o termo PLAID deve ser usado para se referir a todos os indivíduos com imunodeficiência (ID) causada por variantes do PLCG2.
Outras PAD com função desregulada de granulócitos/mastócitos estão resumidas na Tabela 2.
Foi proposto listar a mastocitose sistêmica também como PAD ou IEI com manifestação conduzida por TH2, pois existem distúrbios genéticos como PLAID e deficiência de ADGRE2/EMR2, nos quais o defeito afeta principalmente os mastócitos e pode desempenhar o papel fisiopatológico central na formação de urticária. Acreditamos, no entanto, que a apresentação clínica da mastocitose cutânea e sistêmica não é a de uma doença primariamente atópica e, portanto, a mastocitose não está incluída como PAD aqui.
III. Distúrbios que afetam o sistema imunológico adaptativo, defeitos na indução de tolerância central no timo
BANDEIRA VERMELHA: Recém-nascido com eritrodermia muito grave, descamação extensa, falha no crescimento, linfoproliferação, linfadenopatia e organomegalia como sinais de expansão oligoclonal de células T e falha de tolerância central.
DOENÇA CARACTERÍSTICA: Síndrome de Omenn
Variantes hipomórficas de perda de função (LOF) autossômicas recessivas (AR) em genes associados a imunodeficiências combinadas graves (SCID) (RAG1, RAG2, ZAP70, LIG4, DCLR1C, IL7RA, AK2, CARD11, ADA). Genes associados a defeitos tímicos sindrômicos: variantes LOF AR em PAX1 (ausência de timo, síndrome otofaciocervical tipo 2, anormalidades de orelha), EXTL3 (displasia imunoesquelética com anormalidades do neurodesenvolvimento; baixa estatura; estenose cervical espinhal) ou variantes LOF AD e AR em FOXN1 (infecções recorrentes do trato respiratório viral e bacteriano; distrofia ungueal) ou as variantes AD em CHD7 (síndrome CHARGE), ou 22q11 (síndrome de Di George).
Fisiopatologia
Na SCID hipomórfica ou linfopenia/deficiência de células T sindrômica (baixos círculos de excisão do receptor de células T (TRECs)), células T disfuncionais, altamente ativadas, mas pouco funcionais, com um repertório oligoclonal de TCR Vβ altamente restrito, expandem-se massivamente e resultam em linfadenopatia e organomegalia. O mecanismo exato é desconhecido. Na SCID, a indução de tolerância central pela deleção tímica pode ser defeituosa (por exemplo, por geração insuficiente de Treg e lacunas clonotípicas na especificidade das Treg). A baixa força da interação TCR-peptídeo-MHC pode contribuir para o priming TH2 de células T ingênuas e levar a eosinofilia e níveis elevados de citocinas inflamatórias circulantes. Os números de linfócitos B periféricos são baixos ou ausentes, assim como os níveis de classes de imunoglobulinas diferentes de IgE.
Sinais clínicos sugestivos de alergia
A eritrodermia/erupção eritematosa pode estar presente ao nascimento ou evoluir nas primeiras semanas de vida (Figura 3). As aparências iniciais podem ser papulares, às vezes confluentes, e a pele frequentemente se torna espessada com uma textura "coriácea" (paquidermia).
Outros sinais clínicos
As crianças sofrem de diarreia, falha de crescimento e infecções virais persistentes e não controladas. O cabelo, incluindo as sobrancelhas, frequentemente é perdido à medida que a erupção evolui, resultando em hipo ou atricose (Figura 3).
IV. Distúrbios que afetam o sistema imunológico adaptativo, defeitos na indução de tolerância periférica por Tregs reguladoras
SINAL DE ALERTA: Em qualquer idade, múltiplas doenças autoimunes graves, como enteropatia e endocrinopatias (diabetes, tireoidite, insuficiência adrenal) como resultado de falha na tolerância periférica.
DOENÇA CARACTERÍSTICA: Tregopatia – Síndrome de desregulação imune, polendocrinopatia, enteropatia, ligada ao X (IPEX)
variantes hemicigóticas em FOXP3, recessiva ligada ao X
Fisiopatologia
A síndrome IPEX ilustra dramaticamente o papel não redundante e exclusivo que as Tregs têm no controle da homeostase do sistema imunológico humano. A deficiência de FOXP3 é devida a um distúrbio nos programas transcricionais de diferentes genes importantes para a regulação imunológica (Figura 4).
Sinais clínicos sugestivos de alergia
Indivíduos afetados podem apresentar dermatite generalizada de gravidade incomum e início precoce no período neonatal (Figura 4, painel direito, acima). Devido a alergias alimentares graves mediadas por IgE, pacientes com IPEX podem desenvolver urticária aguda, vômitos ou anafilaxia grave após a ingestão de alérgenos alimentares.
Outros sinais clínicos
As crianças geralmente se apresentam no período neonatal ou durante a primeira infância com a tríade clássica: Exantema ou eczema; falha de crescimento (FC) devido a enteropatia autoimune (diarreia grave com risco de vida, desidratação profunda e má absorção) e endocrinopatias autoimunes (principalmente diabetes tipo 1 neonatal ou tireoidite, insuficiência adrenal). Infecções graves são comuns (estafilocócicas, virais, fúngicas) facilitadas pela ruptura da barreira do trato gastrointestinal e da pele.
Outras Tregopatias são apresentadas na Tabela 3
V. Distúrbios que afetam o sistema imunológico adaptativo, defeitos na sinalização downstream do TCR
a. Ativação do citoesqueleto e formação da sinapse imune
BANDEIRA VERMELHA: Lactentes, crianças pequenas ou em idade escolar com infecções cutâneas extensas, por vezes desfigurantes, muito graves (por exemplo, infecções virais da pele com ulcerações profundas), diátese hemorrágica e manifestações autoimunes como sinais de actinopatia e disfunção citoesquelética
DOENÇA CARACTERÍSTICA: Defeito de ramificação de filamentos mediado por Arp2/3
variantes bialélicas de perda de função no ARPC1B AR
Fisiopatologia
A doença é causada por ramificação defeituosa de filamentos de Arp2/3, associada a defeitos no desenvolvimento e função dos trombócitos. A deficiência de ARPC1B resulta na incapacidade das células T de estender lamelipódios após estimulação do TCR para montar a sinapse imune. Finalmente, tem um grande impacto na motilidade dos neutrófilos.
Sinais clínicos sugestivos de alergia
Eczema moderado a grave é observado em mais da metade dos casos, às vezes associado a alergia alimentar (reações anafiláticas) e asma.
Outros sinais clínicos
Os pacientes afetados se apresentam precocemente na vida (média de 2 meses de idade, variação de 1 a 6 meses). Eles sofrem de eczema, infecções e episódios hemorrágicos recorrentes ou graves (por exemplo, enterite hemorrágica neonatal). Há uma gravidade anormal de infecções cutâneas (abscessos, erisipela, verrugas extensas, por exemplo, molusco contagioso) (Figura 5) e infecções do trato respiratório, bem como autoimunidade significativa.
Outros defeitos na sinalização downstream do TCR, ativação do citoesqueleto e formação da sinapse imune são apresentados na Tabela 4.
b. CBMopatias
Variantes AR de perda de função no CARD11 ou MALT1
Os complexos de proteína do domínio de recrutamento de caspase (CARD) – linfoma/leucemia linfocítica de células B 10 (BCL10) – paracaspase MALT1 (MALT1) (CBM) são adaptadores críticos de sinalização. Variantes que alteram a função dos membros do complexo CBM levam a doenças chamadas CBMopatias, duas das quais se apresentam com atopia (Figura 7A) (Tabela 5).
VI. Distúrbios que afetam o sistema imunológico inato e adaptativo, defeitos na sinalização de citocinas
a. Via da STAT3
BANDEIRA VERMELHA: Qualquer idade, infecções bacterianas (particularmente estafilocócicas) e fúngicas, respostas inflamatórias pobres, patologia pulmonar significativa juntamente com anomalias do tecido conjuntivo
DOENÇA CARACTERÍSTICA: Deficiência de STAT3 sinônimo de síndrome de hiper-IgE autossômica dominante (AD-HIES)
Variantes de perda de função dominante negativa no STAT3
Fisiopatologia
A falha da indução de RORγt mediada por STAT3 e, subsequentemente, de IFNγ, TH1 e TH17 leva a um desvio para TH2, níveis extremamente elevados de IgE sérica total e eosinofilia acentuada. A deficiência de células TH17 e a disfunção neutrofílica associada causam uma imunidade gravemente comprometida contra estafilococos e fungos que causam abscessos e patologia pulmonar. No contexto de infecções, a falta de sinalização de IL-6 está associada à baixa regulação do marcador inflamatório PCR, devido à atividade transcricional reduzida ou ausente de STAT3. Genes associados a osteoblastos são regulados negativamente e a angiogênese é prejudicada devido à produção disfuncional de células endoteliais/VEGF3.
Sinais clínicos sugestivos de alergia
Os pacientes afetados podem apresentar erupção cutânea pustulosa neonatal e desenvolverão dermatite eczematoide crônica, eosinofilia periférica e infiltração eosinofílica tecidual, particularmente no trato gastrointestinal. Os níveis elevados de IgE sérica em pacientes com AD-HIES são provavelmente uma anormalidade associada, em vez de central para a patogênese do distúrbio.
Clínica
Os pacientes sofrem de abscessos cutâneos estafilocócicos recorrentes. Devido ao defeito de quimiotaxia, esses abscessos são considerados frios, pois carecem dos sinais cardinais de inflamação: calor (calor), rubor (vermelhidão), dor (dor) e tumor (inchaço). Infecções sinopulmonares em combinação com o distúrbio do tecido conjuntivo levam a cistos pulmonares anormais (abscessos pulmonares, pneumatoceles) mais frequentemente devido a S. aureus, Aspergillus, Pneumocystis jirovecii. A patologia do tecido conjuntivo envolve dismorfismo facial (ponte nasal larga) (Figura 6, painel superior direito), dentes decíduos retidos (painel inferior direito), osteoporose, fraturas patológicas, escoliose, articulações hipermóveis, tortuosidade arterial e aneurismas coronários/cerebrais. Pacientes em uso de contraceptivos orais ou durante a gravidez apresentam risco aumentado de eventos tromboembólicos (devido às anormalidades vasculares na HIES), aborto espontâneo e outras complicações.
Outras doenças com disfunção de STAT3 estão listadas na Tabela 6.
b. Via JAK1/STAT5b, TGF-β/ERBIN e IL4/STAT6
PAD devido a CBMopatias e disfunção da sinalização de citocinas estão resumidos na Tabela 6.
PARTE 2
Estratégia de navegação: Mapeie sua viagem ao oceano da alergia usando bandeiras vermelhas como pontos de referência e alinhe-as com a leitura da bússola da PAD (Tabela 7) (Figura 8).
A documentação cronológica estruturada e precisa dos sintomas e sinais com base na história e no exame físico é fundamental. As bandeiras vermelhas e os marcos clínicos para identificar pacientes ou famílias com PAD são apresentados na Tabela 7 e na Figura 8. A declaração de Peng e Kaviany resume uma parte de nossa estratégia para encontrar o PAD extremamente raro entre milhões de indivíduos alérgicos. “...nenhum ensaio laboratorial é capaz de substituir a essencialidade de uma linha do tempo clínica e história detalhadas”.
Empregue métodos de análise genética da forma mais eficiente
O sequenciamento de alto rendimento (HTS) ou sequenciamento de nova geração (NGS) permite a análise paralela rápida e de baixo custo de muitos genes. Ele substituiu o sequenciamento Sanger de genes únicos (“sequenciamento de primeira geração”) no diagnóstico de rotina. A maioria dos laboratórios de diagnóstico hoje oferece a chamada técnica de NGS de leitura curta, na qual segmentos de DNA do paciente (leituras curtas) de cerca de 150 pares de bases são comparados com uma sequência de referência do genoma humano (“alinhamento”). Embora cubram grandes regiões ou até mesmo todo o genoma de forma bastante precisa, todas as técnicas de HTS baseadas em leitura curta têm a desvantagem de que, metodologicamente, não conseguem resolver de forma confiável certas regiões genômicas, por exemplo, expansões de repetições ou regiões genômicas homólogas maiores. Para abordar essas questões, o sequenciamento de genoma completo (WGS) de leitura longa pode ser adequado. As vantagens e desvantagens de diferentes ensaios de HTS estão resumidas na Tabela Suplementar 1.
WGS é a melhor bússola (padrão ouro) para diagnosticar PAD
Muitos PAD possuem fenótipos mal definidos e alguns pacientes estão gravemente doentes. A abordagem convencional no passado, com hipóteses restritas envolvendo análise de genes únicos ou pequenos grupos de genes, provavelmente é mais demorada, menos bem-sucedida em comparação com o WGS e pode levar a interpretações incorretas significativas em relação a variantes de número de cópias (CNV) (deleções, duplicações) e variantes estruturais (SV) (inversões, translocações). No passado, o uso dessas abordagens menos eficientes levou à perda de tempo precioso. O WGS permite uma detecção mais confiável de CNV e SV e análise de dados reiterativa em momentos posteriores. Isso tem o potencial de eventualmente encontrar o diagnóstico, por exemplo, em um terceiro ou quarto ciclo de interpretação. Finalmente, a identificação de novos genes não é improvável, pois estima-se que existam muitos mais PAD aguardando para serem descobertos com a ajuda do WGS.
Leituras da bússola – interpretação
A etapa mais difícil, mas mais importante para os geneticistas clínicos é avaliar discrepâncias entre as sequências de referência e do paciente (chamadas variantes). As variantes precisam ser interpretadas quanto à sua relevância médica como candidatas a causar o fenótipo do paciente (ex.: DAP). A análise genética corre grande risco de superinterpretação (variantes candidatas identificadas; associação incorreta com o fenótipo sem comprovação funcional) ou subinterpretação dos dados (nenhuma variante candidata identificada; exclusão prematura da DAP). Para designar patogenicidade a uma variante específica, o Colégio Americano de Genética Médica e Genômica (ACMG) e a Associação de Patologia Molecular (AMP) desenvolveram diretrizes que fornecem uma estrutura para a interpretação de variantes de sequência, utilizando tipos comuns de evidência de variantes, como dados populacionais, dados computacionais, dados funcionais e dados de segregação. As variantes são classificadas em variantes benignas e provavelmente benignas (classe 1 ou 2; probabilidade > 99,9 ou > 90% de não serem patogênicas), variantes de significado incerto (VUS) (classe 3, probabilidade entre 10 e 90% de serem patogênicas), variantes provavelmente patogênicas e patogênicas (variantes de classe 4 ou 5, probabilidade de > 90 a 99% ou > 99% de serem patogênicas). Atualmente, consequências clínicas diretas são recomendadas apenas para variantes de classe 4 e classe 5.
Cenário WGS 1: Variante candidata identificada, relação com o fenótipo DAP incerta
Uma descrição precisa das variantes quanto à nomenclatura, distribuição alélica e função presumida é obrigatória. As variantes podem ser germinativas ou somáticas (o que significa que podem estar localizadas apenas em populações celulares selecionadas). A distribuição alélica quanto à homozigose, heterozigose e heterozigose composta é determinada. Variantes de perda de função (LOF) podem resultar em função zero ou podem ser hipomórficas. As variantes podem ser hipermórficas de ganho de função (GOF) ou podem ser ambas (multimórficas). Em pacientes de famílias altamente consanguíneas, o fenótipo DAP pode ser resultado não de uma única variante, mas de várias. Em muitas doenças genéticas, há expressividade altamente variável ou penetrância incompleta das doenças. A análise de trio (índice e pais) e de segregação pode ser útil e melhorar o rendimento diagnóstico.
A avaliação interdisciplinar da plausibilidade da variante em crianças e adultos com DAP (suspeita) por médicos, imunologistas clínicos, dermatologistas pediátricos, geneticistas clínicos e biólogos celulares em conferências multidisciplinares regulares desempenha um grande papel na interpretação de VUS. À luz de novas informações clínicas ou de variantes de classe 4 e 5 recém-caracterizadas, é fundamental iterar e reiterar a análise dos dados genéticos até que o diagnóstico seja feito.
Cenário WGS 2: Nenhuma variante candidata identificada, mas fenótipo DAP
Resultados falso-negativos podem decorrer do uso de material inadequado, imprecisões do método de sequenciamento e fatores relacionados ao hospedeiro. Variantes somáticas podem ocorrer apenas em certas populações celulares (por exemplo, variantes GOF STAT5B em eosinófilos) e podem não ser detectadas pelo HTS até que as populações celulares sejam separadas. Quanto às imprecisões, em painéis de genes alvo (TGP) ou sequenciamento completo do exoma (WES), CNV/SV correm risco particular de serem perdidos (por exemplo, deleções de exoma único em DOCK8 ou genes com regiões homólogas).
Fatores no hospedeiro podem ser:
Variante ainda não associada a um PAD (potencialmente novo PAD)
Reversão de variantes (por exemplo, revertantes de SCID de variantes RAG1 para o tipo selvagem)
Fenocópia do fenótipo do hospedeiro para PAD (por exemplo, causada por autoanticorpos ou alterações epigenéticas)
Uma análise genética negativa na presença de um fenótipo significativo deve ser reavaliada e as análises dos dados genéticos reiteradas de tempos em tempos, pois pode haver novas informações clínicas (por exemplo, infecção oportunista peculiar), um novo PAD ou uma nova metodologia disponível. Novamente, isso só pode ser feito por uma abordagem multidisciplinar com reuniões regulares (veja acima).
Perspectiva – navegando para novos horizontes
O WGS de leitura longa (sequenciamento de terceira geração, comprimento de leitura de vários milhares de bases) pode ser adequado e entrar em breve no diagnóstico de rotina. Isso, por sua vez, levará a um aumento adicional no rendimento diagnóstico. O exame físico convencional pelo médico será brevemente auxiliado pela fenotipagem de próxima geração (NGP) usando inteligência artificial (IA) como o banco de dados GestaltMatcher (GMDB). Em estudos-piloto, o GMDB demonstrou diagnosticar IEI sindrômica de maneira confiável (dados não publicados). No entanto, analisar e prever o efeito de uma VUS no nível da proteína ainda permanece um desafio. A validação funcional de VUS será acelerada pelo compartilhamento de dados em plataformas (como o GeneMatcher) e outros recursos online de acesso público, e pelo uso de IA. A multiômica (epigenoma, transcriptoma, microbioma, proteoma, etc.) auxiliará a genômica e, mais importante, ajudará a confirmar ou excluir funcionalmente variantes em relação a um PAD de forma muito rápida, o que até agora ainda é extremamente demorado ou não realista. Provavelmente detectaremos PAD muito mais cedo, o que será um benefício para os pacientes com PAD e suas famílias.
Contribuições dos autores
TN: conceituação, metodologia, redação – rascunho original. EV: metodologia, redação – revisão e edição, visualização, revisão de prova. SVH: conceituação, redação – revisão e edição, revisão de prova.
Agradecimento
Agradecemos a Andrea Groth (HKK) pela ajuda inestimável na preparação do manuscrito.
Financiamento
EV recebe apoio de uma bolsa do Elternverein für krebskranke Kinder Krefeld, Alemanha. TN: Financiamento de pesquisa clínica (estudo KIDSSAFE) pelo Comitê Conjunto Federal Alemão (Gemeinsamer Bundesausschuss (G-BA) composto por setores do sistema de saúde alemão (Fundos de Seguro Saúde, Prestadores de Serviços de Saúde: Representantes de Pacientes); EVC; Financiamento da Fundação Fanconi para o Câncer, da Deutsche Fanconi-Anämie-Hilfe e.V., da Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) número do projeto 530200248 e do Elternverein Kinderkrebshilfe Krefeld e royalties de uma publicação relacionada à educação em saúde.
Conflito de interesses
TN: Organizações sem fins lucrativos (despesas de viagem, sem honorários): Fundação Jeffrey Modell (organização matriz, doações da indústria); info4pi.org; PENTA Global Pediatric Research Network (com doações da indústria); penta-id.org; JIR Cohort (rede de pesquisa com doações da indústria); Editoras (royalties): UpToDate, Inc; Springer, Elsevier; Interesses indiretos (associação) Transparency International; Associações de pais (crianças com câncer Krefeld, clínica de câncer infantil Düsseldorf); SvH: Nenhum.
Fisiologia da barreira normal pele/mucosa (painel superior) e recém-nascido com 37 + 6 semanas de gestação com Síndrome de Netherton (variantes patogênicas no SPINK5): Eritrodermia ictiosiforme com descamação generalizada, inflamação cutânea grave resultando em prurido debilitante e pele extremamente sensível (painel inferior, fornecido pela Dra. Arpe, Hospital St. Marien, Düren, Alemanha). SPINK5 (inibidor de serino protease tipo Kazal 5) codifica o inibidor multidomínio de serino protease LEKTI (inibidor relacionado ao tipo Kazal linfoepitelial), que controla a rede de calicreínas da epiderme e regula a renovação dos desmossomos. Os desmossomos selam a rede de queratinócitos. A corneodesmosina (CDSN), a Desmogleína 1 (DSG1) ou a Desmoplaquina (DSP) são moléculas-chave de adesão intercelular. Os monômeros de filagrina contribuem para a retenção de água na epiderme através de suas propriedades higroscópicas. A ativação de Dectin 1 ou do receptor de IL17 (IL17R) leva à ativação de CARD14 e NFκB, importantes para a homeostase dos queratinócitos (painel superior da esquerda para a direita).
Fisiologia da ativação de mastócitos (painel esquerdo) e imagens clínicas de uma menina de 8 anos com deficiência de anticorpos associada à PLCγ2 e desregulação imune (painel direito; variante PLCG2 c.313G>A p.(Val10Ile), Department of Human Genetics, University of Göttingen) e urticária no punho direito após exposição ao resfriamento (piscina) (acima) e erupções vesiculobolhosas nas áreas mais frias, joelhos (abaixo). SCF é o principal fator de crescimento para mastócitos, KIT, o receptor cognato para SCF. O receptor 2 semelhante ao receptor de hormônio mucina contendo módulo tipo EGF (EMR2) é codificado por ADGRE2. A fixação à membrana é mediada por uma subunidade do receptor não covalentemente ligada, que ativa EMR2/ADGRE2 em mastócitos, quando dissociada à força por forças de cisalhamento físicas/estresse mecânico (vibração), levando à degranulação. A fosfolipase Cγ2 (PLCγ2) específica de fosfoinositídeos é importante para a diferenciação e função das células B. Em mastócitos, a PLCγ2 está a jusante do receptor de IgE e catalisa a hidrólise do fosfatidilinositol 4,5-bifosfato nos segundos mensageiros trifosfato de inositol (IP3) e diacilglicerol (DAG). O IP3 induz a liberação de Ca2+ do RE. A PLCγ2 pode ser ativada pela temperatura fria, o que leva a um fluxo espontâneo de cálcio e degranulação. A triptase (TPSAB1) está presente nos grânulos secretores dos mastócitos. As α- e β-triptases formam tetrâmeros estabilizados pela heparina e são liberadas após a degranulação, onde contribuem para a inflamação alérgica, induzindo prurido (adaptado de Carlberg e Velleuer. Molecular Immunology: How Science Works, Publisher, Springer International Publishing, 2022 e).
Fisiologia da ativação do inflamassoma NLRP3 em granulócitos (painel esquerdo) e um menino de 2 meses com CINCA/NOMID (painel direito; variante GOF no NLRP3; Institute for Clinical Chemistry, Ludwig Maximilian University, Munich, Germany) com febre contínua desde o nascimento, erupção urticariforme em locais variáveis (acima), eosinofilia acentuada (até 35.000/μL) e rápida recuperação após instituição do tratamento com bloqueio de IL1 (Anakinra) (abaixo). O inflamassoma NLRP3 é um complexo multiproteico composto por NLRP3, proteína adaptadora ASC e protease caspase-1. Sob vários estímulos (por exemplo, ligantes microbianos, cristais) o inflamassoma NLRP3 ativa a caspase-1 para induzir a liberação de IL1β pró-inflamatória (adaptado de Carlberg e Velleuer. Molecular Immunology: How Science Works, Publisher, Springer International Publishing, 2022).
Outras doenças atópicas primárias com barreira epitelial e/ou mucosa da pele comprometida.
Doença OMIM-P Gene Herança Fenótipo Deficiência de filagrina #146700 FLG AD ou AR (LOF) – Ictiose vulgar – Eczema atópico persistente de início precoce – Risco elevado de alergia alimentar e eczema herpético Dermatite grave – alergias múltiplas – síndrome de perda metabólica (SAM) #615508 DSG1; DSP AD ou AR (LOF) – Condição com risco de vida, dermatite grave, alergias múltiplas, perda metabólica – Hipotricose, hiperceratose palmoplantar, defeitos de esmalte, infecções (cutâneas) recorrentes – Em alguns pacientes, pouco envolvimento sistêmico Síndrome de descamação cutânea tipo B #270300 CDSN AR (LOF) – Descamação cutânea em placas ao longo da vida com prurido crônico – Alergia alimentar frequente, infecções cutâneas recorrentes – Geralmente sem falência do crescimento Deficiência de CARD14 #602723 CARD14 AD (LOF) – Atopia grave, infecções cutâneas e respiratórias piogênicas e virais graves devido à ativação prejudicada de NFkB e secreção epidérmica prejudicada de peptídeos antimicrobianos
AD = autossômico dominante; AR = autossômico recessivo; LOF = perda de função.
Outros transtornos atópicos primários com função desregulada de granulócitos / mastócitos.
Doença OMIM-P Gene Herança Fenótipo Síndromes periódicas associadas à criopirina (CAPS) compostas por 1. Síndrome de Muckle-Wells 2. Síndrome autoinflamatória familiar ao frio (FCAS1) 3. Doença inflamatória multissistêmica de início neonatal (NOMID) ou síndrome neurológica, cutânea e articular crônica infantil (CINCA) #191900 #607115 #120100 NLRP3 AD (GOF) – Erupções maculopapulares, não pruriginosas e predominantemente urticariformes – Artrite, calafrios, febre e leucocitose, por exemplo, após exposição ao frio (FCAS1) – Febre recorrente, sintomas musculoesqueléticos, serosite abdominal e torácica, cefaleia, inflamação do nervo oftálmico e auditivo potencialmente levando a surdez e cegueira evitáveis pelo tratamento direcionado à IL-1 – Gravidade dos sintomas variável entre e dentro das condições, e não indicativa de uma doença específica Doenças autoinflamatórias associadas a NLRC4 ou NLRP12 #616115 #611762 NLRC4 NLRP12 AD (GOF) Febre, artrite/artralgia, erupção cutânea, dor abdominal, diarreia, mialgia/fadiga e conjuntivite desencadeadas pela exposição ao frio
AD = autossômico dominante; GOF = ganho de função.
Fisiologia da indução de tolerância central (painel esquerdo) e neonato com síndrome de Omenn e eritrodermia (painel direito, acima) que foi tratado com sucesso por transplante de sangue de cordão umbilical (abaixo); (imagens gentilmente cedidas por H. Ott, Hannover, publicadas em). A seleção tímica de células T durante a primeira década de vida produz milhões de células T antigenicamente distintas, carregando um repertório de receptores de células T (TCR) muito diverso, preparado para encontrar milhões de variantes de antígenos microbianos e outros. Alguns clones de células T autorreativas também são gerados. Esse processo de seleção é chamado de indução de tolerância central.
Fisiologia das Tregs (células T reguladoras) (painel esquerdo) e um lactente com síndrome IPEX (desregulação imunológica, polendocrinopatia, enteropatia, ligada ao X) (painel direito, acima). O paciente apresentou enteropatia autoimune grave e gráficos de crescimento mostrando falha de crescimento, estatura e peso < 3º percentil (painel direito, abaixo). As Tregs induzem tolerância periférica, prevenindo o desenvolvimento de doenças autoimunes e alérgicas. Sua expressão do receptor trimérico de IL2 de alta afinidade α/β/γ (IL2R) ajuda-as a se ligar seletivamente à IL2 e desviá-la das células T efetoras (Teff) que expressam apenas o receptor de IL2 de afinidade baixa a moderada (β/γ). FOXP3 é o fator de transcrição definidor de linhagem para o desenvolvimento das Tregs. Altos níveis de expressão de FOXP3 estão diretamente ligados à capacidade supressora das Tregs. A expressão de FOXP3 leva à regulação positiva do receptor de IL2 de alta afinidade, bem como do CTLA-4 nas Tregs. O CTLA-4 compete com a molécula coestimuladora CD28 pela ligação a CD80 e CD86 nas células apresentadoras de antígenos (APCs). Este é mais um mecanismo pelo qual as Tregs suprimem as respostas imunes. Foi demonstrado que IKZF (dedo de zinco da família IKAROS) é crítico para o desenvolvimento de Tregs e hematopoiético.
Outras doenças atópicas primárias Tregopatias.
Doença OMIM-P Gene Herança Fenótipo Transtornos dos programas transcricionais das Treg Doença associada a IKAROS (IKZF1) #616873 IKZF1 AD (GOF ou LOF) – Início > 1 até 40 anos de idade – Muitos apresentam doenças atópicas – Autoimunidade/desregulação imunológica pode ser profunda: ex. citopenias autoimunes (Síndrome de Evans), linfoproliferação, expansão de plasmócitos (IgG4+), diabetes tipo 1, alopecia por tireoidite, vitiligo, doença celíaca, colite) – Infecções sinopulmonares – A expressividade das variantes GOF é variável, indivíduos assintomáticos são comuns Transtornos da sinalização de IL2 ou CTLA4 Receptor a da interleucina 2 (IL2RA (CD25)) ou receptor β da interleucina-2 (IL2RB (CD122)) #606367 #618495 IL2RA (CD25), IL2RB (CD122) AR (LOF) Apresentações semelhantes a IPEX (ver acima) e semelhantes a SCID Haploinsuficiência de CTLA4 #152700 CTLA4 AD (LOF) Início durante toda a infância e idade adulta. – Linfoproliferação, linfoma, câncer gástrico, poliautoimunidade (ex. enteropatias autoimunes, citopenias, doença cutânea, doença pulmonar intersticial e manifestações neurológicas). – Gravidade aumentada de infecções (ex. CMV, EBV). – Frequentemente diagnosticado inicialmente como CVID – Alguns pais e parentes com variantes patogênicas assintomáticos.
AD = autossômico dominante; AR = autossômico recessivo; IPEX = desregulação imunológica, polendocrinopatia, enteropatia, ligada ao X; SCID = imunodeficiência combinada grave; CMV = citomegalovírus; EBV = vírus de Ebstein-Barr; CVID = imunodeficiência comum variável.
Outros defeitos na sinalização a jusante do TCR, ativação do citoesqueleto e formação da sinapse imunológica.
Doença OMIM Gene Herança Fenótipo
Síndrome de Wiskott-Aldrich #301000 WAS XL (LOF) Início: na primeira infância com a tríade clássica: – Trombocitopenia (volume plaquetário médio pequeno patognomônico (< 5 fL)) – Infecções graves recorrentes (impetigo, celulite, abscessos cutâneos, molusco contagioso; Herpesvírus, incluindo herpes simples e vírus varicela-zóster, vírus Epstein-Barr) – Eczema, frequentemente sem resposta ao tratamento convencional. – Morte precoce pode resultar de sangramento. – Autoimunidade e malignidade mais comuns com o aumento da idade. – Fenótipo mais leve: trombocitopenia ligada ao X sem eczema ou imunodeficiência.
Deficiência de WIP #614493 WIPF1 AR (LOF) – Apresentação semelhante à WAS, mas início muito precoce de uma imunodeficiência grave.
Deficiência de NCKAP1L (proteína hematopoiética HEM-1) #618982 NCKAP1L AR (LOF) – Doença atópica e hiperinflamação, hepatoesplenomegalia crônica, linfadenopatia – Febre recorrente e infecções do trato respiratório superior, erupções cutâneas, abscessos, úlceras, manifestações autoimunes e FTT (falha no crescimento).
Deficiência de DOCK8 #243700 DOCK8 AR (LOF) – Infecções virais cutâneas extensas, desfigurantes, que ocorrem concomitantemente, particularmente HSV, papilomavírus humano, molusco contagioso e vírus varicela-zóster. – Infecções invasivas (amplo espectro de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, vírus e fungos intracelulares, por exemplo, Histoplasma capsulatum). – Candidíase mucocutânea e infecções recorrentes do trato gastrointestinal são comuns. – Alergias alimentares graves e extensas. – Alto risco de desenvolver malignidades, particularmente linfomas e carcinomas de células escamosas.
Deficiência de CARMIL2 (RLTPR) #618131 CARMIL2 AR (LOF) – Início na primeira infância; – Dermatite atópica e seborreica e erupções semelhantes à psoríase. – Infecções virais (EBV, CMV e varicela), bacterianas, micobacterianas e fúngicas – Doença inflamatória intestinal de início precoce ou muito precoce (VEOIBD) – Síndrome poliglandular autoimune (APS) – Característica é leiomioma associado ao EBV (<20% dos casos)
Deficiência de STK4 #614868 STK4 AR (LOF) – Início na idade escolar – Infecções (infecções virais cutâneas, pneumonia recorrente, linfoproliferação associada ao EBV) – Doenças autoimunes ou inflamatórias e dermatite atópica/atopia
Deficiência de TBX21 (T-bet, fator de transcrição T-box 21) #619630 TBX21 AR (LOF) – Suscetibilidade mendeliana a doenças micobacterianas (MSMD) – Inflamação persistente das vias aéreas superiores
Imunodeficiência associada à Moesina (X-MAID) #300988 MSN XLR (LOF) – Manifestações cutâneas, principalmente eczema, molusco contagioso e maior suscetibilidade a infecções bacterianas e virais e VEOIBD
XL = ligado ao X; LOF = perda de função; AD = autossômico dominante; AR = autossômico recessivo; XLR = recessivo ligado ao X; WAS = síndrome de Wiskott-Aldrich; FTT = falha no crescimento (do inglês failure to thrive); HSV = vírus Herpes simplex; EBV = vírus Epstein-Barr; CMV = citomegalovírus; VEOIBD = doença inflamatória intestinal de início muito precoce (do inglês very early onset inflammatory bowel disease).
Fisiologia do citoesqueleto de actina (painel esquerdo) e um menino de 3 anos (painel direito, acima) com deficiência de ARPC1B (subunidade 1B do complexo proteico relacionado à actina 2/3), apresentando infecções virais cutâneas graves com ulceração (ombro esquerdo e nas costas) e após transplante bem-sucedido de células-tronco aos 5 anos de idade (painel direito, abaixo). O rearranjo dos citoesqueletos de actina é fundamental para a ativação, migração e adesão das células imunológicas. O complexo proteico 2/3 relacionado à actina humana (Arp 2/3) possui isoformas do componente ARPC1 (ARPC1B, expresso em células sanguíneas, ARPC1A em tecidos não hematopoiéticos). WASP (proteína da síndrome de Wiskott-Aldrich), WIPF1 (membro 1 da família de proteínas que interagem com WASP), DOCK8 (dedicador de citocinese 8) e NCKAP1 (proteína 1 associada a Nck, também chamada HEM1 (proteína hematopoiética 1)). A proteína RLTPR ou CARMIL-2, o TCR e o CD28 formam microaglomerados que interagem com a actina e são fundamentais para a formação da sinapse imunológica. A moesina (MSN) liga os filamentos de actina à membrana plasmática, o que aumenta a rigidez e a polaridade celular, e a STK4 controla a translocação de vesículas para a superfície e pode ativar a actina (ambos não mostrados na Figura).
Fisiologia da sinalização de STAT3 (painel esquerdo) e um menino de 7 anos com características faciais grosseiras (painel direito, acima), eczema, abscessos cutâneos frios (meio) e dentição atrasada aos 10 anos de idade (abaixo, paciente diferente). A IL6 sinaliza através do IL6RST (transdutor de sinal do complexo receptor de IL6), composto pela glicoproteína 130 (GP130) e pelo IL6R. Outras citocinas da família da IL6 utilizam a GP130 codificada pelo IL6ST (IL11, OSM, LIF, CNTF, CT-1, CLCF1, IL27, IL35 e IL39). A IL6 então ativa, através da transdução de sinal JAK-STAT, o fator de transcrição (FT) da proteína de dedo de zinco 341 (ZNF341), que promove a transcrição de STAT3. A IL6 e a IL23 ativam STAT3, que ativa o RORC, codificando RORγt, o regulador mestre para uma mudança na resposta de células T TH1/TH17, bem como condrogênese, reparo ósseo, angiogênese/ vascularização (indução do fator endotelial vascular 3 (VEGF3)). A enzima fosfoglicomutase 3 (PGM3) (não mostrada na figura) catalisa a isomerização de N-acetilglicosamina-6-fosfato em N-acetilglicosamina-1-fosfato durante a geração de UDP-N-acetilglicosamina UDP-GlcNAc. Durante a glicosilação, cadeias de açúcar são adicionadas a proteínas ou lipídios, usando blocos de construção básicos de açúcar (UDP-GlcNAcs) para produzir N-glicanos, O-glicanos, proteoglicanos e proteínas ancoradas por glicosilfosfatidilinositol (GPI), todos participando da sinalização celular.
PAD devido a CBMopatias e disfunção da sinalização de citocinas.
Doença OMIM Gene Herança Fenótipo CBMopatias Atopia associada a CARD11 com interferência dominante da sinalização NFkB (CADINS) #617638 CARD11 AD (perda de função) – Dermatite atópica muito grave (próximo a 90% dos casos) posteriormente seguida de asma e alergia alimentar. Infecções cutâneas virais e do trato respiratório, potencialmente graves e causando atraso no crescimento (p. ex., devido a diarreia). Alguns pacientes apresentam características esqueléticas como na deficiência de STAT3 (nariz largo, dentes retidos). Deficiência de MALT1 #615468 MALT1 AR (perda de função) – Sem tratamento, acredita-se ser fatal – Infecções bacterianas, virais e fúngicas recorrentes graves da pele e/ou infecções do trato respiratório e gastrointestinal, atraso no crescimento – Doença periodontal, úlceras aftosas, queilite e gengivite. Via do TGFβ Deficiência do receptor 1 e 2 do fator de crescimento transformador β (TGFBR 1 e 2) (Síndrome de Loeys-Dietz 1 e 2) #609192 #610168 TGFBR1, TGFBR2 AD (perda de função) – Alergia alimentar mediada por IgE, doença gastrointestinal eosinofílica, asma alérgica e dermatite atópica. Anormalidades adicionais do tecido conjuntivo sobrepostas às observadas nas doenças da via STAT3 (articulações hipermóveis, escoliose, etc.) Deficiência da proteína de interação com Erbb2 (ERBIN) Nenhum ERBIN AD (perda de função) – Doença gastrointestinal eosinofílica significativa, anormalidades do tecido conjuntivo. – Ativação aumentada da via TGF-β levando a aumento da expressão de IL4Rα e diferenciação Th2 e produção de IgE aumentadas. Via JAK1/STAT5b Ganho de função de JAK1 #618999 JAK1 AD (ganho de função) – Dermatite atópica grave e asma alérgica. Desregulação imune como autoimunidade (p. ex., doença tireoidiana), crescimento deficiente, hepatoesplenomegalia, enterite eosinofílica. Síndrome hipereosinofílica por STAT5B #102578 STAT5B Somático (ganho de função) em múltiplas linhagens hematopoiéticas – Dermatite de início neonatal, exantema urticariforme e diarreia, hipereosinofilia neonatal. – Pacientes com variantes somáticas de ganho de função de STAT5B apresentaram leucemia e linfomas. Deficiência de STAT5B #618985 STAT5B AD (dominante negativo) e AR (perda de função) – Infecções virais recorrentes devido a funções efetoras deficientes mediadas por IL-2 e doença pulmonar crônica (pneumonite intersticial linfocítica). – Estatura extremamente baixa devido aos papéis de STAT5b na sinalização de fatores de crescimento (nanismo insensível ao hormônio do crescimento, características dismórficas). – Atopia, p. ex., eczema. Autoimunidade proeminente semelhante ao IPEX (número e função de Treg moderadamente reduzidos). A forma AD da deficiência de STAT5B apresenta falha de crescimento, eczema, mas sem imunodeficiência. Via IL4/STAT6 Doença por ganho de função de STAT6 (transdutor de sinal e ativador de transcrição 6) #620532 STAT6 AD (ganho de função) – Doença alérgica multissistêmica grave de início precoce, p. ex., dermatite grave e resistente ao tratamento, doença gastrointestinal eosinofílica acentuada. – Infecções cutâneas e respiratórias, além de linfadenopatia, aspecto de pedra polida da mucosa bucal, nódulos polipoides no trato intestinal e, notavelmente, linfomas de células B. – Características não imunológicas: algumas semelhantes à síndrome de hiper-IgE autossômica dominante, outras são adicionais: fibrose renal, estatura baixa e hipertricose.
GOF = ganho de função; LOF = perda de função; AD = autossômico dominante; AR = autossômico recessivo; FTT = falha de crescimento; EGID = doença gastrointestinal eosinofílica; IPEX = desregulação imune, polendocrinopatia, enteropatia, ligada ao X; HIES = síndrome de hiper IgE .
Outros transtornos atópicos primários com disfunção de STAT3.
Doença OMIM Gene Herança Fenótipo Deficiência de ZNF341 #618282 ZNF341 AR (LOF) – Fenocópia de HIES-AD Transdutor de sinal IL6 parcial (IL6ST) (deficiência de GP130) #619752 IL6ST AD (LOF) – Demonstra sobreposição fenotípica com HIES-AD, mas também diarreia, ceratite e atraso no neurodesenvolvimento. Transdutor de sinal IL6 completo (IL6ST) (deficiência de GP130) #618523 IL6ST AR (LOF) – Morte intrauterina ou no período neonatal na maioria dos indivíduos afetados. – Síndrome semelhante a Stuve-Wiedemann; displasia esquelética, osteoporose, disfunção pulmonar, anormalidades renais, trombocitopenia, eczema. Deficiência de IL6R #618944 IL6R AR (LOF) – Dermatite atópica, IgE elevada, infecção sinopulmonar bacteriana e infecções cutâneas e de tecidos moles substanciais – frequentemente devido a estafilococos. Sem anormalidades do tecido conjuntivo Deficiência de fosfoglucomutase 3 #615816 PGM3 AR (LOF) hipomórfica – Imunodeficiência sindrômica devido a defeito de glicosilação. Dermatite atópica, bronquiectasia e escoliose, mas ausência de fácies característica de HIES-AD, defeitos de quimiotaxia, abscessos frios e doença do tecido conjuntivo. – Atraso no desenvolvimento, déficits neurocognitivos primários, hipomielinização e displasia esquelética
AD = autossômico dominante; AR = autossômico recessivo; HIES = síndrome de hiper IgE.
A: Fisiologia do CBM Os complexos CBM são adaptadores críticos de sinalização do TCR. A estimulação do receptor de antígeno leva à fosforilação do CARD 11. O CARD 11 ativado é recrutado para o complexo CBM junto às proteínas reguladoras de ubiquitina LUBAC e TRAF6, que ligam cadeias de ubiquitina exclusivas ao BCL 10/MALT1 (não mostrado na figura) e, eventualmente, levam à ativação de NFkB, JNK e ASCT2, regulando o metabolismo da glutamina e ativando o MTOR. B: Fisiologia de JAK1/STAT5/TGFβ/STAT6. O TGFβ tem papéis na tolerância imunológica, parada do ciclo celular e cicatrização de feridas. O TGFβ sinaliza através dos receptores TGFBR1 e 2. O TGFβ aumenta a expressão de IL4Rα e leva à diferenciação de linfócitos T auxiliares tipo 2 (TH2) e produção de IgE. ERBIN é um regulador negativo da sinalização do fator de crescimento transformador (TGF) por meio da interação com as proteínas SMAD. STAT3 induz e então forma um complexo com ERBIN. STAT5 é ativado pela sinalização através de receptores para várias citocinas, incluindo IL2, fatores de crescimento hematopoiéticos, bem como o hormônio do crescimento. STAT5B é um importante regulador da expressão de FOXP3, o fator de transcrição essencial para Tregs. A sinalização de STAT6 induz a ativação de células linfoides inatas do grupo 2 (ILC2s), a diferenciação de células TH2 a partir de células T CD4+ ingênuas e a indução de células T auxiliares foliculares (TFH), que são cruciais para a maturação de afinidade das células B e a recombinação de troca de classe (CSR) de imunoglobulinas no centro germinativo. Em células não imunes, a via IL4/IL13 STAT6 está envolvida na produção de colágeno por fibroblastos, no desenvolvimento de células caliciformes secretoras de muco, na produção de quimiocinas que atraem eosinófilos a partir de células epiteliais e na indução de hiper-responsividade do músculo liso brônquico.
Marcos de triagem F, AD, ID, SY em relação à história e achados físicos. A presença de bandeiras vermelhas (Red flags) em > 2 marcos desencadeará a análise do genoma completo. Achados anormais em investigações laboratoriais só são significativos na presença dos marcos F, A, ID, SY.
Marco Categoria Ferramentas Sinal de Alerta
F História familiar Desenhar um heredograma§, encontrar padrão de herança; conhecer distribuições geográficas de consanguinidade$ – Presença de familiares com IEI; familiares preenchem outros marcos (veja abaixo)
A História de doença atópica Obter detalhes: início, extensão, curso – Início: ao nascimento/primeiros 1–2 meses de vida – Extensão: múltiplas manifestações atópicas simultâneas, como asma grave, anafilaxia com risco de vida, rinoconjuntivite alérgica, alergias alimentares múltiplas, esofagite eosinofílica e gastroenterite, enteropatia perdedora de proteínas – Curso: muito grave, não responsivo à terapia padrão
ID Imunodeficiência, história médica prévia não atópica Avaliar susceptibilidade patológica a infecções, sinais de imunodesregulação, história médica prévia (ELVIS**, GARFIELD,** veja próxima coluna) Geral– Falha de crescimento+– Malignidade (ex.: linfomas, leiomiossarcoma) Susceptibilidade patológica a infecções (ELVIS)** – Patógenos incomuns, oportunistas: ex.: pneumocystis – Localização: incomum, ex.: abscessos de órgãos – Curso: duração excepcionalmente longa – Intensidade: excepcionalmente grave, ex.: admissão em unidade de terapia intensiva. – Soma: Muitas, ex.: em adultos, >3 ou em crianças >6 infecções por ano que necessitam de tratamento (incluindo antibióticos) e cada uma com duração superior a 4 semanas Imunodesregulação (GARFIELD)** – Granuloma – Doença autoimune – Febre recorrente e inflamação crônica – Eczema incomum – Linfoproliferação – Doença inflamatória intestinal crônica
SY Doença sindrômica Exame especializado por médico experiente, geneticista clínico; uso suplementar de inteligência artificial (fenotipagem de próxima geração (ex.: GestaltMatcher)++) Achados clínicos chave como hipotricose, atraso no neurodesenvolvimento, anormalidades esqueléticas ou do tecido conjuntivo (ex.: fácies grosseira, anomalias vasculares, sangramento)
! Cuidado !: Exceto pela triagem neonatal de SCID, os resultados de estudos laboratoriais convencionais não são suficientes para estabelecer um diagnóstico definitivo de DAP. Níveis elevados de IgE ou eosinofilia ocorrem em muitas DAPs, mas também são comuns em doenças alérgicas não primárias. Achados anormais em investigação laboratorial contam como significativos apenas na presença dos marcos F, A, ID, SY.
LI Investigações laboratoriais Triagem neonatal de SCID; hemograma completo; IgG, IgA, IgM, IgE séricos; painéis de IgE específica para alérgenos aéreos e alimentares comuns; testes cutâneos de hipersensibilidade imediata; glicanos urinários, triptase sérica; N- e O-glicosilação em eletroforese de transferrina sérica, citometria de fluxo com marcadores adaptados para imunodeficiência; metabólitos de mastócitos (ex.: histamina, leucotrienos) na urina – Triagem de TREC patológica – Números absolutos e porcentagens relativas anormais no hemograma completo (ex.: citopenia; neutropenia, linfopenia, trombocitopenia, anemia) – IgG baixa - DP ajustada à idade; IgA < 5 mg/dL – Biomarcadores TH2 muito elevados: eosinofilia grave (>5.000 células/mm3); IgE total sérica > 2.000 kU
IEI = erros inatos da imunidade; SCID = imunodeficiência combinada grave; PAD = doença atópica primária; TREC = círculo de excisão do receptor de células T; DP = desvio padrão.&Recursos online e instruções sobre como desenhar um heredograma - Iowa Institute of Human Genetics (uiowa.edu); (Definição de heredograma - Dicionário de Termos Genéticos do NCI - NCI (cancer.gov); $Consang.net. **acrônimos adaptados da diretriz alemã para Diagnóstico de Imunodeficiências Primárias (S. Farmand, manuscrito em preparação) e; ELVIS = Erreger (patógenos), Lokalisation (localização), Verlauf (curso), Intensität (intensidade), Summe (soma); GARFIELD = Granulome (granuloma), Autoimmunität (autoimunidade), Rezidivierendes Fieber (febre recorrente), Darmentzündung (doença inflamatória intestinal crônica). +Avaliação do hormônio do crescimento e estudo da idade óssea se houver baixa estatura; idade óssea atrasada e deficiência do hormônio do crescimento podem ser encontradas. ++www.db.gestatmatcher.org.
Rational, clinical landmark-based approach to identify patients/families with primary atopic disorders by early, upfront whole genome sequencing. If > 2 red flags are fulfilled, genetic analysis is indicated. In the following sections we discuss the different methods of genetic analysis and the cornerstones of genetic result interpretation in individuals with (suspected) primary atopic disorder. Details on red flags are given in Table 7.
Referências
Erros Inatos do Sistema Imunológico Associados à Atopia.
Erros inatos da imunidade manifestando-se como distúrbios atópicos.
Manifestações atópicas de erros inatos da imunidade.
Atopia como Desregulação Imune: Genes Ofensores e Alvos.
Defeitos de fatores de transcrição em erros inatos da imunidade com atopia.
Distúrbios atópicos primários.
Distúrbios Atópicos Primários.
Mecanismos moleculares da variabilidade fenotípica em doenças autoinflamatórias monogênicas.
A haploinsuficiência de filagrina é altamente penetrante e está associada ao aumento da gravidade do eczema: delimitação adicional do fenótipo cutâneo em um estudo epidemiológico prospectivo de 792 crianças em idade escolar.
A síndrome da pele descamativa.
A deficiência de desmogleína 1 resulta em dermatite grave, alergias múltiplas e desgaste metabólico.
A desregulação imune associada ao PLCG2 (PLAID) compreende apresentações clínicas amplas e distintas relacionadas a classes funcionais de variantes genéticas.
Urticária Vibratória Associada a uma Variante de Sentido Incorreto no ADGRE2.
Urticária dermodistortiva: um distúrbio dermatológico autossômico dominante.
Manifestações dirigidas por T2 de erros inatos da imunidade.
Mais do que apenas SCID--a amplitude fenotípica das imunodeficiências combinadas associadas a mutações nos genes ativadores de recombinase (RAG) 1 e 2.
Erros inatos do IKAROS humano: variantes de perda de função (LOF) e ganho de função (GOF) associadas à imunodeficiência primária.
Expandindo IPEX: Erros Inatos das Células T Reguladoras.
Quando a Actina Não Age Como Deveria: Uma Nova Categoria de Distúrbios Distintos de Imunodeficiência Primária.
Uma imunodeficiência combinada com infecções graves, inflamação e alergia causada pela deficiência de ARPC1B.
Diversidade na deficiência de Serina/Treonina Proteína Quinase-4 e Revisão da Literatura.
Níveis elevados de citocinas Th2 e inflamação das vias aéreas superiores na deficiência hereditária de T-bet em humanos.
Via de Sinalização Stat3: Um Futuro Alvo Terapêutico para Doenças Ósseas.
A perda do receptor de interleucina-6 causa imunodeficiência, atopia e respostas inflamatórias anormais.
Mutações autossômicas recessivas da fosfoglicomutase 3 (PGM3) ligam defeitos de glicosilação à atopia, imunodeficiência, autoimunidade e comprometimento neurocognitivo.
Ganho de função germinativa em STAT6 em humanos: da doença alérgica grave ao linfoma e além.
Abordagem para o Diagnóstico de Erros Inatos da Imunidade.
Interpretação diagnóstica de estudos genéticos em pacientes com doenças de imunodeficiência primária: Relatório de um grupo de trabalho do Comitê de Doenças de Imunodeficiência Primária da Academia Americana de Alergia, Asma e Imunologia.
Padrões e diretrizes para a interpretação de variantes de sequência: uma recomendação de consenso conjunta do American College of Medical Genetics and Genomics e da Association for Molecular Pathology.
Uma abordagem holística para maximizar o rendimento diagnóstico no sequenciamento do exoma em trio.