Baixa Estatura em XSCID Parcialmente Corrigida – Resposta Sub-optimal ao Hormônio de Crescimento

Suk See De Ravin, MD,1 Elaine Shum, BSc,1 Kol A. Zarember, PhD,1 Geoffrey Rezvani, MD,2* Ron G. Rosenfeld, MD,3 Constantine A. Stratakis, MD,2,4 and Harry L. Malech, MD1
RESUMO

ARGUMENTO

A imunodeficiência severa combinada ligada ao X (XSCID) resulta de defeitos numa cadeia gama do receptor de citocina comum (ƴc) requerido para a sinalização por receptores das ILs 2, 4, 7, 9 , 15 e 21. Em seguida ao transplante de medula óssea haplo-idêntico sem condicionamento mielóide para SXCID, a maioria dos pacientes atinge uma reconstituição parcial frequentemente limitada a linfócitos T. Muitos pacientes parcialmente corrigidos manifestam extrema baixa estatura (< 5%). Relatos prévios tem implicado o ƴc na sinalização do receptor do hormônio de crescimento (GH), assim a severa falência do crescimento na XSCID pode estar relacionada a defeitos subjacentes ao ƴc.


OBJETIVO

Avaliar o emprego do fator de crescimento de tipo insulina(IGF-1)/GH em três crianças com XSCID e reconstituição imune parcial com profundo débito no crescimento.


MÉTODOS

O teste de geração de IGF-1 foi desempenhado pela administração de GH recombinante subcutâneo por cinco dias, e pela mensuração dos níveis de IGF-1 no soro antes da injeção de GH, e nos quinto e oitavo dias.

RESULTADOS

O estudo do emprego de somatotrópico revelou produção profundamente diminuída de IGF-1 seguindo-se ao desafio com rGH em todos os três pacientes.


CONCLUSÃO

Os dados indicam que o emprego de GH/IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos de XSCID com baixa estatura severa está profundamente diminuído e sustenta estudos prévios que sugerem que o defeito subjacente ao ƴc possa contribuir para o severo débito do crescimento na XSCID. Isso sustenta um papel para o ƴc defeituoso na baixa estatura extrema da XSCID, e emerge a possibilidade do tratamento com IGF-1 recombinante para superar esse defeito.

INTRODUÇÃO


A imunodeficiênia combinada severa ligada ao X (XSCID) devida ao defeito da cadeia gama do receptor de citocina comum ƴc é caracterizada por linfócitos T e células matadoras naturais (NK) poucas ou ausentes, e número normal de linfócitos B não-funcionais. Devido a sua deficiência imune profunda, a maioria dos pacientes com XSCID não sobrevive além da infância a menos que recebam transplante de células tronco hematopoiéticas alogênicas (HSCT), ou mais recentemente, terapia genética ex vivo com células tronco autólogas. Embora os melhores resultados ocorram com doação de parentes com HLA compatível, mais de 75% dos pacientes carecem de parentesco combinado, e por isso recebem enxerto de HLA haplo-idêntico de um parente. Na década passada, uma única estratégia usando-se HSC (células tronco hematopoiéticas) esgotadas para células T para transplante sem prévio condicionamento da medula tem sido um padrão de tratamento para a maioria dos pacientes com XSCID. Os recebedores do enxerto haplo-idêntico têm uma sobrevivência de 60 a 70%, considerando-se melhor se os pacientes forem transplantados antes dos três meses de idade. Muitos sobreviventes ao transplante haplo-idêntico atingem somente uma reconstituição imune parcial; retendo o enxerto doado apenas no compartimento dos linfócitos T; e requerendo globulina imune intravenosa (IVIG) crônicamente e antibióticos profiláticos.



[OBS.: Os resultados do tratamento de imunodeficiência severa de linfócitos T por meio de transplante de células-tronco hematopoiéticas (HSC) têm melhorado. Transplantes haplo-idênticos de células T esgotadas são bem sucedidos se não houver doador de HLA idêntico. Os métodos para remover os linfócitos T incluem a adição de anticorpos anti-CD52 e seleção de HDC CD34(+). PMID 18086494]



Muitos dos sobreviventes de longo prazo das células T esgotadas, com transplantes haplo-idênticos abordam a adolescência agora com óbvio débito no crescimento. Frequentemente isso é manifestado pela severa baixa estatura que geralmente toma lugar nesses indivíduos abaixo da média em cinco por cento por idade. Muitos deles podem experimentar problemas médicos que incluem infecções sinopulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares) recorrentes, doenças auto-imunes e alo-imunes. Entretanto, em alguns casos, a severidade da baixa estatura parece fora da proporção da história clínica do estado de infecção e de nutrição. Isso ergue a possibilidade de que a baixa estatura observada nessas crianças possa ser em parte a manifestação do mecanismo molecular da doença devido ao defeito subjacente ao ƴc mais do que apenas secundária às infecções ou disfunção gastro-intestinal.




A sub-unidade de cadeia gama comum (ƴc) é requerida para a sinalização por receptores de múltiplas citocinas, chamadas ILs 2, 4, 7, 9, 15 e 21. Além disso, um relato recente também sugeriu um papel para o γc na resposta celular ao hormônio de crescimento (GH). Clinicamente, as respostas ao GH podem ser avaliadas pelo teste de geração do fator de crescimento de tipo insulina (IGF-1) usado para avaliação das crianças com baixa estatura. O IGF-1 á um hormônio essencial de sinalização a jusante produzido em resposta ao estímulo do receptor de GH (GHR). O IGH-1 age nos condrócitos (célula cartilaginosa que não se divide) nas placas das epifisárias (epífise é a parte de um osso desenvolvida a partir de um centro de ossificação distinto da diáfise e separado desta por uma camada de cartilagem. Diáfise é uma estrutura alongada semelhante a um bastão como parte de um osso longo entre as extremidades epifisárias. Stedman) efetivando o crescimento em altura, respostas anabólicas (produção de compostos complexos a partir de compostos menores e mais simples), e síntese protéica. Nós apresentamos neste relato três meninos (com idade entre 12 e 15 anos) com extrema baixa estatura que demonstraram todos produção anormal de IGF-1 em resposta a alta dosagem de GH. Enquanto doenças crônicas e nutrição pobre podem certamente resultar em crescimento diminuído, a produção anormal de IGF-1 em resposta à aplicação de GH proporciona sustentação clínica direta para o papel fisiológico da γc na sinalização do GH. Nós hipotetizamos que o defeito subjacente da γc pode ser em parte responsável pela pequena estatura observada profundamente em muitos pré-adolescentes e adolescentes pacientes de XSCID.

RELATÓRIOS DE PACIENTES

O paciente 1 tem 14 anos de idade com uma variante da XSCID que resulta na produção de quantidades vestigiais de γc. A despeito de quatro tentativas de transplante de medula óssea haplo-idêntica, com células T depletadas, o enxerto falhou. Os problemas médicos dele após o transplante incluíam infecções respiratórias recorrentes, urticária na pele, alopecia (ausência ou perda de cabelo), estreitamento do esôfago, e diarréia crônica. Ele foi inscrito no nosso protocolo aos onze anos de idade aprovado pelo nosso IRB para terapia genética “ex-vivo”, recebendo uma única dose de células-tronco CD34+ do sangue periférico mobilizadas, autólogas, transduzidas com retrovírus de γc. Baixos níveis de marcadores genéticos (de 4 a 5% de células T) mantidos foram atingidos, mas não estavam associados com a expansão das células corrigidas nem com melhora mensurável nas medidas de função de célula T “ex vivo”. Estudos de quimerismo ambos antes e depois da terapia genética não demonstraram nenhuma célula doadora detectável e somente células do hospedeiro derivadas de células T e B e células mielóides. Ao mesmo tempo em que houve alguma melhora clínica objetiva na eczema, alopecia e diarréia, ele continuava a requerer imunoglobulina intravenosa (IVIG), antibióticos profiláticos (aciclovir, fluconazole, trimetoprim-sulfametoxazol [combinação farmacológica que consiste em um inibidor de diidrofolato redutase e um agente anti-bacteriano sulfonamida; Stedman]), e baixa dose de prednisona [análogo desidrogenado da cortisona que inibe a proliferação de linfócitos; Stedman] (2mg/doa; 0,1mg/kg) para controle da diarréia. Sua taxa de crescimento não melhorou após a terapia genética, com altura de 124,6 cm e peso de 21,7 kg significativamente abaixo do quinto percentual de sua idade cronológica de quatorze anos e cinco meses. Sua idade óssea era de sete anos, e ele tinha um previsão de altura parental média de 183,1 cm. Sua linha de base de nível de GH era de 5,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL). No momento em que ele ficou clinicamente estável e livre de infecções, um teste abreviado de geração de IGF-1 foi desempenhado. Alta dose de hormônio de crescimento recombinante (rGH) (0,05 mg/kg/dia) foi administrado subcutâneamente por cinco dias, e os níveis de IGF-1 medidos nos dias 0 (linha de base), 5 e 8. Uma pobre resposta de IGF-1 foi demonstrada.

O paciente 2 tem doze anos de idade com XSCID e recebeu dois transplantes haplo-idênticos alcançando sustentado enxerto doador de números sub-normais e função de linfócitos T. Após transplante, ele experimentou recorrentes infecções sino-pulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares), alopecia, eczema (termo genérico para designar condições inflamatórias da pele, particularmente com vesiculações no estágio agudo, tipicamente eritematosas, edematosas, papulares e crostosas; Stedman) e diarréia crônica. Nutrição gastronômica suplementar foi usada em uma tentativa de aumentar o crescimento. Aos dez anos de idade, a terapia genética foi desempenhada sob o mesmo protocolo do paciente 1. A marcação genética ocorreu em número maior ou igual a 95% das suas células T próprias com significativo aumento no número e função de suas células T. O quimerismo demonstrou 88% de linfócitos T do hospedeiro e 12% de lifnócitos T doados, mas somente linfócitos B e células mielóides derivados do hospedeiro. Ele continua sendo suplementado com IVIG e toma antibióticos profiláticos (trimetoprim-sulfametoxazol) sem nenhum corticóide. Clinicamente, ele tem estado livre de infecções e da necessidade de suplementação alimentar, mas tem ganhado muito pouca altura. Sua altura era de 125,5 cm e peso de 24 kg, ambos menores do que o quinto percentual em uma idade cronológica de doze anos e dois meses, com uma altura média parental prevista de 174,2 cm. Ele também é pré-púbere, com uma idade óssea de dez anos. Neste paciente também, uma resposta de IGF-1 muito pobre foi demonstrada após o desafio com rGH. Sua linha de base de nível de GH era de 3,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL).


O paciente 3 é um rapaz de quinze anos de idade com XSCID que foi transplantado aos nove meses de idade sem condicionamento medular. A seguir ao BMT (transplante de medula óssea), ele desenvolveu doença de enxerto versus hospedeiro envolvendo seu sistema gastro-intestinal, seguida de anemia hemolítica, ambas as quais resolvidas com terapia de prednisona oral. Devido ao aumento recente no requerimento de IVIG e sintomas abdominais, uma endoscopia foi realizada e a biópsia gastro-intestinal revelou atrofia vilosa (vilo é uma projeção a partir da superfície, especialmente da mucosa. Stedman). Esse achado, em adição ao seu genótipo HLA DQ2 e DQ8 prontificou o diagnóstico de doença celíaca. Esta é controlada correntemente com uma dieta sem glútem. Ele está clínicamente bem, com a sinusite crônica sendo o principal problema médico existente. Além dos suplementos de globulina gama, ele também recebe trimetoprim-sulfametoxazol para profilaxia, mas não tem sido regular com corticorsteróides. Estudos de quimerismo demonstram que ele está enxertado somente no compartimento de linfócito T (100% de células doadoras), mas somente linfócitos B e células mielóides do hospedeiro são detectadas. Aos quinze anos de idade, ele tem a idade óssea de 11 anos, e ambos altura e peso menor que os quintos percentuais (134 cm e 37 kg), prontificando assim uma avaliação de seu ápice somatotrófico. Ele tem uma altura média parental prevista de 176,7 cm, e a linha de base do nível de G era de 1,4 ng/μl (normal de 0,0 a 0,5 ng/μL). Ao mesmo tempo em que ele produziu algum IGF-1 em resposta à alta dose de rGH sua linha de base de nível de IGF-1 estava mais baixa do que o limite do normal, e o nível rapidamente caiu abaixo da amplitude normal pelo oitavo dia.



TESTES DE PRODUÇÃO DE IGF-1

Os níveis de IGF-1 na linha de base, dias cinco e oito de nossos pacientes de XSCID foram comparados com dados publicados de homens normais apropriados em idade. O número de sujeitos arrolados no conjunto de dados normativos foi de nove e treze para os grupos de menos de dez anos e de dez a dezoito anos respectivamente. Nós incluímos ambos os conjuntos de dados normativos, para permitir a avaliação de nossos três sujeitos, dois dos quais eram pré-púberes no momento da avaliação. De nota, a alta dose de rGH 0,05 mg/kg/dia foi dada até o quinto dia para o nosso grupo de pacientes, comparados com os sete dias de rGH nos dados publicados, embora o conjunto de dados normativo inclua a fixação de IGF-1 no quinto e no oitavo dia de tratamento com GH. Uma comparação foi feita usando-se o teste de duas amostras com variantes desiguais para cada dia (linha de base, dia 5 e 8) com o grupo normal de idade misturada. Os níveis de IGF-1 estavam significativamente mais baixos em cada um dos três dias testados (linha de base, dia cinco e dia oito com p=0,0002, 0,0093, e 0,0001 respectivamente) (figura 3). [Obs. Os valores são da comparação entre cada paciente com o grupo de controle.] Além disso, os níveis de IGF-1 em nossos pacientes eram baixos ainda quando comparados com os níveis normativos do grupo de menos de dez anos de idade.

DISCUSSÃO

Nós relatamos extremo débito de crescimento em alguns pacientes parcialmente corrigidos para XSCID, com altura significativamente abaixo do quinto percentual para a idade. Presume-se que o pobre crescimento neste grupo de pacientes geralmente seja atribuível somente à enfermidade crônica. Embora os efeitos adversos da enfermidade crônica e da má nutrição no crescimento sejam incontestáveis, nossos dados dos testes de produção de IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos para XSCID podem sustentar um papel para o γc na sinalização do GH e subseqüente produção de IGF1. É nossa observação que a severidade da baixa estatura em muitos casos parece disproporcional ao seu histórico de infecções ou estado nutricional. O tratamento com rGH em pacientes de XSCID pode produzir somente mínimas respostas clínicas, requerendo assim alta dose de rGH (caso não apresentado). Nós apresentamos neste relato a geração deficiente de IGF-1 em testes clínicos em resposta ao teste de desafio de alta dose de rGH , e a despeito de múltiplos protocolos para geração de IGF-1 terem sido usados, há poucas normas padronizadas publicadas. Nós escolhemos para este estudo, um teste de desafio com GH de cinco dias, com os níveis de IGF-1 no soro medidos sobre oito dias. Os níveis de IGF-1 produzidos em resposta à alta dose de rGH em nossos pacientes estavam significativamente mais baixos do que nos controles de idade misturada nos dias zero, cinco e oito, respectivamente. Em contraste com o nosso protocolo de teste de geração de IGF-1, a alta dose de rGH a 0,05 mg/kg/dia foi dada por sete dias no estudo dos controles normais. Uma vez que ambos os desenvolvimentos pubertário e ósseo para a idade estão atrasados nos pacientes descritos neste relato, os dados normativos para os grupos de rapazes abaixo dos dez anos e de dez a dezoito anos estão apresentados na tabela 1. De nota, os níveis de IGF-1 de nossos três pacientes são baixos em comparação com ambos os conjuntos de dados normativos, assim deveria compensar alguma diferença devida ao atraso pubertário nesses pacientes.


A estimulação da a γc sinaliza através da cinase 3 Janus (JAK3), e desencadeia a fosforilação da tirosina do transdutor de sinal e ativador de transcrição (STAT5), enquanto o GH sinaliza através da JAK2 e STAT5. Assim, o γc e o GHR compartilham um element comum de sinalização a jusante. Mutações na STAT5b resultam em profunda irresponsividade do GH com produção diminuída do IG-1, resultando na falência do crescimento. Existe uma evidência circunstancial para um potencial cruzamento do γc com o GHR como sugerido pela demonstração da estimulação induzida da co-localização do γc com o GHR na membrana celular. Neste mesmo estudo a fosforilação deficiente da STAT5 em resposta ao GH observada ‘ex vivo’ nas células B transformadas por EBV derivadas de pacientes de XSCID foi restaurada pela transfecção dessas células B com o γc de tipo selvagem. Níveis anormais de IGF-1 no crescimento na XSCID e no crescimento normal foram restaurados seguindo-se à correção imune completa através de transplantes alogênicos mielo-absolutos convencionais bem sucedidos. De outra forma a situação com transplantes haplo-idênticos não condicionantes os quais poderiam enxertar somente células T, os transplantes convencionais com condicionamento enxertam o compartimento das células mielóides, resultando potencialmente em células doadoras osteoblastos, condrócitos, macrófagos do fígado e muitos outros tecidos, o que pode restaurar a responsividade do GH nesses órgãos críticos. Assim, nós propomos que em crianças com XSCID que estão parcialmente corrigidas pelo transplante haplo-idêntico, a baixa estatura possa ao menos em parte, ser atribuída ao defeito genético subjacente ao γc que persiste nos tecidos alvo críticos que permanecem com origem no hospedeiro. Isso não é para minimizar o papel potencial que a persistência da deficiência imune com infecções recorrentes associadas e defeitos nutricionais possa ter no crescimento. Entretanto, parece que a baixa estatura severa é observada nessa condição ainda que em pacientes cujas infecções estão principalmente controladas e têm estado nutricional adequado. Um controle ideal seria as respostas de IGF-1 ao GH em pacientes com SCDI devido a diferentes defeitos moleculares subjacentes tais como deficiência em JAK3. Entretanto, essas doenças são raras, e a BMT alogênica sem condicionamento medular resultando em reconstituição imune linfóide T parcial ocorre mais frequentemente em pacientes de XSCID. O grau de falência no crescimento associada com a XSCID, entretanto, parece mais severo do que tem sido observado em duas outras deficiências imunes associadas com infecções recorrentes, chamadas SCID da deficiência em adenosina desaminase e doença granulomatosa crônica. A apreciação para um papel clínico do defeito do γc como um contribuidor para a falência no crescimento em crianças com XSCID tem implicações clínicas importantes; o IGF-1 recombinante agora é uma droga comercialmente disponível aprovada pela FDA. E pode superar potencialmente o defeito da γc mediada pela hipo-responsividade do GH.

ABREVIATURAS

GH growth hormone

GHR growth hormone receptor

IGF-1 Insulin-like growth factor 1

Jak Janus kinase

STAT signal transducer and activator of transcription

TCR T cell receptor

XSCID X-linked severe combined immunodeficiency

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2715294/?tool=pubmed