Panel genetic sindroame febrile (ELANE, IL1RN, IL36RN, LPIN2, MEFV, MVK, NLRC4, NLRP12, NLRP3, NOD2, PSMB8, PSTPIP1, TMEM173, TNFRSF1A)

Panel genetic sindroame febrile (ELANE, IL1RN, IL36RN, LPIN2, MEFV, MVK, NLRC4, NLRP12, NLRP3, NOD2, PSMB8, PSTPIP1, TMEM173, TNFRSF1A)

Context clinic

Febra, sau pirexia, este un simptom comun, manifestat clinic prin creșterea anormală a temperaturii organismului, ce poate semnaliza existenta unui sindrom inflamator, a unei infecții, intoxicații etc. Apare frecvent in copilarie, fiind asociata cel mai frecvent cu infectiile din aceasta perioada a vietii. In cazuri rare, manifestarile febrile pot fi de etiologie autoimuna, oncologica sau genetica.

In practica clinica, dupa excluderea etiologiei infectioase, a unei boli autoimune sau neoplazii, poate fi luat in considerare un sindrom de febra recurenta ereditar/ congenital. Acest sindrom cuprinde o serie de afectiuni, caracterizate prin aparitia unor episoade febrile recurente, avand ca substrat etiologic un raspuns inflamator sistemic, asociat cu niveluri crescute de proteina C reactiva si de amiloid A; ce poate determina modificari patologice la nivelul pielii, mucoaselor si articulatiilor. Absenta unui diagnostic precoce si a unui management clinic adecvat va duce la aparitia amiloidozei secundare, boala cu complicatii subsidiare severe.

Sindroamele febrile de cauza genetica, numite si sindroame febrile periodice/recurente, fac parte din categoria bolilor autoinflamatorii caracterizate printr-un raspuns imun innascut dezechilibrat. In cazul acestor afectiuni, diagnosticul diferential se poate face cu bolile autoimune,  sindroamele febrile de cauza genetica fiind caracterizate prin absenta secretiei de autoanticorpi sau celule T Ag-specifice.

Biomarker-ul numit interleukina 1 (IL-1) este un factor principal in procesul de initiere a inflamatiei determinand activarea leucocitara, stimularea sintezei unor multipli mediatori ai inflamatiei si activitatea sa pirogena endogena (stimularea centrului termoreglator hipotalamic). Studiile arata ca aparitia unui dezechilibrul in calea de semnalizare IL-1 este un posibil mecanism fiziopatologic direct sau indirect al sindroamelor febrile ereditare.

Sindroamele febrile de etiologie genetica sunt clasificate astfel:

1. Sindroame febrile recurente autozomal recesive- din care fac parte urmatoarele patologii:

a) Febra mediteraneană familială (FMF)

Cunoscută și sub denumirea de „peritonită periodică”, „poliserozită paroxistică familială”, „boală periodică”, „boala Siegal-Cattan-Mamou”, „boala periodică Wolf” sau „sindrom Reimann”, este o afecțiune autoinflamatorie de etiologie genetică, manifestata prin dureri severe, febră recurentă și existenta unui proces inflamator seros la nivelul cavității abdominale, plămânilor și articulațiilor.

Într-un procent de 70% din cazuri, boala debutează înainte de vârsta de 10 ani cu febră (de pana la 38-40°C), pleurezie și peritonită, însoțite de dureri la nivelul articulațiilor, mușchilor și abdomenului. Aceste atacuri se dezvoltă pe parcursul a 2- 4 ore, cu durata de ore sau zile.

Deși atacurile tind să se remita spontan, FMF are o semnificație clinică importantă, doarece in lipsa unui tratament care să ajute la prevenirea acestor atacuri, boala se poate complica prin aparitia amiloidozei secundare si a leziunilor sale secundare în special la nivelul rinichilor (dezvoltarea insuficienței renale).

Gena asociata FMF este  MEFV (locus 16p13.3), care codifică proteina numita pirina. Boala este cauzata de apariția unor mutatii patogene la nivelul acestei gene, iar depistarea lor va permite diagnosticarea precoce și un tratament adecvat. Au fost identificate aproximativ 300 de variante diferite ale genei MEFV, avand o semnificatie clinica dovedită. Mutațiile apar de obicei în exonii 2, 3, 5 și 10. Dintre aceste mutații, mutațiile V726A, M680I, E148Q, M694V și M694I sunt responsabile pentru aproximativ 70 până la 80% din cazuri. Aproximativ 10% dintre pacientii diagnosticati clinic cu FMF nu au mutatii detectabile in gena MEFV.

b) Sindromul hiper IgD (aciduria mevalonică)

In cadrul acestui sindrom, atat aciduria mevalonica (MA) cat și sindromul de febra recurenta cu hiper-IgD (HIDS) reprezintă cele două extreme ale spectrului simptomelor clinice ale deficienței enzimei mevalonat kinazei (MKD).

HIDS este unul dintre rarele sindroame febrile periodice congenitale și se manifestă aproape exclusiv în copilăria timpurie, de obicei în primul an de viață. Episoadele febrile apar de obicei la fiecare 4-8 săptămâni și durează aproximativ 3-7 zile. În până la 50% din cazuri, acestea sunt declanșate de anumiți factori, de obicei vaccinări, stres și infecții. Recidivele sunt de obicei însoțite de limfadenopatie cervicală, artrită/artralgii, exantem asemănător rujeolei și dureri abdominale cu diaree și vărsături. În cele mai multe cazuri, simptomele specifice sunt precedate de cefalee severă și frisoane. Dezvoltarea amiloidozei este foarte rară.

Frecvent, se constata o creștere in dinamica a concentrațiilor serice de IgD (și IgA) la  titruri de peste 100 UI/ml, dar în aproximativ 20% din cazuri, în special la copiii mici, nivelurile de IgD pot fi în limitele normale.

Simptomele MA includ retard psihomotor, ataxie cerebeloasă progresivă, dismorfie, pierderea progresivă a vederii și febră recurentă. Speranța de viață este adesea limitată.

Ambele boli sunt cauzate de mutații ale genei MVK (locus 12q24.11) care codifică mevalonat kinaza, o enzimă cheie în biosinteza colesterolului. Relația dintre un defect în biosinteza colesterolului și modelul bolii autoinflamatorii este încă neclară. La aproximativ 80% dintre pacienții cu HIDS, mutația V377I din exonul 11 este prezentă într-o formă homozigotă, sau în combinație (heterozigotie compusa) cu o mutație patogena secundara.

2. Sindroame febrile recurente autozomal dominante – cu urmatoarele patologii:

a) TRAPS (“tumor necrosis factor receptor-associated periodic syndrome”)

Este un sindrom de febră periodică congenitală rar, moștenit ereditar într-o manieră autosomal dominantă cu penetranță redusă. În general, primele simptome apar în al 3-lea an de viață, dar boala se poate manifesta la vârsta adultă. Clinic, TRAPS se caracterizează prin episoade febrile recurente care durează de la 7 zile până la câteva săptămâni. Crizele sunt adesea însoțite de dureri abdominale severe, mialgii, artralgii, conjunctivită și/sau edem periorbitar și eritem migrator asemănător erizipelului. Majoritatea pacienților sunt asimptomatici intre episoadele de recidiva. Cu toate acestea, inflamația manifestata initial la nivel subclinic va duce la aparitia amiloidozei, care afectează în primul rând rinichii, la aproximativ 20% dintre pacienții TRAPS netratați sau diagnosticați târziu.

TRAPS este asociata cu mutații in gena TNFRSF1A (locus 12p13.31) care codifica o componenta a receptorului 1 al factorului de necroză tumorală alfa (TNFR1). Această interactiune va duce la secreția de citokine, activarea leucocitelor, manifestate prin aparitia  febrei, alaturi de alte manifestari.

Majoritatea mutațiilor genei TNFRSF1A care produc TRAPS au ca rezultat sinteza unei proteine anormale de tip TNFR1. Aceste proteine sufera un proces eronat de pliere in interiorul celulelor, de aceea acestea vor fi blocate la acest nivel, nefiind capabile să migreze la suprafața acesteia. În interiorul celulei, aceste proteine vor agrega, și ipotetic declanșează căi alternative proinflamatorii. Aglomerările de proteine activează în mod constant căile alternative de inflamație, ducând la inflamație în exces la persoanele cu TRAPS. În plus, deoarece doar o copie a genei TNFRSF1A are o mutație, unele proteine TNFR1 normale sunt produse și se pot lega de proteina TNF, ducând la aparitia sindromului inflamator.

Aproape toate cele peste 70 de mutații cunoscute (predominant mutații missense) sunt localizate în exonii 2-4 și 6, care codifică primele două domenii ale receptorului extracelular și locul de clivaj.

b) Sindromul PAPA (“pyogenic arthritis, pioderma gangrenosum and acne “)

Boala se poate manifesta în copilăria timpurie cu episoade recurente de artrită piogenă sterilă. La debutul bolii, distribuția la nivelul articulațiilor este de obicei mono- sau oligoarticulară, dar in timp poate deveni poliarticulară. Simptomele articulare scad adesea ca frecvență și severitate la sfârșitul adolescenței.

Artrita este intens inflamatorie, ducând la distrugerea articulațiilor, deformarea permanentă a acestora, micrognatie și anchiloza. Dezvoltarea acneei chistice are loc de obicei la începutul pubertății și continuă până la vârsta adultă. Pioderma gangrenoasă severă poate fi una dintre cele mai provocatoare caracteristici ale bolii, provocând ulcerații cutanate mari și profunde, localizate de obicei pe extremitățile inferioare. Pot apărea exacerbări locale ale bolii, după traumatisme minore sau formare de abcese chiar si după injecțiile cutanate. Asocierile atipice includ psoriazis, rozacee pustuloasă, pustule gingivale, hepatită idiopatică, diabet zaharat insulino-dependent la adulți, glomerulonefrita membranoasă, hipogammaglobulinemie și uveită.

Cauza bolii o reprezinta mutații aparute nivelul genei PSTPIP1 (nomenclatura alternativa: CD2BP1; locus 15q24.3). Aceste variante produc o proteină PSTPIP1 hiperfosforilată și modifică participarea acesteia la activarea „inflamazomului” implicat în producția de interleukina-1 (IL-1p). Supraproducția de IL-1β este o caracteristică moleculară clară a sindromului PAPA. Cercetările în curs implică alte căi biochimice care pot fi relevante pentru inflamația patognomonic piogenă, aparuta la nivelul pielii și articulațiilor.

c) Sindromul Blau (SB)

Este o boală autoinflamatorie rară, caracterizată prin triada clinica: artrită, dermatită și uveită granulomatoasă recurenta. Gena asociata acestei patologii este NOD2 (nomenclatura alternativa: CARD15; locus 16q12.1).

La majoritatea pacienților boala are un debut precoce, de obicei înainte de vârsta de 3-4 ani. Manifestările la debut sunt reprezentate de semne de afectare articulară și cutanată, urmate uneori, mai târziu, de manifestări oculare care sunt adesea cea mai relevantă manifestare. În unele cazuri se observă și prezența febrei; au fost raportate cazuri atipice de SB cu afectare cardiovasculară, neurologică, renală, intestinală s.a.

d) Sindroamele recurente asociate criopirinei (CAPS – cryopyrin-associated periodic syndromes)

Reprezinta un grup de boli autoinflamatorii ce includ:

• Sindromul autoinflamator familial la rece (FCAS – Familial Cold Autoinflammatory Syndrome)
• Sindromul Muckle-Wells (MWS)
• Sindromul cronic infantil neurologic-cutanat-articular (CINCA), cunoscut şi sub denumirea de boală inflamatorie multisistemică cu debut neonatal (NOMID – Neonatal Onset Multi- systemic Inflammatory Disease)

Etiologia celor trei sindroame este reprezentata de mutatii aparute in gena NLRP3 (nomenclatura alternativa NALP3/CIAS1; locus 1q44) si se considera că aceste tulburări pot exprima fenotipuri diferite.

Produsul de activare a genei NLRP3, criopirina, este o componentă cheie a asa-numitului  inflamazom criopirin, un complex proteic citoplasmatic, componenta a răspunsului imunologic înnăscut, ce induce producția de IL-1β. Variantele genei NLRP3, probabil prin activarea constitutivă a criopirinei, conduc la creșterea producției de IL-1β chiar și în absența unor stimuli exogeni. Majoritatea mutațiilor cunoscute până în prezent sunt localizate în exonul 3 al genei NLRP3. Cu toate acestea, la aproximativ 40-60% dintre pacienții cu manifestări clinice clasice ale sindromului NOMID, nu se identifica mutații in regiunea de codificare a genei NLRP3.

FCAPS sunt boli moștenite ereditar autosomal dominant, iar in sindromul NOMID, mutațiile apar frecvent de novo. Prima manifestare clinica este sub forma unei erupții cutanate asemănătoare urticariei, care se dezvoltă la scurt timp după naștere (NOMID) sau în copilăria timpurie (toate cele trei tulburări). În plus, apar episoade de febră, de obicei însoțite de artralgii, cefalee, oboseală și conjunctivită. În cadrul acestor patrologii, episoadele febrile sunt declanșate de expunerea la frig și durează de obicei până la 24 de ore.

Sindromul MWS se caracterizează prin aparitia hipoacuziei neurosenzoriale progresive pe măsură ce boala progresează (deseori nu până la adolescență). Aproximativ 25% dintre pacienții cu MWS dezvoltă amiloidoză secundară.

NOMID este cel mai sever fenotip de CAPS. Sunt descrise anomalii faciale, cum ar fi deformarea proeminentă a frunții și a nasului (în șa), iar simptomele neurologice și motorii sunt tipice. După naștere, apar frecvent manifestrai de tip meningita aseptică cronică progresivă, hipoacuzie neurosenzorială și atrofie de nerv optic.

e) Sindrom de febră periodică, stomatită aftoasă, faringită, adenită (PFAPA)

Numit si sindrom Marshall, PFAPA este probabil cea mai frecventă tulburare la copil, avand o etiologie incomplet cunoscuta. Se presupune că este un sindrom caracterizat prin disfuncția citokinelor responsabile de controlul răspunsului imun.

Totodata, a fost studiată o posibilă susceptibilitate genetică, observându-se o anumita aglomerare ereditara familială a acestei boli. Patogeneza PFAPA pare a fi de origine oligogenică sau poligenică, fiind implicate genele NLRP3 și MEFV.

Boala se declanseaza adesea în copilăria timpurie (la varste cuprinse intre 2 și 5 ani). Pacientii dezvolta episoade recurente de febră, leziuni bucale, dureri în gât și inflamatie a ganglionilor limfatici paracervicali, cu o anumita recurenta a acestor episode clinice. Nu există complicații pe termen lung asociate cu PFAPA, iar tratamentul este recomandat pentru a atenua sau eradica simptomatologia. PFAPA se poate manifesta timp de câțiva ani, dar frecvent, aceste episoade dispar de-a lungul celui de-al doilea deceniu de viață.

Recomandări de testare genetica Panel genetic sindroame febrile

Testul este recomandat pacientilor care au:

• un diagnostic clinic pentru o boală autoinflamatorie;
• sindrom febril recurent ce nu a fost clasificat ca fiind de etiologie infecțioasa, autoimuna sau oncologica;
• istoric familial de sindrom febril recurent.

Conditii de recoltare:

Pregătire pacient

nu este necesară o pregatire specială

Specimen recoltat – sânge venos

Recipient de recoltare – vacutainer ce conţine EDTA ca anticoagulant

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate

Stabilitate probă – 7 zile la 2-8^oC

Metoda – NGS. Este evaluat un panel de gene asociate sindromului febril pentru variante nucleotidice, variante indel mai mici de 21 perechi de baze si variatii ale numarului de copii (CNV) cu dimensiunea minima de 1 exon. Se efectuează secvențierea tuturor exonilor codificatori și a regiunilor intronice conservate. Sunt identificate modificările unei singure perechi de baze, micile deleții sau duplicații și variațiile numărului de copii (CNV).

Clasificarea variantelor se realizează în conformitate cu ghidurile ACMG/ACGS actuale.

Interpretarea rezultatelor Panel genetic sindroame febrile

Vor fi raportate exclusiv variantele cu semnificatie clinica patogena, potential patogena sau incerta: clasele 5 (P-Pathogenic), 4 (LP-Likely Pathogenic) sau 3 (VUS-Variant of Uncertain/ Unknown Significance).

Rezultat pozitiv: sunt raportate si descrise variantele identificate din clasele de patogenitate 5 sau 4 care sunt asociate unui sindrom febril. Aceste variante au probabilitate >90% (clasa 4), respectiv >99% (clasa 5), de a reprezenta cauza genetica a sindromului febril asociat.

Rezultat negativ: nu a fost identificata nicio varianta raportabila care sa se coreleze cu sindromul febril asociat. Este probabil ca pacientul sa nu fie afectat de unul dintre sindroamele febrile clasice, dar o cauza genetica nu poate fi exclusa cu certitudine prin acest test.

Rezultat neconcludent: a fost identificata o varianta de tip VUS, aceasta insemnand ca dovezile din literatura actuala de specialitate sunt insuficiente sau contradictorii, pentru a incadra mutatia intr-o clasa de patogenitate sau benignitate. Acest tip de variante sunt neactionabile si neinformative, dar sunt raportate in vederea reevaluarii periodice a semnificatiei clinice, fiind probabila o reclasificare dupa o perioada de timp ( chiar 1 an) in baza  unor noi evidente clinice, mentionate in literatura de specialitate.

Limitări și interferențe

Testul permite analiza exclusiva a genelor incluse in panel.

Metoda nu permite identificarea variantelor structurale (translocatii, inversii) la nivelul genelor din panel.

Tehnologia utilizata nu permite detectia variantelor indel cu dimensiuni cuprinse intre 21 perechi de baze si 1 exon.

Referințe

• Gattorno et al. 2019, Ann Rheum Dis 78:1025 / Martorana et al. 2017, Front Immunol 8:344 / ter Haar et al. 2015, Ann Rheum Dis 74:1636 / Federici and Gattorno 2014, Best Pract Res Clin Rheumatol 28:263 / Grumbt (Bangol) et al. 2011, Kinderärztliche Praxis 82:232 / Shinar et al. 2012, Ann Rheum Dis 71:1599 www.medicover-genetics.com
• Gattorno et al. 2019, Ann Rheum Dis Epub ahead of print, doi:10.1136 / Booshehri & Hoffman 2019, J Clin Immunol 39:277 / Cuisset et al. 2011, Ann Rheum Dis 70:495 / Lainka et al. 2010, Klin Padiatr 222:356 www.medicover-genetics.com
• Gattorno et al. 2019, Ann Rheum Dis 78:1025 / Booty et al. 2009, Arhtritis Rheum 60:1851 / Papadopoulos et al. 2008, Annals Hum Genet 72:752 / Giaglis et al. 2007, Clin Genet 71:458 / El-Shanti 2006, Lancet 367:1016 / Majeed et al. 2005, Semin Arhtritis Rheum 34:813 / Lamprecht et al. 2004, Internist 45:904 / Gershoni-Baruch et al. 2001, Eur J Hum Genet 9:634 / Tekin et al. 2000, Clin Genet 57:430 / Dode et al. 2000, Am J Med Genet 92:241 www.medicover-genetics.com
• Gattorno et al. 2019, Ann Rheum Dis 78:1025 / Martorana et al. 2017, Front Immunol 8:344 / van der Burgh et al. 2013, Clin Immunol 147:197 / Mandey et al. 2006, Hum Mut 27:796 www.medicover-genetics.com
• Gattorno et al. 2019, Ann Rheum Dis 78:1025 / ter Haar et al. 2015, Ann Rheum Dis 74:1636 / Lainka et al. 2009, Rheumatology 48:987 / Aksentijevich et al. 2001, Am J Hum Genet 69:301 www.medicover-genetics.com
• Wang, Alicia et al. “Periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, and adenitis (PFAPA) syndrome: A review.” World journal of otorhinolaryngology – head and neck surgery vol. 7,3 166-173, 2021, doi:10.1016
• Sfriso P, Caso F, Tognon S, Galozzi P, Gava A, Punzi L. Blau syndrome, clinical and genetic aspects. Autoimmun Rev. 2012 Nov;12(1):44-51. doi: 10.1016 / j.autrev. 2012.07.028. Epub 2012 Aug 2. PMID: 22884558.