ΟΜΟΚΥΣΤΙΝΟΥΡΙΑ-ΜΕΓΑΛΟΒΛΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΙΜΙΑ, cblG ΤΥΠΟΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ; HMAG

Η ομοκυστινουρία-μεγαλοβλαστική αναιμία, συμπληρωματικού τύπου cblG, προκαλείται από ομόζυγη ή σύνθετη ετερόζυγη μετάλλαξη στο γονίδιο MTR (methionine synthase gene) στο χρωμόσωμα 1q43.

Η ομοκυστινουρία και η μεγαλοβλαστική αναιμία είναι ένα αυτοσωματικό υπολειπόμενο εγγενές σφάλμα μεταβολισμού που προκύπτει από ελαττώματα στην εξαρτώμενη από την κοβαλαμίνη (βιταμίνη Β12) οδό που μετατρέπει την ομοκυστεΐνη σε μεθειονίνη, η οποία καταλύεται από τη συνθάση της μεθειονίνης. Τα κλινικά χαρακτηριστικά είναι κάπως μεταβλητά, αλλά περιλαμβάνουν καθυστερημένη ψυχοκινητική ανάπτυξη, μεγαλοβλαστική αναιμία, ομοκυστινουρία και υπομεθειονιναιμία, τα οποία όλα ανταποκρίνονται στη λήψη συμπληρωμάτων κοβαλαμίνης. Δεν υπάρχει μεθυλομαλονική οξυουρία. Δύο συμπλήρωματικές ομάδες έχουν περιγραφεί με βάση μελέτες ινοβλαστών: CblE  και CblG. Οι περισσότεροι ασθενείς εμφανίζονται στην πρώιμη βρεφική ηλικία, αλλά ορισμένοι ασθενείς με CblG έχουν εμφανίσει μεταγενέστερη έναρξη. Κύτταρα από ασθενείς με CblE αποτυγχάνουν να ενσωματώσουν το μεθυλ-τετραϋδροφολικό στη μεθειονίνη σε ολόκληρα κύτταρα, όμως τα κυτταρικά εκχυλίσματα δείχνουν φυσιολογική δράση συνθάσης μεθειονίνης παρουσία αναγωγικού παράγοντα. Κύτταρα από ασθενείς με CblG έχουν ελαττώματα στο ένζυμο συνθάση της μεθειονίνης και στις δύο καταστάσεις.

Κληρονομικότητα

Το πρότυπο μετάδοσης της ανεπάρκειας της συνθάσης της μεθειονίνης είναι συνεπές με την αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα

Μοριακή Γενετική

Οι Gulati et al. (1996) ανέλυσαν τη μοριακή βάση για την ανεπάρκεια συνθάσης μεθειονίνης σε κυτταρικές σειρές που προέρχονται από 2 ασθενείς με cblG. Η κυτταρική σειρά 79/76 είχε χαμηλά επίπεδα δραστικότητας συνθάσης μεθειονίνης και μειωμένο επίπεδο mRNA συνθάσης μεθειονίνης. Στην κυτταρική σειρά WG1892, ανιχνεύθηκαν  ετερόζυγες μεταλλάξεις στο γονίδιο MTR.

Οι Leclerc et al. (1996) κλωνοποίησαν το γονίδιο που κωδικοποιεί για τη συνθάση της μεθειονίνης και κατέδειξαν μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο σε 2 κυτταρικές σειρές cblG που είχαν ανεπαρκή δράση ενζύμου συνθάσης μεθειονίνης.

Σε 2 αδέρφια με σοβαρή cblG, οι Wilson et al. (1998) αναγνώρισαν την σύνθετη ετεροζυγωτία  για 2 μηδενικές μεταλλάξεις στο γονίδιο MTR (156570.0004 και 156570.0005). Ένας άλλος ασθενής με σοβαρή μορφή της διαταραχής ήταν σύνθετα ετερόζυγος για 2 μηδενικές μεταλλάξεις στο γονίδιο MTR (156570.0006 και 156570.0007

Σε μια ομάδα 21 ασθενών με ανεπάρκεια G μεθυλοκοβαλαμίνης (cblG), οι Watkins et al. (2002) αναγνώρισαν 13 νέες μεταλλάξεις. Αυτές περιελάμβαναν 5 διαγραφές και 2 χωρίς νόημα μεταλλάξεις που είχαν ως αποτέλεσμα τη σύνθεση προβληματικών πρωτεϊνών που δεν είχαν σημαντικά τμήματα για τη λειτουργία των ενζύμων. Επιπλέον, μια αλλαγή νοήματος μετάλλαξη που περιγράφηκε προηγουμένως, η P1173L, ανιχνεύθηκε σε 16 ασθενείς σε ένα διευρυμένο πάνελ 24 ασθενών με cblG. Η ανάλυση απλοτύπων που κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας πολυμορφισμούς αλληλουχίας που ταυτοποιήθηκαν μέσα στο γονίδιο MTR έδειξε ότι αυτή η μετάλλαξη, μια μετάβαση C-to-T σε μια νησίδα CpG, έχει συμβεί σε τουλάχιστον 2 ξεχωριστά γενετικά υπόβαθρα.

Κλινικά Χαρακτηριστικά

Οι Thomas et al. (1985) και Rosenblatt et al. (1987) ανέφεραν ένα αγόρι με ανεπάρκεια μεθυλοκοβαλαμίνης που παρουσιάστηκε σε ηλικία 6 εβδομάδων με λήθαργο, αφαιρετικά επεισόδια και έμετο μετά από λοίμωξη από ανεμευλογιά. Ήταν υποτονικό και δεν ανταποκρινόταν σε ερεθίσματα και χρειαζόταν διασωλήνωση και αερισμό. Τα ευρήματα περιελάμβαναν ομοκυστινουρία, υπομεθειονιναιμία, μεγαλοβλαστική αναιμία και φυσιολογικά επίπεδα φυλλικού οξέος και Β12 στον ορό. Δεν ανιχνεύθηκε μεθυλομαλονική οξυουρία. Οι ινοβλάστες του δέρματος δεν μπορούσαν να αναπτυχθούν όταν η μεθειονίνη αντικαταστάθηκε από ομοκυστεΐνη στο μέσο. Η κλινική ανταπόκριση στη βιταμίνη Β12 (υδροξοκοβαλαμίνη) ήταν δραματική, με εξαφάνιση της ομοκυστίνης και αύξηση της μεθειονίνης στο αίμα. Αν και αρχικά θεωρήθηκε ότι ο ασθενής είχε CblE, η δραστηριότητα της συνθετάσης της μεθειονίνης μειώθηκε στους ινοβλάστες του ασθενούς όταν ο προσδιορισμός διεξήχθη τόσο υπό βέλτιστες όσο και κάτω από τις βέλτιστες αναγωγικές συνθήκες, σύμφωνα με τη CblG.

Οι Gulati et al. (1996) ανέλυσαν κυτταρικές σειρές που προέρχονται από 2 ασθενείς με cblG: ο ένας ασθενής είχε εμφάνιση σοβαρής νευρολογικής δυσλειτουργίας και ομοκυστινουρία στους πρώτους 4 μήνες της ζωής, αλλά όχι μεγαλοβλαστική αναιμία, ενώ ο άλλος ασθενής είχε νοητική υστέρηση, μακροκυτταρική αναιμία και ομοκυστινουρία.

Κλινικά Χαρακτηριστικά

Οι Thomas et al. (1985) και Rosenblatt et al. (1987) ανέφεραν ένα αγόρι με ανεπάρκεια μεθυλοκοβαλαμίνης που παρουσιάστηκε σε ηλικία 6 εβδομάδων με λήθαργο, αφαιρετικά επεισόδια και έμετο μετά από λοίμωξη από ανεμευλογιά. Ήταν υποτονικό και δεν ανταποκρινόταν σε ερεθίσματα και χρειαζόταν διασωλήνωση και αερισμό. Τα ευρήματα περιελάμβαναν ομοκυστινουρία, υπομεθειονιναιμία, μεγαλοβλαστική αναιμία και φυσιολογικά επίπεδα φυλλικού οξέος και Β12 στον ορό. Δεν ανιχνεύθηκε μεθυλομαλονική οξυουρία. Οι ινοβλάστες του δέρματος δεν μπορούσαν να αναπτυχθούν όταν η μεθειονίνη αντικαταστάθηκε από ομοκυστεΐνη στο μέσο. Η κλινική ανταπόκριση στη βιταμίνη Β12 (υδροξοκοβαλαμίνη) ήταν δραματική, με εξαφάνιση της ομοκυστίνης και αύξηση της μεθειονίνης στο αίμα. Αν και αρχικά θεωρήθηκε ότι ο ασθενής είχε CblE, η δραστηριότητα της συνθετάσης της μεθειονίνης μειώθηκε στους ινοβλάστες του ασθενούς όταν ο προσδιορισμός διεξήχθη τόσο υπό βέλτιστες όσο και κάτω από τις βέλτιστες αναγωγικές συνθήκες, σύμφωνα με τη CblG.

Οι Gulati et al. (1996) ανέλυσαν κυτταρικές σειρές που προέρχονται από 2 ασθενείς με cblG: ο ένας ασθενής είχε εμφάνιση σοβαρής νευρολογικής δυσλειτουργίας και ομοκυστινουρία στους πρώτους 4 μήνες της ζωής, αλλά όχι μεγαλοβλαστική αναιμία, ενώ ο άλλος ασθενής είχε νοητική υστέρηση, μακροκυτταρική αναιμία και ομοκυστινουρία.

Οι Leclerc et al. (1996) μελέτησαν κυτταρικές σειρές από 2 Καυκάσια αγόρια με ανεπάρκεια μεθυλοκοβαλαμίνης. Το ένα παρουσιάστηκε σε ηλικία 3 μηνών με διαταραχή θρέψης, σοβαρό έκζεμα, μεγαλοβλαστική αναιμία, μεθυλομαλονική οξυουρία, ομοκυστινουρία. Ο άλλος παρουσιάστηκε σε ηλικία 4 ετών με αναπτυξιακή καθυστέρηση, τρόμο, αστάθεια στη βάδιση, μεγαλοβλαστική αναιμία και ομοκυστινουρία.

Οι Kvittingen et al. (1997) ανέφεραν ένα παιδί με ανεπάρκεια συνθάσης μεθειονίνης που παρουσίαζε νεογνική ομοκυστινουρία, υπομεθειονιναιμία και σοβαρά νευρολογικά συμπτώματα, συμπεριλαμβανομένης της αναπτυξιακής καθυστέρησης και επιληπτικών κρίσεων. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου 8 ετών, τόσο εκτός όσο και κατά τη θεραπεία, ο ασθενής δεν εμφάνισε μεγαλοβλαστική αναιμία. Η δραστηριότητα της συνθάσης μεθειονίνης στους ινοβλάστες ήταν σοβαρά ανεπαρκής και ο σχηματισμός μεθυλοκοβαλαμίνης από επισημασμένη κυανοκοβαλαμίνη ήταν πολύ χαμηλός. Οι μελέτες συμπλήρωσης έδειξαν ελάττωμα cblG. Επιπλέον, ο ασθενής ήταν ομόζυγος για τη μετάλλαξη 677C-T στο γονίδιο της μεθυλενοτετραϋδροφολικής αναγωγάσης (MTHFR) (607093.0003). Οι Kvittingen et al. (1997) υπέθεσαν ότι ο πολυμορφισμός MTHFR προστάτευε τον ασθενή από την αναιμία και υπέθεσαν ότι η ομοζυγωτία για τη μετάλλαξη MTHFR 677C-T μπορεί να προκαλέσει τη διάσταση μεταξύ αιματολογικής και νευρολογικής νόσου που παρατηρείται σε ορισμένους ασθενείς με ανεπάρκεια βιταμίνης Β12.

Οι Wilson et al. (1998) ανέφεραν έναν αδελφό και μια αδελφή αυτού που ονόμασαν «παραλλαγή μορφής cblG» της  ανεπάρκειας συνθάσης μεθειονίνης, που ορίζεται ως μη ανιχνεύσιμη δραστηριότητα συνθάσης μεθειονίνης και έλλειψη δέσμευσης του συμπαράγοντα κοβαλαμίνης στο ένζυμο. Το αγόρι εμφάνισε γενικευμένες επιληπτικές κρίσεις σε ηλικία 3 ημερών, έγινε προοδευτικά υποτονικό και ανέπτυξε αναπνευστική ανεπάρκεια στην ηλικία των 10 εβδομάδων. Μια αρχική διάγνωση ανεπάρκειας μεθυλενοτετραϋδροφολικής αναγωγάσης (MTHFR) (236250) έγινε με βάση αυξημένη ομοκυστεΐνη πλάσματος και ούρων αλλά χαμηλή μεθειονίνη πλάσματος χωρίς μακροκυτταρική αναιμία. Με τη θεραπεία που βασίστηκε σε αυτή τη διάγνωση, ήταν αρκετά καλά ώστε να απογαλακτιστεί από τον αναπνευστήρα μέχρι την ηλικία των 14 εβδομάδων. Σε ηλικία 2 ετών είχε σοβαρή ψυχοκινητική καθυστέρηση και μικροκεφαλία. Η οριστική διάγνωση της ανεπάρκειας της συνθάσης της μεθειονίνης έγινε μέσω της συμπληρωματικής ανάλυσης καλλιεργημένων ινοβλαστών, η οποία τον τοποθετούσε στην ομάδα συμπλήρωματικότητας cblG. Στη συνέχεια υποβλήθηκε σε θεραπεία με βιταμίνη Β12, βεταΐνη και ασπιρίνη και, σε ηλικία 8 ετών, προστέθηκε μεθειονίνη. Χρειάστηκε μηριαίες οστεοτομίες και αμφοτερόπλευρη απελευθέρωση προσαγωγού και φτέρνας για νευρομυϊκές εξαρθρώσεις και συγκάμψεις του ισχίου. Σε ηλικία 10 ετών, είχε μικρό ανάστημα, μικροκεφαλία, περιστροφικό νυσταγμό, λεπτά δάχτυλα και σπαστικότητα. Χαμογέλασε αλλά δεν μπορούσε να καθίσει ή να μιλήσει. Η μικρότερη αδερφή βρέθηκε να έχει αυξημένη ομοκυστεΐνη πλάσματος και χαμηλή μεθειονίνη σε ηλικία 6 ημερών. Θεωρήθηκε επίσης ότι είχε ανεπάρκεια MTHFR και ξεκίνησε θεραπεία για αυτό, αλλά η μητέρα της διέκοψε τα φάρμακα μετά από λίγες ημέρες επειδή το παιδί φαινόταν να τα πηγαίνει καλά. Σε ηλικία 3 μηνών, είχε επιληπτικές κρίσεις και αναπνευστική δυσχέρεια και άρχισε ξανά η φαρμακευτική αγωγή. Στην ηλικία των 18 μηνών, ήταν μικροκεφαλική και είχε σοβαρή αναπτυξιακή καθυστέρηση. Η διάγνωση της cblG τέθηκε σε ηλικία 2 ετών και αντιμετωπίστηκε με τον ίδιο τρόπο όπως ο αδελφός της. Στα 9 της χρόνια, είχε κοντό ανάστημα, μικροκεφαλία, περιστροφικό νυσταγμό και πλατυποδία. Ήταν σε θέση να περπατήσει, ανταποκρινόταν σε απλές εντολές και μπορούσε να εκφράσει μερικές λέξεις. 

Οι Wilson et al. (1998) ανέφεραν ένα άλλο αγόρι με τη λεγόμενη παραλλαγή cblG. Παρουσίασε κοντό ανάστημα, διαταραχή θρέψης, προοδευτική αδυναμία, υποτονία, οφθαλμικό νυσταγμό, ίκτερος, δυσκολίες σίτισης και διάρροια σε ηλικία 7 έως 10 εβδομάδων . Είχε σοβαρή μεγαλοβλαστική αναιμία και ουδετεροπενία, ομοκυστεϊναιμία, υπομεθειονιναιμία και φορμιμίνο γλουταμική οξυουρία χωρίς μεθυλομαλονική οξυουρία, η οποία οδήγησε στη διάγνωση διαταραχής στη σύνθεση της μεθειονίνης. Η θεραπεία οδήγησε σε βελτιωμένα επίπεδα μεταβολιτών, βελτίωση του τόνου και μείωση του νυσταγμού, αλλά φτωχή ανάπτυξη, αναπτυξιακή καθυστέρηση, δυσκολίες σίτισης που απαιτούσαν γαστροστομία, επίμονη αναιμία ενώ ανοσολογικά ελλείμματα υπήρχαν στην ηλικία των 4 ετών. Και οι 3 από αυτούς τους ασθενείς βρέθηκαν να έχουν διαλληλικές μηδενικές μεταλλάξεις στο γονίδιο MTR, με αποτέλεσμα την απουσία της πρωτεΐνης.

Οι Labrune et al. (1999) περιέγραψαν ένα κορίτσι, γεννημένο από πρώτους ξαδέρφους γονείς, το οποίο παρουσίασε σε ηλικία 18 μηνών μεγαλοβλαστική αναιμία. Ένα μήνα αργότερα, εμφάνισε πνευμονική υπέρταση και νεφρική ανεπάρκεια, οδηγώντας μετά από βιοψία νεφρού στη διάγνωση του αιμολυτικού ουραιμικού συνδρόμου. Οι έρευνες έδειξαν μειωμένη δραστηριότητα συνθάσης μεθειονίνης υπό τυπικές αναγωγικές συνθήκες, συμβατή με την ομάδα συμπλήρωσης cblG. Σε ηλικία 13 ετών, αυτό το κορίτσι χρειάστηκε αιμοκάθαρση μετά από οξεία απόρριψη νεφρικού μοσχεύματος.

Οι Carmel et al. (1988) περιέγραψαν τη μετάλλαξη cblG σε μια 21χρονη λευκή γυναίκα που είχε διαγνωστεί λανθασμένα ότι είχε σκλήρυνση κατά πλάκας. Οι εκδηλώσεις της έμοιαζαν πολύ με υποξεία συνδυασμένη εκφύλιση. Υπήρχε ήπια μακροκυτταρική αναιμία. Σε όλη την παιδική της ηλικία ήταν αδέξια και είχε κακό συντονισμό. Η απέκκριση ομοκυστίνης στα ούρα ήταν αυξημένη, η μεθειονίνη στο πλάσμα μειώμένη και η απέκκριση κυσταθειονίνης στα ούρα ήταν φυσιολογική. Δεν ανιχνεύθηκε μεθυλομαλονικό οξύ στα ούρα. Αυτή η ακολουθία των ευρημάτων υποδηλώνει είτε τη μετάλλαξη cblE ή cblG. Η ανάλυση συμπλήρωματικότητας έδειξε συμπλήρωση με ινοβλάστες από 2 ασθενείς με μετάλλαξη cblE, αλλά όχι με κύτταρα από 2 ασθενείς με μετάλλαξη cblG, υποδεικνύοντας ότι το ελάττωμα του ασθενούς αντιστοιχούσε στην τελευταία μετάλλαξη. Η δράση της συνθάσης της μεθειονίνης στα εκχυλίσματα ινοβλαστών ήταν υποφυσιολογική.

Οι Outteryck et al. (2012) ανέφεραν μια νεαρή γυναίκα που παρουσιάστηκε σε ηλικία 23 ετών με πόνο στα κάτω άκρα. Είχε μακροκυττάρωση χωρίς αναιμία. Στα επόμενα 6 χρόνια, ανέπτυξε προοδευτική παραπάρεση και γνωστική δυσλειτουργία. Η μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού έδειξε μέτρια εγκεφαλική ατροφία με περικοιλιακή λευκοεγκεφαλοπάθεια και ήπια λέπτυνση του αυχενικού νωτιαίου μυελού. Είχε επίσης οπτική νευροπάθεια. Βιοχημικές μελέτες έδειξαν υπερομοκυστεϊναιμία, ομοκυστινουρία, υπομεθειονιναιμία και απουσία μεθυλομαλονικού οξέος. Μελέτες καλλιεργημένων ινοβλαστών έδειξαν ένα ελάττωμα στην επαναμεθυλίωση της ομοκυστεΐνης και οι μελέτες συμπλήρωσης επιβεβαίωσαν ένα ελάττωμα cblG. Η θεραπεία με υδροξυκοβαλαμίνη και από του στόματος είχε ως αποτέλεσμα ταχεία βιοχημική και βραδύτερη κλινική βελτίωση. Οι Outteryck et al. σημείωσαν την ασυνήθιστη παρουσίαση της διαταραχής σε αυτόν τον ασθενή.

Βιοχημικά χαρακτηριστικά

Οι ασθενείς με cblG έχουν μειωμένη δραστηριότητα συνθάσης μεθειονίνης ακόμη και υπό τυπικές συνθήκες ανάλυσης. Οι Hall et al. (1989) παρουσίασαν στοιχεία που υποδηλώνουν ένα ελάττωμα στη δέσμευση της S-αδενοσυλ μεθειονίνης σε κύτταρα cblG.

Κλινική Διαχείριση

Οι Rosenblatt και Cooper (1990) σχολίασαν ότι, ενώ η θεραπεία με OH-Cbl ήταν αποτελεσματική σε πολλούς ασθενείς με cblE, μερικοί από τους ασθενείς με cblG ήταν πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν και χρειάστηκαν πρόσθετη θεραπεία με φολικά και βεταϊνη.