DENND1A.V2 urinario como predictor de hiperandrogenemia puberal (DENND1A)

Hasta la fecha, los mecanismos que subyacen a la producción excesiva de andrógenos de los tejidos productores de esteroides no han sido claros, pero los Estudios de Asociación Amplia del Genoma (GWAS) recientes han proporcionado datos adicionales a este respecto. Los datos iniciales de GWAS en una población china Han identificaron unos 12 loci como candidatos potenciales a genes de susceptibilidad al SOP. Uno de estos loci, el locus DENND1A en 9q22.32, se ha replicado en estudios GWAS en poblaciones asiáticas y europeas. Strauss y sus colegas demostraron recientemente la expresión de DENND1A en testículos, células de la teca de ovario y células de carcinoma suprarrenal H295, todas células/tejidos productores de andrógenos. DENND1A es, por lo tanto, un candidato a gen de susceptibilidad al SOP extremadamente fuerte. Sin embargo, no está claro cómo DENND1A puede contribuir al fenotipo PCOS.

Es importante destacar que hay dos formas transcripcionales del gen DENND1A, una consecuencia del corte y empalme alternativo. El transcrito más grande (DENND1A Variante 1, o DENND1A.V1) codifica una proteína de 1009 aminoácidos, mientras que el transcrito más pequeño DENND1A.V2 codifica un 559 aminoácido truncado. El producto de DENND1A.V2 contiene el dominio DENN y un dominio de unión a clatrina, pero difiere del producto de DENND1A.V1 en dos formas: (1) no contiene el dominio C-terminal rico en prolina presente en la Variante 1, y (2) DENND1A.V2 resulta del corte y empalme diferencial y contiene una secuencia C-terminal única de 33 aminoácidos. De gran interés, los estudios publicados por los Dres. McAllister y Strauss (McAllister JM, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111:E1519-27) implican fuertemente que la variante de empalme DENND1A.V2 contribuye a la producción excesiva de andrógenos en las células de la teca en el SOP:

• La expresión de la proteína DENND1A.V2 en células de teca cultivadas aisladas de mujeres con SOP fue tres veces mayor en comparación con las células de teca de ovario normales. De manera similar, la abundancia de ARNm de DENND1A.V2 se elevó en la teca del PCOS y se correlacionó con una mayor producción de andrógenos (dehidroepiandrosterona [DHEA]) en las células de la teca.
• La expresión forzada de DENND1A.V2 en células normales de la teca aumentó la expresión de CYP17A1 y CYP11A1 (genes para enzimas esteroidogénicas clave) junto con la producción de andrógenos/precursores de andrógenos (p. ej., 17OHP4, DHEA, testosterona) y progesterona.
• La eliminación de DENND1A.V2 en células de teca PCOS cultivadas redujo la expresión de CYP17A1 y CYP11A1 además de la producción de 17OHP4 y DHEA.
• El tratamiento de células de teca PCOS cultivadas con anticuerpos anti-DENND1A.V2 IgG redujo la expresión de ARNm de CYP17A1 y CYP11A1, así como la síntesis de DHEA y 17OHP4.

Estos datos brindan un fuerte apoyo a la afirmación de que la variante de empalme DENND1A.V2 es un factor importante que subyace al fenotipo de las células de la teca de PCOS cultivadas y, por lo tanto, a la etiología de la hiperandrogenemia ovárica en PCOS. Por extensión, la variante de empalme DENND1A.V2 puede contribuir significativamente a la hiperandrogenemia peripuberal y puede explicar gran parte de la hiperandrogenemia variable observada en niñas peripuberales obesas. Los investigadores proponen que, en algunas niñas peripúberes, el aumento de la expresión de DENND1A.V2 en las células ováricas y/o suprarrenales promueve la secreción excesiva de andrógenos con la llegada de la pubertad (cuando aumenta la estimulación ovárica por LH) y/o en presencia de obesidad (p. , aumento de la secreción de insulina, aumento de la síntesis de andrógenos ováricos estimulada por LH y/o síntesis de andrógenos suprarrenales estimulada por ACTH).

De gran interés, los datos preliminares de 5 mujeres normales y 6 mujeres con SOP sugirieron que el ARNm exosomal urinario de DENND1A.V2 estaba aproximadamente 3 veces elevado en mujeres con SOP en comparación con los controles de ciclo normal (McAllister JM, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111:E1519-27). Los exosomas son pequeñas vesículas (40-100 nm) que contienen ácidos nucleicos que las células liberan en la sangre y la orina, y se sabe que son una fuente estable de ARN. Por lo tanto, la cantidad urinaria de DENND1A.V2 exosomal puede servir como marcador de la actividad de DENND1A.V2 en el ovario/suprarrenal.

En estos estudios propuestos, los investigadores (incluidos los colaboradores Drs. McAllister y Strauss) obtendrán orina para la cuantificación del ARNm de DENND1A.V2 exosomal además de muestras de sangre para medir los niveles de andrógenos, LH e insulina (los dos últimos previamente demostrados para predecir la testosterona libre). Los investigadores pondrán a prueba la hipótesis de que la cantidad de ARNm de DENND1A.V2 exosomal en orina es un predictor fuerte e independiente de los niveles de andrógenos en niñas peripúberes.

Según el conocimiento de los investigadores, no existen datos que vinculen un gen candidato de susceptibilidad al SOP con la hiperandrogenemia puberal. Los investigadores proponen evaluar un nuevo biomarcador (ARNm de DENND1A.V2 exosomal urinario) como predictor de testosterona libre en niñas púberes. La evaluación de este biomarcador en adolescentes es muy innovadora.

La presente propuesta se basará en el Objetivo 3 del Proyecto 1 (NIH P50 HD28934), en el que los investigadores evalúan cuidadosamente los determinantes de la hiperandrogenemia en niñas con obesidad peripuberal. Específicamente, el Objetivo 3 es un protocolo intensivo que involucra (a) muestreo de sangre frecuente durante la noche para LH e insulina junto con (b) protocolos de estimulación suprarrenal y ovárica durante los 2 días subsiguientes. Algunos de los sujetos que participan en este estudio piloto propuesto también participarán en el Objetivo 3. La correlación entre el ARNm de DENND1A.V2 exosomal urinario y los protocolos de estimulación ovárica/suprarrenal permitirá una evaluación preliminar del ARNm de DENND1A.V2 exosomal urinario como una medida no invasiva de esteroidogénesis ovárica/suprarrenal: una herramienta clínica potencialmente importante.

Se cree que las niñas peripúberes con hiperandrogenemia tienen un alto riesgo de desarrollar PCOS adolescente/adulto, pero dado que las manifestaciones de PCOS pueden superponerse con los hallazgos de la pubertad normal, el diagnóstico de PCOS puede no ser confiable hasta la adolescencia tardía. Si el ARNm de DENND1A.V2 exosomal urinario es un predictor significativo de hiperandrogenemia en esta cohorte, los estudios futuros determinarán la utilidad de DENND1A.V2 exosomal urinario como prueba de diagnóstico para predecir el desarrollo de SOP durante la pubertad. Esta es una perspectiva innovadora y extremadamente emocionante que puede tener importantes implicaciones potenciales para las niñas en riesgo.