Mutationsanalyse des Prop-1-Gens bei Kindern mit hypoplastischer Adenohypophyse und ektoper Neurohypophyse

Abstract

Molekulargenetische Untersuchungen der letzten 2 Jahrzehnte erbrachten weitreichende Einsichten in die Genese der hypophysären Insuffizienz, die sowohl als isolierter Wachstumshormonmangel, wie auch als kombinierter hypophysärer Hormonausfall auftreten kann. Isoliert wurden Transkriptionsfaktoren, die zeitlich während der Embryonalentwicklung der Hypophyse exprimiert werden und sowohl bei der Morphogenese und Organogenese der Hypophyse, als auch an der Differenzierung und Proliferation der hypohysären Zellreihen eine wesentliche Rolle spielen. Genetische Defekte im Bereich dieser Transkriptionsfaktoren können allerdings nicht nur zum endokrinen Phänotyp des hypophysären Hormonausfalls führen, sondern auch zum klinischen Bild der missgebildeten Hypophyse mit einer hypoplastischen Adenohypophyse und insbesondere einer ektopen Neurohypophyse. Die wichtigsten bisher bekannten Transkriptionsfaktoren sind HESX-1, LHX-1, LHX-4, Prop-1 und Pit-1. In unserer Studie führten wir eine molekulargenetische Mutationsanalyse des Prop-1-Gens bei Patienten mit einer Ektopie der Neurohypophyse und einer hypophysären Insuffizienz durch. Wir postulierten einen ursächlichen Zusammenhang zwischen eines möglichen Gendefektes im Bereich der Prop-1- Sequenz und der ektopen Neurohypophyse. Dafür amplifizierten wir die Prop1-Sequenz aller Patienten mittels PCR und unterzogen die Amplifikate einer SSCP-Analyse. Alle dort auffälligen Sequenzen und die gesamte Homöodomäne aller Patienten wurden im weiteren Verlauf sequenziert. Überraschenderweise konnte eine Mutation der Prop-1-Sequenz bei keiner der untersuchten Personen nachgewiesen werden. Auch in vorausgegangenen Studien konnten bei Patienten mit einem nachgewiesenen Prop-1-Defekt normale, hypoplastische oder sogar tumorös veränderte Neurohypophysen gefunden werden, nie jedoch eine Ektopie. Genetische Defekte im Bereich der anderen, oben erwähnten Transkriptionsfaktoren konnten bei Patienten mit ektoper Neurohypophyse detektiert werden. So z.B. beim homöotischen Gen HESX-1 das auch in Zusammenhang mit der sogenannten septo-optischen Dysplasie steht, und auch beim LHX-4-Gen. Prop-1 dagegen ist sicher keine häufige Ursache für eine ektope Neurohypophyse.

Molecular genetic studies over the past 2 decades brought huge understanding into the pathogenesis of hypopituitarism, which can occur as isolated growth hormone deficiency as well as combined pituitary hormone deficiency.We isolated transcription factors, which are implicated in early pituitary organogenesis and morphogenesis as well as in differentiation and proliferation of the five cell hypes in the mature anterior pituitary gland. Mutations in these transcription factors cannot only lead to the phenotype of pituitary hormone deficiency but also to clinical features such as a hypoplastic anterior pituitary gland and particularly an ectopic posterior pituitary gland. The most important transcription factors in our studies are HESX-1, LHX-1, LHX-4, Prop-1 and Pit-1. In our studies we focussed on mutation analysis of the Prop-1 gene, in patients with an ectopic posterior pituitary gland and hormone deficiencies. We postulated a connection between mutationes in the pituitary-specific paire-like homeodomain transcription factor Prop-1 and an ectopic pituitary gland. Therefore we extracted genomic DNA from 5ml EDTA blood, which than was analyzed for mutations using PCR. The PCR product was than sequenced. Surprisingly a mutation in the transcription factor Prop-1 couldn't be find in any of the examined patients. In preceeding studies patients with proven gene defects of Prop-1 had normal or hypoplastic pituitary glands, but not ectopic ones. But there could be find gebe defects in other transcription factors mentioned above in patients with ectopic posterior pituitary, e.g. HESX-1. But PROP-1 defects are for sure not frequent cause of ectopic posterior pituitary.