Análisis de los perfiles de la expresión de la vía de NRF2 en una familia con cáncer renal hereditario relacionado con el Síndrome de leiomiomatosis uterina y cáncer renal hereditario (HLRCC)

Abstract

El Síndrome de leiomiomatosis uterina y cáncer renal hereditario (HLRCC por sus siglas en inglés) es una enfermedad de predisposición a cáncer, rara de la cual desde su primer reporte, solo se han descrito un poco más de 200 familias alrededor del mundo [1]. Hasta donde se sabe ninguna de estas en Colombia, ni tampoco en Latinoamérica. Se trata de una patología de herencia autosómica dominante, caracterizada por la aparición de leiomiomas cutáneos, uterinos y cáncer renal papilar tipo 2; este último, agresivo y de inicio temprano [1] [2]. Si bien se conoce desde hace más de una década, que el síndrome HLRCC, se produce por mutaciones de línea germinal en el gen FH, que codifica para la proteína fumarato hidratasa, implicada en uno de los pasos catalíticos del ciclo de Krebs [2]; los aspectos fisiopatológicos de cómo esta alteración genética se correlaciona con el desarrollo de cáncer en los afectados, aún no son del todo claros. No obstante, en 2011 Adam y colaboradores [3] a partir de estudios en modelos murinos, concluyen que el aumento de las concentraciones de fumarato, debido a la inactivación de la enzima fumarato hidratasa, conlleva una sobreexpresión del factor de transcripción NRF2 (factor-erythroid 2-related factor 2 por sus siglas en inglés), el cual tendría un papel crucial en la transformación maligna de los tejidos de pacientes con la mutación en el gen FH. Así las cosas, el objetivo de este trabajo consistió en caracterizar los perfiles de expresión de la vía NRF2 en pacientes afectados con el cáncer renal hereditario y portadores de mutación en línea germinal de FH, pertenecientes a una familia con HLRCC. Se contó entonces, con la participación de 20 miembros de una familia colombiana que presentaba hallazgos clínicos compatibles con el Síndrome, y en quienes se adelantó una caracterización clínica y genética, por medio de la cual se identificaron 6 individuos que tienen una mutación en FH denominada c.1349_1352delATGA, que nunca antes había sido reportada en la literatura, pero que altera el funcionamiento normal de la proteína al truncarla. Los 6 sujetos, que incluyen al probando, corresponden a 2 mujeres y 4 hombres. Todas las mujeres tenían antecedente de leiomiomas uterinos, únicamente un hombre exhibía quistes renales y el probando era el único afectado con el cáncer renal papilar tipo 2. Ningún paciente presentaba leiomiomas cutáneos. Luego de la caracterización clínica y genética, la siguiente fase del trabajo consistió en determinar las concentraciones de fumarato en orina así como los perfiles de expresión de NRF2 en los pacientes. En este sentido, no se advirtió un aumento en el fumarato urinario en los pacientes, pero si se encontró que en las muestras de los individuos con la mutación en FH, puede existir una sobreexpresión la vía de NRF2, en relación al grupo de controles sanos no relacionados. Esta investigación, constituye el primer trabajo hecho en Colombia y probablemente en Latinoamérica, sobre el Síndrome HLRCC. Se presenta una familia, con una mutación en FH no reportada previamente y se evidencian blancos directos de NRF2 expresados a la alta en estos pacientes. La información aquí expuesta, puede ser un antecedente relevante para futuros trabajos sobre esta patología.

Abstract. Hereditary Leiomyomatosis and Renal Cell Cancer Syndrome (HLRCC) is a rare disease and since the first report, it has been found in just over 200 families approximately, around the world. [1] Patients in Colombia or in Latin America have not been described, as far as we know. It is a disease inherited in an autosomal dominant manner, characterized by the appearance of cutaneous and uterine leiomyomas, and an early-onset, aggressive form of type 2- papillary renal cell carcinoma [1] [2]. Although since more than a decade it’s know that HLRCC syndrome it is caused by heterozygous germline mutations in the FH gene, which encodes the fumarate hydratase enzyme that participates in one of the main catalytic steps of Krebs cycle; the pathophysiological aspects of how this genetic alteration is correlated with the development of cancer in affected patients, are unclear. Nevertheless, in 2011 Adam et al [3] from studies in murine models, concluded that the increasing concentrations fumarate, due to inactivation fumarate hydratase enzyme, leads to overexpression of the transcription factor NRF2 (factor-erythroid 2-related factor 2), which would have a crucial role in the malignant transformation of tissues of patients with the mutation in the FH gene. The aim of this work was to characterize the expression profiles of the NRF2 pathway in patients with hereditary renal cell cancer and carriers of germline mutation in FH, belonging to a family with HLRCC. 20 members of a Colombian family that had clinical findings compatible with the syndrome participated. In all of them, we perform a clinical and genetic characterization and we identified six individuals who had a mutation in FH named as c.1349_1352delATGA which had not been reported before, but have a high impact on normal protein function through protein truncation. The 6 subjects that included the proband, correspond to four men and two women. All women had history of uterine leiomyomas, only one men exhibited renal cysts and the proband was the only one with the type 2- papillary renal cell carcinoma. None of them presented cutaneous leiomyomas. After clinical and genetic characterization, the next phase of the work was to determine the concentrations of fumarate in urine and expression profiles of NRF2 in patients. An increase in urinary fumarate were not observed in patients but if it was found that in samples of individuals with FH mutation, could exist an overexpression of NRF2 pathaway in relation to the group of unrelated healthy control. This research, is the first work done in Colombia and probably in Latin America, on HLRCC Syndrome. A family is presented with a mutation in FH not previously reported and direct targets of NRF2 up regulated in these patients are evident. The information contained herein, may be a relevant precedent for future work on this pathology.