Veranderen mutaties in het TBL1X gen de gevoeligheid voor schildklierhormoon?

Congenitale centrale hypothyreoïdie wordt gekenmerkt door onvoldoende productie
van schildklierhormoon (SH) als gevolg van onvoldoende stimulatie door
schildklier stimulerend hormoon (thyroid stimulating hormone, TSH) van een
normale schildklier. Centrale hypothyreoïdie komt ofwel geïsoleerd voor, of in
combinatie met andere hypofysehormoondeficiënties. Bekende genetische oorzaken
van geïsoleerde centrale hypothyreoïdie omvatten mutaties in de TSHB-, TRHR- en
IGSF1-genen.
Met behulp van X-exome-sequencing in drie verwante patiënten met geïsoleerde
centrale hypothyreoïdie, werd een nieuwe mutatie geïdentificeerd in het
*Transducin *-like Protein 1, X-gekoppelde (TBL1X) gen.
De plasma schildklierhormoon concentraties worden continu gemonitord en
geregeld door de hypothalamus-hypofyse-schildklier (HPT)-as, een *multi-loop*
feedbacksysteem. De productie van schildklierhormoon wordt gestimuleerd door
TSH uit de hypofyse, dat - op zijn beurt - wordt gestimuleerd door *thyrotropin
releasing hormone* (TRH) uit de hypothalamus. TRH en TSH worden beide
onderdrukt door de actieve vorm van schildklierhormoon, triiodothyronine (T3),
via zogenaamde *negatieve regulatie*. In deze regulatie onderdrukt T3 de
hormoonproductie door transcriptie van de voor TRH en TSH coderende genen te
remmen.
Corepressors (CoR's) en coactivators (CoAs) dienen als coregulatoire factoren
in T3-negatieve regulatie voor zowel gentranscriptie onderdrukking als
activering. Het TBL1X-product, TBL1, is een essentiële kern-subeenheid van de
belangrijkste CoR*s in dit pad. TBL1 stabiliseert de binding van CoR's aan het
DNA voor adequate transcriptie-modificatie. Daarnaast bemiddelt TBL1 bij het
afwijzen van CoR*s en de recrutering van CoA's in aanwezigheid van T3. In genen
die negatief worden gereguleerd door T3, waaronder TSHB en TRH, zijn CoR's van
cruciaal belang bij activering van gentranscriptie bij afwezigheid van T3. Het
mechanisme van deze route en de rol van TBL1 hierin is nog steeds onbekend.
Naast de drie bovengenoemde patiënten, vonden we TBL1X-mutaties bij zes andere
patiënten met geïsoleerde centrale hypothyreoïdie uit vijf families. Het
fenotype van deze patiënten en van enkele mutatie-dragende familieleden met een
normale schildklierfunctie, is uitgebreid geëvalueerd. Naast geïsoleerde
centrale hypothyreoïdie bleken 11 van de 16 mutatiedragers mild, hoge
frequentie gehoorverlies te hebben.
Centrale hypothyreoïdie is gekenmerkt door een te lage plasma vrije thyroxine
(FT4) concentratie in combinatie met een normale TSH concentratie. Hoewel bij
de meeste patiënten met een TBL1X gen mutatie het FT4 gehalte te laag was,
hadden verschillende patiënten slechts milde of geen tekenen of symptomen van
hypothyreoïdie. Muizen die een gemuteerde NCoR tot expressie brengen - een
andere component van de CoR - bleken lage schildklierhormoon gehaltes te
hebben, maar leken klinisch niet hypothyreoot te zijn. Hierop werd gespeculeerd
dat deze muizen gevoeliger voor schildklierhormoon zouden kunnen zijn, en
voldoende zouden kunnen hebben aan lagere schildklierhormoon gehaltes. Tot nu
toe is dit fenomeen niet bij mensen aangetroffen. Met betrekking tot de lage
FT4-concentraties gevonden bij onze patiënten met mutaties in TBL1X, weten we
niet of ze schadelijk zijn voor de cellulaire functie.
Daarom willen we de functionele gevolgen van mutaties in TBL1X in menselijke
levercellen bestuderen door dergelijke cellen te genereren uit geïnduceerde
pluripotente stamcellen (iPSC's), afgeleid van perifere mononucleaire witte
bloedcellen verkregen van patiënten met een TBL1X-genmutatie en hun broers en
zussen (als controles). Functionele studies uitvoeren op cellulair niveau zal
het mogelijk maken om de hypothese te testen dat patiënten met een (te) lage
FT4-plasmaconcentratie als gevolg van een mutatie in TBL1X niet hypothyreoot
zijn op het doelweefselniveau vanwege een verhoogde gevoeligheid voor TH. Deze
studies kunnen mogelijk het antwoord geven op de vraag of patiënten met te lage
FT4-concentraties ten gevolge van TBL1X-mutaties wel of niet moeten worden
behandeld met schildklierhormoon.

Het onderzoeken van het effect van mutaties in het TBL1X-gen op de
schildklierhormoon signaaloverdracht in uit iPSCs gegenereerde levercellen.

Prospectief beschrijvend onderzoek. Om schildklierhormoon-afhankelijke
signaaloverdracht in levercellen te kunnen onderzoeken, zullen iPSC's worden
gegenereerd uit perifere mononucleaire witte bloedcellen en worden
getransformeerd in hepatocyten. Dit zal gebeuren in samenwerking met Prof.
Hollenberg en Dr. Wilson, Harvard University / Boston Medical Center, Boston.
Perifere mononucleaire witte bloedcellen worden geïsoleerd uit een veneus
bloedmonster en naar Boston worden verzonden. Daartoe wordt bij een regulier
polikliniekbezoek bloed van patiënten afgenomen. Het resterende werk - het
genereren van iPSC / hepatocyten en functionele studies / genexpressie - zal
worden gedaan in Boston.

Patiënten met een TBL1X gen mutatie, en eerste- of tweede graads verwanten
zonder een mutatie worden uitgenodigd voor een veneuze bloedafname op de
afdeling kindergeneeskunde of interne geneeskunde van het Academisch Medisch
Centrum. Aangezien congenitale centrale hypothyreoïdie een zeldzame aandoening
is en veel bekende patiënten kinderen zijn, zullen minderjarigen in de studie
worden opgenomen. Veneuze bloedafname kan enigszins pijnlijk zijn, en een klein
risico op blauwe plekken en bloeding met zich meebrengen. De risico's van
deelname zijn verwaarloosbaar, de last wordt als minimaal beschouwd. Er zijn
geen andere risico's of voordelen verbonden aan deelname.