[Turner syndrome and genetic polymorphism: a systematic review].

OBJECTIVE: To present the main results of the literature on genetic polymorphisms in Turner Syndrome and their association with the clinical signs and the etiology of this chromosomal disorder. DATA SOURCE: The review was conducted in the PubMed database without any time limit, using the terms Turner syndrome and genetic polymorphism. A total of 116 articles were found, and based on the established inclusion and exclusion criteria 17 were selected for the review. DATA SYNTHESIS: The polymorphisms investigated in patients with Turner Syndrome were associated with growth deficit, causing short stature, low bone mineral density, autoimmunity and cardiac abnormalities, which are frequently found in patients with Turner Syndrome. The role of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the etiology of Turner syndrome, i.e., in chromosomal nondisjunction, was also confirmed.
CONCLUSIONS: Genetic polymorphisms appear to be associated with Turner Syndrome. However, in view of the small number of published studies and their contradictory findings, further studies in different populations are needed in order to clarify the role of genetic variants in the clinical signs and etiology of the Turner Syndrome.

Introduction

The description of female patients with Turner syndrome (TS) was published in 1938 by Henry Turner1; however, in 1930, German pediatrician Dr. Otto Ullrich had already reported a case of an 8-year-old girl with signs suggestive of TS.2 Therefore, this syndrome is also called Ullrich-Turner syndrome.

The disorder has an incidence of 1/2500 girls and clinical signs include lymphedema of hands and feet, short and webbed neck, low hairline at the nape of the neck, cubitus valgus, hypoplastic or hyperconvex nails, micrognathia, high-arched palate, short stature, gonadal dysgenesis, primary amenorrhea, sexual infantilism, infertility, shield chest, breast hypertelorism, cardiac (coarctation of the aorta and ventricular septal defects) and renal anomalies (horseshoe kidney, urethral duplication and unilateral kidney agenesis), multiple pigmented nevi, scoliosis, fourth/fifth metacarpal or metatarsal hypoplasia or both. The following problems may also be present: hearing impairment, arterial hypertension, osteoporosis, obesity, visual disturbances, impaired glucose tolerance, learning disabilities, psychosocial problems and thyroid diseases, among other autoimmune diseases.3

TS is characterized by large phenotypic variability, ranging from the classical form (girls with pubertal development and growth delay) to those with few dysmorphic signs, which are almost indistinguishable from the general population.4 The definitive diagnosis of TS is carried out by analyzing the karyotype, which allows the identification of the individual's chromosomal constitution. TS chromosomal etiology was only elucidated in 1959, when the first patient was investigated by cytogenetics and showed the 45, X chromosomal constitution.5 Brazilian studies in patients with TS showed that the karyotype 45, X, i.e., monosomy of the sex chromosome X, was found in 40-60% of patients with TS, but mosaicisms and karyotypes with structural alterations, mainly isochromosomes, are also found.4 , 6 - 8 A retrospective study indicated that better-quality diagnosis has improved the quality of the cytogenetic result of TS, with modification of the proportion between the types of karyotype observed, especially the progressive decrease in the identification of 45, X patients and increased detection of karyotypes with structural aberrations.6

In Brazil, the mean age of TS diagnosis is around 12 years of age,4 , 7 , 9 , 10 and 25.3% and 51.1% of the patients were respectively diagnosed in childhood (1-11 years) and adolescence (12-18 years), on account of the short stature.7 Therefore, it is important to assess girls with short stature, regardless of the presence of typical dysmorphic signs and pubertal delay, by requesting the karyotype analysis to confirm or rule out TS. The authors also point out that neonatologists and pediatricians should be aware about the possibility of genetic syndromes such as TS, considering that the main signs are present at birth, but are not taken into account at that time.7 Thus, medical training improvement aimed to recognize the spectrum of clinical manifestations of this chromosomal syndrome is necessary. In addition to the difficulty of achieving an early diagnosis of this genetic condition, other factors associated with late TS diagnosis include less severe growth retardation, presence of spontaneous pubertal signs, socioeconomic determinants and absence of obvious dysmorphic features.4 , 10

Early diagnosis of TS is vital, as it also allows the identification of congenital and acquired anomalies, as well as the detection of cases with Y chromosome sequences in the karyotype, which is associated with gonadoblastoma, a tumor with high malignant potential that can be prevented through prophylactic gonadectomy,11 besides allowing hormonal treatments with growth hormone (GH) and oxandrolone12 and estrogen/progestogen12 , 13 to respectively increase final height and accentuate secondary sexual characteristics at the adequate chronological age, preventing further damage to patient health. Therefore, an early and accurate diagnosis is important for a successful therapeutic approach. It is noteworthy that there is no classical karyotype or phenotype associated with TS, and the diagnosis is not always evident, but should be actively sought, both from a clinical and cytogenetic point of view.6

Additionally, TS is a genetic disorder, and single nucleotide polymorphisms (SNPs) may be involved in its etiology. SNPs, which are defined as a change that can occur in one of every 1000 base pairs, are common in the human genome and are involved in several human diseases. They correspond to genetic alterations present in more than 1% of the population and can be located in different regions of the gene: promoter, coding and non-coding. SNPs in the coding and promoter regions are more likely to alter gene function and, consequently, the formed protein.14

In this context, this study aims to review the main results of the studies investigating genetic polymorphisms in TS, as well as their association with clinical signs and etiology of this chromosomal disorder.

Method

The present study is a literature review, with a descriptive approach. A survey was carried out in PubMed, in July 2014, without time limit, using the following terms: Turner syndrome and genetic polymorphism. The PubMed database was chosen for this systematic review because it is more comprehensive and internationally used for researches in the health area.

Inclusion criteria were articles closely related to the topic and selection was based on titles and/or abstracts, full article availability and publication in English and/or Portuguese. The ones that did not meet the abovementioned criteria were excluded.

A total of 116 articles were found. Of these, 14 were selected and 102 excluded. Of the excluded ones, 21 contained the term Turner in the list of authors. The reference lists of the included articles were also assessed to identify relevant studies not detected by the electronic search. Based on the established inclusion criteria, we selected three more studies, totaling 17.

Results

The main results of the 17 studies15 - 31 included in this systematic review are shown in Table 1.

Table 1

Summary of key findings of 17 studies that evaluated genetic polymorphisms in Turner syndrome.

Gene/Reference	Sample size	Origin	Main findings or conclusion
GHR Binder et al.15	53 girls with short stature due to TS	Germany	Girls with TS treated with rhGH therapy and carriers of one or two d3 alleles showed increased growth rate, exceeded the projected growth and showed a gain of 1.5cm in height
60 children small for GA
62 controls
GHR Binder et al.16	48 women with TS	Germany	d3-GHR in homozygous state was associated with gain in height and the mean weight and BMI were lower in Group d3/d3 in patients undergoing GH therapy
GHR Ko et al.17	175 patients with TS	Korea	The d3-GHR genotype was not associated with growth and weight (BMI) in TS patients undergoing GH therapy
100 controls
GHR and VDR Alvarez-Nava et al.18	28 children with GHD	Venezuela	Polymorphisms, either individually or in combination, did not contribute to GH therapy response
25 patients com TS
100 healthy adults
GHR Baş et al.19	218 patients with GHD	Turkey	Response to GH therapy does not depend on d3-GHR genotypes
43 patients with TS
477 adult controls
GHR and IGFBP3 Braz et al.20	112 patients with TS	Brazil	Patients carrying at least one GHR-d3 allele or −202 A IGFBP3 had higher growth rate and became taller adults than those homozygous for GHR-fl or −202C IGFBP3, with the two latter ones being associated with less favorable growth results after rhGH treatment
GHR, IGFBP3 and SOCS2 Braz et al.21	65 patients with TS 47 height patients with GHD	Brazil	Polymorphism SOCS2 alone (allele C) showed influence on adult height. SOCS2 – T, GHR-fl and −202C IGFBP3 in homozygous state were unfavorable genotypes for adult height
VDR Peralta-López et al.22	65 women with TS 110 genotype healthy	Argentina	Polymorphisms BsmI and FokI, genotypes bb and ff respectively, were associated with lower BMD, whereas the polymorphic site ApaI was not. Osteocalcin and β-CrossLaps, markers of bone formation and resorption, respectively, were similar in patients with TS, regardless of the genotype
VDR Peralta-López et al.23	55 patients with TS 59 control women	Argentina	Patients with the GG genotype of polymorphism Cdx2 showed higher levels of osteocalcin and β-CrossLaps, i.e., markers of bone formation and resorption, respectively
ER-α Sowinska-Przepiera et al.24	32 patients with TS 82 therapy healthy control women	Poland	The recessive homozygous genotypes (xx and pp) of polymorphism XbaI and PvuII were considered good markers of bone mineralization in patients undergoing estroprogestagen therapy
VDR Bianco et al.25	101 women with TS 133 healthy fertile women without history of autoimmune disease	Brazil	Individual analysis of the four polymorphisms (ApaI, TaqI, FokI and BsmI) and by haplotype showed no association with thyroid abnormalities and TS
PTPN22 Bianco et al.26	142 women with TS 180 healthy and fertile women without history of autoimmune disease	Brazil	Genotype frequencies of polymorphism C1858T were statistically different in TS, suggesting that this SNP could be a major genetic risk factor that predisposes to autoimmune disease in Brazilian patients with TS
AT2R Struwe et al.27	97 patients with Coa	Germany	A→G transition at position 1675 in intron 1 of AT2R gene is not associated with the pathogenesis of CoA and/or TS
28 patients with TS
10 patients with CoA and TS
96 healthy children
MTHFR Santos et al.28	49 patients with TS 200 apparently healthy individuals	Brazil	Individuals with TS showed an increase in the frequency of homozygous genotype C677T, indicating possible risk factor for chromosomal non-disjunction as it decreases the activity of the MTHFR enzyme
MTHFR Oliveira et al.29	140 patients with TS	Brazil	In patients with TS, the 1298CC genotype was more frequent and associated with increased risk of aneuploidy
209 healthy fertile women with no children with chromosomal aneuploidy
MTHFR Oliveira et al.30	78 women with TS	Brazil	Polymorphism MTHFR A1298C (allele C) and the two haplotypes CC and TC of SNPs MTHFR, C677T and A1298C were also associated with TS
372 healthy individuals without personal or family history of cardiovascular disease and cancer
EFHC2 Zinn et al.31	97 Caucasian patients with TS	USA	Polymorphism rs7055196 was not associated with fear

TS, Turner syndrome; rhGH, recombinant human growth hormone; GH, growth hormone; BMI, body mass index; GHD, GH deficiency; BMD, bone mineral density; CoA, coarctation of the aorta; SNPs, single nucleotide polymorphisms; GA, gestational age.

Discussion

The present study is a review article on studies about contribution of polymorphisms to the manifestations of TS, its etiology and response to treatment. SNPs shown in Table 1 are related to growth deficit, leading to short stature, low bone mineral density, autoimmunity and heart abnormalities; these characteristics are present at significant frequency in patients with TS. The role of polymorphisms in the etiology of TS, namely, the chromosomal non-disjunction, was also demonstrated.

Short stature

One of the main clinical signs of TS is short stature, which was present in 97% and 100% of patients with TS assessed.7 , 8 Thus, growth hormone therapy (GHT) is given to these patients to increase their final adult height. GH exerts its biological functions by direct binding to the GHR (Growth Hormone Receptor) or indirectly via IGF-1 (Insulin-Like Growth Factor) in synergy.32Therefore, polymorphism in the GHR may affect the response to GH therapy in patients with TS.

The GHR gene is located on 5p13.1-p12 and has two different isoforms: a complete or full-length (GHRfl) and one with deletion of exon 3 (GHRd3). Three possible genotypes can be observed: fl/fl, fl/d3 and d3/d3, with the latter being the one with the lowest frequency. The GHRd3 polymorphism was evaluated in seven studies regarding its influence on response to therapy with recombinant human growth hormone (rhGH) in patients with TS. Four studies have investigated this SNP alone15 , 17 , 19 and three, its role alone and in combination with polymorphisms in the VDR (vitamin D receptor), IGFBP3 (insulin-like growth factor binding protein) and SOCS2 (suppressor of cytokine signaling) genes, via gene-gene interaction.18 , 20 , 21 The results obtained by the German15 , 16 and Brazilian groups20 , 21 reported a positive association between the investigated SNPs and growth response to rhGH therapy. The VDR gene is important for height because it interferes with calcium and phosphate homeostasis, influencing skeletal growth.18 Additionally, polymorphisms inherited from the VDR gene can affect IGF signaling and in turn, response to rhGH in patients with GH deficiency and TS. The polymorphisms −202 A/C IGFBP3 and SOCS-2 are involved in the pharmacogenetics of rhGH and negative regulation of GHR signaling, respectively.20 , 21 In one of these studies, the authors suggest the use of these genetic markers to identify, among patients treated with rhGH, those genetically predisposed to have less favorable results.21 The homozygous state for the d3-GHR allele was associated with weight control and body mass index (BMI) in TS in one study,16 but not in another.17Regarding growth, polymorphisms in the GHR gene contributed to therapy response alone15 or in combination.20 , 21 One of the studies20 mentioned that the possible reasons for the lack of correlation in two previous studies included the small number of patients evaluated18 and the fact that few individuals are carriers of the d3 allele.17 The latter study reported that the genotypes of the GHR gene could not be divided in three groups as a consequence of the low frequency of allele d3, which could have led to negative results.17 The three studies that showed negative association of the d3-GHR polymorphism were carried out in Korea, Venezuela and Turkey.17 - 19 One of them18 reported that the study was limited by sample size. However, the findings were the product of a prospective study18 and the previous researches were retrospective.15 - 17 The need for prospective studies was reported by two studies.17 , 20One way to increase sample size is to perform multicenter studies, such as those carried out by Ko et al.17 and Baş et al.,19 both retrospective. In the first study, the 175 patients with TS were from 20 hospitals in Korea.17 The study published in 2012 reportedly included the largest number of patients among studies carried out so far, but only evaluated 43 patients with TS,19 a number similar to that of non-multicenter studies.15 , 16 Because of the difficulty in obtaining large and homogeneous samples of patients with TS and GH deficiency, multicenter studies and/or meta-analyses are needed to confirm the role of this polymorphism in the pharmacogenetics of rhGH.21 It is also noteworthy that, in relation to GH treatment in children with TS, two recent studies employing pharmacogenomic methods were published by the same group of researchers seeking to establish an individualized therapy.33 , 34

Positive associations have been reported only for individuals of the same ethnic origin.15 , 16 , 20 , 21In spite of the contradictory results regarding GHRd3 polymorphism, a recent review showed the implications of this SNP in clinical practice and concluded it constitutes a predictive factor of better response to hormone replacement therapy in patients with short stature.32 Two other meta-analysis studies35 , 36carried out by independent groups, also confirmed the influence of this polymorphism in response to growth in children with short stature treated with rhGH. However, these two meta-analyses included a maximum of three studies of rhGH therapy effect and its relation to genotype d3-GHR in TS, which highlights the need for additional investigations.35 , 36

Bone mineral density

TS patients have low bone mineral density (BMD), but it can be maintained at normal levels if the patient follows a healthy lifestyle with regular practice of physical exercise, early introduction of an appropriate dose of estrogens (hormone replacement therapy), as well as calcium and vitamin D.3 , 37 The VDR gene binds to the active form of vitamin D to modulate gene transcription. Vitamin D, in turn, is a steroid hormone which regulates bone metabolism, immune response, cell proliferation and differentiation.38Vitamin D deficiency is associated with increased risk of fractures, autoimmune diseases, type 1 and 2 diabetes, hypertension and heart disease,38 clinical characteristics present in patients with TS.3 Considering the abovementioned facts, the VDR gene was investigated in four studies, one of them associated with growth,18 two with BMD22 , 23and one with thyroid anomalies.25 The BsmI, FokI and Cdx2 polymorphisms were positively associated with bone density, and early detection of these polymorphisms could be useful for predicting severe osteopenia in patients with TS.22 , 23Another study showed a positive association between polymorphisms in the ER-α gene (estrogen receptor-alpha) and BMD in patients with TS undergoing treatment with estroprogestagen.24 Patients with TS have estrogen deficiency as a result of ovarian failure, and hypoestrogenism plays a vital role in bone mineralization disorders. Thus, hormone replacement therapy with estrogen contributes to the development of secondary sexual characteristics and optimizes peak bone mass, preventing osteoporosis.39

Autoimmunity

TS patients have high risk for autoimmune diseases, with the most common being those related to the thyroid. A descriptive study showed that cardiovascular anomalies (45%), otitis (43%), thyroid dysfunction (33%) and hypertension (26.6%) were the most frequent clinical alterations observed in 42 patients with TS.8 Polymorphisms in the VDR and PTPN22 gene (Protein Tyrosine Phosphatase, Non-receptor type 22) were investigated by the same group of researchers to verify their association with autoimmune thyroid diseases in patients with TS.25 , 26

The allelic variation of the PTPN22 gene, C1858T, was associated with the risk of autoimmune diseases in Brazilian patients with TS.26 The study published in 2012 reported that one of its main limitations was the small number of patients with TS and thyroid disorders - only 22 - which reduced the statistical power to detect associations between polymorphisms of the VDR gene and autoimmune diseases in TS.25 However, both researches suggest that further studies involving a larger number of patients be carried out to assess whether this association exists or not.

Cardiovascular malformation

Cardiovascular malformations are the highest contributors to morbidity and mortality in girls with TS, especially as a result of aortic dissection risk and, therefore, they can change life expectancy of these patients.40 The most common are coarctation of the aorta (CoA), bicuspid aortic valve and hypoplastic left heart.3 CoA and bicuspid aortic valve were present in 6.9% and 21%, respectively, of 233 French patients with TS assessed for cardiovascular findings,41 with a 19% frequency being found in another study.9 One gene associated to cardiovascular diseases is AT2R (Angiotensin Type 2 Receptor); however, polymorphism A→G does not seem to be involved in the pathogenesis of CoA in individuals with and without TS.27 A recent study showed that 5.3% of girls with CoA were diagnosed with TS when karyotyping was carried out. The authors conclude that all girls with CoA should undergo karyotyping, with a minimum count of 50 cells at the time of heart disease diagnosis.42

Previous studies have demonstrated that: (1) folic acid prevents congenital heart defects; (2) homocysteine levels have a strong correlation with cardiovascular disease genesis, and (3) female sex hormone deficiency is an important factor for homocysteine increase.30 , 43 However, polymorphisms C677T and A1298C in the MTHFR (5,10-methylenetetrahydrofolate reductase) gene were not associated with homocysteine levels in Brazilian patients with TS, and these were not higher in patients with the risk haplotype.30 Also in relation to the risk of congenital heart defects, disruption of the folate pathway contributed to the incidence of atrioventricular septal defect in individuals with Down syndrome.44 It would be interesting to carry out a study focusing on TS, due of the high incidence of cardiac abnormalities in this group of patients.

Chromosomal nondisjunction

TS is an aneuploidy caused by chromosomal nondisjunction, which occurs when homologous chromosomes or sister chromatids fail to separate, with advanced maternal age being a risk factor. Genetic polymorphisms that alter enzymes involved in folate metabolism, such as the enzyme methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) can lead to DNA hypomethylation and increase the risk of chromosomal nondisjunction and thus, of TS. The MTHFR gene is located on 1p36.3 and includes two polymorphisms: substitution of cytosine by thymine at nucleotide 677 (C677T) and adenine by cytosine at nucleotide 1298 (A1298C), resulting in decreased MTHFR activity, interfering with the folate metabolism.

Three studies analyzed polymorphisms in this gene in Brazilian patients with TS.28 - 30 The results regarding the contribution of these polymorphisms to the etiology of TS are conflicting, as the C677T SNP was associated with TS in one study,28 whereas in the others it was A1298C.29 , 30 Three independent meta-analyses45 - 47positively associated MTHFR C677T and Down's Syndrome: one of them included 28 case-control studies,45 and the other, 22 studies for MTHFR C677T and 15 for MTHFR A1298C.47

The genetic polymorphisms analyzed here seem to influence the severity of the clinical manifestations of TS, as well as response to treatment. In this sense, future studies could indicate their use in clinical practice as molecular markers for diagnosis and prognosis. Another interesting finding is that a detailed analysis of Table 1 shows that 41% (7/17) of the studies on genetic polymorphisms in TS were performed by Brazilian researchers. Brazil has a high degree of miscegenation and genetic polymorphisms are related to ethnic origin. However, only one of the studies briefly mentioned that the country is a heterogeneous nation consisting of populations descended from different ethnicities.30 There is a consensus in the literature on the need to analyze the same polymorphism in different populations, as a genetic association, although valid for a specific population, may not be relevant to individuals from a different ethnic group. Stratification of the groups regarding ethnicity is not so simple, as neither skin color nor region of origin can adequately differentiate a mixed population.48

Another important issue addressed in only a few studies18 , 25concerns study limitations in relation to sample size. All of the articles included in this review reported the need for further studies in “Discussion” section, but did not provide a description of possible sources of error and their effect on data. Regarding the study sample, research on genetic polymorphisms in human diseases must have the statistical power defined as the probability of the study to detect an effect when it exists. A critique of the 17 scientific articles analyzed here is that only one of them established the statistical power.25

Conclusions

Genetic polymorphisms seem to be associated with TS, as most studies showed a positive association (11/17). However, considering the few published studies and contradictory findings, probably due to differences in ethnicity of the analyzed samples, studies carried out in different populations are desirable in order to clarify the role of these SNPs for the clinical signs and etiology of this chromosomal disorder. Moreover, multicenter studies with a large number of patients with TS are necessary for the results to have statistical power, which is important in studies with genetic polymorphisms in human diseases.

Introdução

A descrição de pacientes do sexo feminino com síndrome de Turner (ST) foi publicada em 1938 por Henry Turner,1 porém em 1930 o pediatra alemão Otto Ullrich já havia relatado um caso de uma menina de oito anos com sinais sugestivos de ST.2 Por esse motivo, essa síndrome também é denominada Ullrich-Turner.

O distúrbio tem incidência de 1/2.500 meninas e os sinais clínicos incluem linfedema de mãos e pés, pescoço curto e alado, baixa implantação de cabelos na nuca, cubitus valgus, unhas hipoplásicas e hiperconvexas, micrognatia, palato alto e arcado, baixa estatura, disgenesia gonadal, amenorreia primária, infantilismo sexual, infertilidade, tórax em escudo, hipertelorismo mamário, anomalias cardíacas (coartação da aorta e defeitos no septo ventricular) e renais (rins em ferradura, duplicação uretral e agenesia unilateral do rim), múltiplos nevi pigmentados, escoliose, hipoplasia do quarto e quinto metacarpos ou metatarsos ou ambos. Também podem estar presentes os seguintes problemas: deficiência auditiva, hipertensão arterial, osteoporose, obesidade, distúrbios visuais, intolerância à glicose, dificuldades de aprendizagem, problemas psicossociais e doenças tireoidianas, entre outras doenças autoimunes.3 A ST é caracterizada por grande variabilidade fenotípica, pode se manifestar desde a forma clássica (meninas com atraso no desenvolvimento puberal e do crescimento) até aquelas com poucos sinais dismórficos e que são quase indistinguíveis da população geral.4 O diagnóstico definitivo da ST é feito por exame do cariótipo, que permite identificar a constituição cromossômica do indivíduo. A etiologia cromossômica da ST só foi elucidada em 1959, quando a primeira paciente foi investigada por citogenética e mostrou constituição cromossômica 45,X.5 Estudos brasileiros em pacientes com ST mostraram que o cariótipo 45,X, ou seja, monossomia do cromossomo sexual X, foi encontrado em 40%-60% das pacientes com ST, mas também são encontrados mosaicos e cariótipos com alterações estruturais, principalmente isocromossomo.4 , 6 - 8 Estudo retrospectivo indicou que o aprimoramento diagnóstico permitiu melhorar a qualidade do resultado citogenético da ST, com modificação da proporção entre os tipos de cariótipos observados e destaque para a redução progressiva na identificação de pacientes 45,X e aumento na detecção de cariótipos com aberrações estruturais.6

No Brasil, a idade média de diagnóstico da ST é por volta dos 12 anos4 , 7 , 9 , 10 e 25,3% e 51,1% das pacientes foram diagnosticadas respectivamente na infância (1-11 anos) e adolescência (12-18 anos), por conta de baixa estatura.7 Nesse sentido, é importante avaliar meninas com baixa estatura, independentemente da presença de quadro dismórfico típico e atraso puberal, com solicitação do exame do cariótipo para confirmação ou exclusão da ST. Ainda, os autores chamam a atenção para que neonatologistas e pediatras permaneçam atentos quanto à possibilidade da existência de síndromes genéticas como a ST, tendo em vista que os principais sinais estão presentes desde o nascimento, mas não são valorizados nessa época.7 Desse modo, é necessário o aprimoramento da formação médica para reconhecer o espectro de manifestações clínicas dessa síndrome cromossômica. Além da dificuldade dos médicos no diagnóstico precoce dessa condição genética, outros fatores associados a atraso no diagnóstico da ST incluem déficit de crescimento menos acentuado, presença de sinais puberais espontâneos, determinantes socioeconômicos e ausência de dismorfias evidentes.4 , 10

O diagnóstico precoce da ST é imprescindível porque também permite a identificação de anomalias congênitas e adquiridas e possibilita detectar casos com sequências do cromossomo Y no cariótipo, o qual está associado ao gonadoblastoma, um tumor com alto potencial de transformação maligna que pode ser evitado com gonadectomia profilática,11 além de permitir tratamentos hormonais com hormônio de crescimento (GH) e oxandrolona12 e estrógeno/progestágeno12 , 13 para, respectivamente, elevar a estatura final e acentuar os caracteres sexuais secundários em idade cronológica adequada. Assim evitam-se danos adicionais à saúde das pacientes. Portanto, um diagnóstico precoce e preciso é importante para sucesso da abordagem terapêutica. Vale ressaltar que não há um cariótipo e nem fenótipo clássicos associados à ST e o diagnóstico nem sempre salta aos olhos, mas deve ser buscado ativamente, tanto do ponto de vista clínico quanto citogenético.6

Além disso, a ST é um distúrbio genético e os polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs: single nucleotide polymorphisms) podem estar envolvidos na sua etiologia. Os SNPs, definidos como uma variação que pode ocorrer em um a cada 1.000 pares de base, são comuns no genoma humano e estão envolvidos em diversas doenças humanas. Eles correspondem a alterações genéticas presentes em mais de 1% da população e podem se localizar em várias regiões do gene: promotora, codificadora e não codificadora. Os SNPs na região promotora e codificadora têm maior probabilidade de modificar o funcionamento do gene e, consequentemente, a proteína formada.14

Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo revisar os principais resultados dos estudos que investigaram polimorfismos genéticos em ST, bem como sua associação com alguns sinais clínicos e etiologia desse distúrbio cromossômico.

Método

Trata-se de um estudo do tipo revisão bibliográfica, com abordagem descritiva. Foi feita uma pesquisa no PubMed, em julho de 2014, sem limite de período, com os seguintes termos: Turner syndrome and genetic polymorphism. A PubMed foi a base de dados escolhida para essa revisão sistemática por ser mais abrangente e internacionalmente usada em pesquisas na área da saúde.

Os critérios de inclusão foram: artigos intimamente relacionados ao tema. A seleção foi baseada nos títulos e/ou resumos, na disponibilidade do artigo completo e na publicação nos idiomas inglês e/ou português. Foram excluídos aqueles que não cumpriram os critérios anteriormente estabelecidos.

Foram encontrados 116 artigos. Desses, 14 foram selecionados e 102 excluídos. Dos excluídos, em 21 deles o termo Turner constava na lista de autores. As referências bibliográficas dos artigos incluídos também foram consultadas para identificar estudos relevantes não detectados na busca eletrônica. Com base nos critérios de inclusão estabelecidos, foram selecionados mais três estudos, totalizando 17.

Resultados

Os principais resultados dos 17 estudos15 - 31 incluídos nesta revisão sistemática estão apresentados na tabela 1.

Tabela 1

Síntese dos principais resultados dos 17 estudos que avaliaram polimorfismos genéticos em síndrome de Turner

Gene/Referência	Tamanho amostral	Origem	Principais achados ou conclusão
GHR Binder et al.15	53 meninas com baixa estatura por ST	Alemanha	Meninas com ST tratadas com terapia rhGH e portadoras de um ou dois alelos d3 mostraram aumento na velocidade de crescimento, excederam a previsão de crescimento e exibiram um ganho de 1,5cm de altura.
	60 crianças nascidas pequenas para IG
	62 controles
GHR Binder et al.16	48 mulheres com ST	Alemanha	A homozigose para d3‐GHR foi associada a ganho de estatura e a média de peso e IMC foram menores no grupo d3/d3 em pacientes sob terapia com GH.
GHR Ko et al.17	175 pacientes com ST	Coreia	O genótipo d3‐GHR não foi associado a crescimento e peso (IMC) em pacientes com ST sob terapia GH.
	100 controles
GHR e VDR Alvarez‐Nava et al.18	28 crianças com GHD	Venezuela	Os polimorfismos, tanto individualmente ou combinados, não contribuíram para a resposta à terapia GH.
	25 pacientes com ST
	100 adultos saudáveis
GHR Bas et al.19	218 pacientes com GHD	Turquia	A resposta à terapia GH não depende dos genótipos d3‐GHR.
	43 pacientes com ST
	477 adultos controles
GHR e IGFBP3 Braz et al.20	112 pacientes com ST	Brasil	Pacientes portadoras de pelo menos um alelo GHR‐d3 ou ‐202 A IGFBP3 apresentaram velocidade de crescimento mais elevada e tornaram‐se adultas mais altas que aquelas homozigotas para GHR‐fl ou ‐202C IGFBP3, sendo esses últimos associados com resultados de crescimento menos favoráveis após tratamento com rhGH.
GHR, IGFBP3 e SOCS2 Braz et al.21	65 pacientes com ST	Brasil	O polimorfismo SOCS2 isolado (alelo C) teve influência na estatura adulta. As homozigoses SOCS2 – T, GHR‐fl e ‐202C IGFBP3 constituíram genótipos desfavoráveis para estatura adulta.
	47 pacientes com GHD
VDR Peralta‐López et al.22	65 mulheres com ST	Argentina	Os polimorfismos BsmI e FokI, genótipos bb e ff respectivamente, foram associados a DMO mais baixa, enquanto o sítio polimórfico ApaI não. A osteocalcina e β‐CrossLaps, marcadores de formação e reabsorção óssea, respectivamente, foram similares nas pacientes com ST, independentemente do genótipo.
	110 mulheres saudáveis
VDR Peralta‐López et al.23	55 pacientes com ST	Argentina	Pacientes portadoras do genótipo GG do polimorfismo Cdx2 exibiram níveis mais elevados de osteocalcina e β‐CrossLaps, ou seja, de marcadores de formação e reabsorção óssea, respectivamente.
	59 mulheres controles
ER‐α Sowinska‐Przepiera et al.24	32 pacientes com ST	Polônia	Os genótipos homozigotos recessivos (xx e pp) dos polimorfismos XbaI e PvuII foram considerados como bons marcadores de mineralização óssea em pacientes sob terapia com estroprogestágeno.
	82 mulheres controles saudáveis
VDR Bianco et al.25	101 mulheres com ST	Brasil	A análise individual dos quatro polimorfismos (ApaI, TaqI, FokI e BsmI) e por haplótipo não revelou qualquer associação com anormalidades na tireoide e ST.
	133 mulheres férteis saudáveis sem história de doença autoimune
PTPN22 Bianco et al.26	142 mulheres com ST	Brasil	As frequências genotípicas do polimorfismo C1858T foram estatisticamente diferentes em ST, o que sugere que esse SNP pode ser um fator genético importante que predispõe a risco para doença autoimune em pacientes brasileiras com ST.
	180 mulheres saudáveis e férteis sem história de doença autoimune
AT2R Struwe et al.27	97 pacientes com CoA	Alemanha	A transição A→G na posição 1675 no intron 1 do gene AT2R não está associada a patogênese da CoA e/ou ST.
	28 pacientes com ST
	10 pacientes com CoA e ST
	96 crianças saudáveis
MTHFR Santos et al.28	49 pacientes com ST	Brasil	Indivíduos com ST apresentaram um aumento na frequência do genótipo homozigoto C677T, o que indica ser um fator de risco para não disjunção cromossômica por diminuir a atividade da enzima MTHFR.
	200 indivíduos aparentemente saudáveis
MTHFR Oliveira et al.29	140 pacientes com ST	Brasil	Nas pacientes com ST, o genótipo 1298CC foi mais frequente e associado a risco elevado de aneuploidia.
	209 mulheres férteis, saudáveis e sem prole com aneuploidia cromossômica
MTHFR Oliveira et al.30	78 mulheres com ST	Brasil	O polimorfismo MTHFR A1298C (alelo C) e os dois haplótipos CC e TC dos SNPs MTHFR, C677T e A1298C também foram associados a ST.
	372 indivíduos saudáveis sem história pessoal ou familiar de doença cardiovascular e câncer
EFHC2 Zinn et al.31	97 pacientes brancas com ST	Estados Unidos	O polimorfismo rs7055196 não foi associado a medo.

ST, síndrome de Turner; rhGH, hormônio de crescimento recombinante humano; GH, hormônio de crescimento; IMC, índice de massa corpórea; GHD, deficiência de GH; DMO, densidade mineral óssea; CoA, coartação da aorta; SNPs, single nucleotide polymorphisms; IG, idade gestacional.

Discussão

A presente pesquisa é um artigo de revisão sobre estudos da contribuição dos polimorfismos nas manifestações da ST, na etiologia e na resposta ao tratamento. Os SNPs apresentados na tabela 1 se relacionam ao déficit de crescimento, que ocasiona baixa estatura, densidade mineral óssea baixa, autoimunidade e anomalias cardíacas, características essas presentes com frequências significativas nas pacientes com ST. Também foi verificado o papel dos polimorfismos na etiologia da ST, ou seja, na não disjunção cromossômica.

Baixa estatura

A ST tem como um dos principais sinais clínicos a baixa estatura, que esteve presente em 97% e 100% das pacientes com ST investigadas.7 , 8 Desse modo, a terapia com hormônio de crescimento (GH) é aplicada a essas pacientes para aumentar sua estatura adulta final. O GH exerce suas funções biológicas por ligação direta com o GHR (growth hormone receptor) ou indireta, via IGF-1 (insulin-like growth factor) em sinergia.32 Portanto, polimorfismos em GHR podem afetar a resposta à terapia GH em pacientes com ST. O gene GHR está localizado em 5p13.1-p12 e tem duas isoformas diferentes: a completa ou full-lenght (GHRfl) e aquela com deleção do exon 3 (GHRd3). Três genótipos possíveis podem ser observados: fl/fl, fl/d3 e d3/d3, esse último aquele com menor frequência. O polimorfismo GHRd3 foi avaliado em sete estudos quanto à sua influência na resposta à terapia com hormônio de crescimento recombinante humano (rhGH) em pacientes com ST. Quatro estudos investigaram esse SNP isoladamente15 , 17 , 19 e, em três, seu papel isolado e em combinação com polimorfismos nos genes VDR (vitamin D receptor), IGFBP3 (insulin-like growth factor binding protein) e SOCS2 (suppressor of cytokine sinaling) via interação gene-gene.18 , 20 , 21 Os resultados obtidos pelos grupos alemão15 , 16 e brasileiro20 , 21 relataram associação positiva dos SNPs investigados com crescimento e resposta à terapia rhGH. O gene VDR é importante para a estatura porque interfere na homeostase de cálcio e fosfato, com influência no crescimento esquelético.18 Além disso, polimorfismos herdados no gene VDR podem afetar a sinalização IGF e, por sua vez, a resposta a rhGH em pacientes com deficiência de GH e ST. Os polimorfismos -202 A/C IGFBP3 e SOCS-2 estão envolvidos na farmacogenética de rhGH e na regulação negativa da sinalização GHR, respectivamente.20 , 21 Em um desses estudos, os autores sugerem o uso desses marcadores genéticos para identificar, entre os pacientes tratados com rhGH, aqueles geneticamente predispostos a ter resultados menos favoráveis.21 A homozigose para o alelo d3-GHR foi relacionada com regulação de peso e com o índice de massa córporea (IMC) em ST por um estudo,16 mas não por outro.17 Em relação ao crescimento, polimorfismos no gene GHR contribuíram para a resposta à terapia isoladamente15ou em combinação.20 , 21 Um dos estudos20 comentou que os possíveis motivos para uma ausência de correlação em dois estudos prévios incluíam o número pequeno de pacientes avaliadas18 e o fato de poucos indivíduos serem portadores do alelo d3.17 Esse último estudo relatou que os genótipos do gene GHR não puderam ser divididos em três grupos em consequência da baixa frequência do alelo d3, o que poderia ter induzido a resultados negativos.17 Os três estudos que revelaram associação negativa do polimorfismo d3-GHR foram conduzidos na Coreia, Venezuela e Turquia.17 - 19 Um deles18 relatou que seu estudo foi limitado pelo tamanho da amostra. Entretanto, os achados foram produto de um estudo prospectivo,18 mas as pesquisas prévias eram retrospectivas.15 - 17 A necessidade de estudos prospectivos foi referida por duas pesquisas.17 , 20 Uma das formas de elevar a casuística é fazer estudos multicêntricos, como aqueles conduzidos por Ko et al.17 e Bas et al.,19ambos retrospectivos. No primeiro estudo, as 175 pacientes com ST foram provenientes de 20 hospitais da Coreia.17A pesquisa publicada em 2012 referiu incluir o maior número de pacientes entre os estudos feitos até o momento, mas avaliou apenas 43 pacientes com ST,19 número esse semelhante a estudos não multicêntricos.15 , 16 Por conta da dificuldade de se obterem amostras grandes e homogêneas de pacientes com ST e deficiência de GH, estudos multicêntricos e/ou metanálises são necessários para confirmar o papel desse polimorfismo na farmacogenética rhGH.21Vale ainda destacar que, em relação ao tratamento com GH em crianças com ST, dois estudos recentes que empregaram métodos farmacogenômicos foram publicados pelo mesmo grupo de pesquisadores, com vistas a instituir uma terapia individualizada.33 , 34

Associações positivas foram relatadas apenas para populações de mesma origem étnica.15 , 16 , 20 , 21Apesar dos resultados contraditórios em relação ao polimorfismo GHRd3, uma revisão recente apresentou as implicações na prática clínica desse SNP e concluiu que se constitui em fator preditivo de melhor resposta ao tratamento de reposição hormonal em pacientes com baixa estatura.32 Outros dois estudos do tipo metanálise,35 , 36 feitos por grupos independentes, também confirmaram a influência desse polimorfismo na resposta ao crescimento em crianças com baixa estatura tratadas com rhGH. No entanto, nessas duas metanálises foram incluídos no máximo três estudos do efeito da terapia rhGH e sua relação com o genótipo d3-GHR em ST, o que ressalta a necessidade de investigações adicionais.35 , 36

Densidade mineral óssea

Pacientes com ST exibem densidade mineral óssea (DMO) baixa, mas que pode ser mantida em níveis normais se as pacientes seguirem um estilo de vida saudável, com a prática regular de exercício físico, introdução precoce de uma dose adequada de estrógenos (terapia de reposição hormonal) e ingestão de cálcio e vitamina D.3 , 37 O gene VDR se liga à forma ativa da vitamina D para modular a transcrição gênica. A vitamina D, por sua vez, é um hormônio esteroide que regula o metabolismo ósseo, a resposta imune, a proliferação e a diferenciação celular.38A deficiência de vitamina D está associada a aumento no risco de fraturas, doenças autoimunes, diabete tipo 1 e 2, hipertensão e doença cardíaca,38 características clínicas presentes em pacientes com ST.3 Diante do exposto, o gene VDR foi investigado em quatro estudos, um deles associado a crescimento,18 dois com DMO22 , 23 e um com anomalias da tireoide.25 Os polimorfismos BsmI, FokI e Cdx2 foram associados positivamente à densidade óssea e a detecção precoce desses polimorfismos poderia ser útil para predizer osteopenia grave em pacientes com ST.22 , 23 Outra pesquisa mostrou associação positiva entre polimorfismos no gene ER-α (estrogen receptor-alpha) e DMO em pacientes com ST submetidas a tratamento com estroprogestágeno.24 As pacientes com ST exibem deficiência estrogênica como consequência da falência ovariana e o hipoestrogenismo desempenha um papel vital nos distúrbios de mineralização óssea. Assim, a terapia de reposição hormonal com estrógeno contribui para o desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários, aprimora o pico de massa óssea e previne a osteoporose.39

Autoimunidade

Pacientes com ST exibem um risco elevado para doenças autoimunes. As mais comuns são aquelas relacionadas à tireoide. Estudo descritivo mostrou que anomalias cardiovasculares (45%), otites (43%), disfunção da tireoide (33%) e hipertensão arterial (26,6%) foram as alterações clínicas mais frequentes nas 42 pacientes com ST investigadas.8 Polimorfismos nos genes VDR e PTPN22 (protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 22) foram investigados pelo mesmo grupo de pesquisadores para verificar sua associação com doenças autoimunes da tireoide em pacientes com ST.25 , 26 A variação alélica do gene PTPN22, C1858T, se relacionou com o risco de doenças autoimunes em pacientes brasileiras com ST.26 O estudo publicado em 2012 relatou que uma de suas principais limitações foi o número reduzido de pacientes com ST e disfunções da tireoide - apenas 22 -, o que reduziu o poder estatístico para detectar associações entre os polimorfismos do gene VDR e doenças autoimunes em ST.25 Entretanto, ambas as pesquisas sugerem estudos adicionais que envolvam um número maior de pacientes para avaliar se essa associação é ou não real.

Malformações cardiovasculares

As malformações cardiovasculares são as que mais contribuem para a morbidade e a mortalidade em meninas com ST, especialmente em consequência de risco de dissecção aórtica. Podem, portanto, alterar a expectativa de vida dessas pacientes.40 As mais frequentes são coartação da aorta (CoA), válvula aórtica bicúspide e coração esquerdo hipoplásico.3 A CoA e a válvula aórtica bicúspide estiveram presentes em 6,9% e 21%, respectivamente, das 233 pacientes francesas com ST avaliadas para achados cardiovasculares.41 Suas frequências foram de 19% cada em outro estudo.9 Um gene associado a doenças cardiovasculares é o AT2R (angiotensin type 2 receptor); no entanto, o polimorfismo A→G não parece envolvido na patogênese da CoA em indivíduos com e sem ST.27 Um estudo recente mostrou que 5,3% das meninas com CoA foram diagnosticadas com ST quando foi feito o cariótipo. Os autores concluem que todas as meninas com CoA devem fazer o cariótipo, com contagem mínima de 50 células, no momento do diagnóstico da cardiopatia.42

Estudos prévios têm demonstrado que: 1) o ácido fólico previne defeitos cardíacos congênitos; 2) níveis de homocisteína têm forte correlação com a gênese da doença cardiovascular e 3) a deficiência de hormônios sexuais femininos é um fator importante para aumento de homocisteína.30 , 43 No entanto, os polimorfismos C677T e A1298C do gene MTHFR (5,10-methylenetetrahydrofolate reductase) não foram relacionados com níveis de homocisteína em pacientes brasileiras com ST e esses não foram mais altos em pacientes com o haplótipo de risco.30 Ainda em relação ao risco de defeitos cardíacos congênitos, o rompimento da via do folato contribuiu para a incidência de defeito do septo atrioventricular em indivíduos com síndrome de Down.44 Seria interessante um estudo com esse enfoque em ST por conta da alta incidência de anomalias cardíacas nesse grupo de pacientes.

Não disjunção cromossômica

A ST é uma aneuploidia causada por não disjunção cromossômica, que ocorre quando os cromossomos homólogos ou as cromátides irmãs falham em se separar. A idade materna avançada é um fator de risco. Polimorfismos genéticos que alteram enzimas envolvidas no metabolismo do folato, como a enzima metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR), podem levar à hipometilação do DNA e aumentar o risco de não disjunção cromossômica e, consequentemente, de ST. O gene MTHFR está localizado em 1p36.3 e inclui dois polimorfismos: a substituição de citosina por timina no nucleotídeo 677 (C677T) e de adenina por citosina no nucleotídeo 1298 (A1298C), o que resulta em diminuição da atividade da enzima MTHFR e interfere no metabolismo do folato. Três estudos analisaram polimorfismos nesse gene em pacientes brasileiras com ST.28 - 30 Os resultados em relação à contribuição desses polimorfismos para a etiologia da ST são conflitantes, uma vez que o SNP C677T foi associado à ST em um estudo28 e nos outros o A1298C.29 , 30 Três estudos independentes do tipo metanálise45 - 47 associaram positivamente o MTHFR C677T e a síndrome de Down: um deles incluiu 28 estudos caso-controle45 e o outro 22 estudos para MTHFR C677T e 15 para o MTHFR A1298C.47

Os polimorfismos genéticos aqui apresentados parecem influenciar a gravidade de manifestações clínicas da ST, assim como a resposta ao tratamento. Nesse sentido, estudos futuros poderiam indicar seu uso na prática clínica como marcadores moleculares de diagnóstico e prognóstico. Outro achado interessante é que uma análise detalhada da tabela 1mostra que 41% (7/17) dos estudos sobre polimorfismos genéticos em ST foram conduzidos por pesquisadores brasileiros. No Brasil há uma grande miscigenação e os polimorfismos genéticos estão relacionados com a origem étnica. No entanto, apenas um dos estudos comentou brevemente que o país é uma nação heterogênea, composta de diversas populações.30 É consenso na literatura a necessidade de avaliação do mesmo polimorfismo em diferentes populações, pois uma associação genética, embora válida para uma população específica, pode não ser relevante para indivíduos de outra etnia. A estratificação dos grupos quanto à etnia não é tão simples, pois nem a cor da pele nem a região de origem podem adequadamente diferenciar uma população miscigenada.48

Outra questão importante, abordada em apenas poucos estudos,18 , 25 se refere à limitação dos estudos em relação ao tamanho amostral. A totalidade dos artigos inclusos nesta revisão referiu, no capítulo de Discussão, a necessidade de trabalhos futuros, mas não apresentou a descrição de possíveis fontes de erro e seu efeito sobre os dados. Em relação à casuística, pesquisas com polimorfismos genéticos em doenças humanas devem apresentar o poder estatístico definido como a probabilidade do estudo de detectar um efeito quando esse existe. Uma crítica aos 17 artigos científicos aqui apresentados é que apenas um deles estabeleceu o poder estatístico.25

Conclusão

Os polimorfismos genéticos parecem estar associados à ST, uma vez que a maioria dos estudos revelou associação positiva (11/17). Entretanto, por conta de poucos estudos publicados e dos achados contraditórios, provavelmente em virtude de diferenças na etnia das casuísticas analisadas, pesquisas em diferentes populações são necessárias com a finalidade de esclarecer o papel desses SNPs para os sinais clínicos e etiologia desse distúrbio cromossômico. Ainda, são necessários estudos multicêntricos com um número grande de pacientes com ST para que os resultados tenham poder estatístico, o que é importante em pesquisas com polimorfismos genéticos em doenças humanas.