Molecular analysis of the CYP21A2 gene in dried blood spot samples

Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is an autosomal recessive disorder due to a deficiency of enzymes involved in cortisol biosynthesis. In more than 90% of cases, CAH is secondary to deleterious mutations in the CYP21A2 gene leading to 21-hydroxilase deficiency (21OHD). The CYP21A2 gene is located on the short arm of chromosome 6 (6p21·3) and encodes the cytochrome P450C21 enzyme. Neonatal screening programs detect the classic forms of CAH-21OHD quantifying 17OH-progesterone in dried blood spots (DBS). This test is very sensitive, but it has a low specificity, requiring a second sample to confirm the result. In these cases, a second-tier test in the same sample may be useful. Our aim was to evaluate a DNA extraction method from DBS and assess the performance of such DNA in the molecular analysis of the CYP21A2 gene mutations. Twelve individuals, who presumably had CAH based on the initial neonatal screening results, were analyzed using DNA extracted from freshly collected blood on EDTA and DBS. The CYP21A2 gene was analyzed by automated sequencing of all exons and intron boundaries and MLPA analysis in DBS. Molecular analysis results from both extraction methods were compared. In this study, we show that DNA extracted from neonatal screening DBS is a useful tool to define CYP21A2 gene mutations in 21-OHD diagnostic confirmation for the newborn screening program and that its results are comparable to traditional genotyping.

La hiperplasia suprarrenal congénita (HSC) es un desorden autosómico recesivo producido por la deficiencia de alguna de las enzimas involucradas en la biosíntesis de cortisol. Más del 90% se debe a mutaciones en el gen CYP21A2 que genera deficiencia de 21 hidroxilasa (21OHD). Este gen se encuentra en el brazo corto del cromosoma 6 (6p21·3) y codifica para la enzima citocromo P450C21. Los programas de pesquisa neonatal detectan la forma clásica de la HSC-21OHD cuantificando 17OH-progesterona en gota de sangre en papel de filtro (GSPF). Este test es muy sensible, pero tiene baja especificidad , por lo que se utiliza una segunda muestra para confirmar el resultado. En estos casos, una segunda determinación en la misma muestra podría ser de utilidad. Nuestro objetivo fue evaluar el método de extracción de ADN y posterior análisis molecular del gen CYP21A2 en muestras de GSPF. Analizamos doce individuos presumiblemente afectados por HSC en la pesquisa neonatal usando ADN extraído de sangre fresca recolectada sobre EDTA y de GSPF. Realizamos el análisis del gen CYP21A2 mediante secuenciación automática de todos los exones y regiones intrónicas flanqueantes y MLPA en GSPF, y comparamos los resultados con ambos métodos de extracción. En este estudio demostramos que el ADN extraído de GSPF es una herramienta muy útil para analizar las mutaciones del gen CYP21A2 en la confirmación diagnóstica de 21-OHD para los programas de pesquisa neonatal y que los resultados son comparables con la genotipificación tradicional.

Molecular analysis of the CYP21A2 gene in dried blood spot samples.

Congenital adrenal hyperplasia (CAH) is an autosomal recessive disorder due to a deficiency of enzymes involved in cortisol biosynthesis. In more than 90% of cases, CAH is secondary to deleterious mutations in the CYP21A2 gene leading to 21-hydroxilase deficiency (21OHD). The CYP21A2 gene is located on the short arm of chromosome 6 (6p21·3) and encodes the cytochrome P450C21 enzyme. Neonatal screening programs detect the classic forms of CAH-21OHD quantifying 17OH-progesterone in dried blood spots (DBS). This test is very sensitive, but it has a low specificity, requiring a second sample to confirm the result. In these cases, a second-tier test in the same sample may be useful. Our aim was to evaluate a DNA extraction method from DBS and assess the performance of such DNA in the molecular analysis of the CYP21A2 gene mutations. Twelve individuals, who presumably had CAH based on the initial neonatal screening results, were analyzed using DNA extracted from freshly collected blood on EDTA and DBS. The CYP21A2 gene was analyzed by automated sequencing of all exons and intron boundaries and MLPA analysis in DBS. Molecular analysis results from both extraction methods were compared. In this study, we show that DNA extracted from neonatal screening DBS is a useful tool to define CYP21A2 gene mutations in 21-OHD diagnostic confirmation for the newborn screening program and that its results are comparable to traditional genotyping.

La hiperplasia suprarrenal congénita (HSC) es un desorden autosómico recesivo producido por la deficiencia de alguna de las enzimas involucradas en la biosíntesis de cortisol. Más del 90% se debe a mutaciones en el gen CYP21A2 que genera deficiencia de 21 hidroxilasa (21OHD). Este gen se encuentra en el brazo corto del cromosoma 6 (6p21·3) y codifica para la enzima citocromo P450C21. Los programas de pesquisa neonatal detectan la forma clásica de la HSC-21OHD cuantificando 17OH-progesterona en gota de sangre en papel de filtro (GSPF). Este test es muy sensible, pero tiene baja especificidad , por lo que se utiliza una segunda muestra para confirmar el resultado. En estos casos, una segunda determinación en la misma muestra podría ser de utilidad. Nuestro objetivo fue evaluar el método de extracción de ADN y posterior análisis molecular del gen CYP21A2 en muestras de GSPF. Analizamos doce individuos presumiblemente afectados por HSC en la pesquisa neonatal usando ADN extraído de sangre fresca recolectada sobre EDTA y de GSPF. Realizamos el análisis del gen CYP21A2 mediante secuenciación automática de todos los exones y regiones intrónicas flanqueantes y MLPA en GSPF, y comparamos los resultados con ambos métodos de extracción. En este estudio demostramos que el ADN extraído de GSPF es una herramienta muy útil para analizar las mutaciones del gen CYP21A2 en la confirmación diagnóstica de 21-OHD para los programas de pesquisa neonatal y que los resultados son comparables con la genotipificación tradicional.

The Low-Dose ACTH Test: Usefulness of Combined Analysis of Serum and Salivary Maximum Cortisol Response in Pediatrics.

CONTEXT: The low-dose (1 µg) ACTH test (LDT) is widely used to assess central adrenal insufficiency (CAI); however, the serum cortisol cutoff value is controversial. Salivary cortisol (SC) may be a more accurate measurement for CAI. OBJECTIVE: To assess a new maximum cutoff value of serum cortisol after LDT in pediatric patients, taking into account serum and SC measurements. DESIGN AND SETTING: Prospective study in a pediatric tertiary referral center. WORKING HYPOTHESIS: The combined analysis of serum and SC response to LDT might improve LDT for CAI diagnosis. PARTICIPANT AND OUTCOME MEASUREMENT: A total of 145 pediatric patients underwent LDT. Serum and SC levels were measured. A central adrenal sufficient (CAS) response was established according to the reference serum cortisol cutoff value of ≥497 nmol/L. RESULTS: The LDT study showed central adrenal sufficiency in 72 patients and CAI in 73 patients. Considering the lower quartile of maximum SC value (21 nmol/L) in the CAS group, an intermediate CAI (InCAI) group and a real CAI (RCAI) group were defined. Regarding the median maximum value of serum cortisol levels in the InCAI group, a new serum cortisol cutoff value of 450 nmol/L was established. Furthermore, 91% of the patients in the RCAI group were below this cutoff value. CONCLUSION: The combined evaluation of maximum serum and SC levels to LDT might be useful to define an InCAI group and to avoid unnecessary hormone replacement therapy. However, rigorous patient follow-up is required.

Deficiencia de la actividad de biotinidasa en la población de recién nacidos del Hospital Materno Infantil Ramón Sardá / Deficiency biotinidase activity in the newborn population of Maternity Hospital Ramón Sardá

La deficiencia de biotinidasa es una enfermedad autosómica recesiva del metabolismo provocado por la ausencia o deficiencia de esta enzima. Clínicamente se caracteriza por síntomas neurológicos: convulsiones, ataxia, pérdida de la audición, atrofia óptica retardo del desarrollo, alopecia, problemas dermatológicos y alteraciones metabólicas (acidemia orgánica cuya descompensación puede llevar al coma o a la muerte). La importancia de tener un método cuantitativo en suero o plasma es importante para confirmar esta patología. Objetivo: Obtener valores de referencia de actividad de biotinidasa en la población de recién nacidos (RN) en una maternidad pública aplicando un método colorimétrico para la cuantificación de la enzima en suero. Material y métodos: Se obtuvieron muestras de pesquisa neonatal y sueros de una población de 238 RN. La actividad de la biotinidasa fue determinada utilizando un método colorimétrico (a partir de una modificación del kit Umtest Biotinidasa de Tecnosuma). Los valores de referencia obtenidos en nuestra población fueron compatibles con los hallados en la bibliografía. La población patológica testigo presentó valores concordantes con su clasificación diagnóstica.

Biotinidase’s Deficiency is an autosomal recessive disorder of metabolism caused by the absence or deficiency of the enzyme. The clinical setting characterizes for neurological (convulsions, ataxia, auditive loss, optic atrophy, development delay), alopecia, skin rash and metabolic alterations (organic acidemia whose decompensation can produce coma or death). The availability of a quantitative technique in blood serum is vital to confirm this pathology. Objective: To obtain reference values for a population of newborns at Public Maternity applying a colorimetric quantitative method in serum blood. Material and methods: Dried blood samples and sera were obtained from a population of 238 newborns. The activity of Biotinidase was measured by using a colorimetric method (from a modification of the Umtest Bionitidase kit of Tecnosuma). We obtained reference values in the analysed population, which are compatible with the bibliographic values used until now. The control pathological population had results according to its diagnostic classification.