Evolução dos sintomas não motores da doença de Parkinson em uma coorte de pacientes com doença de Gaucher tipo 1

Abstract

CONTEXTO: A doença de Gaucher (DG) é um erro inato do metabolismo causado pela atividade deficiente da enzima beta-glucocerebrosidase (GCase), que catalisa a conversão de glicoesfingolipídeos (GlcCer) em ceramida e glicose. Já foram descritas mais de 500 variantes no gene que codifica a GCase (GBA). Três formas clínicas de DG são convencionalmente classificadas com base no envolvimento neurológico, sendo o tipo 1 (DG1) considerado como a forma não neuropática. A doença de Parkinson (DP) é a segunda doença neurodegenerativa mais comum, sendo os achados principais dessa doença decorrentes da perda dos neurônios dopaminérgicos e a aparição de inclusões intraneuronais compostas de agregados anormais de proteínas, especialmente alfa-sinucleína (αSIN), denominadas corpos de Lewy (CL). Os sintomas motores clássicos da DP podem ser precedidos por sintomas não motores (SNM) que incluem: hiposmia, distúrbio comportamental do sono REM, constipação, comprometimento cognitivo e depressão. Estudos populacionais identificaram variantes no GBA como o principal fator de risco para a DP idiopática, estando os pacientes com DG incluídos neste grupo. O risco aumentado de DP também foi sugerido em outros distúrbios de armazenamento lisossômico (LSDs), haja visto que a agregação de αSIN também já foi relatada no cérebro de pacientes e modelos animais de diferentes LSDs, incluindo doença de Fabry, doença de Niemann-Pick, doença de Sandhoff, Doença Tay- de Sachs, entre outras. Faz parte do acompanhamento de pacientes com DG o uso de biomarcadores que não somente auxiliam no diagnóstico, prognóstico e acompanhamento desses pacientes, como também representam etapas da fisiopatologia da doença. Dentre esses biomarcadores, cita-se a lyso-Gb1, formada a partir da desacetilação da glicosilceramida. OBJETIVOS: Avaliar a evolução da prevalência e da gravidade dos SNM da DP em uma coorte de pacientes adultos sul-brasileiros com DG1, já avaliados em 2018. Também tivemos como objetivo avaliar a atividade de outras enzimas lisossômicas (α-manosidase, β-glucuronidase, β-hexosaminidase) e dos biomarcadores da DG quitotriosidase (ChT) e lyso-Gb1 no líquido cefalorraquidiano (LCR) e em plasma de pacientes com DG1, assim como relacioná-los com parâmetros clínicos e outros exames laboratoriais de seguimento. METODOLOGIA: Trata-se de um estudo transversal aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa local (referência número 200358). Para serem incluídos na analise dos SNM, os pacientes deveriam ter ≥ 18 anos, diagnóstico bioquímico e/ou genético de DG, manifestações clínicas compatíveis com o tipo 1 da doença e já terem realizado avaliação 7 prévia para os SNM em 2018. O recrutamento ocorreu no Centro de Referência para DG do Rio Grande do Sul do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A cognição foi avaliada pela avaliação cognitiva de Montreal (MoCa); sonolência diurna pela Escala de Epworth (ESS); depressão pelo Inventário de Beck; constipação pela Unified Multiple System Atrophy Rating Scale; transtorno de comportamento do sono REM através da triagem de pergunta única. A hiposmia foi avaliada com Sniffin Sticks (SST) e os sintomas motores foram avaliados com a parte III da Escala Unificada de Avaliação de Doença de Parkinson. A análise da atividade da beta-glucuronidase, da alfa-manosidase, das hexosaminidases e da ChT foi avaliada conforme previamente publicada na literatura, tendo sua atividade expressa em nmol/h/mL (plasma, CSF) e em nmol/h/mg de proteína (atividade específica para as outras amostras). Os níveis em CSF das enzimas lisossomais supramencionadas e da ChT foram comparados com um grupo controle (leucodistrofia metacromática, MLD). A punção lombar foi realizada após a aplicação do termo de consentimento livre e esclarecido. O procedimento foi realizado por um médico treinado em neurologia clínica e realizado antes da consulta médica de rotina do paciente. A lyso-Gb1 foi quantificada por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa e os resultados foram expressos em nmol/L. Para avaliação dos valores de lyso-Gb1, foram incluídos pacientes com diagnóstico bioquímico e molecular de DG, tanto com DG1 quanto com DG tipos 2 e 3 em acompanhamento no HCPA. RESULTADOS: Dezenove pacientes completaram o seguimento (idade média da amostra foi de 44 anos; variação 26-71 anos). O paciente com o maior número de NMS na linha de base (4 incluindo o menor escore SST) foi diagnosticado com DP quatro anos depois. Além de uma melhora na pontuação da ESS, não foi encontrada outra diferença estatisticamente significativa entre o número de NMS avaliados em 2018 e 2021, nem entre pacientes com uma variante L444P (n=5) e o restante da coorte. O LCR foi coletado em cinco pacientes (idade média da amostra foi de 40 anos; variação 30-53 anos). Foi encontrada diferença significativa entre a atividade média da hexosaminidase total (HEX) [média=112.4 nmol/h/mL, DP=57.3 em GD1 versus média=208.2 nmol/h/mL, DP=34.7 no grupo com MLD, p=0.03] e a da beta glucuronidase [média=4.6 nmol/h/mL, DP=34.7 em GD1 versus média=1.1 nmol/h/mL, SD=0.5 no grupo com MLD, p=0.03] no LCR entre os grupos. A ChT média (CSF) foi de 70 nmol/h/mL em pacientes com DG e 142 nmol/h/mL em pacientes com MLD (n=7). Trinta e dois pacientes tratados (vinte e nove GD1 e três) e três pacientes não tratados (um GD1, um GD3 e um paciente com tipo de DG não especificado) foram incluídos na avaliação da lyso-Gb1. Os níveis de lyso-Gb1 foram 8 significativamente menores em pacientes tratados em relação aos não tratados (p=0,002). Ao analisar apenas o grupo GD1 tratado, foi encontrada uma correlação significativa entre lyso-Gb1 e idade (p=0.001), quitotriosidase e níveis de IgG (p < 0,001 e p=0.03, respectivamente). CONCLUSÕES: O paciente com maior número de SNM em nossa coorte de 2018 foi o que desenvolveu DP, corroborando a importância deste acompanhamento longitudinal. Hipotetizamos que uma menor atividade de HEX do LCR de pacientes com DG1 possa também contribuir para o aumento do risco de DP encontrado nesses pacientes. Lyso-Gb1 confirmou-se como um biomarcador adequado para discriminar tanto os tipos de DG quanto o status de tratamento, sendo também associado a níveis de IgG em pacientes tratados com DG1.

BACKGROUND: Gaucher disease (GD) is an inborn error of the metabolism caused by a deficient activity of the enzyme beta-glucocerebrosidase (GCase) that catalyzes the conversion of glycosphingolipids (GlcCer) into ceramide and glucose. More than 500 variants have been described in the gene encoding the GCase (GBA). Three clinical forms of GD are conventionally classified based on the neurological involvement, with type 1 (GD1) being considered the non-neuropathic form. Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease with the main clinical findings resulting from the loss of dopaminergic neurons and the development of intraneuronal inclusions formed by of abnormal protein aggregates, especially alpha-synuclein (αSIN), called Lewy bodies (CL). The classic motor symptoms of PD may be preceded by non-motor symptoms (NMS) that include: hyposmia, REM sleep behavior disorder, constipation, cognitive impairment and depression. Population studies have identified GBA variants as the main risk factor for idiopathic PD, being GD patients included in this group. The increased risk of PD has also been suggested in other lysosomal storage disorders (LSDs) as αSIN aggregation has also been reported in the brains of both patients and animal models of different LSDs, including Fabry disease, Niemann-Pick disease, Sandhoff disease, Tay-Sachs disease, among others. The use of biomarkers that not only help in the diagnosis, prognosis and follow-up of these patients, but also represent stages of the pathophysiology of the disease, is part of the monitoring of patients with GD, among these biomarkers there is lyso-Gb1, formed from the deacetylation of glucosylceramide. OBJECTIVES: To evaluate the evolution of the prevalence and severity of PD NMS in a cohort of South Brazilian adult patients with GD1, already evaluated in 2018. We also aimed to evaluate the activity of other lysosomal enzymes (α-mannosidase, β-glucuronidase, β-hexosaminidase) and the GD biomarker chitotriosidase (ChT) and lyso-Gb1 in both cerebrospinal fluid (CSF) and plasma of patients with GD1 and correlate them with clinical parameters and other laboratory tests that are part of the GD follow-up. METHODOLOGY: This is a cross-sectional study approved by the local Research Ethics Committee (reference number 200358). To be included in the NMS analysis, patients should be ≥ 18 years old, have a biochemical and/or genetic diagnosis of GD and clinical manifestations compatible with type 1 of the disease, and have already undergone a previous assessment for NMS in 2018 . Recruitment took place at the Reference Center for GD in Rio Grande do Sul, Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Cognition 10 was assessed by the Montreal Cognitive Assessment (MoCa), daytime sleepiness by the Epworth Scale (ESS), depression by the Beck Inventory, constipation by the Unified Multiple System Atrophy Rating Scale, and REM sleep behavior disorder by single-question screening. . Hyposmia was assessed with Sniffin' Sticks (SST) and motor symptoms were assessed with part III of the Unified Parkinson's Disease Rating Scale. The analysis of beta-glucuronidase, alpha-mannosidase, hexosaminidase, and ChT activity was evaluated as previously published in the literature, with their activity expressed in nmol/h/mL (plasma, CSF) and in nmol/h/mg of protein (specific activity for the other samples). CSF levels of the aforementioned lysosomal enzymes and ChT were compared with a control group (metachromatic leukodystrophy, MLD). Lumbar puncture was performed after application of the free and informed consent form. The procedure was performed by a physician trained in clinical neurology and performed prior to the patient's routine medical appointment. Lyso-Gb1 was quantified by liquid chromatography coupled to mass spectrometry and the results were expressed in nmol/L. To evaluate the lyso-Gb1 values, patients with a biochemical and molecular diagnosis of GD, both with GD1 and GD types 2 and 3, under follow-up at the HCPA, were also included. RESULTS: Nineteen patients completed the follow-up (mean age of the sample was 44 years; range: 26-71 years). The patient with the highest number of SMN at baseline (4 including the lowest SST score) was diagnosed with PD four years later. Aside from an improvement in the ESS score, no other statistically significant difference was found between the number of NMS assessed in 2018 and 2021, nor between patients with a L444P variant (n=5) and the rest of the cohort. CSF was collected in five patients (mean age of the sample was 40 years, range 30-53 years). A significant difference was found between the mean total hexosaminidase (HEX) activity (mean=112.4 nmol/h/mL, SD=57.3 in GD1 versus mean=208.2 nmol/h/mL, SD=34.7 in the MLD group, p=0.03 ) and beta glucuronidase (mean=4.6 nmol/h/mL, SD=34.7 in GD1 versus mean=1.1 nmol/h/mL, SD=0.5 in the MLD group, p=0.03) in CSF between groups. Mean ChT (CSF) was 70 nmol/h/mL in patients with GD and 142 nmol/h/mL in patients with MLD (n=7). Thirty-two treated patients (twenty-nine GD1 and three) and three untreated patients (one GD1, one GD3 and one patient with unspecified GD type) were included in the lyso-Gb1 assessment. Lyso-Gb1 levels were significantly lower in treated versus untreated patients (p=0.002). When analyzing only the treated GD1 group, a significant correlation was found between lyso-Gb1 and age (p=0.001), chitotriosidase and IgG levels (p < 0.001 and p=0.03, respectively). CONCLUSIONS: The patient with the 11 highest number of NMS in our 2018 cohort was the one who developed PD, corroborating the importance of this longitudinal follow-up. We hypothesized that lower CSF HEX activity from patients with GD1 may also contribute to the increased risk of PD found in these patients. Lyso-Gb1 was confirmed as a suitable biomarker to discriminate both GD types and treatment status, and was also associated with IgG levels in GD1-treated patients.