МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА

больных происходит накопление избыточного количества частично

деградированных гликозаминогликанов. Гликозаминогликаны это

углеводные структуры, ковалентно связанные с протеогликанами – основными после коллагенов белковыми компонентами соединительной ткани, на долю которых приходится до 30% ее сухой массы.

Гурлера/Шейе. Все три заболевания обусловлены мутациями в гене альфа-L-

идуронидазы (IDUA), гидролизующей терминальные остатки альфа-L-

идуроновой кислоты дерматан- и гепаран-сульфата. Синдром Гурлера является наиболее тяжелой формой мукополисахаридоза I. Типичны гротескные черты лица, помутнение роговицы, умственная отсталость,

грыжи, множественный дизостоз, тугоподвижность суставов и гепатоспленомегалия. Характерные клинические проявления дебютируют уже в первые месяцы жизни пациента.

Синдром Шейе характеризуется тугоподвижностью суставов,

помутнением роговицы, наиболее выраженным в периферических отделах,

аномалией развития аортального клапана и практически сохранным интеллектом. Клинические проявления синдрома Шейе настолько умеренны,

что, порой, диагноз выставляется достаточно поздно, в большинстве случаев между 10 и 20 годами. Типичный фенотип формируется, обычно, после 5-

летнего возраста. Прогноз для жизни благоприятный.

Клинические особенности синдрома Гурлера-Шейе включают нанизм,

помутнение роговицы, тугоподвижность суставов, пупочную грыжу,

множественный скелетный дизостоз, гепатоспленомегалию и умеренную олигофрению. Полные фенотипические проявления формируются от 3 до 8

лет. Прогноз для жизни удовлетворительный, больные доживают до взрослого возраста.

Спектр мутаций в гене альфа-L-идуронидазы у больных ссиндромами Гурлера и Шейе существенно различается. В первом случае чаще всего идентифицируют нонсенс-мутации, две из которых - W402X и Q70X,

являются мажорными. Частота первой среди больных превышает 30%,

частота второй мутации достигает 15%. Вместе эти две мутации составляют около половины всех известных мутантных аллелей гена IDUA. Кроме того,

при этом заболевании зарегистрированы другие нонсенс-мутации и делеции со сдвигом рамки считывания. В гомозиготном состоянии эти мутации встречаются у пациентов с самыми тяжелыми клиническими формами заболевания и, как правило, они приводят к полному отсутствию активности альфа-L-идуронидазы. Тяжелые мутации, сопровождающиеся преждевременной терминацией трансляции, в компаунде с мутациями других типов могут присутствовать у пациентов с самыми различными формами мукополисахаридоза I. Первой специфической мутацией,

идентифицированной у пациента с типичной клиникой синдрома Шейе,

является G-T-замена в интроне 5 гена IDUA, создающая дополнительный сайт сплайсинга, в результате чего происходит инсерция дополнительных пяти нуклеотидов в специфическую мРНК. Подобное нарушение совместимо с образованием небольшого числа функционально активных мРНК, при этом полного блока синтеза альфа-L-идуронидазы не происходит. Поэтому даже в компаунде с мутациями нонсенс-типа этот дефект сплайсинга реализуется в виде синдрома Шейе. Кроме этого мутантного аллеля у пациентов с синдромом Шейе идентифицировано несколько миссенс-мутаций в гене

IDUA. Таким образом, синдромы Гурлера и Шейе представляют собой классический пример фенотипического разнообразия, обусловленного существованием аллельных серий.

2.6.3.5. Адреногенитальный синдром

Примером наследственного нарушения обмена стероидных и глюкокортикоидных гормонов является адреногенитальный синдром или врожденная гиперлазия надпочечников. Заболевание впервые описано в 1886

году J. Phillips. Частота адреногенитального синдрома по данным разных авторов составляет 1 на 5000 – 15000 новорожденных, частота гетерозиготного носительства 1 на 20-50 человек. Только в середине прошлого века были раскрыты патогенез и характер гормональных нарушений при этом заболевании. При адреногенитальном синдроме наблюдается гиперплазия коры надпочечников, что ведет к патологической концентрации кортизола в ответ на стимуляцию адренокортикотропного гормона. Это связано с уменьшением или отсутствием ферментативной активности на некоторых стадиях синтеза стероидов. За дефицитом каждого из ферментов следует специфическая для данного нарушения клиническая картина заболевания. В настоящее время описано 5 клинических вариантов адреногенитального синдрома – рис. 38.

Рисунок 38. Метаболизм стероидов и генетические варианты адреногенитального синдрома

Около 90% всех случаев заболевания относится к дефициту ключевого фермента биосинтеза гормонов коры надпочечников – 21-гидроксилазы,

обусловленному мутациями в гене CYP21A2 (так называемый синдром дефицита 21-гидроксилазы – СД21-Г). В редких случаях у больных идентифицированы мутации в генах, кодирующих другие ферменты биосинтеза глюкокортикоидов и минералокортикоидов. При этом варианте наблюдается уменьшение уровня кортизола в плазме крови, вызванное нарушением превращения 17-гидрооксипролина в 11-дезоксикортизол (11-

ДОК). Это в свою очередь вызывает избыточную секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) и далее повышение продукции предшественников кортизола, андрогенов и половых стероидов.

Подобные дефекты гормонального метаболизма приводят, прежде всего, к нарушениям развития в области половой сферы. Заболевание характеризуется значительной клинической гетерогенностью. Классические варианты делятся на тяжелую сольтеряющую и более легкую простую

вирильную формы. В первом случае у больных наблюдаются выраженные нарушения солевого обмена в виде гипонатриемии и гиперкалиемии,

которые у новорожденных или в раннем неонатальном периоде могут приводить к летальным сольтеряющим кризам. Нарушения солевого метаболизма сопровождаются различными пороками развития наружных половых органов, выраженность которых зависит от степени остаточной активности дефектного фермента. При простой форме заболевания, которая клинически проявляется в виде изолированной вирилизации наружных половых органов, не наблюдается грубых нарушений гормонального метаболизма, так как происходит компенсация частичной недостаточности

21-гидроксилазы. Неклассические или взрослые варианты включают различные нарушения полового созревания в подростковом или пубертатном возрасте в виде гирсутизма, акне, аменореи, бесплодия. В некоторых случаях подобные патологические состояния у больных женщин развиваются после рождения ребенка. Выделяют также позднюю неклассическую и латентную бессимптомную формы заболевания.

Первая форма составляет 1/3 всех случаев заболевания. У девочек с рождения наблюдаются признаки маскулинизации вплоть до трудности определения пола ребенка, что диктует немедленное исследование кариотипа или хотя бы полового хроматина. У мальчиков вирильная форма диагностируется с 5 лет и старше при появлении признаков преждевременного полового развития. Опережение физического и полового развития может быть причиной неадекватного поведения, психических нарушений, преимущественно эмоционально-волевой сферы. У взрослых больных наблюдается олигоспермия (пониженный объем эякулята) и

бесплодие. У девочек – гиперпигментация в области гениталий и грудных желез.

При сольтеряющей форме кроме вышеуказанных симптомов уже в периоде новорожденности ребенка наблюдаются срыгивания, упорная рвота,

потеря веса, признаки эксикоза; характерно развитие коллаптоидных кризов

с цианозом и бледностью, потливостью, потеря сознания, иногда судороги.

Характерна внезапность возникновения кризов, длительность которых может варьировать от нескольких минут до получаса. Необходимо отметить, что данные кризы, протекающие с недостаточностью кровообращения, могут

приводить к гибели больного. В крови отмечается гиперкалиемия,

метаболический ацидоз, может быть гипогликемия.

При третьей поздней неклинической форме у новорожденных девочек

отсутствуют признаки вирилизации. Первые проявления патологии манифестируют в подростковом возрасте. Для девочек характерно ранние менархе (возраст наступления первой менструации), до развития молочных желез, гирсутизм, маскулинное телосложение. Для мальчиков - ускорение костного возраста с ранним закрытием ростовых зон, преждевременное оволосение лобковой области. Клинические проявления четвертой латентной

формы заболевания отсутствуют, хотя, как и при других формах, в

сыворотке крови наблюдается умеренное повышение предшественников кортизола, включая 17-гидрооксипролин.

Ген CYP21A2 расположен в коротком плече хромосомы 6 (6p21.3) в

области локализации HLA-генов класса III. Эта область отличается высокими рекомбиногенной и мутагенной активностями. В частности, в

непосредственной близости от гена CYP21A2 расположен псевдоген

CYP21A1P, неактивный вследствие наличия целой серии мутаций. Спектр мутаций в гене CYP21A2 у больных адрено-генитальным синдромом хорошо изучен. Широкое распространение в разных популяциях имеют крупные делеции, включающие весь ген CYP21A2, мутации, гомологичные тем,

которые присутствуют в псевдогене CYP21A1P и «химерные» конструкции,

состоящие из фрагментов гена CYP21A2 и псевдогена CYP21A1P. При различных классических вариантах адреногенитального синдрома – сольтеряющей и простой – выявляются разные мажорные мутации. В первом случае самой частой является делеция всего гена (delA2), присутствующая почти у половины отечественных больных, в то время как во втором случае

на первое место выступает сплайсинговая мутация (28%). Среди пациентов с подозрением на неклассический вариант врожденной гиперплазии коры надпочечников мутации идентифицируются примерно в 10% хромосом больных. Интересно отметить, что у больных адреногенитальным синдромом идентифицированы два типа химерных конструкций между геном CYP21A2

и псевдогеном CYP21A1P, причем одна из них является полиморфной, так как ее частота в отечественной популяции достигает 6%. Но еще выше – около 15% – эта частота оказывается среди больных с неклассической формой врожденной гиперплазии коры надпочечников, подтвержденной биохимическим тестированием. При этом общая частота двух «химерных» конструкций в хромосомах этой группы больных составляет 25%.

Еще более высокая частота полиморфной «химерной» конструкции обнаруживается в хромосомах женщин с идиопатической андрогенизацией –

28,5%, а суммарная частота обеих «химерных» конструкций в хромосомах этих больных составляет 38%, что, безусловно, указывает на ассоциацию этого состояния с присутствием гетерозиготных «химерных» конструкций

между геном CYP21А2 и псевдогеном CYP21A1P.

Во многих медико-генетических центрах страны проводится скрининг среди новорожденных для раннего выявления больных адреногенитальным

терапия.

2.6.3.6. Гепатолентикулярная дегенерация

Гепатолентикулярная дегенерация (гепатоцеребральная дистрофия,

болезнь Вильсона-Коновалова) относится к классу аутосомно-рецессивных болезней обмена металлов. Впервые болезнь была описана в 1912 году английским невропатологом С. А. К. Вильсоном. Распространенность заболевания по данным разных авторов составляет от 0,6 до 3 больных на

100000 населения, частота гетерозиготного носительства равна 1:200.

Болезнь обусловлена наследственным дефектом одной из медь-

транспортирующих АТФаз P-типа – Atp7b. Таким образом, в основе патогенеза гепатолентикулярной дегенерации лежит нарушение транспорта и метаболизма меди, которая не утилизируется тканями организма, а

накапливается в токсических концентрациях, главным образом, в печени,

головном мозге, почках. Специфическая окислительная способность меди используется при нормальном функционировании около 30 различных белков, включая электрон-транспортирующие ферменты. Вследствие нарушения гомеостаза меди эта же окислительная способность может индуцировать продукцию высоко активных свободных радикалов,

представляющих большую угрозу для клеток.

Наиболее медетропными органами являются печень и подкорковые экстрапирамидные структуры головного мозга. Поэтому ведущими клиническими проявлениями гепатолентикулярной дегенерации являются нарушения функциональной способности печени (вильсоновский хронический гепатит) и экстрапирамидная подкорковая недостаточность, что выражается в варьирующих по степени тяжести гиперкинезах и мышечной экстрапирамидной ригидности. Характер соматических и неврологических клинических проявлений и последовательность их развития обусловливают форму гепатолентикулярной дегенерации, тяжесть и прогноз течения болезни. По стадиям гепатолентикулярную дегенерацию можно разделить на преклиническую и клиническую: печеночную и/или преневрологическую и неврологическую. При гепатолентикулярной дегенерации первично в различной степени поражается функция печени. Н. В. Коновалов (1960)

выделил 5 форм заболевания: абдоминальную (печеночную), ригидно-

аритмогиперкинетическую (раннюю), дрожательно-ригидную,

дрожательную и экстрапирамидно-корковую. При последних 4-х формах вильсоновский гепатит может протекать латентно, то есть без видимых клинических признаков поражения печени. Манифестация висцеральных проявлений гепатолентикулярной дегенерации наблюдается у больных в

возрасте 12 +/- 8 лет и неврологических – в возрасте 23 +/- 6 лет.

Характерным только для гепатолентикулярной дегенерации является

сочетание наличия медных роговичных колец Кайзера-Флейшера с резким снижением уровня в сыворотке крови церулоплазмина (ЦП) – основного медьсодержащего альфа2-гликопротеина, синтезируемого, главным образом,

в печени. У позвоночных от 90% до 95% плазменной меди связано именно с этим белком. Кроме медь-транспортирующих функций церулоплазмин обладает оксидазной активностью по отношению к железу и ароматическим аминам, а также супероксиддизмутазной активностью.

По нашему опыту кольца Кайзера-Флейшера формируются у больных, в

среднем, к 18-20 годам. У детей в периоде преклинической стадии вокруг

вкрапления. Уровень ЦП в крови в норме равен 300-400 мг/л, что устанавливается примерно к 2-х летнему возрасту. До этого времени уровень ЦП низкий, и это необходимо учитывать при диагностике гепатолентикулярной дегенерации у детей. В детском возрасте диагноз гепатолентикулярной дегенерации можно ставить по высокому содержанию меди в образце печени, полученном методом биопсии. В любом возрасте возможна молекулярно-генетическая диагностика гепатолентикулярной дегенерации. Идентификация мутаций в семье больного позволяет проводить пренатальную диагностику гепатолентикулярной дегенерации

среди больных юношеского возраста с диагнозом хронический гепатит при отрицательных вирусологических тестах, у больных до 35-40 лет с

Ген ATP7B, мутантный при гепатолентикулярной дегенерации, был независимо открыт в 1993 г. сразу в нескольких лабораториях США.

Предполагается, что основные функции продукта гена ATP7B (Atp7b)

ассоциированы с инкорпорацией меди в апо-церулоплазмин и выведением ее избытка в желчные пути. Различные мутации в гене ATP7B могут в разной степени затрагивать каждую из этих функций, и это в определенной степени объясняет наблюдаемый клинический полиморфизм заболевания. Однако и другие неизвестные пока факторы могут влиять на характер течения гепатолентикулярной дегенерации, так как описаны семьи, в которых больные, имеющие одинаковые мутации, отличались как по дебюту заболевания, так и по его клиническим проявлениям. В настоящее время идентифицировано более 200 мутаций в гене АТР7В, причем различные этнические группы и популяции существенно различаются по спектру этих мутаций. Чаще всего встречаются миссенс-мутации, среди которых мутация

His1069Gln – замещение гистидина на глютамин в 1069 положении белка – является наиболее распространенной. Частота этой мутации в центральной Европе составляет 30-40%, в то время как в странах Восточной Европы она достигает 40-60%. Более чем у 60% больных славянского происхождения эта мутация присутствует либо в гомозиготном, либо в гетерозиготном состоянии. Таким образом, высокая диагностическая значимость мутации

His1069Gln для отечественных больных гепатолентикулярной дегенерацией совершенно очевидна.

Лечение больных комплексное и состоит их двух компонентов. Первый

– применение препаратов, способствующих нормальному обмену меди;

второй – проведение мероприятий по стабилизации функциональной способности печени, симптоматическая терапия поражения головного мозга.

Первая задача выполняется с помощью пеницилламина и его аналогов

(купренил, металкаптаза и др.), обладающих хелатным (связывающим)

действием по отношению к солям меди. Препарат снижает уровень пиридоксина, вызывая дефицит этого витамина. Побочным действием этого

дефицита может быть появление экстрапирамидной симптоматики. Поэтому при назначении пеницилламина непременно рекомендуется назначение пиридоксина. У отдельных больных пеницилламин вызывает лейкопению и тробцитопению, кровоизлияние в легкие и почки, аллергодерматит.

Протектором поступления солей меди через кишечник с пищей являются соли цинка, которые применяются у больных гепатолентикулярной дегенерацией, как с профилактической, так и с лечебной целью (порошок сульфата цинка по 150 мг по 2-3 раза в день, обязательно запивать молоком).

Мы убеждены, что больные гепатолентикулярной дегенерацией должны наблюдаться невропатологом совместно с гепатологом, так как второй компонент заключается в применении всего арсенала средств, направленных на осуществление оптимальной функциональной способности печени. При выполнении адекватной терапии в 85% случаев можно достигнуть положительных результатов. Больные из состояния соответствующего I-II

групп инвалидности переводятся на III группу. При лечении больных в преклинической стадии можно предотвратить манифестацию гепатолентикулярной дегенерации.

На рис. представлена родословная семьи с гепатолентикулярной дегенерацией.

Мутации в гене АТР7A, кодирующем другую родственную медь-

транспортирующую АТФазу P-типа – Atp7a, являются причиной развития редкого Х-сцепленного рецессивного заболевания, также обусловленного нарушением транспорта меди – болезни Менкеса. Клинические особенности болезни Менкеса определяются дефицитом меди, возникающим вследствие ее аномального транспорта из клеток тонкого кишечника в клетки,

вовлеченные в синтез медь-зависимых белков. Первые симптомы заболевания появляются уже в периоде новорожденности в виде нарушения терморегуляции – гипотермии, транзиторной желтухи, плохой прибавки массы тела. В последующем быстро появляются приступы судорог,

устойчивых к антиконвульсантной терапии. Изменения со стороны