Методики
« Вернуться к списку публикаций 16.09.2009Выход новой Научно-практической статьи ООО "УНК"....
Медицинский директор ООО "УНК"
По мере углубления наших представлений о природе наследственных заболеваний, расширяются возможности практического здравоохранения. Обоснована программа обязательного обследования всех членов популяции с повышенным риском для выявления дефекта в случае, если возможно лечение или профилактические меры. Рекомендовано проводить скрининг носительства определенных генетических дефектов, который позволит осуществлять генетическое консультирование или внутриутробную диагностику до рождения больного ребенка. Эти программы отличаются от обычного ретроспективного генетического консультирования, где пациенты или семьи обращаются за советом к консультанту-генетику уже тогда, когда один из членов семьи имеет генетический дефект.
Выявить носительство всех больных генов практически не возможно. Наиболее частыми генными заболеваниями в нашей популяции является муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия и фенилкетонурия. Также встречается Хорея Гентингтона, миодистрофия Дюшена, Синдром Мартина-Белла. Но не следует забывать и про другие заболевания, такие как: болезни органов дыхания (бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких), эндокринологические заболевания (сахарный диабет 1 и 2 типа, диабетическая нефропатия), заболевания ЖКТ (болезнь Крона, неспецифический язвенный колит), акушерско-гинекологические заболевания (привычное невынашивание, дефект заращения невральной трубки (ДЗНТ), чистый гестоз). В данной статье мы рассмотрим две наиболее распространенные патологии, которые уже изучены и могут быть выявлены с помощью генетического исследования.
Муковисцидоз (МВ) — одно из наиболее частых моногеннонаследуемых заболеваний с полиорганнной манифестацией. В нашей стране МВ является важной медико-социальной проблемой, что связано с ранней инвалидизацией, необходимостью постоянного лечения и активного диспансерного наблюдения, а также с проблемой ранней диагностики.
Частота МВ колеблется среди представителей белой расы от 1 : 600 до 1 : 12 000 новорожденных. Причиной МВ являются мутации гена, который обозначается как трансмембранный регулятор проводимости (CFTR — cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Ген CFTR контролирует секреторные процессы через механизмы, которые пока изучены недостаточно. Секреты экзокринных желез сгущаются, что приводит к развитию мультисистемного заболевания (с поражением бронхолегочной системы, системы пищеварения, в первую очередь поджелудочной железы и печени, репродуктивной системы) и в результате к преждевременной гибели. Ген CFTR был идентифицирован в 1989 г. в результате генетического анализа и позиционного клонирования. Он расположен на длинном плече 7-й хромосомы, в области q31, имеет протяженность около 250 т. п. н. и включает в себя 27 экзонов. Ген МВ относится к суперсемье АТФ-связывающих протеинов и является трансмембранным белком, располагающимся на поверхности большинства эпителиальных клеток и функционирующим как цАМФ-зависимый хлорный канал. Ген МВ также участвует в других процессах, таких как регуляция ионных каналов и мембранный транспорт. Он состоит из 2 мембран-связанных доменов (MSD1 и MSD2), 2 нуклеотид-связывающих доменов (NBD1 и NBD2) и центрального, внутриклеточного регуляторного домена (R домен) с многочисленными сайтами фосфорилирования. На сегодняшний день выявлены более 1 200 мутаций гена, ответственных за развитие симптомов MB, из которых большинство являются редкими или даже уникальными. Влияние специфической CFTR-мутации на тяжесть заболевания зависит от типа мутации (миссенс-мутации, делеционный сдвиг рамки и т. д.), ее воздействия на структуру и функцию (класс мутации) и положения внутри гена (локализация в функциональных или структурных регионах). Наличие других генетических отклонений внутри того же аллеля также может значительно влиять на фенотипическое проявление.
Недавно было показано, что при МВ снижена не только проводимость, но и секреция ионов хлора в клетках. В настоящее время насчитывается более 600 мутаций в гене МВ, однако лишь 6 из них (delF508, G542X, G551D, R553X, W1282XoH N1303K) в странах Западной Европы встречаются с частотой более 1%. Одной из самых распространенных мутаций является delF508, Это деления трех нуклеотидов, кодирующих молекулу фенилаланина.
Белок-регулятор состоит из регуляторного R-домена с большим числом сериновых остатков, являющихся мишенью для протеинкиназы А. Последняя осуществляет фосфорилирование этого белка. Кроме того, белок имеет 2 АТФ-связывающих участка (NBF1 и NBF2), а также 2 гидрофобных трансмембранных домена, каждый из которых представляет собой 6 витков спирали, пронизывающих клеточную мембрану. Специальные исследования доказали, что данный белок является собственно хлорным каналом, а не его регулятором, как предполагалось ранее. Для активации этого канала необходимы цАМФ (стимулирует протеинкиназу А) и АТФ (связывается с NBF1 и NBF2). В связи с неспособностью патологического белка активно выполнять роль хлорного канала в апикальной части мембраны клетки, ионы хлора накапливаются внутри нее. В результате изменяется электрический потенциал в просвете выводных протоков, что способствует повышенному выходу из просвета внутрь клетки ионов натрия, выполняющих роль своеобразного насоса. Это ведет к повышенному «всасыванию» перицеллюлярного водного компонента [Dean Т. et al., 1993]. Следствием является сгущение секретов вышеуказанных желез внешней секреции, затруднение их эвакуации и вторичные изменения в этих органах, наиболее серьезные со стороны бронхолегочной системы.
Бронхолегочные изменения доминируют в клинической картине, определяя ее течение и прогноз у 95% больных. Обычно уже в первые недели у большей части больных наблюдаются кашель, приступы удушья, иногда рвота. Кашель обычно усиливается ночью. Эти симптомы связаны с нарушением мукоцилиарного транспорта. Сочетание гиперсекреции чрезмерно вязкой мокроты с нарушением клиренса бронхов ведет к мукоцилиарной недостаточности, застою мокроты в мелких дыхательных путях. Обычно воспалительному процессу в бронхах предшествует вирусное поражение носоглотки, гортани, трахеи, неизбежно ведущее к гибели клеток мерцательного эпителия, что открывает путь бактериальной флоре. Развивается порочный круг: обструкция - воспаление - чрезмерная секреция мокроты. Мукостаз и хроническая бронхиальная инфекция становятся фоном для повторных респираторных эпизодов - бронхиолитов, бронхитов, пневмоний.
У больных МВ нарушена гуморальная система местного иммунитета (снижен уровень slgA), снижен противовирусный иммунитет, интерферонообразование, количество макрофагов и их функция («спящие макрофаги»), фагоцитарная функция лейкоцитов и особенно их микробиоцидное действие.
В мокроте и жидкости бронхоальвеолярного лаважа обнаруживают в большом количестве интерлейкин-8 (главный источник — альвеолярные макрофаги), комплементарный компонент С5а и лейкотриен В4, другие цитокины — ИЛ-1, ИЛ-6, ТНФ-а, играющие важную роль при воспалении у больных муковисцидозом. Наряду с этим выявлен дефицит ИЛ-10, В просвете бронхов накапливается большое количество нейтрофилов и разрушаемая нейтрофильная ДНК способствует увеличению вязкости мокроты. Известна важная повреждающая роль экзогенной (бактериальная флора, особенно синегнойная палочка) и эндогенной эластазы. Нейтрофилы являются одним из источников последней.
Огромное количество нейтрофильной эластазы у больных МВ подавляет действие антипротеаз, позволяет им непосредственно и постоянно разрушать как эпителий, так и структурные элементы каркаса бронхиального дерева, что в свою очередь усугубляет нарушенную мукоцилиарную функцию и способствует формированию бронхоэктазий. Предполагают, что дефектный белок (кодируемый геном МВ) изменяет условия формирования и количественный состав «сахаров» на поверхности эпителиальной клетки в дыхательных путях, что создает благоприятные условия для адгезии ряда микробов, особенно синегнойной палочки. Патоморфологические изменения при МВ наиболее выражены также в поджелудочной железе, кишечнике, печени, репродуктивной системе.
Поражение поджелудочной железы обнаруживается уже в антенатальном периоде и выражается в задержке развития ацинусов. У новорожденных междольковые протоки расширены и заполнены слизью, к концу 1-го года жизни экзокринные элементы ткани поджелудочной железы прогрессивно замещаются соединительной тканью и жировыми отложениями. Эндокринные элементы долгое время остаются сохранными, однако у более старших больных вся ткань железы постепенно замещается фиброадипозной субстанцией, что нередко приводит к сахарному диабету (у 2-8% больных старше 10 лет). Панкреатическая недостаточность в виде нарушения ассимиляции жира и стеатореи в той или иной степени наблюдается у 85-90% больных. Кроме того, наблюдаются нарушения деятельности других пищеварительных органов, которые также поражаются уже внутриутробно. Низкая скорость продвижения кишечного содержимого в результате высокой концентрации белка в меконии приводит у части новорожденных к мекониальному илеусу и к эпизодам кишечной обструкции в старшем возрасте (эквиваленты мекониального илеуса). При гистологическом исследовании обнаруживают расширенные и заполненные слизью кишечные крипты, однако следует отметить, что структура кишечных ворсинок и эпителия не нарушена.
Фенилкетонурия (ФКУ) - одна из наиболее распространенных врожденных ошибок метаболизма, которая в популяциях европейского происхождения встречается с частотой около 1/10000 рождений. Этот дефект наследуется как аутосомнорецессивный признак и обусловлен мутацией, затрагивающей фермент фенилаланингидроксилазу (она лишается способности метаболизировать фенилаланин). Накапливающиеся в результате этого метаболиты повреждают развивающийся мозг, что приводит к выраженной умственной отсталости. Около 1% постоянных обитателей учреждений для умственно отсталых лиц страдают ФКУ. Если это состояние диагностировано вскоре после рождения, диета, ограничивающая потребление фенилаланина, может предотвратить умственную отсталость. Чтобы выявить это, необходимо провести несложный анализ крови, взятой из пятки младенца с помощью укола. В большинстве развитых стран скрининг ФКУ обязателен для всех новорожденных. Положительный результат анализа не обязательно означает наличие у ребенка ФКУ, поскольку существуют варианты гиперфенилаланинемии, которые могут не вызывать умственной отсталости. Такой ребенок должен находиться под наблюдением опытных врачей - биохимиков и педиатров. Они назначат ему лечение только в том случае, если оно действительно необходимо, поскольку ограниченная по фенилаланину диета сама по себе может принести вред.
Кроме того, классическую ФКУ с помощью соответствующих тестов следует отличать от дефектов, которые вызывают злокачественную гиперфенилаланинемию, связанную с недостаточностью дигидроптеридинредуктазы или ошибками в синтезе кофактора биоптерина. При этих дефектах ограниченная по фенилаланину диета не оказывает влияния на клинические проявления болезни.
Успех программы по ФКУ породил новые проблемы, связанные с беременностью женщин, которые в детстве успешно лечились от фенилкетонурии и впоследствии не нуждались в диете. У таких беременных уровень фенилаланина повышен, что оказывает повреждающее действие на развивающийся плод. При этом возможны выкидыши, микроцефалия с умственной отсталостью, пороки сердца и задержки внутриутробного развития. Восстановление ограниченной по фенилаланину диеты до начала беременности должно предотвратить эти аномалии. Учитывая сложность выявления всех матерей, имевших ФКУ, и случаи незапланированных беременностей, трудно определить всех женщин, которым во время беременности следует возобновить ограниченную по фенилаланину диету.
По крови, взятой для анализа на ФКУ, можно также проверить наличие многих других врожденных ошибок метаболизма, которые поддаются лечению. Все эти состояния - болезнь кленового сиропа, гомоцистинурия и галактоземия (23040) - распространены намного меньше, чем ФКУ. В настоящее время усилия ученых направлены на разработку четких тестов, позволяющих выявить эти состояния.
Для того чтобы оправдать высокую стоимость скрининговых программ для врожденных ошибок метаболизма, ее обычно сравнивают с затратами на уход за больными детьми. Однако при этом совершенно не учитывается гуманистический аспект этой проблемы. С нашей точки зрения, неправомерно при организации скрининговых программ анализировать только расходы.
В тех случаях, когда существует возможность выявить гетерозиготность по аутосомнорецессивным болезням, это делать необходимо. Скрининг носителей позволил бы определить пары, которые имеют 25%-ную вероятность рождения пораженных детей.
Лица, гетерозиготность которых не вызывает сомнений, должны быть информированы относительно генетического и медицинского риска заболевания и альтернатив, связанных с рождением детей. Они должны знать, что им не стоит: 1) вступать в брак с другим носителем; 2) иметь детей при супружестве с другим носителем; 3) в случае такой беременности необходим амниоцентез для выявления тех состояний, которые можно обнаружить с помощью пренатальной диагностики. Вступление гетерозиготы в брак с человеком, который не является носителем, конечно, не имеет неблагоприятных медицинских или генетических последствий. Однако легко понять, что альтернатива отказа от брака с человеком, оказавшимся носителем идентичного генетического признака, с целью предотвращения рождения дефектных детей не очень популярна.
Генетический паспорт или превентивное генетическое исследование- это первый и главный шаг в здоровое будущее, и это знакомство с генотипом полезно сделать в любом возрасте.
Мы как врачи, обычно изучаем историю болезни пациента, то есть прошлое пациента, чтобы лечить в настоящем уже возникшее заболевание. Генетический паспорт позволяет увидеть возможные заболевания или предрасположенность к развитию определенных заболеваний в будущем и предупредить их возникновение в настоящем. Мы не наследуем болезнь как таковую, а мы наследуем набор факторов восприимчивости к экологическим влияниям, которые формируют риск развития болезни.
Исследовать генетические полиморфизмы можно в ООО «Украинско-Немецкой клиника». В нашей клинике мы советуем сделать генетический паспорт пациенткам, которые планируют беременность возраст которых старше 35 лет, а также пациентам с отягощенным анамнезом.
Процедура забора материала проста и безболезненна для пациента.
|
