Болезнь Гоше – мутации гена GBA

Общая информация

Болезнь Гоше является моногенной болезнью, впервые описанной французским врачом Филиппом Гоше в 1882 году. Она передается аутосомно-рецессивно и вызывается мутациями в гене хромосомы 1, который кодирует фермент глюкозоцереброзидазу (β-кислотная глюкозидаза, гликозилцерамидаза). , Фермент, расположенный в лизосомах, играет роль разложения гликозилкерамидов на глюкозу и керамиды. Дефицит фермента приводит к накоплению нерасщепленного метаболического субстрата в лизосомах клеток ретикулоэндотелиальной системы (макрофагов). Эти крупные клетки с эксцентричным ядром, которые показывают отложения гликозилцерамида в цитоплазме, были названы клетками Гоше и являются маркером заболевания. Поскольку клетки системы моноцитов-макрофагов распространены по всему организму, дефицит кислой β-глюкозидазы будет иметь множество последствий, придавая заболеванию многоорганический характер (клетки Кюпфера в печени и макрофагах селезенки вызывают гепатоспленомегалию, остеокласты вызывают остеопороз, остеолиз, гемопоэтический мозг приводит к панцитопении, альвеолярные макрофаги вызывают повреждение легких. Болезнь Гоше представляет собой лизосомальное состояние, характеризующееся накоплением гликозилцерамидов (липидных веществ), особенно в печени, селезенке и костном мозге, но также могут быть обнаружены отложения. в лимфатической системе, коже, легких, глазах, почках, сердце и центральной нервной системе. Это состояние относится к категории накопительных или «накопительных» заболеваний, являясь наиболее распространенным из них1; 2; 4.

BG имеет панетнический характер, согласно существующей статистике распространенность составляет 1/50000 - 1/200000 жителей, за исключением евреев-ашкенази, в которых BG имеет зарегистрированную заболеваемость от 1/500 до 1/1000 новорожденных, что считается наиболее распространенным заболеванием. генетика. Заболеваемость в Румынии составляет 1/100000 в общей популяции.

Ген, кодирующий синтез β-глюкозидазы (GBA), расположен на длинном плече хромосомы 1 (1q.21), где имеется активный ген, состоящий из 11 экзонов и псевдогена. На сегодняшний день в гене описано более 200 мутаций: точечные мутации, вставки, делеции или сложные и рекомбинантные аллели (с псевдогеном). Наиболее распространенные наблюдаемые мутации: две точечные мутации (N370S; L444P) и одна мутация соединения (84 GG) 2; 4.

Глюкоцереброзидаза представляет собой ассоциированный с мембраной лизосомальный гликопротеин, ответственный за гидролиз гликозилцерамидов в глюкозу и керамиды. Он состоит из 497 аминокислот с четырьмя олигосахаридными цепями, связанными со специфическими остатками аспарагина. Трехмерная конформация белка стабилизируется путем образования трех дисульфидных мостиков. Ферментативная активность стимулируется взаимодействием с фосфатидилсеринами и сапозином С. Структурный анализ фермента показывает, что глутаминовые остатки 235 и 340 играют ключевую роль в активации гликозилцерамидазы. Первоначально белок синтезируется в неактивной форме и состоит из 536 аминокислот, которая включает сигнальную последовательность 39 АА, которая расщепляется позже, после того, как пептид направлен в эндоплазматический ретикулум. Мутации в гене, кодирующем глюкоцереброзидазу, вызывают появление усеченного белка, конформационно модифицированного, с измененной ферментативной активностью2.

Мутации BGA пронумерованы на основе последовательности нуклеотидов, кодирующих зрелую гликозилцерамидазу, в которой нуклеотидная последовательность (GCC), кодирующая аланин, считается номером 1. Это соглашение в настоящее время используется, хотя оно не соответствует действующим стандартам. номенклатура.

Четыре мутации (варианты N370S, 84GG, IVS2 + 1G> A и L444P) ответственны приблизительно за 90% вызывающих заболевание аллелей в еврейской популяции ашкенази (Таблица 1). Частоты генотипов, связанных с аллелем N370S, перечислены в таблице 22.

Таблица 1 Молекулярно-генетическое тестирование, используемое при болезни Гоше:

Метод тестирования	Обнаруженные мутации	Частота обнаружений мутаций при помощи методов тестирования
Целевой анализ мутаций	4 мутации, связанные с GBA: N370S, L444P, 84GG, IVS2+1G>A	89%*
	11 мутаций GBA: N370S, L444P, 84GG, IVS2+1G>A так же как и редкие мутации: V394L, D409H, D409V, R463C, R463H, R496H, делеции 55-bp (экзон 9)	~98%
Секвентирование	мутации GBA	~99%

 

* процент пациентов с мутациями GBA: N370S, L444P, 84GG, IVS2+1G>A

Мутации	% pf,jktdib[
N370S/N370S	29%
N370S/?	20%
N370S/L444P	16%
N370S/84GG	12%
L444P/L444P	6%
L444P/?	3%
N370S/IVS2+1G>A	3%

 

Таблица 2

Генотип	% евреи ашкеназы	% популяции другого происхождения
N370S/N370S	41%	9%
N370S/L444P	3%	19%
N370S/c84-85insG	23%	0%
N370S/IVS2+1G>A	6%	2%
N370S/V394L	8%	0%
N370S/RecNciI	0%	4%

Частота аллеля N370S выше среди иберийцев (португальский язык: 63%; испанский язык: 46%), чем среди других групп населения нееврейского происхождения в Западной, Центральной и Восточной Европе. С другой стороны, аллели N370S и 84GG не были идентифицированы у японцев и китайцев с болезнью Гоше. Появление определенных аллелей у японцев, например, L444P (частота аллелей 41%) и F213I (14%) и китайских L444P (54%) и RecNci (25%), может объяснить более высокую частоту неврологической формы заболевания в этих популяциях.

В популяциях нееврейского происхождения варианты N370S, 84GG, IVS2 + 1G> A и L444P являются причиной примерно 50-60% аллелей, вызывающих заболевание. Люди нееврейского происхождения, как правило, являются сложными гетерозиготами с мутацией общего типа и мутацией редкого типа, или они могут иметь только одну мутацию.

В Румынии, по данным Центра диагностики лизосомных заболеваний Клуж, распространены следующие генотипы: N370S / N370S; L444P / L444P; N370 / recNcil; N370S /? и L444P /?

Делеция в 55 п.н. (экзон 9) перекрывается с мутацией N370S. Таким образом, индивидуумы, которые являются составными гетерозиготами, проявляющими ассоциацию N370S и делецию 55 п.н., могут выступать в качестве гомозигот по мутации N370S. На практике эти лица распознаются, когда родители тестируются одновременно, и аллель N370S подтверждается только у одного из родителей (за исключением случаев альтернативного отцовства) 2.

Заболевание выражается в гомозиготном или гетерозиготном состоянии соединения, что означает, что у пациента на 2 хромосомах пары 1 в первом случае одна и та же мутация (например, N370S / N370S) или две разные мутации во втором случае ( например, N370S / L444P) 2.

Болезнь Гоше включает в себя богатую симптоматику, начиная с бессимптомных форм и заканчивая перинатальными расстройствами с возможной летальной эволюцией. Тяжесть варьирует в широких пределах: некоторые пациенты испытывают почти все осложнения заболевания в детстве, в то время как другие остаются бессимптомными до восьмого десятилетия жизни1.

Клиническая картина позволяет дифференцировать болезнь Гоше по 3 основным фенотипам (типам) (1, 2 и 3) и 2 подтипам (летальная перинатальная и сердечно-сосудистая):

• тип 1 (описан в 1882 г. Гоше) - хроническая не нейронопатическая - наиболее распространенная (92%), характеризующаяся наличием клинических или рентгенологических признаков заболеваний костей (остеопения, литические очаги или склеротические поражения и остеонекроз), гепатоспленомегалии, анемии и тромбоцитопении повреждение легких и отсутствие симптомов в центральной нервной системе;
• тип 2 (описан в 1921 году Краусом и Руской) - острый нейронопатический (1%) и
• тип 3 (описан в 1959 г. Hillboig) - подострый нейронопатический (7%), характеризующийся наличием первичных неврологических симптомов. В прошлом разница между этими двумя типами определялась по возрасту возникновения и скорости прогрессирования заболевания, но эти способы дифференциации не являются абсолютными. Тип 2 считается состоянием, которое начинается в возрасте до 2 лет, с ограниченным психомоторным развитием и быстрым прогрессом, приводящим к смерти ребенка в возрасте до 2-4 лет, тогда как у лиц с характерными проявлениями типа 3 заболевание наступает до достижения возраста 2 года и показывает более медленный прогресс при выживании до 2-го или даже 4-го десятилетия жизни.
• летальная перинатальная форма связана с ихтиозом, коллодием кожи или неиммунными отеками плода;
• сердечно-сосудистая форма характеризуется кальцификацией аортальных и митральных клапанов, легкой спленомегалией, помутнением роговицы и надъядерной офтальмоплегией.

Сердечно-легочные осложнения были описаны во всех клинических формах, хотя они различаются по частоте и степени тяжести1; 2; 4.

Тип/Подтип	Первичное повреждение ЦНС	Болезнь костей	Другие повреждения
Тип 1	Нет	Да	Спленомегалия Гепатомегалия Цитопения Заболевания легких
Тип 2 (острый или детский)	Задержка и регресс психомоторных навыков Судороги	Нет	Гепатомегалия Спленомегалия Цитопения Заболевания легких Дерматологические изменения
Тип 3 (хронический нейронопатический)	Нарушение глазодвигательной функции Судороги Прогрессирующая миоклоническая эпилепсия	Да	Гепатомегалия Спленомегалия Цитопения Заболевания легких
Перинатальный летальный вариант	Пирамидные знаки	Нет	Ихтиоз, тегументарный коллодий неимунный гидропс плода
Сердечно-сосудистая форма	Нарушение глазодвигательной функции	Да	Кальцификации аортального и митрального клапанов Помутнение роговицы Умеренная спленомегалия 2

 

Болезнь Гоше - тип 1

Это может начаться в любом возрасте, но чаще встречается у взрослых, со средним возрастом около 20 на момент постановки диагноза. Это наиболее распространенная форма заболевания и характеризуется: гепатоспленомегалия, повреждение костей и легких, гематологические повреждения. Заболевание может иногда проявляться как бессимптомная форма, элементами, которые привлекают внимание, являются астения, задержка роста или задержка наступления половой зрелости.

Костные поражения, как клинически, так и рентгенологически доказанные, присутствуют у 70-100% людей с болезнью Гоше - тип 1. Болезнь костей варьирует от бессимптомной остеопении до литических очагов или склеротических поражений и остеонекроза. Заболевание костей, которое может привести к острой или хронической боли в костях, патологическим переломам и вторичному дегенеративному артриту, часто является наиболее изнурительным аспектом этой формы BG.

Приступы острой боли в костях или эпизоды глубокой боли в костях обычно ограничиваются суставом и часто сопровождаются лихорадкой и лейкоцитозом, но посев крови стерилен.

Заболевание костей не коррелирует с тяжестью гематологического или висцерального повреждения.

Хотя люди с BG типа 1 не имеют первичных неврологических проявлений, некоторые осложнения (синдром сдавления нервного корешка) могут возникать вторично по отношению к повреждению кости (тяжелая остеопения с компрессией позвоночника; эмболия, вызванная переломами длинных костей) или коагулопатия (гематомиелия).

Спленомегалия впечатляет, объем этого органа может увеличиться с 15-200 см3 в нормальных условиях до 1500-3000 см3. Это связано с гиперспленизмом с появлением панцитопении (анемия, лейкопения и тромбоцитопения). Печень также может увеличиваться в размерах (гепатомегалия) и иногда может превышать ее нормальный объем в 8 раз. Увеличение размеров селезенки и печени вызывает увеличение объема живота, сдавление органов брюшной полости и грудной клетки (путем подъема диафрагмы) и боль в верхней части брюшного дна. Боль может быть хронической / рецидивирующей или острой, в последнем случае из-за инфаркта селезенки или печени. Раннее сытость и горький вкус также могут быть связаны. Повреждения печени могут прогрессировать со временем до метаболического цирроза, но это происходит только в 10% случаев.

Цитопения - это необработанное присутствие необработанного ГК, начало которого зависит от степени повреждения селезенки. Анемия, тромбоцитопения, лейкопения могут присутствовать одновременно или независимо.

Тромбоцитопения, наиболее распространенное гематологическое изменение (у 75% пациентов), вызванное гиперспленизмом, инфильтрацией или инфарктом костного мозга, вызывает кровоизлияния на коже и слизистых оболочках. Пациенты могут испытывать петехии, кровоподтеки, кровотечение из носа, спонтанную или чистящую десну, менометроррагию и посттравматическое кровотечение или кровотечение во время длительной операции или беременности. Они останавливаются только при введении тромбоцитов. Риск кровотечения может быть увеличен при наличии нарушений свертываемости крови.

Анемия может быть вызвана гиперспленизмом, гемодилюцией, дефицитом железа или витамина В12, а на поздних стадиях заболевание возникает в результате снижения эритропоэза, вызванного инфильтрацией костного мозга клетками Гоше или инфарктом спинного мозга. Обычно он умеренный и встречается примерно у 50% пациентов с бледностью, физической усталостью, тахикардией и полипноэ.

Лейкопения, присутствующая примерно у 1/3 пациентов, редко бывает достаточно тяжелой, чтобы требовать вмешательства; может увеличить риск повторных инфекций.

Можно увидеть следующие виды повреждений легких:

• интерстициальная болезнь легких;
• альвеолярное или долевое уплотнение;
• легочная гипертензия, хорошо документированная у людей с заболеваниями печени, вероятно, является результатом неспособности печени детоксифицировать кишечные факторы, которые непосредственно влияют на эндотелий легких при возникновении легочной гипертензии. Однако случаи гипертонии были зарегистрированы у людей с BG с нормальной функцией печени.

За исключением женщин со значительной легочной гипертензией, беременность не противопоказана при ГК. Беременность может влиять на развитие BG как обострением ранее существовавших симптомов, так и запуская новые симптомы, такие как боль в костях. Женщины с тяжелой тромбоцитопенией и / или нарушениями коагуляции могут иметь повышенный риск пренатального кровотечения.

У некоторых женщин диагноз БГ устанавливается впервые во время беременности из-за обострения гематологических проявлений.

Желчные камни встречаются в значительном проценте у взрослых с BG (21/66 случаев).

Сердечные и почечные осложнения редки.

Некоторые эпидемиологические исследования показали повышенный риск для пациентов с BG злокачественных опухолей, таких как множественная миелома, гепатоцеллюлярная карцинома, неходжкинская лимфома, злокачественная меланома и рак поджелудочной железы. Тем не менее, другие исследования не смогли найти статистически значимых связей между BG и этими видами рака. BG ассоциируется с низким уровнем адипонектина и инсулина в сыворотке крови.

У некоторых людей с BG определенные отклонения концентрации различных костных маркеров можно обнаружить как в сыворотке крови (остеокальцин, костная щелочная фосфатаза, альфа-1-белок и бета-ингибиторы макрофагов), так и в моче (мочевой гидроксипролин, свободный дезоксипиридинолин, кальций); однако полезность этих результатов в клинической практике неизвестна1; 2; 4.

Болезнь Гоше - тип 2

Это самая тяжелая форма с ранним началом в 3-6 месяцев. Это проявляется гепатоспленомегалией, сопровождающейся ранними и тяжелыми неврологическими симптомами, характеризующимися признаками нарушения бульбарных центров, включая стридор и затрудненное глотание, глазодвигательного паралича с фиксированным двусторонним косоглазием, пирамидными признаками: опистотонус, ретрофлексия, тризм, прогрессирующая спастичность и разное -atetozice. В конце эволюции появляются генерализованные тонико-клонические судороги и прогрессирующая миоклоническая эпилепсия, устойчивые к специфическому лечению. В терминальных стадиях хронического неврологического заболевания у пациентов развивается деменция и атаксия. Прогноз плохой, смерть часто наступает в возрасте до 2 лет.

Болезнь Гоше - тип 3

У большинства пациентов с этой формой заболевания проявляются умеренные признаки и симптомы полиорганного повреждения, сопровождаемые офтальмоплегией как уникальным неврологическим симптомом.

Тяжелые формы заболевания связаны с горизонтальной надъядерной офтальмоплегией, прогрессирующей миоклонической эпилепсией, атаксией мозжечка, спастичностью и деменцией2.

Смертельная перинатальная форма связана с гепатоспленомегалией, панцитопенией и микроскопическими изменениями в коже (аномалии в роговом слое, обусловленные измененным соотношением глюкозилцерамида / церамида) и может клинически представлять ихтиоз, коллодий кожи или неиммунные отеки плода. Артрогрипоз и специфические изменения лица могут наблюдаться в 35-43% случаев. Смерть наступает в утробе матери или рано после рождения.

Другой редкий и тяжелый вариант БГ характеризуется гидроцефалией, непрозрачностью роговицы, деформациями пальцев, гастроэзофагеальным рефлюксом и фиброзным сгущением капсул селезенки и печени1; 2; 4.

Сердечно-сосудистая форма - люди с гомозиготной формой аллеля D409H имеют доминирующий фенотип сердечно-сосудистого заболевания с кальцификацией аортального и митрального клапанов. У этих пациентов также наблюдается легкая спленомегалия, непрозрачность роговицы и надъядерная офтальмоплегия2.

Диагноз болезни Гоше изначально основан на симптомах, но требует подтверждения с помощью микроскопических, ферментативных и молекулярных тестов. Микроскопические тесты показывают клетки Гоше в костном мозге; ферментативные тесты показывают дефицит глюкоцереброзидазы. Молекулярный анализ ДНК покажет генетические структурные дефекты. Диагноз также может быть поставлен внутриутробно амниоцентезом.

Поскольку болезнь Гоше передается аутосомно-рецессивно, при зачатии у брата пострадавшего человека есть 25% -ный шанс быть носителем и заболеванием, 50% -ный шанс быть бессимптомным носителем и 25% -ый шанс не быть носителем и не быть затронутым.
Тест подтверждения заболевания является мерой ферментативной активности глюкоцереброзидазы в лейкоцитах или других ядросодержащих клетках. Поскольку диагноз BG может быть подтвержден биохимическими исследованиями лейкоцитов периферической крови, нет необходимости проводить параллельное исследование костного мозга.

Генетические тесты для выявления патогенных аллелей предоставляют дополнительную информацию для подтверждения диагноза, но не будут использоваться вместо биохимических исследований.

Молекулярно-генетический тест у человека, состояние которого подтверждено биохимическими методами, проводится только с целью генетического консультирования и выявления мутаций, вызывающих заболевание, которые позволяют выявлять носителей среди родственников высокого риска2.

Пренатальное тестирование беременных женщин с генетическим риском проводится с использованием измерения активности глюкоцереброзидазы и молекулярно-генетического тестирования, когда в семье есть 2 патогенные генетические мутации. Эти тесты выполняются на эмбриональных клетках, полученных биопсией ворсин хориона, взятых примерно через 10-12 недель беременности или амниоцентезом, обычно примерно через 15-18 недель беременности.

Если член семьи не был затронут неврологической формой BG (типы 2 или 3), невозможно определить степень тяжести фенотипа при рискованной беременности. Люди с BG с острыми неврологическими проявлениями (тип 2) имеют тенденцию иметь подобное течение болезни. Тем не менее, следует отметить, что люди с BG и хроническим неврологическим вовлечением (тип 3) могут иметь различные показатели прогрессирования заболевания, даже когда они являются членами одной семьи1; 2; 4.

Собранный образец - венозная кровь3.
Контейнер для сбора - вакуумный контейнер, содержащий ЭДТА в качестве антикоагулянта3.
Собранное количество - 5 мл крови3.
Причины отторжения образца - использование гепарина в качестве антикоагулянта; коагулированные или гемолизированные образцы3.
Стабильность образца - 7 дней при 2-8ºC3.
Метод - полное секвенирование гена GBA3.

Отчетность и интерпретация результатов

Мутации, обнаруженные в гене BGA и соответствующем генотипе, будут сообщены3.

 Библиография

1. Ellen Sidransky. Gaucher Disease. www.emedicine.medscape.com, Ref Type: Internet Communication.

2. Gregory M Pastores, Derralynn A Hughes. Gaucher Disease. Gene Reviews, 2008 www.ncbi.nlm.nih.gov. Reference Type: Internet Communication.

3. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.

4. Paula Grigorescu-Sido, Boala Gaucher, www.boalagaucher.ro.