CC BY
23
37. Milman N, Hoffman AL, Byg KE. Sarcoidosis in children. Epidemiology in Denes: clinical features, diagnosis, treatment and prognosis. Acta Pediatr. 1998; 87: 871-878.
38. Gedalia A, Molina JF, Ellis GSJ, et al. Low-dose methotrxate therapy for childhood sarcoidosis. J. Pediatr. 1997; 130: 25-29.
39. Thumfart J, Miller D., Rudolf B, et al. Isolated sarcoid
granulomatous interstinal nephritis responding to infliximab therapy. Pediatr. Nephrol. 2006; 22: 281-285.
40. Judson MA. Extrapulmonary Sarcoidosis. Sem. Resp. and Critical Care Med. 2007; 28: 83-101.
41. Lower EE. Rare forms of sarcoidosis. In Sarcoidosis: Lung Biology in Health and Diseases. R.P. Baughman, ed. New York: Marcel Dekker, 2006; 201: 651-670.
© Коллектив авторов, 2016
Е.В. Тапыев12, С.И. Полякова3, Н.С. Аверьянова4, О.И. Симонова5, К.В. Савостьянов5, А.Ю. Асанов1
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ДЕФИЦИТА а1-АНТИТРИПСИНА В ГРУППЕ ДЕТЕЙ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
1ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва; 2ФГБНУ «Якутский научный центр комплексных медицинских проблем», г. Якутск; 3Московский НИИ неотложной детской хирургии и травматологии ДЗМ; 4ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, МО, г. Мытищи; 5ФГБУ «Научный центр здоровья детей» МЗ РФ, Москва, РФ
E.V. Tapyev1,2, S.I. Polyakova3, N.S. Averyanova4, O.I. Simonova5, K.V. Savostyanov5, A.Y. Asanov1
MOLECULAR GENETIC DIAGNOSIS AND CLINICAL BIOCHEMICAL POLYMORPHISM OF a1-ANTITRYPSIN DEFICIENCY IN GROUP OF CHILDREN WITH GASTROENTEROLOGICAL PATHOLOGY
U.M. Sechenov First Moscow State Medical University Moscow; 2Yakut Scientific Center of complex medical problems, Yakutsk; 3Emergency Children's Surgery and Traumatology Research Institute, Moscow, 4F.F. Erisman Federal Scientific Centre of Hygiene, Mytishchi; 5Scientific Center of Children's Health, Moscow, Russia
Недостаточность а1-антитрипсина (А1АТ) является частым, но пока еще не привлекшим внимание педиатров аутосомно-рецессивно наследуемым заболеванием, приводящим к синтезу структурно аномального А1АТ и сниженной его концентрации в плазме крови. Наиболее частыми «масками» заболевания в гастроэнтерологической клинике являются криптогенный гепатит, холестаз, другие нарушения печени или высокие показатели печеночных трансами-наз. Хотя у большинства гомозиготных пациентов не развиваются клинически значимые проявления поражения печени, у части больных с недостаточностью А1АТ происходит развитие таких жизнеугрожающих состояний, как цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома. Целью настоящего исследования явилась оценка частоты и клинико-лабораторных показателей недостаточности А1АТ, обусловленного мутациями гена PI, в выборке детей с гастроэнтерологической патологией. Обобщенная оценка частоты аллеля Z в выборке российских детей из гастроэнтерологического отделения составила 4,25%, что может указывать на необходимость выявления мутации гена PI, прежде всего мутантного аллеля PIZ у больных детского возраста как фактора, предрасполагающего к развитию поражения печени.
Ключевые слова: недостаточность а^-антитрипсина, ингибитор протеиназ, гепатиты, наследственные болезни, предрасположенность, дети.
Контактная информация:
Асанов Алий Юрьевич - д.м.н., проф., зав. каф.
медицинской генетики ГБОУ ВПО
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова МЗ РФ
Адрес: Россия, 119991, г. Москва,
ул. Трубецких, 8, стр. 2
Тел.: (499) 248-41-33,
E-mail: ektorat@mma.ru, asanov@mma.ru
Статья поступила 16.02.16,
принята к печати 29.04.16.
Contact Information:
Asanov Aliy Yurievich - MD, Prof., Head of Medical
Genetics Department, I.M. Sechenov First Moscow
State Medical University
Address: Russia, 119991, Moscow,
Trubetskih str., 8/2
Теl.: (499) 248-41-33,
E-mail: ektorat@mma.ru, asanov@mma.ru
Received on Feb. 16, 2016,
submitted for publication on Apr. 29, 2016
95
a^-antitrypsin deficiency (A1AT) is a common autosomal recessive inherited disease, but it has not yet attracted the attention of pediatricians. The disease leads to the synthesis of structu-rally abnormal A1AT and its reduced concentration in blood plasma. The most common «masks» of the disease in gastroenterology clinic are cryptogenic hepatitis, cholestasis, other liver disorders or high levels of hepatic transaminases. Although the majority of homozygous patients don't have clinically significant symptoms of liver damage, life-threatening conditions such as cirrhosis and hepatocellular carcinoma develop in some patients with A1AT deficiency. Objective of this research — to evaluate frequency and clinical and laboratory parameters of A1AT deficiency, caused by PI gene mutations in group of children with gastroenterological pathology. Generalized evaluation of Z allele frequency in group of Russian children from the gastroenterology department was 4,25%, which may indicate the need to identify PI mutations, especially the mutant PIZ allele in young patients as a predisposing factor of liver disease development.
Keywords: a ^antitrypsin deficiency, proteinase inhibitor, hepatitis, hereditary diseases, predisposition, children.
Альфа-1-антитрипсин (A1AT) - это низкомолекулярный гликопротеин, который синтезируется преимущественно гепатоцитами и в меньших количествах макрофагами, клетками бронхиального, кишечного эпителия, паренхимы почек, эндотелия сосудов [1, 2].
A1AT является одним из белков большого семейства ингибиторов сериновых протеаз (SERPINA1 -SERine Protease INhibitors), одной из основных физиологических функций которого состоит в ингибировании действия разнообразных протеаз, высвобождающихся из лейкоцитов при реакциях неспецифической защиты организма [3, 4]. Некоторые изменения в структуре белка, обусловленные мутациями гена А1АТ, способствуют межмолекулярному взаимодействию аномальных вариантов А1АТ с формированием протяженных полимерных молекул [5].
Полимеры молекулы А1АТ характеризуются значительно большим молекулярным весом, худшей растворимостью и в этой связи сниженной экскрецией А1АТ в сыворотку крови [6]. Тем не менее полагают, что именно накопление полимеризированной формы А1АТ в эндоплаз-матическом ретикулуме гепатоцитов определяет развитие заболевания печени в большей степени, чем нарушение синтеза белка [7, 8].
Дефицит A1AT в сыворотке крови, вызванный его аккумуляцией в гепатоцитах, приводит к потере его ингибиторной функции и, как следствие этого, к разрушению эластина волокон альвеол легочной ткани с развитием хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и эмфиземы легких в зрелые годы. Полимеризованный А1АТ рассматривают как самостоятельный фактор снижения локальной антипротеазной защиты [9], который, приобретая провоспалительные свойства, провоцирует интенсивный хемотаксис нейтрофилов и моноцитов к местам его синтеза, в частности, к клеткам эпителия кишечника, паренхимы почек, эндотелия сосудов или поврежденным участкам кожных покровов, вызывая поражение (помимо печени и легких) или способствуя возникновению таких заболеваний, как панкреатит, гломерулонефрит, панни-кулит, гранулематоз Вегенера, фибромиалгии и ряда других патологических состояний [10, 11].
Первичную аминокислотную последовательность А1АТ и его экспрессию в сыворотку крови контролирует ген SERPINA1 или сокращенно PI (proteinase inhibitor), расположенный на длинном плече хромосомы 14 (14q32.1).
Нуклеотидная структура гена представлена 5 экзонами, разделенными 4 интронными последовательностями [12].
Кодирующими первичную последовательность аминокислот в белке являются экзоны II-V. Экзон V определяет структуру активного центра молекулы А1АТ. Промоторная последовательность PI-гена содержит специфические последовательности, регулирующие базальную экспрессию гена в условиях устойчивого равновесия в системе «протеолиз-антипротеолиз», в то время как энхансеры контролируют экспрессию во время воспалительных процессов [13].
К настоящему времени идентифицировано более 120 аллельных вариантов PI [14].
К дефицитарным аллелям PI-гена, которые являются частой причиной недостаточности А1АТ, относят мутантные аллели PiZ (p.Glu342Lys), PiS (p.Glu264Val) и мутацию G1237A З'-энхансерной области гена (Kalsheker-Poller), которая не затрагивает базальную экспрессию гена PI, но и не отвечает высокой концентрацией А1АТ на острую фазу воспалительной реакции организма [15].
Наибольшее значение в клинической практике имеет дефицитарный аллель PiZ, обусловливающий развитие недостаточности А1АТ с аутосомно-рецессивным типом наследования (ОМ1М 613490). Известно, что 95% пациентов с А1АТ недостаточностью имеют гомозиготный генотип по варианту PiZZ [16].
Недостаточность A1AT является распространенным заболеванием, значимость которого в структуре заболеваемости, инвалидизации и смертности населения, по мнению многих исследователей, все еще остается недооцененной [2, 17].
Наибольшая распространенность дефекта характерна для населения стран Северной, Западной и Центральной Европы и составляет в среднем от 1 на 5000 до 1 на 2000 на населения [18].
96
Несмотря на высокую распространенность недостаточности А1АТ, большинство патологических состояний (заболеваний) остается тем не менее не верифицированными. Оценка, проведенная по нескольким странам, в т.ч. странам Евросоюза, показала, что только 0,35% от теоретического числа больных с тяжелой недостаточностью А1АТ состоят на учете в медицинских учреждениях [19].
Незначительное число публикаций отечественных авторов, посвященных изучению частоты аллелей A1AT в населении, были выполнены в рамках задач популяционных исследований полиморфизма сывороточных белков без использования молекулярно-генетической верификации [20]. Единичные работы посвящены оценке роли дефицита А1АТ в плазме крови на развитие хронической бронхолегочной патологии, а также сочетанию дефицита А1АТ с муковисцидозом [21], гемахроматозом [22], хроническими заболеваниями печени у взрослых и болезнью Вильсона-Коновалова [23].
Отечественные исследования, направленные на изучение клинико-лабораторных особенностей поражения печени в детском возрасте, ассоциированных с дефицитом А1АТ, практически отсутствуют. Таким образом, значение и частота дефицита А1АТ в возникновении патологии печени в детском возрасте в Российской Федерации остаются неясными.
В этой связи целью настоящего исследования явилась оценка частоты и клинико-лабора-торных показателей недостаточности А1АТ, обусловленной мутациями гена PI, в выборке детей из гастроэнтерологического отделения крупного научно-исследовательского лечебного центра.
Материалы и методы исследования
За период с 2007 по 2011 гг. из отделения гастроэнтерологии с группой гепатологии ФГБНУ НЦЗД РАМН случайным образом были отобраны 200 больных, поступивших для диагностики и лечения основного заболевания, в т.ч. для уточнения причины заболеваний печени. Основными направляющими диагнозами были: гликогеновая болезнь, печеночная форма, IX тип; дискинезия желчных путей; цирроз печени в исходе глико-геновой болезни III типа; хронический гастро-дуоденит, обострение; катаральный эзофагит; билиарный цирроз, осложненный портальной гипертензией, острым холангитом; внепеченоч-ная атрезия желчных протоков; болезнь Кароли, тяжелое течение; врожденный фиброз печени; гликогеновая болезнь IV тип; гипомоторная дис-кинезия желчного пузыря; аномалия развития почек: Ь-образная почка, атрофия зрительного нерва; цирроз печени; хронический криптоген-ный гепатит, минимальной степени активности; аутоиммунный гепатит; хронический гастродуо-денит; хронический колит в стадии обострения; дискинезия желчных путей на фоне деформации желчного пузыря и другие состояния.
В выборку не включены больные с верифицированными заболеваниями (вирусный гепатит, аутоиммунный гепатит, болезнь Вильсона, атрезии желчных путей). Средний возраст пациентов составил 11,8±4,6 лет.
Контрольную группу составили практически здоровые (по результатам клинико-лабораторно-го исследования) учащиеся Кадетской школы-интерната № 69 «Второй московский кадетский корпус МЧС». В группу включены 81 человек, средний возраст которых составил 13,2±3,9 лет, все мальчики.
Протокол обследования для всех больных включал, помимо оценок общепринятых клинико-лабораторных показателей, следующие исследования: определение общего белка сыворотки, холестерина общего, билирубина общего, прямого и непрямого, концентрации А1АТ, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспарагинаминотрансферазы (АСТ), глутамил-транспептидазы (ГГТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), глюкозы, церулоплазмина и микроэлементов крови общепринятыми методами, используемыми в клинико-диагностической лаборатории ФГБНУ НЦЗД.
В выборке пациентов ДНК получали из венозной крови. Выделение ДНК проводили на спин-колонках с сорбентом на матрице из силикагеля (Minispinkit, General Electric Health Care, США) по протоколу производителя и использовали для проведения полиме-разной цепной реакции и Real-Time PCR.
ДНК для генотипирования детей контрольной группы получали из клеток утренней порции мочи тем же методом.
Для идентификации Z-аллеля PI гена использованы следующие праймеры:
прямой: 5'-ATAAGGCTGTGCTGACCATCGTC-3'; обратный: 5'-TTGGGTGGGATTCACCACTTTTC-3' (Morten Dahl et al, 1992).
Кроме ПДРФ, для верификации мутаций S и Z применяли Real-Time PCR на ДНК-амплификаторе CFX96 (Bio-Radlabs, США).
Последовательности праймеров и зондов:
PiS аллель
Праймеры:
прямой 5'-AAGGTGCCTATGATGAAGCGTTT-3'; обратный 5'-TCAGTCCCAACATGGCTAAGAG-3'. Зонды:
M аллель 5'-FAM-TGGGTGAGTTCATTTTCCAGGT-RTQ1-3';
S аллель 5'-R6G-ATATCGTGGGTGAGTTCATTTAC CT-BHQ2-3'.
PiZ аллель праймеры:
прямой 5'-GCTTCCTGGGAGGTGTCCACG-3'; обратный 5'-TTCCCATGAAGAGGGGAGACTTGG-3'. Зонды:
М аллель 5'-FAM-CCAGCAGCTTCAGTCCCTTTCT CGTC-RTQ1-3';
Z аллель 5' -R6G-CCAGCAGCTTCAGTCCCTTTCTT GTC-BHQ2-3'.
Исследование мутации G1237A проводили на тер-моциклере «Циклотемп-107» (МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва).
97
Частота идентифицированных генотипов, выявленных у обследованных пациентов
и в контрольной группе здоровых детей
Выборка Генотипы
РЬИИ РЬИЯ РЬЯЯ 1237А 1237А/1237А рьиг рьгг
п % п % п % п % п % п % п %
Пациенты (200) 163 81,5 0 0 0 0 24 12 1 0,5 7 3,5 5 2,5
Здоровые дети (81) 72 90,1 0 0 0 0 8 9,9 0 0 0 0 0 0
Использованы следующие праймеры:
прямой 5'-ctaccaggaatggccttgtcc-3';
обратный 5'-ctctcaggtctggtgtcatcc-3'.
В каждой серии ПЦР применяли отрицательные и положительные контрольные образцы; результаты подтверждены прямым секвенированием, выполненным в Межинститутском центре коллективного пользования «Геном» (ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, Москва).
Результаты и их обсуждение
Использование современных молекулярно-генетических технологий для идентификации причин дефицита А1АТ позволило описать структуру и частоты мутаций гена PI в группе пациентов и в контрольной группе здоровых детей.
Общие результаты молекулярно-генетиче-ского исследования пациентов представлены в табл.1.
Из данных, приведенных в табл. 1, следует, что среди обследованных пациентов не выявлено аллеля PiS ни в гомозиготном, ни в гетерозиготном состоянии. По данным Т.А. Строковой и соавт. (2015), среди 25 детей с недостаточностью А1АТ у одного ребенка идентифицирован гетерозиготный генотип PIMS. Однако известно, что, помимо дефицитарных аллелей PI-системы, снижение концентрации белка наблюдается при ряде патологических состояний (нефротическом синдроме, некоторых формах гастроэнтеропа-тий, вирусном гепатите). Полученный в настоящем исследовании результат хорошо согласуется с данными о том, что данный аллель не вовлечен в патогенетические механизмы поражения печени при генетически обусловленной недостаточности А1АТ.
Помимо этого обращают на себя внимание данные о том, что среди пациентов у 24 из них диагностировано гетерозиготное носительство Taq1 G1237A аллеля (или 12% всей выборки) и один пациент, гомозиготный по данной мутации (0,5%). Общая оценка частоты 1237A аллеля с учетом гомозиготного пациента составила 0,065. Ранее было высказано предположение о наличии ассоциации Taq1 G1237A полиморфизма в З'-фланкирующей области гена PI и хронической патологии органов дыхания и раке легкого [24].
Вместе с тем данный полиморфизм не влияет ни на структуру А1АТ, ни на его базовый уровень в сыворотке крови. В этой связи полагают,
что аллель G1237A не ассоциирован с поражением печени.
По результатам молекулярно-генетическо-го обследования случайной выборки пациентов гастроэнтерологического отделения у 12 детей выявлен дефицитарный аллель PIZ в гомозиготном или гетерозиготном состоянии, что составило 6% всех обследованных; в гетерозиготном состоянии аллель PIZ выявлен у 7 пациентов (3,5%) и у 5 больных - в гомозиготном состоянии (2,5%). Таким образом, обобщенная оценка частоты аллеля Z в выборке детей из гастроэнтерологического отделения составила 4,25%.
Оценка связи дефицитарной (PiZ) мутации PI-системы с результатами клинико-биохимиче-ских исследований представлена в табл. 2.
Представляет определенный интерес сопоставление направляющих диагнозов и результатов клинико-генетических исследований. Так, для группы детей с подтвержденным в настоящем исследовании наследственным дефицитом (ZZ) А1АТ (печеночная форма) направляющие диагнозы были: 1) хронический криптогенный гепатит, синдром холестаза; 2) полип сигмовидной кишки, распространенный катаральный колит; 3) криптогенный гепатит с минимальной степенью активности; 4) гепатит минимальной степени активности, наследственный гемохро-матоз (гомозигота Н63Б/Н63Б), доклининиче-ская стадия без перегрузки железом; 5) хронический криптогенный гепатит (нумерация пациентов соответствует порядковому номеру в табл. 2).
Полученные данные свидетельствуют о важности проведения молекулярно-генетической диагностики дефицита А1АТ у детей с клиническими проявлениями хронического заболевания печени, что позволяет конкретизировать основной диагноз - наследственный дефицит А1АТ.
Следует отметить менее выраженные общеклинические проявления и лабораторные показатели в группе гомозиготных пациентов настоящего исследования при сравнении с данными по пациентам с выраженным дефицитом А1АТ других авторов [10, 25-27].
Так, ни у одного ребенка в настоящем исследовании в анамнезе не отмечались явления нео-натального холестаза; слабая степень иктерич-ности зарегистрирована у 3 пациентов, которая проявилась в возрасте от 2 до 3 месяцев жизни; показатели красной, белой крови и гемостаза
Рта1_3_1б_пеш.шдд 98
18.05.2016 10:38:23
98
Некоторые лабораторные показатели оценки активности печеночных ферментов,
А1АТ и генотипы пациентов
Пациент Возраст, годы Пол Рост, см Вес, кг Лейкоциты, •109/л Общий белок, г/л Холестерин, mmol/L Билирубин общий, ^mol/L Билирубин прямой, ^mol/L АЛТ, IU/L АСТ, IU/L а1-антитрипсин, ^mol/L ГГТ, ед/л Генотип
1 3 ж 91 13 10 71 3,7 10,9 1,1 152 145 17,7 57 PIZZ
2 8 ж 127 25 9 88 3,8 10,4 0,9 34 39 11 9 PIZZ
3 2 м 77 10 6 75 4,8 6,5 0,9 148 177 9,9 91 PIZZ
4 7 ж 118 21 8 71 3 13 1 130 123 7,7 43 PIZZ
5 10 м 132 30 8 65 2 9 3 136 78 7,5 36 PIZZ
6 3 м 97 15 6 68 4,5 25,8 1,5 86 72 20,2 - PIMZ
7 17 ж 165 75 8 72 3,8 23,7 2,1 75 79 17,8 58 PIMZ
8 14 ж 152 48 10 73 4,2 25,2 3,9 72 62 15,6 - PIMZ
9 15 м 165 42 11 67 4,6 24,7 3,8 76 77 20,1 46 PIMZ
10 9 ж 121 20 7 70 3,6 28,5 1,7 79 80 18,6 - PIMZ
11 2 м 84 12,5 8 - 3,5 31,6 5,7 83 77 18,8 - PIMZ
12 6 м 112 17 6 - 4,1 30,5 3,2 84 63 20,2 35 PIMZ
(протромбиновый индекс, содержание фибриногена, АЧТВ, РФМК) соответствовали нормальным половозрастным показателям; у 2 пациентов сохранялось незначительное увеличение размеров печени без спленомегалии. По данным УЗИ, диффузная неоднородность паренхимы печени выявлена у всех пациентов; у одного ребенка - расширение печеночных вен. Весьма вероятно, что относительно благоприятное течение заболевания, наблюдаемое у пациентов настоящего исследования, обусловлено эффективным лечением, в т.ч. гепатопротективной терапией, проводимой до получения результатов молекулярно-генетических исследований.
В выборке пациентов с поражением печени выявлены значимые различия в концентрации А1АТ и активности печеночных транса-миназ в сравнении с оценками, полученными в контрольной группе. Референсные значения концентрации А1АТ для исследуемой возрастной группы, принятые в клинико-диагностической лаборатории НЦЗД, составляют от 90 до 200 мг/дл (или 16,5-36,8 pmol/L).
У пациентов с мутантным аллелем PiZ в гомозиготном состоянии средняя концентрация А1АТ (М±ст) в сыворотке крови составила 10,8±4,1 pmol/L, у пациентов, гетерозиготных по PiMZ, средняя концентрация А1АТ составила 18,8±1,7 pmol/L и у пациентов гастроэнтерологического отделения без дефицитарного Z-аллеля - 32,8±7,3 pmol/L.
Оценки концентрации А1АТ у гомозиготных больных варьировали от 7,5 до 17,7 pmol/L и не коррелировали ни с тяжестью основного заболевания, ни с изменчивостью оценок печеночных трансфераз (АЛТ, АСТ, ГГТ) и других биохимических показателей. Полученные данные хорошо согласуются с результатами исследования 48 больных детей, проведенных Т. Lang и соавт. [28].
Оценка значимости различий концентрации А1АТ, выполненных по непараметрическому
критерию Манна-Уитни между сравниваемыми группами, показала, что высоко значимые различия обнаруживаются между гомозиготными и гетерозиготными пациентами (р=0,006). Полученные данные согласуются с современными представлениями о роли дефицита А1АТ, ассоциированного с генотипом PIZZ, в патогенезе поражения печени.
Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что значение концентрации А1АТ у некоторых гетерозиготных пациентов (генотип PIMZ) попадает в область нормальных значений, при этом однако верхняя граница значений находится ниже 110 мг/дл (20,25 цшо1/Ь). Поскольку гетерозиготность по недостаточности А1АТ (MZ) расценивается в качестве кофактора развития хронического заболевания печени [29, 30], мы полагаем, что детям с биохимическими маркерами заболеваний печени рекомендовано проведение молекулярно-генетического исследования гена PI для подтверждения или исключения участия аллеля PIZ в возникновении патологии печени вне зависимости от концентрации А1АТ. Иллюстрацией приведенного заключения является данные гомозиготного (PIZZ) пациента № 1, у которого концентрация А1АТ превышала нижнюю границу половозрастной нормы.
При этом также следует принимать во внимание, что А1АТ является белком острой фазы воспаления. Уровень А1АТ, измеренный у пациента с патологическим аллелем гена PI в острой фазе воспалительного процесса, может быть воспринят как нормальный, так как размах значений уровня А1АТ даже у гомозиготных пациентов (генотип PiZZ) попадает в область нормальных значений. Для исключения результатов, завышенных вследствие воспалительной реакции, предлагается одновременно с А1АТ определять концентрацию С-реактивного белка как другого маркера острой фазы воспаления (изменение содержания С-реактивного белка и других бел-
99
ков острой фазы в крови больных вирусным гепатитом С) [31].
Известно, что только у 10-15% гомозиготных по дефициту А1АТ (PIZZ) больных детей развивается тяжелое поражение печени и примерно у 85%ZZ детей, многие из которых имели повышенные концентрации сывороточных трансаминаз в младенчестве, не имели никаких доказательств повреждения печени до 18-летнего возраста [32].
Относительно стабильное течение заболевание и медленно прогрессирующий цирроз печени и портальная гипертензия у некоторых детей создают определенные трудности в диагностике причин поражения печени.
В некоторых ранних работах, посвященных изучению влияния дефицита А1АТ на развитие патологии печени, предполагалась связь с «нулевыми» аллелями PI-системы, приводящими к нарушению транскрипции РНК и синтеза неполноценного белка до его секреции в сыворотку крови. На биохимическом уровне «нулевые» аллели PI-системы проявляются экстремально низкими уровнями белка в сыворотке либо полным отсутствием в крови. Мы полагаем, что в исследованной выборке пациенты с «нулевыми» аллелями PI-системы отсутствуют, и в связи с этим оценки частот «нулевых» аллелей в российских популяциях низки. Подтверждением данного предположения явилось то, что у всех пациентов с относительно низким уровнем сывороточного А1АТ (табл. 2) при молекулярно-гене-тическом тестировании был идентифицирован дефицитный аллель PIZ.
В то же время не получено статистически достоверных различий в концентрации А1АТ среди пациентов с нормальными аллелями и генотипом PIMZ. Тем не менее, можно предположить, что биохимическая диагностика эффективна как скрининговый метод выявления пациентов, в генотипе которых присутствуют аллели PIZ и «нулевые аллели». Ряд авторов рекомендует количественное определение уровня А1АТ в сыворотке крови в качестве начального исследования для диагностики дефицита А1АТ [33].
Известно, что уровень активности АЛТ и АСТ является общепринятым маркером некроза гепатоцитов вне зависимости от его этиологии и в острых случаях может превышать нормальные значения в 5-10 раз. У пациентов с генотипом PiZZ наблюдается статистически значимое повышение активности АЛТ и АСТ по сравнению со значениями, характерными для пациентов без Z-аллеля PI-системы в среднем в 3,6 и 3,1 раза соответственно (р<0,05), так и в сравнении с пациентами, гетерозиготными по PIMZ, не достигающее однако значимого уровня (р>0,05).
У пациентов с генотипом PIMZ также выявлено двукратное повышение активности печеночных ферментов, что предположительно может быть объяснено наличием вклада мутант-
ного аллеля PIZ в гетерозиготном состоянии в развитие патологии печени в данной группе больных. Это также может свидетельствовать в пользу необходимости выявления гетерозиготного носительства мутантного аллеля PIZ.
Уровень ГГТ у пациентов с генотипом PIZZ оказался достоверно выше, чем у пациентов без Z-аллеля, но не отличался от уровня гетерозиготных пациентов.
Концентрация билирубина в сыворотке крови является важным показателем, указывающим на развитие синдрома холестаза. Действительно, у детей, гомозиготных по мутантному аллелю PIZ, наблюдаются биохимические проявления синдрома диссеминированного холестаза, проявляющегося сочетанием нормального уровня билирубина и повышенной активностью ГГТ.
Результатами настоящего исследования показано, что гетерозиготные пациенты, т.е. дети, обладающие одним нормальным аллелем М и мутантным аллелем Z, как правило, не имеют выраженных клинических проявлений вовлечения печени и измененных биохимических показателей. Вместе с тем полученные результаты могут рассматриваться как весомый аргумент того, что гетерозиготное состояние (MZ) является одним из факторов генетической предрасположенности (наряду с другими пока не идентифицированными факторами внешней среды) к развитию желудочно-кишечных и печеночных расстройств у детей. Весьма важным в этой связи становится понимание общей роли недостаточности А1АТ в этиологии и патогенезе заболеваний печени. Для этого предстоит оценить частоты PIZ аллеля в выборке больных детей с криптогенным гепатитом и в общей выборке пациентов с заболеваниями печени неспецифической этиологии.
Поскольку в настоящее время отсутствует специфическое лечение поражения печени, обусловленное дефицитом А1АТ, оптимальным подходом предотвращения жизнеугрожающих исходов заболевания являются ранняя диагностика (в т.ч. популяционный скрининг), целенаправленные лечебно-профилактические мероприятия и медико-генетическое консультирование семей, находящихся в группе риска развития аутосомно-рецессивной формы дефицита А1АТ.
Заключение
Недостаточность А1АТ, обусловленная гомо-зиготностью по дефицитарному ZZ-аллелю, является частым, но пока еще не привлекшим внимание педиатров наследственно обусловленным заболеванием печени, требующим молеку-лярно-генетической диагностики и лечения.
Обобщенная оценка частоты аллеля Z в выборке российских детей из гастроэнтерологического отделения составила 4,25%, что может указывать на необходимость выявления мутации гена PI,
100
прежде всего мутантного аллеля Ру больных детского возраста как фактора, предрасполагающего к развитию поражения печени.
Полученные в ходе настоящего исследования результаты не противоречат литературным данным, согласно которым наличие мутантного
аллеля Р^ в гомозиготном состоянии в детском возрасте проявляется поражением печени.
Стабильно высокий уровень трансаминаз и признаки холестаза у детей могут быть основанием для селективного скрининга дефицита А1АТ.
Литература
1. World Health Organization: Alpha-1-antitrypsin deficiency: memorandum from a WHO meeting. Bull World Health Organ. 1997; 75: 397-415.
2. de Serres F, Blanco I. Role of alpha-1 antitrypsin in human health and disease. J. Intern. Med. 2014; 276 (4): 311-335.
3. Пузырев В.П., Савюк В.Я. Молекулярные основы и клинические аспекты недостаточности а^антитрипсина. Пульмонология. 2003; 1: 105-115.
4. Potempa J, Korzus E, Travis J. The serpin superfamily of proteinase inhibitors: structure, function, and regulation. J. Biol. Chem. 1994; 269 (23): 15957-15960.
5. Dafforn TR, Mahadeva R, Elliott PR, Sivasothy P, Lomas DA. A kinetic mechanism for the polymerization of alpha-1 antitrypsin. J. Biol. Chem. 1999; 274: 9548-9555.
6. Lomas DA, Evans DL, Finch JT, Carrell RW. The mechanism of Z alpha-1 antitrypsin accumulation in the liver. Nature. 1992; 357: 605-607.
7. Carrel RW, Lomas DA. Alpha1-antitrypsin deficiency - a model for conformational diseases. N. Engl. J. Med. 2002; 346: 45-53.
8. Wu SS, de Chadarevian JP, McPhaul L, Riley NE, van Leeuwen FW, French SW. Coexpression and accumulation of ubiquitin 11 and ZZ proteins in livers of children with alpha-1 antitrypsin deficiency. Pediatr. Dev. Pathol. 2002; 5: 293-298.
9. Teckman JH, Jain A. Advances in alpha-1-antitrypsin deficiency liver disease. Curr. Gastroenterol. Rep. 2014; 16 (1): 367.
10. Жигальцова ОА., Даниленко Н.Г., Сивицкая Л.Н., Силивончик Н.Н. Альфа-1-антитрипсин: функциональные особенности, генетический полиморфизм и эффекты недостаточности. Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. 2015; 2 (42): 73-80.
11. Аверьянов А.В., Поливанова А.Э. Дефицит а^антит-рипсина и хроническая обструктивная болезнь легких. Пульмонология. 2007; 3: 103-109.
12. Long GL, Chandra T, Woo SLC, Davie EW, Kurachi K. Complete sequence of the cDNA for human alpha-1-antitrypsin and the gene for the S variant. Biochemistry. 1984; 23: 48284837.
13. Laura Fregonese, Jan Stolk. Hereditary alpha-1-antitrypsin deficiency and its clinical TOnsequences. Orphanet Journal of Rare Diseases.2008, 3:16: http://www.ojrd.com/ content/3/1/16
14. Stollerand JK. Aboussouan LS. A review of a^anti-trypsin deficiency. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2012; 185 (3): 246-259.
15. Kalsheker N, Morley S, Morgan K. Gene regulation of the serine proteinase inhibitors a^antitrypsin and a^anti-chymotrypsin. Biochem. Soc. Trans. 2002; 30: 93-98.
16. Maria A. De Tommaso, CL. Rossi, C- AF. Escanhoela, HG. Serra, CS. Bertuzzo, Gabriel Hessel. Diagnosis of alpha-1-antitrypsin deficiency by DNA analysis of children with liver disease. Gastroenterologia Рediаtrica. 2001; 38, 1: 63-68.
17. Teckman JH, Mangalat N. Alpha-1 antitrypsin and liver disease: mechanisms of injury and novel interventions. Expert. Rev. Gastroenterol. Hepatol.2015; 9 (2): 261-268.
18. Blanco I, de Serres FJ, Cаrcaba V, Lara B, Fernаndez-Bustillo E. Alpha-1 Antitrypsin Deficiency PI*Z and PI*S Gene Frequency Distribution Using on Maps of the World by an Inverse Distance Weighting (IDW) Multivariate Interpolation Method. Hepatitis Monthly. 2012; 12 (10 HCC): e7434. doi:10.5812/hepatmon.7434.
19. Luisetti M, Seersholm N. Alpha-1 antitrypsin deficiency: 1. Epidemiology of alpha-1 antitrypsin deficiency. Thorax. 2004; 59: 164-169.
20. АсановА.Ю., Симонова О.И., Аверьянова Н.С., Тапыев Е.В., Пинелис В.Г. Частоты мутаций и полиморфизма генов а1-антитрипсина в выборке детей европейской части страны с болезнями органов дыхания. Материалы XIII Российского конгресса «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии». М., 2014: 124-125.
21. Чучалин А.Г., Кронина ЛА., Воронина Л.М., Самиль-чук Е.И. Случай сочетания муковисцидоза с дефицитом альфа-1-антитрипсина. Пульмонология. 1994; 4 (3): 82-85.
22. Полякова С.И., Асанов А.Ю., Аверьянова Н.С., Потапов А.С., Тапыев Е.В., Пинелис В.Г. Сочетание альфа1-анти-трипсиновой недостаточности гомозиготным гемохромато-зом 1-го типа у девочки 6 лет. Российский педиатрический журнал. 2011; 2: 52-54.
23. Шапошникова НА, Шулятьев И.С., Варванина Г.Г., Дроздов В.Н. Клиническое значение наследственного и приобретенного дефицита альфа-1-антитрипсина у больных циррозом печени и болезнью Вильсона-Коновалова. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2010; (10): 12-16.
24. Самильчук Е.И, Гаспарян А.В., Лактионов К.К., Чучалин А.Г. TaqI полиморфизм в 3' фланкирующей области гена PI при хронической патологии органов дыхания и раке легкого. Пульмонология. 1996; 6: 17-21.
25. Строковой ТА., Бугаева М.Э., Зубович А.И., Прохорова И.В., Павловская Е.В., Сурков А.Г. Недостаточность а^антитрипсина у детей. Тезисы Московского городского съезда педиатров. М., 2015: 96-97.
26. De Tommaso AM, Rossi CL, Escanhoela CA, Serra HG, Bertuzzo CS, Hessel G. Diagnosis of alpha-1-antitrypsin deficiency by DNA analysis of children with liver disease. Arq. Gastroenterol. 2001; 38 (1): 63-68.
27. Stoller JK, Aboussouan LS. A review of alpha1-antitrypsin deficiency. Am. J. Respir. Care Med. 2012; 185 (3): 246-259.
28. Lang T, Muhlbauer M, Strobelt M, Weidinger S, Ha-dorn HB. Alpha-1-antitrypsindeficiency in children: liver disease is not reflected by lowserumlevels ofalpha-1-antitrypsin-a study on 48 pediatric patients. Eur. J. Med.Res. 2005; 10 (12): 509-514.
29. Fairbanks KD, Tavill AS. Liver disease in alpha 1-antitrypsin deficiency: a review. Am. J. Gastroenterol. 2008; 103 (8): 2136-2141.
30. Kok KF, Wahab PJ, de Vries RA. Heterozygosity for alpha1-antitrypsin deficiency as a cofactor in the development of chronic liver disease. Ned. Tijdschr. Geneeskd. 2005; 149 (37): 2057-2061.
31. Каримов И.З., Шавловский М.М., Назаров П.Г. Изменение содержания C-реактивного белка и других белков острой фазы в крови больных вирусным гепатитом С. Цитокины и воспаление. 2004; 3 (4): 42-46.
32. Volpert D, Molleston JP, Perlmutter DH. Alpha1-antitrypsin deficiency-associated liver disease progresses slowly in some children. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2000; 31 (3): 258-263.
33. Первакова М.Ю., Эмануэль В.Л., Суркова ЕА., Мазинг А.В., Лапин С.В., Ковалева И.С., Сысоева С.Н. Клиническая лабораторная диагностика. 2015; 60 (10): 28-32.
101
