CC BY
208
Недостаточность митохондриального трифункционального протеина
И.С. Клейменова, В.П. Федотов, А.П. Швырёв
Воронежская областная детская клиническая больница №1; Воронежская межобластная медико-генетическая консультация; Институт дополнительного профессионального образования Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко
Mitochondrial trifunctional protein deficiency
N.V. Kleimenova, V.P. Fedotov, A.P. Shvyrev
Voronezh Regional Children's Clinical Hospital One; Voronezh Interregional Medical Genetic Counseling Service; Institute of Additional Professional Education, N.N. Burdenko Voronezh State Medical Academyy
Представлены сведения литературы и собственное клиническое наблюдение редкой формы наследственной патологии обмена, связанной с нарушением митохондриального ß-окисления жирных кислот, — дефицита митохондриального трифункционального протеина. Данное заболевание проявляется поражением печени, сердца и скелетных мышц, сопровождается нарушением психомоторного развития, имеет кризовое течение, характеризуется высокой смертностью. Приведены классификация и клиническая характеристика различных форм недостаточности митохондриального трифункционального белка, диагностические критерии заболевания, современные подходы к терапии.
Ключевые слова: дети, нарушение ß-окисления жирных кислот, недостаточность митохондриального трифункционального протеина, ген HADHA.
The authors give the data available in the literature and their clinical observation of a rare form of the inherited metabolic disorder associated with impaired mitochondrial fatty acid ß-oxidation — mitochondrial trifunctional protein deficiency. This disease is manifested by lesions in the liver, heart, and skeletal muscles and accompanied by impaired psychomotor development, runs a crisis course, and shows high death rates. The classification and clinical characteristics of different forms of mitochondrial trifunctional protein deficiency, its diagnostic criteria, and current approaches to its therapy are given.
Key words: children, impaired mitochondrial fatty acid ß-oxidation, mitochondrial trifunctional protein deficiency, HADHA gene.
Среди обширной группы наследственных болезней обмена (около 700 нозологических единиц) не менее 20 форм связаны с наследственными нарушениями транспорта и окисления жирных кислот. Доказан существенный вклад данных заболеваний в происхождение гипогликемических состояний у детей, синдрома внезапной смерти [1—3].
Окисление жирных кислот является главным источником энергии для всех клеток в периоды голодания и длительных физических нагрузок [4—10], особую значимость этот процесс имеет для детей грудного возраста в связи с быстрыми темпами их роста и развития [1, 11—13]. Метаболическая декомпенсация у детей с нарушением ß-окисления
© Коллектив авторов, 2012
Ros Vestn Perinatal Pediat 2012; 4 (2):62-69
Адрес для корреспонденции: Клейменова Ирина Станиславовна — к.м.н., зав. неврологическим отделением для детей раннего возраста Воронежской областной детской клинической больницы №1 394024 Воронеж, ул. Бурденко, д. 1
Федотов Валерий Павлович — к.м.н., зав. Воронежской межобластной медико-генетической консультацией 394066 Воронеж, Московский пр-т, д. 151а.
Швырёв Анатолий Петрович — д.м.н., проф., дир. Института дополнительного профессионального образования, зав. каф. госпитальной педиатрии №2 Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко
394036 Воронеж, ул. Студенческая, д. 12
жирных кислот развивается в условиях истощения запасов глюкозы и гликогена, что может быть спровоцировано чрезмерной двигательной активностью, длительными перерывами между приемами пищи, рвотой и длительной гипертермией при инфекционном заболевании, переохлаждением. Подозрение на наличие у ребенка болезни, вызванной нарушением ^-окисления жирных кислот, может возникнуть, если наблюдаются следующие признаки: 1) острая метаболическая декомпенсация натощак; 2) хроническое страдание тканей, зависимых от (3-окисления жирных кислот; 3) повторные эпизоды гипокетоти-ческой гипогликемии; 4) изменение количества общего карнитина или эстерифицированного карнити-на в плазме и тканях. К тканям, имеющим высокие энергетические потребности и, соответственно, зависимым от процесса ^-окисления жирных кислот, относятся центральная нервная система, скелетная мускулатура, сердце и печень.
Процесс ^-окисления жирных кислот выглядит следующим образом: при попадании в клетку происходит активация жирных кислот, которые в виде ацилкарнитинов попадают в матрикс митохондрий. В митохондриальном матриксе жирные кислоты подвергаются реакциям окислительного цикла, при этом последовательно отщепляются С2-звенья в виде аце-
тил-КоА. Этот процесс начинается с карбоксильного конца активированных жирных кислот и каждый раз происходит между С2 (а-атомом) и С3 (в-атомом), в связи с чем цикл реакций деградации называется в-окислением жирных кислот. в-Окисление служит примером особой формы организации метаболических процессов — спиральных процессов (получил название «спирали Линена»). Пространственно и функционально в-окисление жирных кислот тесно связано с цитратным циклом и дыхательной цепью (рис. 1).
Рис. 1. Процесс транспорта и р-окисления жирных кислот в митохондриях [14].
СРТ I — карнитин-пальмитоил-трансфераза I, локализуется на наружной мембране митохондрий, связывает ацил~SКоА с кар-нитином с образованием ацилкарнитина.
Тгаш1оса8е (транслоказа) — переносит ацилкарнитин внутрь митохондрий, в митохондриальный матрикс, где карнитин при помощи карнитин-пальмитоил-трансферазы II (СРТ II) вновь заменяется на КоА^Н, и образующийся ацил~SКоА становится доступным для окисления. Пояснение рис. 1—3 см. в тексте.
Реакции в-окисления ацил-КоА (асу1-СоА) — повторяющийся цикл, состоящий из четырех последовательных реакций.
1. Первая реакция дегидрирования катализируется ацил-КоА дегидрогеназой. Существует несколько форм данного фермента, каждый из которых специфичен к ацил-КоА с определенной длиной углеводородной цепи. В ходе реакции отщепляются два атома водорода и образуется еноил-КоА (епоу1-СоА) с двойной связью в транс-положении между а-и в-углеродными атомами (С2 и С3). Атомы водорода передаются на кофермент ФАД (флавинаденин-ди-нуклеотид), который ковалентно связан с ацил-КоА дегидрогеназой. Восстановленная форма кофермента служит донором ионов водорода для специфического переносчика электронов, называемого электрон-переносящим флавопротеином, связанным в свою очередь с убихиноном, которому передаются ионы водорода. При последующем переносе электронов по дыхательной цепи при участии механизмов оки-
слительного фосфорилирования происходит образование двух молекул АТФ.
2. Реакция гидратации катализируется еноил-КоА гидратазой (enoyl-CoA hydratase). Гидратация осуществляется по месту образовавшейся двойной связи с образованием 3^-гидроксиацил-КоА (3-hydroxyacyl-CoA). Гидроксильная группа в составе этого соединения находится у ^-углеродного атома.
3. Вторая реакция дегидрирования катализируется 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназой (3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase), которая забирает атомы водорода по месту ^-углеродного атома с образованием кетогруппы (3-ketoacyl-CoA). Акцептором водородов в ферменте служит НАД+. НАДН+Н+ окисляется НАДН-дегидрогеназой (комплекс I дыхательной цепи). Энергия, выделяющаяся в ходе этой реакции, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий, трансформируется в трансмембранный протонный потенциал, который используется для синтеза АТФ при участии фермента АТФ-синтазы.
4. Заключительная реакция цикла катализируется ацетил-КоА ацетилтрансферазой (тиолазой; 3-ketoacyl-CoA thiolase). Под влиянием фермента и при участии еще одной молекулы коэнзима А (КоА-SH) от р-кетоацил~КоА отщепляется молекула ацетил~КоА (acetyl-CoA) и образуется новый ацил-КоА, укороченный на два углеродных атома. По аналогии с гидролизом эту реакцию назвали тиолизом (распад кетоацил-КоА идет при участии тиогруппы КоА-SH). Образовавшийся ацил-КоА вновь вступает в следующий цикл из четырех реакций. Кроме того, ацетил~КоА используется в процессах кетогенеза, стероидогенеза и служит субстратом для цикла три-карбоновых кислот (ТСА).
Для длинноцепочечных жирных кислот три последние реакции катализируются ферментным комплексом, называемым митохондриальный трифун-кциональный протеин [14].
При наличии ферментного блока в процессе транспорта и окисления жирных кислот на любом этапе происходит «отравление» организма жирными кислотами или продуктами их распада. Жирные кислоты обладают прямой (детергентный эффект, геноток-сичность) и опосредованной (перекисное окисление липидов, гидроперекиси липидов, дикарбоксильные жирные кислоты, этерифицированные жирные кислоты, изомеры полиненасыщенных жирных кислот) токсичностью, приводящей к ингибированию K/Na-АТФ-азы, угнетению гликолиза, разобщению окислительного фосфорилирования. Накопление токсичных продуктов ведет к изменению ультраструктуры митохондрий.
Одной из причин нарушения процесса в-окисления жирных кислот является дисфункция митохондриального трифункционального проте-
ина. Этот белок состоит из четырех а-субъединиц и четырех ß-субъединиц и является катализатором ß-окисления длинноцепочечных жирных кислот. Он был впервые описан в 1992 г. двумя независимыми группами исследователей, установившими, что фермент длинноцепочечная 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназа (long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase, LCHAD) является составной частью комплекса — митохондриального трифункциональ-ного протеина (mitochondrial trifunctional protein, MTP), расположенного на внутренней мембране митохондрий [15, 16] (рис. 2).
Недостаточность митохондриального трифун-кционального белка — аутосомно-рецессивное заболевание с неустановленной частотой. Впервые было описано в 1992 г. группой авторов [18], объяснивших комбинированную недостаточность сразу нескольких ферментов, участвующих в процессе ß-окисления длинноцепочечных жирных кислот: длинноце-почечной 2,3-еноил-КoA гидратазы (long-chain 2,3-enoyl-CoA hydratase; LCEH), длинноцепочеч-ной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы (LCHAD) и длинноцепочечной З-кетоацил-KoA тиолазы (long-chain 3-ketoacyl-CoA thiolase; LKAT) [19].
Дефицит митохондриального трифункционально-го протеина обусловливают мутации в генах HADHA и HADHB [15, 20]. Оба гена картированы на хромосоме 2p23 [21]. Ген HADHA кодирует а-субъединицу, а ген HADHB — ß-субъединицу митохондриального трифун-кционального белка (рис. 3). а-Субъединица состоит из 20 экзонов; экзоны 1 и 2 кодируют транспортный пептид, доставляющий длинноцепочечные жирные кислоты в митохондрию и удаляющийся после транслокации путем протеолиза; экзоны 3—8 кодируют фермент LCEH; экзоны 11—20 — фермент LCHAD; регион экзо-на 9 выполняет связующую функцию. ß-Субъединица митохондриального трифункционального белка состоит из 16 экзонов и кодирует фермент LKAT
Рис. 2. Схематичное изображение нарушения р-окисления жирных кислот, вызванного недостаточностью длинноцепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы, входящей в состав митохондриального трифункционального белка [17].
Рис. 3. Схематическое изображение структуры а-и р-субъединиц митохондриального трифункционально-го белка [14].
Митохондриальный трифункциональный протеин катализирует три реакции митохондриального в-окисления: а-субъединица выполняет функции длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы и длинноцепочечной эноил-КоА гидратазы, а в-субъединица — длинноцепочечной 3-кетоацил-КоА тиолазы. Мутации структурного гена сопровождаются изолированной и сочетанной недостаточностью функции одного или трех ферментов во всех тканях. Это приводит к токсическому действию накопления ацил-КоА-производных 3-гидрокси-длинно-цепочечных жирных кислот на печень (жировая инфильтрация, холестатическая желтуха, гепатонекроз), сердечную мышцу (гипертрофическая кардиомиопа-тия), скелетные мышцы (мышечная гипотония, мио-глобинурия, повышение активности сывороточной креатинкиназы).
Выделяют несколько клинических форм заболеваний, вызванных недостаточностью митохондриаль-ного трифункционального белка:
неонатальная кардиомиопатическая форма; неонатальная с поражением печени; легкая форма с поздней манифестацией и преимущественным поражением скелетных мышц.
Неонатальная кардиомиопатическая форма манифестирует в неонатальном периоде в виде гипертрофической кардиомиопатии в сочетании с тяжелыми нарушениями ритма сердца. Также характерна неке-тотическая/гипокетотическая гипогликемия как реакция на голодание (включая гипогликемию при рождении). Прогноз неблагоприятный. Обычно летальный исход наступает в неонатальном периоде или в первые месяцы жизни.
Неонатальная форма с поражением печени — наиболее частая, дебютирует в возрасте от первых суток до 2 лет. Клинически проявляется в виде острых приступов, сопровождающихся рвотой, отказом от пищи, летаргией, комой, мышечной гипотонией, гипореф-лексией, гепатомегалией, тахипноэ. Метаболические кризы провоцируются голоданием или вирусными инфекциями. Нередко имеет место Рейе-подобный синдром. Лабораторно определяется гипогликемия, увеличение активности ферментов печени, лактат-ацидурия. Приступ может привести к внезапной
смерти. У некоторых больных отмечается прогреди-ентное течение заболевания в виде прогрессирующей кардиомиопатии, мышечной гипотонии и гепатоме-галии.
Форма с поздней манифестацией и преимущественным поражением скелетных мышц проявляется на втором — третьем десятилетии жизни (может манифестировать и раньше) непереносимостью физических нагрузок, миалгией, миоглобинурией и повышением уровня креатинкиназы в ответ на физическое переутомление и голод.
Установлено, что нарушение процессов ß-окисления жирных кислот часто диагностируется у пациентов, матери которых во время беременности страдали синдромом острого жирового гепатоза с увеличением активности ферментов печени, неукротимой рвотой, развитием HELLP-синдрома (Hemolysis, Elevated Liver enzyme values, and Low Platelet counts — гемолиз, увеличение активности ферментов печени, сниженное число тромбоцитов) [22—28].
К 2005 г. было сообщено о 24 пациентах с диагностированным дефицитом митохондриального три-функционального протеина [14, 29] (табл. 1).
Таблица. Генотип и фенотип в 24 семьях с подтвержденной ] белка [14]
По данным лаборатории болезней обмена Медико-генетического центра РАМН, в России нарушение ^-окисления жирных кислот диагностировано у 15 пациентов, 4 из которых в настоящее время живы благодаря диетическому лечению.
Обследование пациентов с подозрением на мито-хондриальные заболевания и болезни митохондри-ального ^-окисления включают исследование уровня в крови лактата, пирувата, кетоновых тел и их соотношения натощак и после различных нагрузок, определение аминокислотного состава крови и мочи, определение содержания жирных кислот, спектра липидов и фосфолипидов, общего и свободного карнитина и продуктов перекисного окисления липидов в крови [30, 31]. С 1990 г. появилась возможность диагностировать болезни нарушения обмена с помощью метода тандемной масс-спектрометрии при исследовании «сухого пятна» крови пациента [32—34]. Для недостаточности митохондриального трифункционального белка наиболее характерным является значительное увеличение концентрации 3-гидроксиацилкарни-тинов в крови: С16:0, С16:1, С18:0, С18:1. Показано проведение ДНК-диагностики для подтверждения
эстаточностью митохондриального трифункционального
Число семей Биохимический фенотип Генотип ребенка Синтез белка Фенотип ребенка Фенотип матери
19 Изолированный дефицит LCHAD Гомозиготы по G1528C (8) Норма Печеночная форма (7) Смешанная форма (1) AFLP (6) Норма (1) HELLP (1)
Компаундные гетерозиготы (11) G1528C/splice site (3) G1528C/stop codon (7) G1528C/? Уменьшен Печеночная форма (9) Смешанная форма (2) AFLP (7) HELLP (1) Норма (3)
5 Комбинированная недостаточность митохондриального трифункционального белка Гомозиготы (1) (A^7G, exon 7 missplice) Отсутствует Кардиальная Норма
Компаундные гетерозиготы (2) (G+1A, exon 3 missplice/A+3G, exon 3 missplice) (C2026T, R640C / R640H exon 19) Отсутствует Кардиальная Норма
Гомозиготы (T845A, V246D) Уменьшен Нейромышечная Норма
Компаундные гетерозиготы (194A, I269N/ C871T, stop residue 255) Уменьшен Нейромышечная Норма
Примечание. ? — неизвестная мутация. В скобках указано число наблюдений. AFLP — острая жировая дистрофия печени беременных (Acute Fatty Liver of Pregnancy). HELLP — гемолиз, увеличение активности ферментов печени, сниженное число тромбоцитов (Hemolysis, Elevated Liver enzyme values, and Low Platelet counts).
мутации в генах HADHA и HADHB, ответственных за синтез субъединиц митохондриального трехфун-кционального протеина.
Неотложная терапия во время криза предусматривает парентеральное введение 10% глюкозы для купирования гипогликемии и подавления липолизиса. Вне кризов показана диета, богатая углеводами (75%) и бедная жирами (7%). Во избежание провокации метаболических кризов пациентам со снижением активности фермента рекомендуются частые кормления — 6—8 раз в сутки с добавлением в пищу сырого зернового крахмала из расчета 1 г на 1 кг массы тела, поздние вечерние кормления, чтобы избежать расщепления жиров в период ночного голодания. Показано применение среднецепочечных триглицеридов - 2—2,5 г/кг в сутки как единственного источника жиров с добавками карнитина 50—100 мг/кг в сутки и рибофлавина 15 мг/кг в сутки [3]. Однако в периоде метаболической декомпенсации у пациентов с недостаточностью митохондриального трифункциональ-ного протеина левокарнитин следует использовать с осторожностью, начиная с небольших доз, учитывая возможность ухудшения состояния в связи с нарушением окисления длинноцепочечных жирных кислот.
С момента появления метода тандемной масс-спектрометрии стало возможным проведение неона-тального скрининга с целью обнаружения болезней обмена. За период с 1990 по 2005 г. в США было выявлено 13 новорожденных с нарушениями окисления жирных кислот. Ожидаемая распространенность недостаточности митохондриального трехфункциональ-ного протеина у плода по расчетам, произведенным в США, составляет 1 на 38 тыс. беременностей [14].
Учитывая редкость и тяжесть патологии, приводим собственное наблюдение девятимесячного мальчика, который в течение 2 сут находился в неврологическом и реанимационном отделениях. Ребенок был доставлен машиной скорой помощи в связи с резким ухудшением состояния — отказ от еды, срыгивания, вялость, утрата двигательных навыков.
Anamnesis vitae. Ребенок от здоровых родителей, наследственность не отягощена. Рожден от первой беременности (возраст матери 28 лет), которая протекала с угрозой прерывания в сроки 5 нед и с 12-й по 18-ю неделю (центральное предлежание плаценты, нефропатия беременной с тяжелым печеночным синдромом). Роды в сроке 35 нед путем экстренного кесарева сечения в связи с отслойкой плаценты. Масса тела при рождении 2900 г, длина 48 см. Оценка по шкале Апгар 6/7 баллов. Выписан домой из родильного дома на 7-й день после рождения. До 5 мес жизни развитие ребенка по возрасту: голову держит с 2 мес жизни, переворачивается с 4 мес жизни.
Anamnesis morbi. В возрасте 5 мес наблюдалось ухудшение состояния: перестал переворачиваться, появились мышечная гипотония, срыгивания,
осложнившиеся аспирационной пневмонией, в связи с чем мальчик был госпитализирован в педиатрическое отделение стационара. На фоне антибактериальной терапии и внутривенной инфузии 10% глюкозы состояние ребенка улучшилось, однако при обследовании выявлено повышение уровня трансаминаз. В гепатологическом центре проведено обследование с целью исключения инфекционной патологии, нервно-мышечных заболеваний, болезни Вильсона — Коновалова. На фоне терапии показатели активности печеночных ферментов нормализовались, в удовлетворительном состоянии пациент выписан под наблюдение педиатра по месту жительства с диагнозом: реактивный неспецифический гепатит, реконвалесцент аспирационной пневмонии. Длительность периода вялости, срыгиваний, мышечной слабости с утратой двигательных навыков составила около 3 нед.
Наблюдалось последующее улучшение состояния мальчика с повторным приобретением двигательных навыков, однако развитие происходило с задержкой формирования двигательных функций: к 9 мес жизни ребенок начал сидеть самостоятельно, развитие мелкой моторики, импрессивной речи соответствовало возрастной норме, развитие крупной моторики, экспрессивной речи — 6—7 мес жизни. Профилактические прививки проводились в соответствии с прививочным календарем.
В возрасте 9 мес, на 2-й день после резкого ухудшения состояния мальчика родители обратились к врачу, и машиной скорой помощи ребенок был доставлен в неврологическое отделение Воронежской областной детской клинической больницы № 1. При осмотре состояние тяжелое за счет общемозговой симптоматики: вялый, стонет, в сознании, менингеальных знаков нет. Голову не удерживает, перестал переворачиваться, сидеть. Наблюдаются повторные срыгивания после приема пищи, аппетит снижен.
Масса тела 9700 г, длина 72 см. Нормостения. Кожные покровы чистые, розовые. Подкожный жировой слой развит умеренно. Частота сердечных сокращений 120 в минуту. Частота дыхания 32 в минуту. Тоны сердца ясные, ритмичные, границы сердца не расширены. В легких дыхание пуэрильное, хрипов нет. Перкуторно — звук ясный легочный. Живот мягкий, безболезненный, доступен глубокой пальпации. Печень + 2 см из-под края реберной дуги, эластична, безболезненна. Селезенка не пальпируется. Стул 1 раз в сутки, оформлен. Диурез адекватный.
Окружность головы, размеры большого родничка соответствуют возрастной норме. Родничок умеренно напряжен. Нарушений черепно-мозговой иннервации не выявлено. Движения конечностей в полном объеме. Мышечный тонус диффузно снижен. Сила в конечностях снижена до 3 баллов. Опоры на ноги нет. Сухожильные рефлексы D=S, высокие. Положи-
тельные рефлексы Бабинского, Россолимо с двух сторон. Патологическая постуральная активность не регистрируется. Болевая чувствительность сохранена. Координацию оценить невозможно.
Учитывая тяжесть состояния пациента, экстренно проведено неврологическое и соматическое обследование для уточнения диагноза.
Общий анализ крови: НЬ 116 г/л; эр. 3,8«1012/л; тр. 170 - 109/л; л. 3,7 • 109/л; п. 2%; с. 30%; э. 4%; лимф. 53%; мон. 11%; СОЭ 2 мм/ч. Общий анализ мочи — без патологии.
Биохимический анализ крови: общий белок — 61 г/л, глюкоза — 5,6 ммол/л, аланинаминотранс-аминаза — 358 Е/л, аспартатаминотрансаминаза - 467 Е/л, тимоловая проба — 1,6 ед., билирубин общий — 9,0 мкмоль/л, связанный — 3 мкмоль/л, свободный — 6,0 мкмоль/л, мочевина — 6,8 ммоль/л, креатинин — 0,4 мг%, лактат — 2,1 ммоль/л, креатин-киназа — 73 Е/л, креатинкиназа МВ — 37,2 Е/л, цер-рулоплазмин — 13,7 мг/дл, а1-трипсин — 1,2 г/л, К+ — 5,6 ммоль/л, №+ — 139 ммоль/л, С1- — 105 ммоль/л, Са2+ — 2,6 ммоль/л, Р — 1,93 ммоль/л. Уровень инсулина в крови 6 мкЕД/мл (норма). Уровень глюкозы через 2 ч после нагрузки 7,0 ммоль/л.
ЭКГ: легкая синусовая тахикардия. Вертикальное положение электрической оси сердца. Выраженные нарушения периода реполяризации. Эхокардиог-рамма: полости сердца не расширены; гипертрофии стенок и перегородок нет; показатели сократимости в норме. Данные расценены кардиологом как функциональная кардиопатия.
Рентгенограмма грудной клетки: пневматизация равномерная, легочный рисунок не изменен, купол диафрагмы, синусы — без особенностей, тень средостения расширена за счет вилочковой железы.
При ультразвуковом исследовании внутренних органов установлены признаки выраженных диффузных изменений печени и почек.
При ультразвуковом исследовании головного мозга выявлены признаки нарушения ликвородинамики. Магнитно-резонансная томография головного мозга: признаки умеренно выраженных диффузных атрофи-ческих изменений головного мозга, открытой смешанной гидроцефалии, вероятнее заместительного характера. На ЭЭГ: умеренные диффузные изменения показателей биоэлектрической активности головного мозга; признаки стволовой дисфункции; эпилепти-формная активность не зарегистрирована. Электро-нейромиография: скорость проведения импульса по двигательным волокнам правого срединного и левого большеберцового нервов в норме; амплитуда М-ответов в норме. По данным интерференционной электромиографии получены удовлетворительные показатели длительности и амплитуды потенциалов двигательных единиц мышц верхних и нижних конечностей.
Окулистом патологии не выявлено.
По результатам проведенных исследований объемный процесс в ЦНС был исключен. Обращало внимание волнообразное течение заболевания с периодами относительного благополучия, а также муль-тисистемность патологии с вовлечением в процесс ЦНС, печени, сердца.
Таким образом, был сформулирован клинический диагноз: дисметаболическая энцефалопатия, гепатит на фоне наследственного нарушения обмена, перинатального поражения ЦНС. Функциональная кар-диопатия. Митохондриальная энцефаломиопатия (?).
В течение первых суток пребывания в стационаре состояние ребенка оставалось относительно стабильным, на следующий день отмечено резкое ухудшение за счет появления гипертермии, миоклонических судорог, угнетения сознания. Проводимая симптоматическая терапия (антипиретики, антиконвульсанты, внутривенная инфузия 10% глюкозы) — без эффекта. Нарастал метаболический ацидоз: рН 7,15, рС02 36,8 мм рт. ст., р02 75,3 мм рт. ст., ВЕ — 15,7 ммоль/л,
HCO
12,4 ммоль/л, TCO2 — 13,5 ммоль/л, st.HCO,
— 12,9 ммоль/л, SaO2 — 89,3%. Уровень глюкозы резко снизился до 1,0 ммоль/л.
Ребенок переведен в отделение реанимации, где была продолжена инфузионная терапия с целью коррекции метаболических расстройств. Проводимое лечение не дало эффекта, ребенок переведен на искусственную вентиляцию легких, однако наблюдалась асистолия. Реанимационные мероприятия были неэффективны. Констатирована биологическая смерть.
Патологоанатомическое вскрытие выявило выраженный периваскулярный и перицеллюлярный отек вещества головного мозга с дистрофией нейроцитов; гепатомегалию с увеличением массы печени в 1,3 раза (382 г при норме 290 г), диффузные изменения структуры тканей органа с развитием жирового гепатоза, начинающийся цирроз; вакуолизацию цитоплазмы миокардиоцитов в сердечной мышце.
Созданный в Медико-генетическом центре Воронежа банк образцов крови новорожденных («сухое пятно» на фильтровальной бумаге) позволил направить образец крови ребенка К. в лабораторию наследственных болезней обмена веществ Медико-генетического научного центра РАМН (Москва) для исследования. В результате было выявлено нарушение обмена жирных кислот с длинными цепями (С — С ) с увеличением концентрации 3-гидроксиацилкарнитинов в 2 (С ) — 10 (С ОН) раз и диагностирована недостаточность митохондриального трифункционального белка или длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот. Таким образом, был подтвержден и уточнен диагноз наследственного нарушения обмена у погибшего ребенка.
Проведение ДНК-анализа позволило обнаружить частую мутацию G1528C в экзоне 15 гена HADHA,
унаследованную от матери. Указанная мутация была описана ранее двумя независимыми группами исследователей [20, 35]. Мутация ведет к дефекту а-субъединицы митохондриального трифункцио-нального белка — замене глутаминовой кислоты Glu (обозначение Е) на глутамин Gln (обозначение Q) в положении 474 (Glu474Gln, или E474Q). По данным J. Barycki и соавт. [36], механизм влияния мутации на метаболизм жирных кислот обусловлен инактивацией каталитического домена длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот.
Представленный нами клинический случай должен еще раз обратить внимание педиатров, в том числе детских неврологов, на большую группу наследственных болезней обмена, ее роль в нарушении
психомоторного развития у детей, быстроту течения заболевания в период метаболического криза. В такой ситуации от врача требуется принятие быстрых и грамотных решений, которые позволят если не предотвратить гибель пациента, то диагностировать болезнь и установить механизм ее возникновения. Уточненный медико-генетический диагноз даст возможность в дальнейшем проводить пренатальную диагностику и способствовать созданию здоровой семьи.
Авторы приносят благодарность заведующей лабораторией наследственных болезней обмена веществ РАМН канд. мед. наук Е. Ю. Захаровой и сотрудникам лаборатории за помощь, оказанную при обследовании пациента и его семьи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Wanders R.J.A., Duran M, Ijist L. et al. Sudden infant death and long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase. Lancet 1989; 2: 52—53.
2. Николаева Е.А., Семенов В.А., Ченцова Т.В. и др. Выявление наследственных нарушений обмена жирных кислот в клинической практике. Всероссийская конференция «Клинические и патогенетические проблемы нарушений клеточной энергетики», 1-й: Материалы. М 1999; 44—45.
3. Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей. Рос вестн перинатол и педиат 2009; 2: 51—65.
4. Felig P., Wahren J. Fuel homeostasis in exercise. N Eng J Med 1975; 293: 1078—1084.
5. Essen B. Glycogen depletion of different types in human skeletal muscle during intermittent and continuous exercise. Acta Physiol Scand 1978; 103: 446—455.
6. Gollnick P.D., Piehl K., Saltin B. Selective glycogen depletion pattern in human muscle fibers after exercise of varying intensity and at varying pedalling rates. J Physiol 1974; 241: 45—57.
7. Taubman B, Hale D.E., KelleyR.I. Familial Reye-like syndrome: A presentation of medium-chain acyl-coensyme A dehydrogenase deficiency. Pediatrics 1987; 79: 382—385.
8. Gibson E.M., Breuer J., Nyhan W.L. S-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzyme A lyase deficiency: Review of 18 reported patients. Eur J Pediatr 1988; 148: 180—186.
9. Demaugre F., Bonnefont J.-P, Mitchell G. et al. Hepatic and muscular presentations of carnitinepalmitoyltransferase deficiency: Two distinct entities. Pediatr Res 1988; 24: 308—311.
10. Tein I. Neonatal Metabolic Myopathies. Semin Perinatol 1999; 23: 2: 125—151.
11. Frerman F.E., Goodman S.I. Glutaricaciduria type II and defects of the mitochondrial respiratory chain. In: Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S. et al (eds). The Metabolic Basis of Inherited Disease. New York: McGraw-Hill 1989; 915—931.
12. Hale D.E., Thorpe C. Short-chain 3-OH Acyl-CoA dehydrogenase deficiency. Pediatr Res 1989; 25: 199A.
13. Stanley C.A., Hale D.E., Coates P.M. Medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency. In: Tanaka K., Coates P.M. (eds). Progress in Clinical and Biological Research. Fatty Acid Oxidation: Clinical, Biochemical and Molecular Aspects. New York, Alan R. Liss 1990; 291—302.
14. Angdisen J., Cline J.M., Payne R..M., Ibdah J.A. Mitochondrial Trifunctional Protein Defects: Molecular Basis and Novel Therapeutic Approaches. Drug Targets Immune Endocr Me-
tabol Disord 2005; 5: 27—40.
15. Kamijo T., Wanders R.J., Saudubray J.M. et al. Mitochondrial trifunctional protein deficiency: catalytic heterogeneity of the mutant enzyme in two patients. J Clin Invest 1994; 93: 1740 — 1747.
16. Carpenter K, Pollitt R.J., Middleton B. Human liver long-chain 3-hydroxyacyl-coenzyme A dehydrogenase is a mu-lufUnctional membrane-bound beta-oxidation enzyme of mitochondria. Biochem Biophys Res Commun 1992; 183: 443—448.
17. Scaglia F. Long-Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency. http://emedicine.medscape.com/article/945857-overview.
18. Wanders R.J., Ijlst L., Poggi F. et al. Human trifunctional protein deficiency: a new disorder of mitochondrial fatty acid beta-oxidation. Biochem Biophys Res Commun 1992; 188: 3: 1139—1145.
19. JacksonS, KlerR.S, BartlettK. et al. Combined enzyme defect of mitochondrial fatty acid oxidation. J Clin Invest 1992; 90: 4: 1219—1225.
20. Sims H.F., Brackett J.C., Powell C.K. et al. The molecular basis of pediatric long chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency associated with maternal acute fatty liver of pregnancy. Proc Natl Acad Sci USA 1995; 92: 3: 841—845.
21. Aoyama T., Wakui K, Orii K.E. et al. Fluorescence in situ hybridization mapping of the alpha and beta subunits (HADHA and HADHB) of human mitochondrial fatty acid beta-oxidation multienzyme complex to 2p23 and their evolution. Cyto-genet Cell Genet 1997; 79: 221—224.
22. Treem W.R. Mitochondrial fatty acid oxidation and acute fatty liver of pregnancy. Semin Gastrointest Dis 2002; 13: 55—66.
23. Isaacs J.D., Sims H.F., Powell C.K. et al. Maternal acute fatty liver of pregnancy associated with fetal trifunctional protein deficiency: molecular characterization of a novel maternal mutant allele. Pediatr Res 1996; 40: 393—398.
24. Jackson S, Kler R.S., Bartlett K. et al. Combined enzyme defect of mitochondrial fatty acid oxidation. J Clin Invest 1992; 90: 1219—1225.
25. Ibdah J.A. Acute fatty liver of pregnancy: An update on pathogenesis and clinical implications. World J Gastroenterol 2006; 12: 46: 7397—7404.
26. Treem W.R., Rinaldo P., Hale D.E. et al. Acute fatty liver of pregnancy and long-chain 3-hydroxyacyl-coenzyme A dehydrogenase deficiency. Hepatology 1994; 19: 2: 339—345.
27. Treem W.R., Shoup M., Hale D.E. et al. Acute fatty liver
of pregnancy, hemolysis, elevated liver enzymes, and low platelets syndrome, and long chain 3-hydroxyacyl-coenzyme A dehydrogenase deficiency. Am J Gastroenterol 1996; 91: 11: 2293—2300.
28. Pollitt R.J. Disorders of mitochondrial long-chain fatty acid oxidation. J Inherit Metab Dis 1995; 18: 4: 473—490.
29. Ibdah J.A., Bennett M.J, Rinaldo P. et al. A fetal fatty-acid oxidation disorder as a cause of liver disease in pregnant women. N Engl J Med 1999; 340: 1723—1731.
30. Юрьева Э.А., Сафронова О.Н., Сумакова И.А. и др. Биохимические показатели нарушений энергетики при дисфункциях митохондрий. Всероссийская конференция «Клинические и патогенетические проблемы нарушений клеточной энергетики», 1-й: Материалы. М 1999; 61.
31. Ершова С.А. Дисфункция митохондрий при нефропатиях у детей (Обзор литературы). Нефрология и диализ 2003; 4: 344—352.
32. Millington D.S., Kodo N, Norwood D.L., Roe C.R. Tandem mass spectrometry: a new method for acylcarnitine profiling with potential for neonatal screening for inborn errors of metabolism. J Inherit Metab Dis 1990; 13: 321—324.
33. Zytkoviczl T.H., Fitzgerald E.F., Marsden D. et al. Tandem Mass Spectrometric Analysis for Amino, Organic, and Fatty Acid Disorders in Newborn Dried Blood Spots A Two-Year Summary from the New England Newborn Screening Program. Clin Chem 2001; 47: 11: 1945—1955.
34. Chace D.H, DiPerna J.C, Mitchell B.L. et al. Electrospray tandem mass spectrometry for analysis of acylcarnitines in dried postmortem blood specimens collected at autopsy from infants with unexplained cause of death. Clin Chem 2001; 47: 1166—1182.
35. Ijlst L, Wanders R.J., Ushikubo S. et al. Molecular basis of long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency: identification of the major disease-causing mutation in the alpha-subunit of the mitochondrial trifunctional protein. Bio-chim Biophys Acta 1994; 1215: 347—350.
36. Barycki J.J., O'Brien L.K., Bratt J.M. et al. Biochemical characterization and crystal structure determination of human heart short chain L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase provide insights into catalytic mechanism. Biochemistry 1999; 38: 5786—5798.
Поступила 18.04.12
