CC BY
337
Новая форма наследственной невропатии: болезнь Шарко—Мари—Тута типа 2¥
С.Н. Иллариошкин, Е.Л. Дадали, В.П. Федотов, Ш.М. Исмаилов, С.А. Клюшников, В.Н. Пирогов, НА. Иванова-Смоленская
Болезнь Шарко-Мари-Тута(ШМТ) -это обширная группа наследственных болезней нервной системы, характеризующихся хронически прогрессирующей слабостью и атрофией дистальных мышц конечностей, снижением сухожильных рефлексов, деформацией стоп и кистей, изменением походки и сенсорными нарушениями. В основе болезни лежит дегенерация двигательных и чувствительных волокон периферических нервов [1, 2]. Манифестация симптомов обычно отмечается на первом или втором десятилетии жизни. Среди всех возможных типов наследования ШМТ преобладает ауго-
сомно-доминантное. Частота ШМТ варьирует от 1 : 10000 до 1 : 2500 населения в различных популяциях и является одной из самых высоких среди всех наследственных заболеваний нервной системы [3]. В настоящее время фенотип ШМТ, а также некоторые другие близкие синдромы (синдром Дежерина-Сотта, врожденная ги-помиелинизирующая полиневропатия, наследственная невропатия с предрасположенностью к параличам от сдавления) классифицируются как наследственные моторно-сенсор-ные невропатии (НМСН) [1-3].
По электронейромиографическим и гистопатологическим критериям различают два основных типа ШМТ: 1) ми-елинопатии - ШМТ типа 1 (ШМТ1, или НМСН-1); 2) аксонопатии - ШМТ типа 2 (ШМТ2, или НМСН-Н) [1,4]. Для ШМТ1 характерно существенное снижение скорости проведения импульса (СПИ) по периферическим нервам вследствие сегментарной де- и ремиелиниза-ции. Напротив, ШМТ типа 2 характеризуется нормальными или лишь умеренно сниженными значениями СПИ по периферическим нервам. Величина СПИ = 38 м/с, определяемая по двигательной компоненте срединного нерва, принята как условная “граница” для разделения ШМТ1 и ШМТ2 на демие-линизирующий тип (СПИ < 38 м/с) и аксональный тип невропатии (СПИ > > 38 м/с). В большинстве популяций мираШМТ1 встречается чаще.
Молекулярно-генетические исследования в течение последних двух десятилетий показали, что наследственные невропатии характеризуются выраженной генетической гетерогенностью. На данный момент на разных
хромосомах картированы более 25 ло-кусов ШМТ [5-7], и очевидно, что процесс выявления все новых генетических вариантов этих заболеваний еще отнюдь не исчерпан. Отдельные генетические варианты ШМТ могут не различаться на клиническом уровне, поскольку для ШМТ характерен значительный меж- и внутрисемейный полиморфизм, приводящий к перекрыванию фенотипов различных форм невропатий [5]. В связи с этим наиболее адекватным подходом к дифференцированию наследственных невропатий является ДНК-диагностика. Следует добавить, что ДНК-диагностика является пока и единственно возможным подходом к профилактике ШМТ в отягощенных семьях - на основе пренатальной идентификации мутаций в соответствующих генах. Поэтому приоритетным направлением исследований наследственных невропатий на современном этапе является идентификация генов, ответственных за их развитие.
Молекулярная генетика ряда наиболее распространенных форм ШМТ1 (демиелинизирующих) с аутосомно-доминантным наследованием уже хорошо изучена. Это касается таких известных генов и их белковых продуктов, как РМР22 (белок периферического миелина), МР7 (основной белок миелина Р0), 6*767 (белок межклеточных контактов коннексин-32) и ЕСЯ2 (ранний фактор транскрипции), мутации в которых обусловливают свыше 80% случаев всех форм наследственных невропатий [8, 9]. Известен также ряд генов гораздо более редких ауго-сомно-рецессивных форм ШМТ1, встречающихся преимущественно в
Сергей Николаевич Иллариошкин - профессор, зам. директора ГУ НИИ неврологии РАМН по научной работе, заведующий ДНК-ла-бораторией института.
Елена Леонидовна Дадали - докт. мед. наук, главный научный сотрудник Медико-генетического научного центра РАМН.
Валерий Павлович Федотов -
канд. мед. наук, заведующий Воронежской межобластной медико-ге-нетическая консультацией.
Шухрат Марифович Исмаилов -канд. мед. наук, старший научный сотрудник нейрогенетического отделения ГУ НИИ неврологии РАМН. Сергей Анатольевич Клюшников - канд. мед. наук, старший научный сотрудник нейрогенетического отделения ГУ НИИ неврологии РАМН.
Владимир Николаевич Пирогов -
канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения реанимации и интенсивной терапии ГУ НИИ неврологии РАМН.
Ирина Анатольевна Иванова-Смоленская - профессор, заведующая нейрогенетическим отделением ГУ НИИ неврологии РАМН.
# ■ Больные индивидуумы
О □ Здоровые индивидуумы
9 □ Индивидуумы с неопределенным статусом
Пробанд
IV
с55п я(55^-гО ой од й|ОбтООтО От4 оЖо Ь бот4 й 6 От^
■ 4 ■ ■ ■
бб о <х> ой □ □ бой м от □
VI
Рис. 1. Родословная обследованной семьи с ШМТ2, для которой проводился анализ сцепления с известными кандидат -ными локусами ШМТ, полногеномный скрининг, тонкое генетическое картирование и гено-кандидатный поиск.
изолированных инбредных популяциях [5].
Сложнее обстоит дело с аксональными формами наследственных невропатий (ШМТ2). Для десятка картированных локусов этих заболеваний, чаще наследующихся аутосомно-до-минантно, известны пока лишь 6 первичных молекулярных дефектов [10]. При этом в некоторых семьях, имевших типичные электронейромиогра-фические показатели 2-го типа ШМТ (аксонального), у больных были выявлены мутации в генах демиелинизиру-ющих форм ШМТ (Ро, йЛ31 и др.) [5]. Это отчетливо показывает определенную условность подразделения наследственных моторно-сенсорных невропатий на “чистые” демиелинизиру-ющие и аксональные формы.
Картирование генов наследственных заболеваний обычно проводится посредством анализа генетического сцепления в больших информативных родословных, включающих достаточное число больных и здоровых родственников (как правило, из нескольких поколений) [5]. Нейрогенетическое отделение НИИ неврологии РАМН имеет большой многолетний опыт таких исследований, выполняющихся обычно в сотрудничестве с другими ведущими российскими и зарубежны-
ми научными центрами и вносящих заметный вклад в изучение генома человека. В настоящем выпуске рубрики “Клинический разбор Института неврологии РАМН” мы представляем первое в отечественной литературе детальное описание новой генетической формы наследственной моторносенсорной невропатии - аутосомно-доминантного аксонального варианта болезни типа 2Г (ШМТ2Р). Генетическая идентификация данного синдрома была подтверждена с помощью анализа сцепления болезни с хромосомным локусом 7д11-д21 [6].
Общая характеристика больных и методы исследования
Клиническое и электронейромиографическое обследование семьи
Нами обследована большая русская семья с разветвленной родословной (рис. 1), в которой в 6 поколениях выявлено 12 больных с фенотипом ШМТ. Всего обследованы 30 больных и клинически здоровых родственников. Информированное согласие было получено от всех участвовавших в исследовании членов семьи.
Диагноз наследственной моторной и сенсорной нейропатии II типа
(ШМТ2) для всех больных членов семьи подтверждался в соответствии с нижеследующими общепринятыми клиническими и электронейромио-графическими критериями, установленными Европейским нейромышеч-ным центром и Европейским консорциумом по болезни Шарко-Мари-Ту-та [2]:
• медленно прогрессирующие симметричные парезы мышц и атрофии, преимущественно выраженные в дистальных отделах ног;
• снижение или утрата глубоких сухожильных рефлексов;
• деформации стоп и кистей;
• незначительное или умеренно выраженное снижение СПИ по двигательным волокнам срединного нерва (>38 м/с).
Клиническое обследование членов семьи и электронейромиография (ЭНМГ) выполнены в Воронежской медико-генетической консультации (МГК), нейрогенетическом отделении НИИ неврологии РАМН, а также входе экспедиционных поездок сотрудников Медико-генетического научного центра РАМН и Воронежской МГК в районы проживания членов семьи (Воронежская, Ленинградская, Ивановская и Свердловская области). Биопсия п. вигаИв у пробанда проводи-
Результаты ЭНМГ-исследования больных в представленной семье
№ Возраст, годы Пол п. medianus п. tibialis
MNCV, м/с СМАР, мВ D.L., мс MNCV, м/с СМАР, мВ D.L., мс
1 61 м 42,4 0,07 3,25 - 0 -
2 48 ж 47,2 1,60 4,30 - 0 -
3 45 м 43,2 0,20 3,45 25,9 0,05 5,6
4 34 ж 58,5 3,80 3,20 38,8 0,20 3,5
5 30 м 47,5 1,50 3,50 - 0 -
6 21 ж 48,6 7,50 3,20 - 0 -
7 34 м 46,7 2,50 3,50 - 0 -
8 18 м 49,3 4,70 3,65 38,1 0,15 5,6
9 15 ж 50,4 4,40 3,40 37,5 1,00 5,5
10 51 м 43,6 0,50 4,50 - 0 -
Средн. 35,7 47,5 2,70 3,6 35,0 0,6 5,2
Обозначения: МЫС\/ - скорость проведения импульса по двигательным волокнам срединного и большеберцового нервов; СМАР - амплитуда М-ответа; 0.1_. - дистальная латентность.
лась во время его стационарного обследования в нейрогенетическом отделении НИИ неврологии РАМН.
Молекулярно-генетические
исследования
Материалом для молекулярно-ге-нетического исследования служили образцы ДНК, выделенные из лимфоцитов периферической крови больных и их клинически здоровых родственников.
Примененные методы ДНК-анали-за основаны на использовании полимеразной цепной реакции (ПЦР) с одной или несколькими парами праймеров (одинарная или мультиплексная амплификация). SSCP-анализ при ге-но-кандидатном поиске осуществлялся в соответствии со стандартными протоколами [11]. Электрофорез продуктов ПЦР при исследовании ми-кросателлитных маркеров и прямое секвенирование амплифицированных ДНК-матриц проводили в денатурирующих полиакриламидных гелях на автоматическом секвенаторе “ABI Prism 310 DNA Sequencer” (Perkin Elmer, США) согласно протоколам фирмы.
Для анализа сцепления использовали высокополиморфные микроса-теллитные маркеры, праймеры для которых выбирались на основе нуклеотидных последовательностей, внесенных в информационные базы UCSC и
GDB. Эти же базы данных использовались для сравнения секвенированных последовательностей.
Математическую оценку сцепления локуса заболевания с анализируемыми полиморфными маркерами проводили с использованием стандартных пакетов программ “LINKAGE” и “FASTLINK”.
Результаты и обсуждение Результаты клинических, морфологических и ЭНМГ-исследований
Анализ родословной (см. рис. 1) позволил установить классический аутосомно-доминантный тип наследования болезни.
Клиническая картина у всех пораженных членов семьи носит достаточно стереотипный характер. Дебют симптомов отмечается у мужчин в 15-20-летнем возрасте, а у женщин -в 22-25 лет. Больные предъявляют жалобы на слабость в руках и ногах, преимущественно в стопах и кистях, онемение в стопах. Типичный симптомо-комплекс включает:
• симметричную прогрессирующую слабость и атрофию мышц стоп, голеней, нижней трети бедер;
• снижение и выпадение сухожильных и надкостничных рефлексов - сначала ахилловых и коленных, а впоследствии также рефлексов с верхних конечностей;
• вовлечение в патологический процесс дистальных мышц рук - через несколько лет после появления первых симптомов заболевания;
• деформацию стоп по типу “эквино-варусных” и, в более поздней стадии, кистей рук (“обезьянья лапа”);
• изменение походки, которая на протяжении нескольких лет с момента дебюта заболевания постепенно приобретает характерный “степпаж-ный” вид;
• значительные чувствительные нарушения в конечностях дистального типа;
• выраженные вегетативно-сосудис-тые и трофические изменения в виде язв дистальных отделов конечностей (в развернутой стадии болезни).
Инвалидизация у всех пациентов наступает через 15-20 лет после начала заболевания. Некоторые больные сохраняют способность к ходьбе (хотя и с поддержкой) спустя 30 лет и более после манифестации первых симптомов. Заболевание не ограничивает ни репродуктивную функцию, ни продолжительность жизни, о чем свидетельствует многочисленность потомства во всех поколениях родословной. Несколько обследованных больных преодолели 75-летний возраст. Интеллект остается сохранным на протяжении всей жизни.
Детальные электронейрофизио-логические характеристики 10 больных из данной семьи (6 мужчин и 4 женщины, возраст от 15 до 61 года), полученные при ЭНМГ-обследовании, представлены в таблице. У всех обследованных пациентов зарегистрированы умеренно сниженные величины СПИ по двигательным нервам конечностей - по срединному нерву в диапазоне от 42,4 до 50,4 м/с (среднее значение-47,7 ± 4,6 м/с, лишь у одного больного СПИ была за пределами этих значений и составила 58,5 м/с), а по большеберцовому нерву - от 25,9 до 38,8 м/с (36,0 ± 6,1 м/с). Одновременно отмечено значительное падение амплитуды М-ответов у обследованных больных (вплоть до полного отсутствия М-ответов с ног в половине случаев). Эти данные соответствуют
Рис. 2. Биопсия п. зигаНв. При световой микроскопии выявлены признаки преимущественно аксональной невропатии: значительное уменьшение площади аксона и его дегенеративные изменения в крупных миелинизированных нервных волокнах, признаки вторичной демиелинизации, отсутствие гипертрофических изменений в миелинизированных волокнах.
электрофизиологическим признакам аксонопатий.
У одного больного проведено гистологическое исследование биоптата п. витИв: при этом получено четкое морфологическое подтверждение аксональной формы поражения периферических нервов (рис. 2).
На основании полученных результатов клинических, электрофизиоло-гических и гистологических исследований в данной семье у больных был установлен диагноз ШМТ2 (НМСН-11).
Приводим краткую выписку из истории болезни пробанда (см. родословную на рис. 1).
Больной Кр., впервые осмотрен в возрасте 40 лет, предъявлял жалобы на слабость в ногах, кистях рук, нарушение походки, снижение чувствительности в руках и ногах. Считает себя больным с 20 лет. Был призван на службу в армию в 1956 г., а в 1959 г. комиссован по болезни - появилась слабость в ногах, не мог бегать кроссы. Спустя 5 лет присоединилась слабость в кистях рук, с годами постепенно нарастали парезы и атрофии мышц стоп, голеней, кистей. К 30 годам отметил снижение чувствительности в ногах, а затем и в руках. На фоне прогрессирования двигательных и чувствительных расстройств пациент был признан нетрудоспособным (II группа инвалидности). При осмотре: акро-цианоз, стопы и кисти холодные на ощупь. Отмечаются грубые диффузные атрофии мышц стоп, голеней, нижней трети бедер, кистей, дистальной трети предплечий с двух сторон. Сила незначительно снижена в двуглавой мышце плеча, ротаторах предплечья, отмечается выраженный парез мышц кистей (особенно мелких межкостных мышц) с “когтистой” деформацией кистей рук; заметно ограничено противопоставление большого пальца, разведение пальцев кистей, разгибание кистей в лучезапястных суставах. Стопы свисают, в них возможны лишь минимальные активные движения; в голенях сила мышц резко снижена (1-2 балла), умеренное снижение силы четырехглавой мышцы бедра (до 3 баллов). Мышечный тонус
снижен (больше в ногах), глубокие рефлексы с рук живые, коленные и ахилловы рефлексы не вызываются. Отмечены единичные мышечные фасцику-ляции в мышцах бедер. Походка значительно изменена (“степпаж”), не может стоять и ходить на пятках и носках. Координаторных нарушений нет, хотя из-за дистальных парезов отмечаются затруднения при выполнении пальце-носовой и коленно-пяточной проб. Гипестезия на поверхностные виды чувствительности - в ногах дис-тальнее средней трети голеней (“гольфы”), в кистях - по типу “перчаток”.
Повторный осмотр через 20 лет Больной самостоятельно передвигается только на коленях, стояние невозможно из-за вялых параличей дистальной мускулатуры ног. Почти полностью отсутствуют движения в пальцах и кистях рук, резко ограничен объем движений в лучезапястных и коленных суставах. Выраженная диффузная атрофия мускулатуры ног и рук, диффузная мышечная гипотония, тотальная сухожильная арефлексия. Гипестезия по типу высоких “перчаток” и “чулок”. Конечности холодные на ощупь, кожные покровы сухие, с ги-
перкератозом поверхностей коленных суставов.
Молекулярно-генетические исследования Анализ генетического сцепления с кандидатными локусами НМСН II и I типа. Мы провели анализ сцепления гена, ответственного за заболевание в данной семье, с высокополиморфными маркерами, тесно сцепленными с идентифицированными аутосомно-доминантными локусами НМСН II и I типа: СМТ2А (хромосома 1р35-36), СМТ2В (Зц:3-22), СМТ20 (7р14), СМТ2Е (8р21), СМТ1А (17р11.2-12), СМТ1В (^21-23.2) и ло-кусом гена ЕСЯ2 (10д21.1-22.1). В результате проведенного исследования было достоверно исключено сцепление патологического гена в данной семье с кандидатными локусами НМСН-ІІ и НМСН-І (получены заведомо отрицательные показатели сцепления -ЮО-баллы). Таким образом, генетический локус в обследуемой семье с невропатией отличен от других идентифицированных локусов аутосомно-доминантных форм НМСН II и I типа. Поэтому заболевание в этой семье
представляет собой новый генетический вариант аксональной формы наследственной моторно-сенсорной нейропатии (НМСН-11, или ШМТ2).
Проведенное исследование по исключению кандидатных локусов НМСН в данной семье явилось предпосылкой для полногеномного скрининга с целью картирования локуса заболевания.
Картирование локуса заболевания. Для определения области локализации гена заболевания был осуществлен полногеномный скрининг с помощью высокополиморфных микро-сателлитных маркеров. В результате первоначально нами было обнаружено сцепление изучаемого гена с маркерами 0751818, 0752204 и 0762212 на длинном плече 7-й хромосомы, в области 7д 11^21. В соответствии с современной номенклатурой наследственных невропатий данный локус получил обозначение ШМТ2Р (болезнь Шарко-Мари-Тута типа 2Р, в английской транскрипции - СМТ2Р).
После получения этих результатов были осуществлены определение фланкирующих маркеров и минимизация области локализации гена с использованием дополнительно выбранных маркеров из критического хромосомного участка. Максимальное значение 1_СЮ-балла (при двух-локусном анализе) 1пглх = 5,87 было получено для маркера 0762204. Мно-голокусный анализ сцепления с последовательностью маркеров 0752235-0752204-075806 показал
максимальный 1_СЮ-балл 6,43 в области локализации маркера 0762204.
На следующем этапе исследования нами было проведено тонкое генетическое картирование в локусе ШМТ2Р с привлечением большой серии новых высокополиморфных мик-росателлитных маркеров согласно физической карте иСБС генома человека. При этом реконструкция протяженных гаплотипов в области 7д11-д21 для каждого больного и здорового члена семьи показала, что ген заболевания ШМТ2Р расположен между маркерами 0751797 и 076672 на участке, покрывающем генетическое расстояние 7,5 сантиморганид.
Исследование генов-кандида-тов. На основании данных о локализации гена ШМТ2Р нами был определен первоочередной для исследования ген-кандидат - БетарЬонп ЗС (сема-форин-ЗС), который экспрессируется в периферической нервной системе, а именно в телах нейронов и аксонах. Семафорин-ЗС определяет рост, регенерацию и апоптоз аксонов, т.е. как раз те структурно-функциональные характеристики аксонов, нарушения которых при аксональных формах болезни Шарко-Мари-Тута и лежат предположительно в основе заболевания. Скрининг мутаций во всех 17 экзонах гена БетарЬопп ЗС проводился методами ббСР и прямого секвенирования: в результате исследования патологических изменений в кодирующей области гена выявлено не было.
Совсем недавно молекулярный дефект при LUMT2F был идентифицирован [10]: показано, что заболевание обусловлено мутациями в гене HSPB1 (или HSP27), кодирующем малый белок теплового шока.
Таким образом, клинические, элек-тронейромиографические, гистологические и молекулярно-генетичес-кие исследования, проведенные в большой русской семье с наследственной аксональной невропатией, позволили картировать новый локус невропатии на 7-й хромосоме в области 7q11-q21. Этот локус определяет генетический вариант наследственной аксональной моторно-сенсорной невропатии LUMT2F (CMT2F).
Список литературы
1. Dick P.J. et al. // Peripheral Neuropathy / Ed. by Dyck PJ. et al. Philadelphia, 1993. P. 1094.
2. Carter G.T. et al. // Amer. J. Phys. Med. Rehabil. 1995. V. 74. P. 140.
3. Emery A.E.H. // Neuromusc. Disord. 1991. V. 1. P. 19.
4. Harding A.E., Thomas P.K.//Brain. 1980. V. 103. P. 259.
5. Иллариошкин C.H. и др. ДНК-диагнос-тика и медико-генетическое консультирование в неврологии. М., 2002.
6. Ismailov S.M. et al. // Eur. J. Hum. Genet. 2001. V. 8. P. 646.
7. Tang B.S. et al. // Hum. Genet. 2004. V. 6. P. 527.
8. Bort S. et al. // Hum. Genet. 1997. V. 99. P. 746.
9. Muller H.W. et al. //Neurobiol. Dis. 1997. V.4. P. 215.
10. Evgratov O.V. et al. // Nat. Genet. 2004. V. 36. P. 602.
11. Orita M. et al. // Genomics. 1989. V. 5. P. 874. J
Книги издательства “ATM
Клинические рекомендации. Внебольничная пневмония у взрослых / Под ред. акад. РАМН А. Г. Чучалина, проф. А. И. Синопальникова. 200 с.
В настоящих клинических рекомендациях освещены вопросы определения, классификации, эпидемиологии, этиологии и патогенеза внебольничной пневмонии у взрослых. Детально представлены подходы к диагностике, дифференциальной диагностике и ведению пациентов с данным заболеванием.
Для пульмонологов, терапевтов, врачей общей практики.
Всю дополнительную информацию можно получить на сайте
www.atmosphere-ph.ru
