CC BY
235
Системное митохондриальное заболевание: проблема дифференциальной диагностики и лечения
Е.А. Николаева, А.А. Козина, И.В. Леонтьева, Ю.С. Иткис, П.Г. Цыганкова, В.С. Сухорукое, М.И. Яблонская, М.Н. Харабадзе, П.В. Новиков
Московский НИИ педиатрии и детской хирургии; Медико-генетический научный центр РАМН, Москва
Systemic mitochondrial disease: a problem of differential diagnosis and treatment
E.A. Nikolayeva, A.A. Kozina, I.V. Leontyeva, Yu.S. Itkis, P.G. Tsygankova, V.S. Sukhorukov, M.I. Yablonskaya, M.N. Kharabadze, P.V. Novikov
Moscow Research Institute of Pediatrics and Pediatric Surgery; Medical Genetics Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
Трудности установления диагноза системного митохондриального заболевания обусловлены вовлечением в патологический процесс различных органов и систем, недостаточной специфичностью отдельных клинических проявлений и данных лабораторного обследования, не всегда позволяющих строго разграничить первичные митохондриальные заболевания и болезни, сопровождающиеся вторичной митохондриальной дисфункцией. Для молекулярно-генетической верификации диагноза после исключения наличия частых мутаций митохондриальной ДНК необходимо тестировать другие локусы митохондриальной и ядерной ДНК. Нами наблюдалась девочка, 15 лет, c системным митохондриальным заболеванием с поражением ЦНС, мышечной системы, сердца, органов слуха, зрения, выраженной гиперлактатацидемией и редко встречающейся мутацией m.8363G>A митохондриального гена транспортной РНК лизина (у пробанда в гомоплазмическом состоянии, у матери в количестве 30%). Заболевание имеет прогрессирующее течение. Комплекс энерготропной терапии (коэнзим Q10, L-аргинин, вит амины группы В и Е, цитохром С, мексидол), кардиоваскулярных и трофических препаратов (капотен, предуктал, солко-серил), ощелачивающих средств позволил добиться небольшой положительной динамики состояния через 1 год наблюдения.
Ключевые слова: дети, митохондриальное заболевание, атаксия, кардиомиопатия, тугоухость, лактат, ацидоз, мутация m.8363G>A, транспортная РНК лизина, лечение.
Difficulties in making the diagnosis of a systemic mitochondrial disease are due to the involvement of different organs and systems in a pathological process and the inadequate specificity of some clinical manifestations and laboratory findings, which do not always allow one to establish a strict line of demarcation between primary mitochondrial diseases and diseases accompanied by secondary mitochondrial dysfunction. After precluding the presence of frequent mitochondrial DNA mutations, it is necessary to test other loci of mitochondrial and nuclear DNA for the molecular genetic verification of the diagnosis. We observed a 15-year-old girl with systemic mitochondrial disease with the involvement of the central nervous system, muscular system, heart, organs of hearing and vision, manifest hyperlactacidemia, and a rare m.8363G<A mutation in the mitochondrial gene of lysine transport RNA (in the proband in homoplasmic state, in the mother in amounts of 30%). The disease runs a progressive course. A complex of energy-rich therapy (coenzyme Q10, L-arginine, vitamin B Group and vitamin E, cytochrome C, mexidole), cardiovascular and trophic drugs (capoten, preductal, solcoseryl), and alkalizing agents could show small positive changes at one-year follow-up.
Key words: children, mitochondrial disease, ataxia, cardiomyopathy, hearing loss, lactate, acidosis, m.8363G>A mutation, lysine transport RNA, treatment.
© Коллектив авторов, 2012
Ros Vestn Perinatal Pediat 2012; 4 (2):54-61
Адрес для корреспонденции: Николаева Екатерина Александровна — д.м.н., гл.н.с. отделения наследственных и врожденных заболеваний МНИИ педиатрии и детской хирургии
Новиков Петр Васильевич — д.м.н., проф., рук. того же отделения Яблонская Мария Игоревна — к.м.н., стн.с. того же отделения Харабадзе Малвина Нодариевна — к.м.н., зав. отделением психоневрологии и наследственных заболеваний с нарушением психики МНИИ педиатрии и детской хирургии
Козина Анастасия Александровна — врач того же отделения Леонтьева Ирина Викторовна — д.м.н., проф., рук. отделения патологии сердечно-сосудистой системы того же учреждения
Сухоруков Владимир Сергеевич — д.м.н., проф., зав. научно-исследовательской лабораторией общей патологии того же учреждения 125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2
Иткис Юлия Сергеевна — н.с. лаборатории наследственных болезней обме-
Митохондриальные заболевания представляют собой группу патологических состояний, обусловленных генетически детерминированными нарушениями клеточной биоэнергетики. Их активное изучение началось в 80-е годы ХХ века, появился термин «митохондриальная миопатия». Развитие данного направления медицины происходило чрезвычайно бурно. Так, в 1988 г. были идентифицированы первые делеции и точковые мутации митохондриальной ДНК как причина ряда митохондриальных заболеваний [1]. К началу нынешнего столетия было установлено около 70 точковых мутаций митохондриального
на веществ Медико-генетического научного центра РАМН Цыганкова Полина Георгиевна — н.с. той же лаборатории 115478 Москва, ул. Москворечье, д. 1
генома, а по данным 2012 г., таковых известно более 200 [2—4]. При этом стали очевидными следующие важные обстоятельства.
Генетическая гетерогенность митохондриальных болезней. Состояния, обусловленные мутациями митохондриальной ДНК, представляют лишь часть митохондриальной патологии. Другая часть может быть связана с дефектами ядерной ДНК. Причем ядерные гены, по-видимому, вносят более весомый вклад в формирование указанных заболеваний, участвуя в синтезе подавляющего большинства полипептидов дыхательной цепи, белков-сборщиков субъединиц дыхательной цепи на митохондриаль-ной мембране, ферментов, контролирующих целостность митохондриальной ДНК и митохондри-альных полипептидов [5].
Межсемейный и внутрисемейный полиморфизм. Одна и та же митохондриальная мутация у разных лиц (в том числе родственников) обусловливает разные клинические фенотипы, различающиеся не только по степени тяжести, но и по клинической симптоматике. Такие особенности обычно связывают с разным уровнем мутантной митохондриальной ДНК (гетеро-плазмия) и ее распределением в тканях [6].
Широкий спектр клинических проявлений, большое число митохондриальных синдромов. Причем обозначения «митохондриальная миопатия» или «митохондриальная энцефаломиопатия» не отражают комплекс клинической симптоматики, свойственный большинству форм митохондриальных заболеваний, для которых характерно полисистемное поражение с вовлечением сердечно-сосудистой системы, органов зрения и слуха, эндокринной системы и др. При ряде форм митохондриальной патологии может наблюдаться изолированное поражение определенной ткани или органа при отсутствии признаков мио-патии (например, при оптической нейропатии Лебе-ра, митохондриально наследуемом сахарном диабете, рецессивной прогрессирующей наружной офтальмоплегии).
Наличие признаков митохондриальной дисфункции при многих патологических состояниях. Помимо первичных митохондриальных болезней — четко очерченной патологии, обусловленной генетически детерминированными структурными и функциональными дефектами митохондрий, существует большая группа нозологических форм (ряд нейродегенеративных заболеваний, наследственные болезни соединительной ткани, туберозный склероз, моногенные синдромы, сопровождающиеся низкорослостью и др.), при которых дисфункция митохондрий имеет вторичный характер, сопровождая основной патологический процесс [7—12]. Наблюдающиеся при этом энергетические расстройства не являются непосредственным следствием ключевого дефекта, но, по-видимому, играют существенную роль в патогенезе.
Критерии диагностики митохондриальных заболеваний
В последние годы активное внедрение в медицинскую практику методов исследования состояния и функций митохондрий способствовало выявлению пациентов с признаками митохондриальной дисфункции. Перед клиницистами встала проблема критериев диагностики первичного митохондриального заболевания и дифференциальной диагностики с фе-нотипически сходными состояниями.
Согласно разработанным международным диагностическим критериям, диагноз первичного митохон-дриального заболевания признается установленным при выявлении у пациента двух основных критериев или одного основного и двух дополнительных. В случае определения у больного одного основного и одного дополнительного критериев или трех дополнительных диагноз считается вероятным [13—15]. Так, к основным клиническим критериям отнесены:
1) фенотипические признаки, указывающие на классический митохондриальный синдром (MELAS1, MERRF2, NARP3, синдром Кернса — Сейра и др.);
2) комбинация клинических проявлений, которые могут встречаться при митохондриальной патологии, в сочетании с прогрессирующим течением или при наличии указания на мутацию митохондриальной ДНК у родственника; необходимым условием значимости данного критерия является исключение других сходных заболеваний.
Основными гистологическими (морфологическими), энзиматическими и функциональными критериями служат: 1) «рваные» (шероховатые) красные волокна (RRF) в мышечной ткани в количестве >2%;
2) наличие цитохромоксидаза-негативных волокон;
3) снижение активности комплексов дыхательной цепи <20—30% от нормы. Следует отметить, что феномен RRF является специфичным не для всех ми-тохондриальных заболеваний. Он обнаруживается у больных с мутациями в митохондриальных генах транспортных РНК, крупными делециями митохон-дриальной ДНК и у взрослых пациентов с мутациями в ядерных генах POLG, TWINKLE, PEO1. У больных с младенческими и ранними детскими формами заболеваний феномен RRF, как правило, отсутствует.
Основным молекулярно-генетическим критерием является обнаружение в ядерном или митохондриаль-ном геноме мутации, не вызывающей сомнения в патогенетической значимости. Примечательно, что метаболические критерии (например, лактат-ацидоз, высокая экскреция метаболитов цикла Кребса и др.) признаны недостаточно специфичными и не входят в число основных [16].
1 Митохондриальная энцефаломиопатия, лактат-ацидоз, ин-сультоподобные эпизоды.
2 Миоклонус эпилепсия, рваные красные мышечные волокна.
3 Нейропатия, атаксия, пигментный ретинит.
Комментируя представленные критерии, следует отметить, что в нашей работе при обследовании пациентов мы не имеем возможности измерения активности комплексов дыхательной цепи в тканях пациентов. При установлении диагноза мы руководствуемся клиническими, морфологическими, гистохимическими, молекулярно-генетическими критериями при учете данных биохимического обследования. Необходимо подчеркнуть, что диагностика классических митохон-дриальных синдромов вызывает затруднения только при недостаточно типичных проявлениях. Тогда как при наличии у ребенка неклассифицированного системного митохондриального заболевания диагностический поиск усложняется, возникают трудности с трактовкой патологии. В такой ситуации особенно велика роль молекулярно-генетического анализа, цель которого — выявить мутацию ядерной или митохондриальной ДНК. При этом совместная задача клинициста и молекулярного генетика — на основании имеющихся клинических и лабораторных данных определить наиболее вероятные генные дефекты, подлежащие исследованию в первую очередь.
Так, мы столкнулись с определенными трудностями при постановке диагноза девочке, страдавшей системными нарушениями с поражением ЦНС, мышечной системы, сердца, органов слуха и зрения. Первоначальное молекулярно-генетическое исследование не выявило у ребенка типичной делеции или частых мутаций (m.3243A>G, m.8344A>G) митохондриальной ДНК. Однако результаты клинического и лабораторного обследования дали основание продолжить диагностический поиск, в результате чего было установлено наличие более редко встречающейся мутации m.8363G>A митохондриального гена транспортной РНК лизина и подтвержден мито-хондриальный генез патологии.
Описание клинического наблюдения
Представляем выписку из истории болезни ребенка Ш.
Согласно родословной, случай сначала был расценен как спорадический (рис. 1). Родители, старший сводный сибс (от первого брака матери) и племянница 3 лет — здоровы. Бабушка по отцовской линии страдает сахарным диабетом II типа, дедушка — раком легких; у бабушки и дедушки по материнской линии — артериальная гипертензия и туберкулез соответственно. Брат матери умер в возрасте 53 лет от рака желудка.
Пробанд от 3-й беременности (1-я беременность — роды; 2-я беременность — выкидыш на сроке 12 нед), протекавшей с угрозой прерывания, от двух самостоятельных родов в срок. Масса тела при рождении 3270 г, длина 53 см. Раннее развитие соответствовало возрасту.
С 5 лет появились жалобы на прогрессирующее снижение остроты зрения и слуха, раздражитель-
Рис. 1. Фрагмент родословной ребенка Ш., 15 лет.
I1 — артериальная гипертензия; I2 — туберкулез; I3 — сахарный диабет; I4 — рак легких; II1 — рак желудка; III4 — выкидыш; III5 — пробанд.
ность, нарушение ночного сна (снохождение, сного-ворение). В возрасте 8 лет присоединились жалобы на утомляемость, слабость в ногах, боли в икроножных мышцах, учащенное сердцебиение, преимущественно в ночное время и после физических нагрузок. К 10 годам отмечено ухудшение состояния в виде нарастания вышеперечисленных жалоб. Девочка была госпитализирована в детскую городскую клиническую больницу № 1 Москвы; выписана с диагнозом: синдром Кернса — Сейра (неполная форма); макуло-дистрофия; двусторонняя нейросенсорная тугоухость II — III степени. При обследовании в Медико-генетическом научном центре РАМН была отмечена ги-перлактатацидемия; типичной делеции, характерной для синдрома Кернса — Сейра, и частых мутаций (m.3243A>G, m.8344A>G) митохондриальной ДНК выявлено не было.
Ребенку проводилось лечение витаминами группы В, препаратами левокарнитина. Однако заболевание носило прогрессирующий характер, и в возрасте 15 лет девочка поступила в отделение психоневрологии и наследственных заболеваний с нарушением психики МНИИ педиатрии и детской хирургии для клинико-лабораторного обследования, уточнения диагноза и проведения курса лечения.
Жалобы при поступлении: боль в ногах, повышенная утомляемость, одышка при ходьбе, приступы сердцебиения, снижение остроты зрения и слуха, беспокойный сон. Состояние при поступлении расценено как тяжелое по основному заболеванию. Физическое развитие ниже среднего, гармоничное: рост — 157 см (25-й перцентиль), масса тела — 48 кг (50—75-й пер-центиль по росту). Интеллектуальное развитие соответствует возрасту. Речь дизартричная. Определяется двусторонняя сенсоневральная тугоухость IV степе -ни, дистрофия сетчатки смешанного типа. Осанка нарушена, стопы деформированы по типу «полой стопы». Отмечается наружный офтальмопарез, легкая диффузная мышечная гипотония, слабость мимиче-
ской мускулатуры, пошатывание при ходьбе, невозможность ходьбы на пятках. Сухожильные рефлексы равномерно повышены.
Кожа чистая, бледно-розовая. В легких дыхание везикулярное. Сердечные тоны ясные, ритмичные, выслушивается систолический шум на верхушке и в V точке. Живот мягкий, безболезненный. Печень, селезенка не выступают из-под края реберной дуги. Стул и диурез в норме.
В биохимическом анализе крови выявлено повышение активности лактатдегидрогеназы до 740 Е/л (норма 225—450 Е/л), показатели креатинфосфо-киназы, щелочной фосфатазы, трансаминаз, глюкозы в норме. Нарушения толерантности к глюкозе не установлено. Обнаружена выраженная гиперлак-татацидемия: натощак 7,42 ммоль/л, через 1 ч после завтрака — 11,5 ммоль/л, через 3 ч — 12,1 ммоль/л (норма до 1,7 ммоль/л); метаболический ацидоз: рН 7,21 (норма 7,35—7,45); дефицит оснований ВЕЬ —16,9 ммоль/л (норма от —1,5 до +1,5). В спектре аминокислот и ацилкарнитинов выявлено повышение показателей аланина (893,5 мкмоль/л; норма 154—543 мкмоль/л), свободного карнитина (69,2 мкмоль/л; норма 19—45,0 мкмоль/л), ацетил-карнитина (64,5 мкмоль/л; норма 2,0—50 мкмоль/л).
При ультразвуковом исследовании органов брюшной полости и почек установлены умеренно выраженные признаки билиарной дисфункции; повышенная подвижность почек. На магнитно-резонансной (МР) томограмме головного мозга в головке хвостатого ядра слева выявлен очаг повышенного МР-сигнала диаметром 7 мм без признаков объемного воздействия и перифокального отека. На электроэнцефалограмме очаговых изменений, судорожных знаков не зарегистрировано.
На ЭКГ — выраженная синусовая тахикардия (136—135 ударов в минуту). Неполная блокада правой ножки пучка Гиса. Нарушение процессов реполя-ризации в миокарде желудочков (снижение зубца Т в отведениях II, III, aVF, При эхокардиогра-
фии (ЭхоКГ) установлена дилатация левых отделов сердца без снижения сократительной способности миокарда. Левый желудочек 52 мм (норма до 46 мм). Фракция выброса 60%. Левое предсердие 33 мм (норма до 26 мм). Пролапс митрального клапана без ре-гургитации. Полученные данные расценены кардиологом как дилатационная кардиомиопатия.
Учитывая совокупность клинических проявлений, прогрессирующее течение патологии, результаты лабораторного и инструментального обследования ребенка, дифференциальный диагноз осуществляли с митохондриальными заболеваниями и отдельными нарушениями обмена. Так, существенное повышение уровня свободного карнитина в крови при отсутствии приема ребенком препаратов карнитина в течение последних 6 мес диктовало необходимость
исключать наследственный дефект транспорта жирных кислот с длинной углеродной цепью — дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы I. Заболевание манифестирует чаще всего в младенчестве, но у отдельных больных первые клинические проявления могут наблюдаться в дошкольном возрасте. Характерны мышечная слабость и гипотония, повышен уровень свободного карнитина в плазме крови, нередко выявляется метаболический ацидоз, иногда наблюдается кардиомиопатия, что также имелось у нашей пациентки. Однако отсутствие приступов летаргии, рвоты, диареи, гепатомегалии, тубулярных расстройств, наличие изменений в области базальных ядер на МР-томограмме головного мозга и нормальное соотношение свободного карнитина (С0) и длинноцепочечных жирных кислот в крови: С0/(С16+С18) <50, при диагностически значимом уровне >70 позволили исключить дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы I.
Из митохондриальных заболеваний большое клиническое сходство у пациентки имелось с синдромом Кернса — Сейра. Однако у девочки не было задержки физического развития, нарушений ритма сердца, пигментного ретинита, на МР-томограмме головного мозга отсутствовали признаки диффузной лейкоэн-цефалопатии и атрофии мозжечка. Синдром MERRF был исключен на основании отсутствия миоклониче-ских и тонико-клонических судорог. Диагноз синдрома MELAS был отвергнут из-за отсутствия инсульто-подобных состояний, приступов мигренеподобной головной боли, сопровождающихся рвотой, головокружением, и отсутствия признаков перенесенных ишемических инсультов на МР-томограмме головного мозга. К тому же делеция и частые мутации митохондриальной ДНК (m.8344A>G, m.3243A>G), характерные для синдромов Кернса — Сейра, MERRF и MELAS, не были выявлены.
Тем не менее жалобы ребенка, вовлечение в патологический процесс нервной, мышечной систем, сердца, органов чувств (атаксия, дизартрия, офталь-мопарез, мышечная слабость, пирамидная недостаточность, дилатационная кардиомиопатия, сенсонев-ральная тугоухость, дистрофия сетчатки) в сочетании с выраженной гиперлактатацидемией, метаболическим ацидозом, изменением МР-сигнала в области подкоркового ядра убедительно свидетельствовали о наличии системного митохондриального заболевания. Для подтверждения диагноза было обосновано проведение диагностической биопсии четырехглавой мышцы бедра. При морфологическом и гистохимическом исследовании с применением световой и электронной микроскопии установлены грубо выраженные признаки митохондриальной миопатии: RRF более чем в 50% волокон (при норме до 5%), их выраженность 3 балла (при норме до 2 баллов); субсарколеммальные скопления гликогена, липидов и кальция; деструкция митохондрий (рис. 2, 3).
Рис. 2. Световая микроскопия мышечной ткани больной Ш.
X 200.
Гистохимическое выявление активности сукцинатдеги-дрогеназы. Во многих мышечных волокнах определяются грубые скопления метки, соответствующие феномену ИКР (стрелки).
Рис. 3. Электронная микроскопия мышечной ткани больной Ш. х 15 000.
Между пучками миофибрилл отмечаются аномально округлые митохондрии различного диаметра (А), деструктивные формы митохондрий (Б) и включения липидов (В).
Анализ совокупных данных клинического обследования дал основание продолжить диагностический поиск. При молекулярно-генетическом исследовании биопсийного материала методом прямого нерадиоактивного секвенирования в лаборатории наследственных болезней обмена МГНЦ РАМН девочке был проведен частичный анализ районов митохондри-альной ДНК, кодирующих субъединицы I комплекса дыхательной цепи митохондрий (MTND1-ND6), 6-ю субъединицу V комплекса дыхательной цепи (MTATP6), а также некоторые транспортные РНК. B транспортной РНК лизина выявлена редкая мутация m.8363G>A в гомоплазмическом состоянии. У матери пациентки в клетках крови данная замена обнаружена в состоянии гетероплазмии — около 30% (рис. 4).
Рис. 4. Фрагменты хроматограмм с результатами секвени-рования участков митохондриальной ДНК в области транспортной РНК лизина.
Цветом выделена позиция m.8363. Сверху — митохондриальная ДНК пробанда (мутация m.8363G>A в гомоплазмическом состоянии), снизу — митохондриальная ДНК матери пациентки (мутация m.8363G>A в гетероплазмическом состоянии). Секвенирование участков ДНК было проведено на генетическом анализаторе ABI 3500.
Мутация m.8363G>A была включена в разработанную в МГНЦ РАМН панель для MLPA-анализа (Multiple Ligation dependent Probe Amplification). Этот метод позволяет эффективно определять степень ге-тероплазмии мутаций митохондриальной ДНК, а также дает возможность одновременного исследования нескольких мутаций у одного пациента. Указанным методом у пробанда также была выявлена мутация m.8363G>A в гомоплазмическом состоянии (рис. 5). Таким образом, подтвержден митохондриальный ге-нез заболевания и установлен материнский (мито-хондриальный) тип наследования патологии.
Сформулирован основной клинический диагноз: системное митохондриальное заболевание (мутация m.8363G>A транспортной РНК лизина в гомоплаз-мическом состоянии): митохондриальная энцефа-ломиопатия, дилатационная кардиомиопатия, двусторонняя сенсоневральная тугоухость IV степени, дистрофия сетчатки, атактический синдром, пирамидная недостаточность, наружный офтальмопарез, миопатический синдром, дизартрия. Сопутствующие заболевания: пролапс митрального клапана; синдром билиарной дисфункции; повышенная подвижность почек.
В отделении девочка получила лечение: инфузи-онную и ощелачивающую терапию для коррекции ацидоза, коэнзим Q 120 мг/ сут, нейромультивит по 1 таблетке в сутки, цитохром С 4,0 мл внутримышечно №10, курсы физиолечения (орган слуха и позвоночник). Выписана с умеренной положительной динамикой в виде ликвидации метаболического аци-
Рис. 5. Электрофореграмма фрагментов митохондриальной ДНК, полученных методом MLPA.
Длина фрагмента 151 пара нуклеотидов (п.н.) соответствует гуанину в позиции 8363 митохондриальной ДНК, длина фрагмента 147 п.н. соответствует аденину в позиции 8363 митохондриальной ДНК. Остальные фрагменты соответствуют другим позициям в митохондриальной ДНК. Дорожки 1 и 2 — митохондриальная ДНК здоровых контролей, выделенная из клеток периферической крови, дорожка 3 — митохондриальная ДНК пробанда, выделенная из клеток мышечного биоптата.
доза, снижения уровня лактата в крови. При выписке в комплекс лечения дополнительно назначен L-арги-нин (вазотон) 0,5 г 4 раза в день (длительно) и витамин Е 100 мг в сутки (3 мес с повтором через 2 мес), нейромультивит заменен на мультитабс В комплекс 1 таблетка в сутки (3 мес с повтором через 2 мес).
Однако через 1,5—2 мес у ребенка отмечено ухудшение состояния: усилились боли в икроножных мышцах, перестала самостоятельно ходить. Через 3 мес после выписки девочка повторно поступила в нашу клинику.
Состояние при поступлении тяжелое по основному заболеванию. Похудела на 2 кг. Масса тела 46 кг (25—50-й перцентиль по росту). Ходит с поддержкой. В неврологическом статусе помимо прежних данных отмечено снижение мышечной силы в ногах до 3—4 баллов, двусторонний рефлекс Бабинского, значительное снижение брюшных рефлексов, использование миопатических приемов, вегетативно-трофические расстройства при отсутствии отчетливых нарушений глубокой и поверхностной чувствительности. Речь дизартричная с назальным оттенком. В то же время установлена некоторая положительная дина-
мика со стороны офтальмопареза: увеличился объем движения глазных яблок в стороны и вверх.
В биохимическом анализе крови выявлено нарастание гиперферментемии: лактатдегидро-геназа 1346 Е /л (норма 225—450 Е /л), креатин-фосфокиназа 343 Е/л (норма до 190 Е/л), аспартата-миновая трансаминаза 89 МЕ/л (норма до 40 МЕ/л). Усилились гиперлактатацидемия — 15,0 ммоль/л (норма до 1,7 ммоль/л), гиперпируватацидемия — 0,43 ммоль/л (норма до 0,09 ммоль/л); сохранялся метаболический ацидоз: pH 7,37 (норма 7,35—7,45); дефицит оснований BEb — 6,8 ммоль/л (норма от —1,5 до +1,5). В спектре аминокислот и ацилкар-нитинов наблюдалось некоторое улучшение показателей в виде снижения уровня свободного карнитина до 56,3 мкмоль/л (норма 19—45,0 ммоль/л) и ацетил-карнитина до 58,9 мкмоль/л (норма 2,0—50 ммоль/л).
На ЭхоКГ отмечена дилатация левого желудочка (49 мм, норма до 46 мм) и левого предсердия (38 мм, норма до 26 мм). Фракция выброса 60—62% (норма). Небольшая симметричная гипертрофия миокарда без обструкции выходного тракта. Дилатация правого желудочка (17,4 мм, норма до 14 мм). По данным кардиологического обследования сделано заключение о формировании смешанной формы кардиомиопа-тии (сочетание дилатационного и гипертофического компонентов). Признаков недостаточности кровообращения не выявлено.
Таким образом, у ребенка имело место нарастание неврологической и кардиологической симптоматики. В связи с неблагоприятным течением заболевания была усилена терапия. В комплекс лечения добавлены капотен Уз таблетки 3 раза в день (25 мг в сутки), предуктал 35 мг 2 раза в день, солкосерил 2,0 мл внутримышечно, мексидол 2,0 мл внутримышечно; проведен курс электростимуляции мышц голеней, спины №10. Девочка была выписана домой с небольшим улучшением лабораторных показателей (уровень лактата снизился до 8,5 ммоль/л). Наблюдение за ребенком продолжено в динамике. Через 6 мес после выписки на фоне интеркуррентного заболевания произошло ухудшение общего состояния, сопровождавшееся выраженным лактат-ацидозом. В то же время через 1 год катамнестического наблюдения и комплексного лечения отмечено улучшение самочувствия и состояния девочки: ходит по квартире, исчезли жалобы на боли в ногах. Содержание лакта-та в крови сохраняется на уровне не выше 4 ммоль/л при отсутствии ацидоза.
ОБСУЖДЕНИЕ
Мутации митохондриального гена транспортной РНКлизина
Известно, что среди точковых мутаций митохонд-риального генома выделяют мутации генов субъеди-
ниц комплексов дыхательной цепи (составляют около У ), генов рибосомальных РНК и митохонд-риальных генов транспортных РНК, которые обеспечивают внутримитохондриальный синтез белков, контролируя доставку к месту синтеза соответствующих аминокислот [2, 3]. К настоящему моменту выявлено 15 мутаций митохондриального гена транспортной РНК лизина [4], которые ведут к следующим заболеваниям: синдром MERRF; синдром, сочетающий в себе клинические проявления синдромов MERRF и MELAS; подострая некротизирующая эн-цефаломиопатия Лея (Ли); энцефаломиопатия, кар-диомиопатия и тугоухость; нейрогастроинтестиналь-ная энцефаломиопатия; сахарный диабет с глухотой; наружная офтальмоплегия с миоклонусом; паркинсонизм. Этот перечень наглядно демонстрирует отмеченные выше характерные особенности митохон-дриальных заболеваний: миопатия далеко не всегда входит в симптомокомплекс болезни, во многих случаях поражаются другие органы и системы, особенно часто страдают мышца сердца, эндокринная система, органы зрения, слуха.
Первой из мутаций митохондриального гена транспортной РНК лизина была описана наиболее часто встречающаяся мутация m.8344A>G (1990 г.). Мутация m.8363G>A впервые выявлена F. Santorelli и соавт. в 1996 г. у членов двух семей [6]. Пробанды страдали тяжелой прогрессирующей мультисистем-ной патологией, основными проявлениями которой были мышечная слабость, атаксия, кардиомиопатия и тугоухость. Уровень лактата в крови был повышен. В мышечной ткани определялись RRF, цитохромок-сидаза-негативные фибриллы, субсарколеммальные скопления митохондрий, недостаточность I, III и IV комплексов дыхательной цепи, что указывало на ми-тохондриальную природу болезни.
Анализ литературы демонстрирует, что основные клинические фенотипы, характерные для мутации m.8363 G >A [6, 17—20]:
• энцефаломиопатия с кардиомиопатией и тугоухостью;
• синдром MERRF или MERRF-подобное состояние;
• некротизирующая энцефаломиопатия Ли.
Заболевания отличаются высокой летальностью.
Сроки манифестации вариабельны: при синдроме Ли - 1—2-й год жизни, при других фенотипах — после 5 лет, часто в возрасте старше 30 лет. У больных определяется гиперлактатацидемия, повышение показателя креатинфосфокиназы — в 3—8 раз выше нормы.
Мутация наследуется по материнской линии, что характерно для точковых мутаций митохондри-альной ДНК (материнское, или цитоплазматическое наследование). У пациентов, как правило, уровень гетероплазмии не менее 95%; у родственников, имеющих отдельные клинические признаки заболева-
ния, — более 50% и в большинстве случаев коррелирует с тяжестью симптомов (хотя в отдельных семьях подобная корреляция не выявлена) [20].
Основные проявления у родственников отражают спектр мультиорганного поражения при митохонд-риальных заболеваниях. Это (в порядке убывания): кардиомиопатия, тугоухость, снижение интеллекта, атаксия, мышечная слабость, боли в ногах; существенно реже наблюдаются офтальмопарез, периферическая нейропатия, липоматоз, псевдообструкция кишечника, аутизм.
Патогенез заболеваний, обусловленных мутациями митохондриальных генов транспортных РНК, недостаточно изучен. Показано, что эти мутации ведут к нарушению трансляционной системы митохондрий и сочетанному дефициту митохондриальных белков, в том числе комплексов дыхательной цепи. При мутации m.8363G>A установлено изменение конфор-мации транспортной РНК лизина при сохранении ее стабильности, резкое снижение уровня аминоацил-РНК (РНК, связанной с лизином), дефицит I, III и IV комплексов дыхательной цепи, снижение потребления клетками кислорода [19—21].
Эффективное лечение заболевания, также как и других митохондриальных болезней, не разработано. Подчеркивается прогрессирующий характер течения патологии.
У нашей пациентки отмечен системный характер поражения с выраженным лактат-ацидозом. Несмотря на проводимое энерготропное лечение, заболевание прогрессирует, хотя в настоящее время отмечена стабилизация состояния и частичное купирование лактат-ацидоза. Прогрессирующее течение, к сожалению, характерно для заболеваний, обусловленных данной мутацией, при высоком уровне (>90%) мутан-тной митохондриальной ДНК [6].
Большую важность представляет вопрос медико-генетического консультирования семьи (см. рис. 1). У матери ребенка также выявлена мутация с уровнем гетероплазмии 30%. Женщине 48 лет, жалоб она не предъявляет, отсутствует повышенная утомляемость. Однако у матери имеется риск более поздней манифестации отдельных проявлений болезни, так как с возрастом степень гетероплазмии по мутации может увеличиваться. Поэтому женщине рекомендовано обследование сердечно-сосудистой системы, состояния слуха, определение уровня лактата в крови. Показаны курсы энерготропных препаратов, в первую очередь коэнзима Q витаминов группы В и антиок-сидантов. Старший брат пробанда, 25 лет, также жалоб не предъявляет. Ему предложено проведение молеку-лярно-генетического исследования; дальнейшее обследование и лечение — в зависимости от результатов. Трехлетняя племянница пробанда не нуждается в мо-лекулярно-генетическом обследовании, так как точ-ковые мутации митохондриальной ДНК характеризу-
ются материнским (или цитоплазматическим) типом наследования, и риск наследования мутации от отца (брата пробанда) практически отсутствует.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленное наблюдение демонстрирует сложности дифференциальной диагностики и установления природы заболевания у пациентов с полисистемным характером патологии, особенно в случае отсутствия частых митохондриальных мутаций. Сочетание клинических проявлений, которые мо-
гли указывать на митохондриальное заболевание, с постоянной и выраженной гиперлактатацидемией (не входящей, по мнению ряда авторов, в число основных критериев диагностики митохондриальной патологии) послужило основанием для проведения инвазивного морфологического и молекулярно-ге-нетического исследования с расширенным поиском возможных мутаций. Полученные данные подтвердили диагноз системного митохондриального заболевания, что дало возможность для назначения ребенку энерготропного лечения и оказания медико-генетической помощи членам семьи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Wallace D.C., ZhengХ.Х., Lott M.T. et al. Familial mitochondrial encephalomyopathy (MERRF): genetic, pathophysiological, and biochemical characterization of a mitochondrial DNA disease. Cell 1988; 55: 4: 601—610.
2. Scheffler L.E. A century of mitochondrial research: achievements and perspectives. Mitochondrion 2001; 1: 1: 3—31.
3. Wallace D.C., Fan W., Procaccio V. http://www.ncbi.nlm.nih. gov/pmc/about/copyright.htmlMitochondrial energetics and therapeutics. Annu Rev Pathol 2010; 5: 297—348.
4. http://www.mitomap.org/
5. Prokisch H., Andreoli C, Ahting U. et al. MitoP2: the mito-chondrial proteome database—now including mouse data. Nucleic Acids Res 2006; 34: D705—711.
6. Santorelli F.M., Mak S.-C., El-Schahawi M. et al. Maternally inherited cardiomyopathy and hearing loss associated with a novel mutation in the mitochondrial tRNA(lys) gene (G8363A). Am J Hum Genet 1996; 58: 933—939.
7. Blass J.P., Sheu R.F., Cedarbaum J.M. Energy metabolism in disorders of the nervous system. Rev Neurol 1988; 144: 343—363.
8. Semyachkina A.N., Novikov P.V., Nikolaeva E.A. et al. Cellular bioenergy imbalance of children with monogenic diseases of connective tissue (Marfan and Ehlers-Danlos syndromes) and methods of their therapeutic correction. Mitochondrion 2002; 1: 6: 526.
9. DiMauro S., Schon E.A. Mitochondrial respiratory-chain diseases. N Engl J Med 2003; 26: 348: 2656—2668.
10. Яблонская М.И., НовиковП.В., СухорукоеВ.С., Николаева ЕА. Выявление нарушений клеточной биоэнергетики и их медикаментозная коррекция у детей с наследственными неэндокринными синдромами, сопровождающимися задержкой роста. Педиатр фармакол 2003; 3: 44—49.
11. Haas R.H., Parikh S., Falk M.J. et al. Mitochondrial disease: a practical approach for primary care physicians. Pediatrics 2007; 120: 6: 1326—1333.
12. Scharfe C, Lu H.H., Neuenburg J.K. et al. Mapping gene associations in human mitochondria using clinical disease phe-notypes. PLoS Comput Biol 2009; 5: 4: e1000374.
13. Bernier F.P., Boneh A., Dennett X. et al. Diagnostic criteria for respiratory chain disorders in adults and children. Neurology 2002; 59: 1406—1411.
14. Wolf N.I., Smeitink A.M. Mitochondrial disorders: а proposal for consensus diagnostic criteria in infants and children. Neurology 2002; 59: 1402—1405.
15. Николаева Е.А., Сухорукое В.С. Современная диагностика митохондриальных болезней у детей. Рос вестн пери-натол и педиат 2007; 4: 11—21.
16. Robinson B.H. Lactic acidemia and mitochondrial disease. Mol Genet Metab 2006; 89: 1-2: 3—13.
17. Arenas J., Campos Y, Bornstein B. et al. A double mutation (A8296G and G8363A) in the mitochondrial DNA tRNA (Lys) gene associated with myoclonus epilepsy with ragged-red fibers. Neurology 1999; 52: 2: 377—382.
18. Shtilbans A., Shanske S., Goodman S. et al. G8363A mutation in the mitochondrial DNA transfer ribonucleic acidLys gene: another cause ofLeigh syndrome. J Child Neurol 2000; 15: 11: 759—761.
19. Pronicki M., Sykut-Cegielska J., Matyja E. et al. G8363A mitochondrial DNA mutation is not a rare cause of Leigh syndrome — clinical, biochemical and pathological study of an affected child. Folia Neuropathol 2007; 45: 4: 187—191.
20. Virgilio R., Ronchi D., Bordoni A. et al. Mitochondrial DNA G8363A mutation in the tRNA Lys gene: clinical, biochemical and pathological study. J Neurol Sci 2009; 281: 1-2: 85—92.
21. Bornstein B., Mas J.A., Patrono C. et al. Comparative analysis of the pathogenic mechanisms associated with the G8363A and A8296G mutations in the mitochondrial tRNA(Lys) gene. Biochem J 2005; 387: Pt 3: 773—778.
Поступила 31.05.12
