CC BY
36
«Тіранзиторньїй» неонатальный диабет вследствие дупликации в 6-й хромосоме [dup(6)(q24.2q24.2) de novo]
И.И. Дедов, В.А. Петеркова, О.В. Ремизов,
J1.H. Щербачева, Е.В. Панфилова, В.П.Максимова, I. К. Temple, J.P. Shield
(дир.
Государственное учреждение Эндокринологический научный центр — акад. РАМН И.И.Дедов) РАМН, Москва Sulisbury District Hospital, Sulisbury, UK
I
Изучение молекулярно-генетических основ сахарного диабета (СД) является одной из актуальных проблем диабетологии. Генетическая гетерогенность СД, сложное взаимоотношение между «диабетогенными» генами и «ге-нами-пособниками» затрудняет решение этой проблемы. К настоящему времени удалось установить генетическую природу только некоторых мо-ногенных форм заболевания, таких как МСЮУ, «митохондриальный» диабет [1]. Несмотря на то, что в структуре СД на эти формы приходится небольшая доля, тем не менее изучение их генетической природы позволяет глубже понять механизмы развития диабета, значение для прогнозирования и медико-генетического консультирования в семьях больных СД.
В последние годы успехи достигнуты также в понимании молекулярных механизмов другого редкого варианта диабета — неонатального сахарного диабета [6]. Выделяют 2 формы неонатального диабета: «транзиторный» (ТНД) и перманентный (ПНД). Однако, поскольку проявления ТНД и ПНД в период дебюта имеют много общих черт, отграничить эти два состояния нередко можно лишь при динамическом наблюдении или с помощью молекулярно-генетического исследования. В связи с особенностями течения этой редкой формы заболевания, а также отсутствием описания ТНД в отечественной литературе приводим собственное наблюдение ТНД с результатами молекулярно-генетического исследования [24].
А. М., 14 лет (рис.1), поступила в детское отделение ЭНЦ РАМН для обследования и уточнения диагноза. Наследственность по СД 1 и 2 типа не отягощена. Ребенок от 1-й, протекавшей с токсикозом во II половине, беременности. Роды на 41-42-й нед. Масса тела при рождении 2100 г, длина 49 см. На 19-м дне жизни в связи беспокойством, непрерывным плачем, отсутствием аппетита, белым налетом на языке ребенок был госпитализирован. При обследовании выявлена гипергликемия натощак (1725 ммоль/л), глкжозурия — 1,5 %. Реакция на ацетон отрицательная. Диагностирован СД 1 типа, назначен инсулин 0,5 Ед 2 раза в сутки. В возрасте 1,5 мес. у девочки появились гипогликемии, доза инсулина была снижена до 0,5 Ед/сут. В связи с повторением гипогликемических состояний в возрасте 2 мес. мать самостоятельно отменила инсулин.
В возрасте 1 года рос" ребенка составил 74 см, масса тела
9700 г, психомоторное развитие соответствовало возрасту. В дошкольном возрасте девочка часто болела острыми респираторными заболеваниями, перенесла скарлатину, 3 черепно-мозговые травмы. Гликемия натощак на протяжении более 11 лет не превышала 6,7 ммоль/л. В возрасте 11,5 лет после психического стресса отмечалось повышение гликемии натощак до 8,7 ммоль/л, глюкозурия составляла 6-13 г.
В стационаре выставлен диагноз: нарушение толерантности к углеводам, назначена диета 9. Через 10 мес., после расширения диеты, наступило ухудшение состояния — появилась жажда, по-лиурия, гликемия повысилась до 11 ммоль/л. При госпитализации назначен инсулин в интенсифицированном режиме в суточной дозе 14 Ед (2 Ед Актрапида перед завтраком, обедом и ужином и 4 Ед Протафана утром и вечером). Через 6 мес. в связи с гипогликемическими состояниями инсулин был отменен.
Через 1,5 года при обследовании в стационаре жалоб не предъявляла. Масса тела 38,9 кг (10 перцентиля). Рост 156 см (50 перцентиля); астеничного телосложения, пониженного питания. Гликемия в течение суток 4,6-9,5 ммоль/л. Уровень гликирован-ного гемоглобина Ale 9,8 % (норма до 6,4 %), НЬА1 11% (норма до 7,8 %), ИРИ 6,7 мкЕд/л (норма 3-25 мкЕд/л); С-пептид 0,36 нг/мл (норма 1,1-3,2 нг/мл). На глазном дне изменений не выявлено. Диагностирована дистальная полинейропатия.
Назначена инсулинотерапия в суточной дозе 5 Ед (0,12 Ед/кг)
Рис. 1. А. М., 14 лет, «транзиторный» неонатальный сахарный диабет.
2/2
■■В
Проблемы диабета у детей
Сахар <ый диабет
(3 Ед Протафана утром и 2 Ед вечером). Выписана с диагнозом неонатального сахарного диабета. После выписки течение заболевания стабильное - гликемия варьировала в пределах 5,0-7,0 ммоль/л, аглюкозурия на протяжении 7 мес. Однако на фоне затяжного ОРВИ гликемия повысилась до 13 ммоль/л, глюкоза в моче — до 5%, что послужило основанием для увеличения дозы и назначения короткодействующего инсулина. Суточная доза инсулина составила 17 Ед (0,5 Ед/кг).
При повторном поступлении в клинику в возрасте 14 лет: рост 157,9 см (25-50 перц.), вес 36 кг (25 перц.). Гликированный гемоглобин Ale 12,6 % (норма до 6,4 %), НЬА1 15,3 % (норма до 7,8 %). На глазном дне без отрицательной динамики. С-пептид 0,45 нг/мл (норма 1,1-3,2 нг/мл). Антитела к островковым клеткам и глютаматдекарбоксилазе не обнаружены.
Кариотип: 46,XX,dup(6)(q24.2q24.2). У пациентки женский кариотип с дополнительным G- материалом в локусе 6q24.2 длинного плеча 6 хромосомы — дупликация локуса 6q24.2, специфичная для «транзиторного» неонатального СД.
Молекулярно-генетическое исследование подтвердило результаты цитогенетического исследования. При флюоресцентной качественной полимеразной цепной реакции маркером stSG 99515 выявлена субмикроскопическая дупликация в критическом регионе 6 хромосомы (рис. 2). Молекулярно-генетическое исследование родителей не выявило каких-либо нарушений, что свидетельствует о мутации de novo.
Наблюдаемый случай является классическим примером ТНД, частота которого составляет 1:400.000/600.000 новорожденных [9, 21, 26]. Предполагают, что впервые эту редкую форму заболевания описал J.F.Kitselle в 1852 г. на примере собственного сына (J.Kinderheilk, 1852.-Vol. 18.-Р 313).
У ребенка первых дней жизни появились полиурия, полидипсия, «крахмальные» пеленки, признаки дегидратации. В возрасте 6 месяцев ребенок умер от присоединившейся инфекции мочевыводящих путей.
Сообщается о сочетании ТНД с макроглоссией [4], дисплазией почек, печени 12], анемией, грыжей пупочного канатика [20]. N. Hoveyda и соавт. описали 3 случая ТНД в сочетании с гипоплазией/агенезией мозжечка и дисморфизмом в семье с кровнородственным браком [13]. Е. Finel представил случай ТНД в сочетании с аутоиммунной энтеропатией [81.
75% больных ТНД имеют низкую массу тела при рождении по отношению к гестационному возрасту (< 2 перц.) [7, 17]. Обычно дебют заболевания приходится на первые 6 нед. жизни [6]. Выраженная дегидратация, гипертермия, рвота без диареи, потеря массы тела, несмотря на адекватное питание — обычные симптомы ТНД. Жажда и полиурия, которые у маленьких детей достаточно сложно выявить, также являются характерными признаками заболевания. Гликемия может достигать 100 ммоль/л [7]. Кетоз слабо выражен или отсутствует, потребность в инсулине невысокая и сохраняется в среднем на протяжении 3-4 мес. (варьирует от 4 до 60 недель) [6]. В большинстве описанных случаев уровень инсулина плазмы не соответствует степени гликемии. В период манифестации заболевания концентрация С-пепти-да снижена. Практически во всех случаях ТНД с
3-го по 5-й месяц жизни происходит нормализация этого показателя [11].
Феномен рецидива СД у 18 летнего подростка с гипергликемией в неонатальном периоде впервые описан в 1978 г. С тех пор многолетние проспективные исследования показали, что у пациентов с ТНД рецидив СД обычно наступает в возрасте 4-25 лет (преимущественно во 2-й декаде жизни) [6]. В отличие от СД 1 типа течение ТНД более стабильное, а потребность в инсулине небольшая [4]. Отсутствие антител к островковым клеткам, а также НЕА-аллелей, ассоциированных с СД 1 типа, предполагает, что ТНД не является аутоиммунной формой СД [24|.
В 1995 г. К.1.Тешр1е впервые в 2 случаях ТНД обнаружила изодисомию участка 24 в длинном плече 6-й хромосомы, которая была унаследована от отца (т.е. больные унаследовали 2 хромосомных гомолога от одного родителя) [22]. Впоследствии было описано несколько больных ТНД с дупликацией критического участка в длинном плече 6-й хромосомы, также унаследованной от отца [12, 27]. Несколько позже было показано, что наследование дуплицированного идентичного участка от матери не приводит к развитию ТНД [24].
Описанные нарушения получили название генного импринтинга. Гены или группы соседствующих генов экспрессируются в зависимости от того, от кого из родителей они унаследованы. Феномен импринтинга изучен на примере синдрома Прадера-Вилли (СПВ) и синдрома Ангельман (СА). 60-70 % больных СПВ имеют делецию участка 15-й хромосомы (15я 1113), унаследованной от отца, и 25-30 % — изодисомию в 15-й хромосоме, унаследованной от матери [19]. При СА, имеющего отличную от синдрома Прадера-Вилли клиническую картину, имеет место делеция участка 15-й хромосомы, унаследованной от матери [14]. В обоих случаях родители имеют неповрежденную 15-ю хромосому в крови, что свидетельствует о новой мутации в сперматозоиде или в ооците, приводящих к аномалиям развития плода [19].
468К18_ 197LI 91J24
340Н11 83М4
ZAC/PLAGL1 CpG
í í tt í í í
stSG 1437 stSG9563 ¡1SG24869
stSG8766 stWI-11634 stdJ2l8N6T7 stWI-11634
50 kb
Рис. 2 Критический регион «транзиторного» неонатального диабета.
¡2
25
Сахарный диабет
Проблемы диабета у детей
Критический регион СПВ, полученной от матери, инактивируется и экспрессируется лишь участок, полученный от отца. При отсутствии отцовской копии этого региона (из-за делеции или материнской изодисомии) отсутствует активная копия аллели, что приводит к СПВ. В отличие от синдрома Прадера-Вилли при ТНД наследование критического участка 6-й хромосомы (как при изодисомии, так и при дупликации) от матери не приводит к развитию ТНД [23]. В связи с этим возникло предположение, что избыточная экспрессия аллели 6q24 от отца и отсутствие экспрессии данной аллели от матери, приводит к развитию ТНД. Критический регион дупликации впервые картирован R.J.Gardner в 2000 г. [10]. Он находится в локусе 6q24 длиной 400 Кб (см. рис. 2). В критическом регионе был определен участок CpG, метилирование которого происходит лишь на гомологе 6-й хромосомы, унаследованной от матери. У всех пациентов с изо-дисомией 6-й отцовской хромосомы отмечалась полная недостаточность метилирования. Описаны случаи ТНД, где единственной генетической аномалией является нарушение метилирования [24]. Предполагают, что метилирование ДНК в этом участке регулирует активность гена ТНД.
Наиболее обширное молекулярно-генетическое исследование ТНД было проведено на когорте, включающей 30 пациентов [24]. Выявлено, что И обследованных имеют изодисомию участка 6-й хромосомы, унаследованной от отца, 11 — дупликацию участка 6q24, унаследованного от отца, 1 — дефект метилирования в участке CpG критического региона ТНД. Наблюдаемая нами больная имеет первый известный случай ТНД в результате мутации de novo.
У нашей пациентки дупликация критического участка определяется не только на субмикроскопи-ческом, но и на цитогенетическом уровне. До настоящего времени в литературе описано два подобных случая. По аналогии с СПВ у таких больных следовало ожидать и другие генетические нарушения, так как дуплицированными должны быть не только гены, ответственные за ТНД. Однако во всех трех случаях отсутствовали какие-либо другие фенотипические нарушения. Вероятность наследования дупликации детьми нашей больной составляет 50%. Однако в связи с тем, что наследуемая дупликация будет материнской, у детей возникновение ТНД исключено. Однако у детей ее сыновей риск развития ТНД составляет 59%. По другому складывается ситуация с наследованием дупликации по отцовской линии. В таких случаях риск развития СД составляет 50%. Не обязательно, что СД у детей, унаследовавших отцовскую дупликацию, проявится в неонатальном периоде. Проспективные наблюдения показали, что у таких лиц СД может развиться в зрелом возрасте и протекать как СД 2 типа.
Другим вариантом неонатального диабета является ПНД, который встречается в популяции значительно реже, чем ТНД. Точных данных о его частоте нет. Наиболее высокая распространенность ПНД отмечается в султанате Оман и составляет 2,2 случая
на 100 000 новорожденных [23], что, вероятно, связано с близкородственными браками. Дети с ПНД также имеют внутриутробную задержку развития.
Пик заболеваемости ПНД приходится на первые 2-3 квартала жизни [24], хотя описаны случаи ПНД, развившегося уже в первые сутки жизни. В отличие от ТНД у 80% больных ПНД в дебюте выявляется диабетический кетоацидоз.
ПНД может являться самостоятельным заболеванием, а также составным компонентом ряда синдромов [5]. У части больных ПНД имеется агенезия или гипоплазия поджелудочной железы [6]. У больных ПНД могут отсутствовать островки Лангерганса при сохраненной экзокринной функции.
Среди молекулярно-генетических причин ПНД описана гомозиготная мутация фактора 1 регуляции промотора гена инсулина [15]. В этом случае неонатальный диабет развился на 12-м дне жизни. При компьютерной томографии была обнаружена гипоплазия поджелудочной железы, а при исследовании экзокринной функции поджелудочной железы выявлено снижение уровня амилазы, липазы крови, а также эластазы стула. Описано несколько случаев ПНД, причиной которого являются гомозиготные мутации гена глюкокиназы — «глюкозного сенсора Р-клетки» [25].
Глюкокиназа относится к семейству гексокиназ и является одним из ключевых ферментов метаболизма глюкозы. Она катализирует процесс фосфорилирования глюкозо-6-фосфата в клетках печени, р-клетках и нейроэндокринных клетках. Образование глюкозо-6-фосфата под действием глюкокиназы является процессом, который лимитирует скорость реакций гликолиза и осуществляет регуляцию скорости образования и секреции инсулина. Снижение активности глюкокиназы может приводить к уменьшению поступления глюкозы в |3-клетки и повышению порога концентрации глюкозы, стимулирующей секрецию инсулина. Существует три принципиально различных клинических синдрома, связанных с дефектами гена глюкокиназы. Гомозиготная инактивирующая мутация глюкокиназы приводит к развитию ПНД, гетерозиготная — к МООУ2, а активирующая мутации приводят к развитию персистирующей гиперинсулинемической гипогликемии у детей — незидиобластозу [16, 18].
В неонатальном периоде трудно отличить ТНД от ПНД (см. таблицу). Гипергликемия в грудном возрасте не всегда свидетельствует о неонатальном СД. В этой возрастной группе, особенно у детей, имеющих низкую массу тела при рождении, гипергликемия может развиться вследствие введения больших доз глюкозы, использования лекарственных препаратов (аминофиллин, глюкокортикоиды), а также при тяжелой сопутствующей патологии (респираторный дистресс-синдром, гипоксия). В грудном возрасте не исключено и развитие СД 1 типа.
Описанный случай является примером «транзи-торного» неонатального СД с типичными проявлениями и молекулярно-генетическими нарушения-
Проблемы диабета у детей
Клинико-метаболические особенности ТНД и ПНД
Признак ТНД ПНД
Распространенность 1:400.000/600.000 Не изучена
Масса тела при рождении Обычно менее 2000-2500 г
Возраст манифестации Обычно в первые 6 недель жизни с пиком на 2-3-й неделе В первые дни, месяцы с пиком во 2-3-м квартале жизни
Клиниические проявления Беспокойство, полидипсия, полиурия, симптом «крахмальных» пеленок, дегидратация, отсутствие прибавки в массе тела
Гликемия 13-100 ммоль/л
Кетоз Умеренный или отсутствует Кетоз в -80 % случаев
Поджелудочная железа (при УЗИ или КТ) Без особенностей Возможна гипоплазия, агенезия
Экзокринная функция поджелудочной железы Сохранена Часто нарушена
Уровень ИРИ, С-пептида Снижен Значительно снижен
Аутоантитела Не характерны
Н1_А-типирование Аллели, типичные для СД 1 типа, не характерны
Молекулярно-генетические нарушения Изодисомия, дупликация критического региона или метилирование участка Срв 6-й хромосомы (в 90% случаев) Гомозиготные мутации фактора 1 регуляции промотора гена инсулина, гена глюкокиназы, СМ-2 гена (частоты неизвестна)
Особенности течения В возрасте до 1, 5 лет - спонтанная ремиссия сроком на 4-25 лет. Заболевание протекает с потребностью в инсулине или как СД2 типа Ремиссии нет. Заболевание протекает с потребностью в инсулине
ми. Особенностью представленного случая является факт двух ремиссий с продолжительностью 11 лет и 6 мес. Вероятно, что первый рецидив был спровоцирован стрессом и/или гормональными изменениями в период полового созревания, а следующий — по-
грешностями в диете. Описанный случай ТНД является клинической моделью одного из возможных вариантов развития СД 2 типа, в патогенезе которого ключевое значение имеет генетический дефект (3-клеток.
и т е |
1. М.И. Балаболкин.// Диабетология. - М., «Медицина», 2000
2. Attia N., Zahrani A., Saif R., Kattan HA., Sakati N., AI Ashwal A., Tamborlane W.V.//Acta Paediatr. - 1998. - Vol. 87, № 1. - P. 95-97.
3. Bappal B., Raghupathy P., de Silva V., Khusaiby S.M.//Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal. Ed. - 1999.- Vol. 80, № 3. - P. 209-219.
4. Battin M., Yong C., Phang M., Daaboul J.//J. Perinat. - 1996. - Vol. 16, № 4. - P. 288-291.
5. Bonthron D.T., Dunlop N., Barr D.G., El Sanousi A.A., Al-Gazali L.I.//J. Perinat. Neonatal. Nurs. - 1 998. - Vol. 35, № 4. - P. 288-292.
6. Childhood and adolescent Diabetes / Eds. H.F Stirling & C.J.H Kelnar. -London, 1 994.
7. Disorders of Carbohydrate Metabolism in Infancy / Eds. M. Cornblath and R. Schwartz. - Philadelphia, 1976
8. Finel E., Giroux J.D., Metz C., Robert J.J., Robert O., Sadoun E., Alix D., de Parscau L.//Acta Paediatr. - 1996. - Vol. 3., № 8. - P. 782-784.
9. Gardner R.J., Robinson D.O, Lamont L., Shield J.P., Temple I.K.//Clin. Genet. - 1998. - Vol. 54., № 6. - P. 522-525.
10. Gardner R.G., Mackay D.J.G., Mungal A.J., Shield J.P.H., Temple I.K., Robinson D.O.// Hum. Mol. Genet. - 2000. - Vol. 9, № 4. - P. 589-596.
11. Halliday H.L., Reid M.M., Hadden D.R.//Diab. Med. - 1986. - Vol. 3, №1- P. 80-81.
12. Hermann R., Soltesz G.//Eur. J. Pediatr. - 1997. - Vol. 156, № 1. - P. 1 -2.
13. Hoveyda N., Shield J.P., Garrett C., Chong W.K., Beardsall K., Bantsi-Enchill E., Mallya H., Thompson M.H.//J. Med.Genet. - 1999. - Vol.
36, № 9. - P. 700-704.
14. Knoll J.H.M., NichollsR.D., Magenis R.E.,Graham J.M., Jr, Lalaande M & Latt S.A.//Am. J. Med. Genet. - 1989. - Vol. 32, №2. - P. 285-290.
dTypa
15. Maret A., Schwitzgebel V., Ritz-Laser B., Balmer D., Philippe J., Theintz G.//Hormone Research. - 2000. - Vol. 53, № 2. - P. 191.
1 6. Matschinsky F.M.//J. Pediatr. Endocr. & Metab. ■ ■ 2001. - Vol. 14, №
3.-P. 1024. _
1 7. Metz C., Gueguen-Giroux B., Polak M.//Horm. Res. - 2000. - Vol. 53, № 3 - P. 191.
1 8. Njolstad P.R.//J. Pediatr. Endocr. & Metab. - 2001. - Vol. 14, № 3. - P. 1025.
19. Prader-Willi Syndrome - Diagnosis and Effects of Growth Hormone treatment / Eds Ann Christin Lindgren. - Stockholm, 1 998.
20. Salerno M., Gasparini N., Sandomenico M.L., Franzese A., Tenore A.// J. Pediatr. Endocrinol. - 1994. - Vol. 7, № 1. - P. 47-52.
21. Shield G.P.H., Gardner R.J., Wadsworth E.J.K., Whiteford M.L., James R.S., Robinson D.O., Baum J.D, Temple I.K.//Arch. Dis. Child. 1 997. -Vol. 76, № 1 - P. 39-42.
22. Temple I.K., James R.S., Crolla J.A., Sitch F.L., Jacobs P.A., Howel W.M., Betts P., Baum J.D., Shield J.P.H.//Nat. Genet. - 1995. - Vol. 9, №1 - P. 110-112
23. Temple I.K., Gardner R.J., Robinson D.O., Kibirige M.S., Ferguson A.W., Baum J.D., Barber J.C., James R.S., Shield J.P.//Hum. Mol. Gen. - 1996. -Vol.5., №8.-P. 1117-1121.
24. Temple I.K., Gardner R.J., Mackay D.J.G., Barber J.C.K., Robertson D.O., Shield J.P.H.//Diabetes.- 2000.-Vol.49., № 1 1 - P. 1 359-1366.
25. Vagnarelli F., Cianfarani S., Germani D., Magnani C., Banchini G., Ellard S., Hattersley A.// Hormone Research.- 2000,- Vol.53 (Supl. 1).- A235
26. Von Muhhlendal K.E., Herkenhoff H.//N. Engl. J. Med. - 1 995. - Vol.4, № 14.-P. 704-708.
27. Whiteford M.L., Narendra A., White M.P., Cooke A., Wilkinson A.G.,
Robertson K.I., Tommie J.L.// J. Med. Genet. - 1997. - Vol. 34, №1. - P. 168.
