Введение

Желчные кислоты (ЖК) являются важными стероидными молекулами, которые синтезируются в печени из холестерина и играют ключевую роль в метаболизме питательных веществ и энергетическом обмене [1]. Известно, что ЖК регулируют гомеостаз глюкозы и липидов, а также расход энергии посредством активации рецепторов ЖК в печени, кишечнике и периферических тканях. Нарушения регуляции гомеостаза ЖК в результате мутаций генов, отвечающих за их синтез и транспорт, а также диеты с высоким содержанием жиров/холестерина связаны с холестатическими заболеваниями, сахарным диабетом 2-го типа, ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени [2]. Доказано наличие тесной взаимосвязи между метаболизмом ЖК и метаболическим синдромом.

Синтез ЖК составляет основную часть метаболизма холестерина, когда нерастворимый холестерин преобразуется в водорастворимые молекулы — ЖК, которые, в свою очередь, способствуют усвоению пищевых липидов и необходимых питательных веществ в кишечнике.

Нарушения синтеза ЖК являются редкими аутосомно-рецессивными заболеваниями, на долю которых приходится 1—2% случаев неонатального холестаза [3, 4]. Наиболее характерными признаками являются отсутствие кожного зуда, нормальная активность сывороточной гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП) и нормальная или низкая концентрация общих ЖК в сыворотке крови, в то время как конкретный диагноз основывается на исследовании уровня ЖК в моче методом тандемной масс-спектрометрии (ТМС) и подтверждается секвенированием генов, кодирующих ферменты, участвующие в метаболизме ЖК [3—5].

Диагностика врожденных нарушений синтеза первичных ЖК остается сложной, особенно при дифференциальной диагностике неонатального холестаза. У некоторых пациентов, несмотря на отсутствие зуда в дебюте заболевания, в дальнейшем появляется изнурительный кожный зуд. Гистологическое исследование ткани печени обычно показывает выраженный внутриклеточный холестаз и гигантоклеточную трансформацию гепатоцитов [6]. Выявленные нарушения синтеза ЖК необходимо дифференцировать с прогрессирующим семейным внутрипеченочным холестазом (ПСВПХ) 1-го и 2-го типа, который обычно проявляется в первые несколько месяцев жизни и сопровождается холестатической желтухой и кожным зудом, высоким уровнем в сыворотке крови ЖК и трансаминаз, нормальным, как и при нарушении синтеза ЖК, уровнем ГГТП [6—11]. Массивная гигантоклеточная трансформация гепатоцитов, а также экстрамедуллярный гемопоэз не характерны для ПСВПХ.

Пути синтеза желчных кислот

Основные пути биосинтеза ЖК — классический и альтернативный [12] (рисунок).

Основной путь метаболизма ЖК у взрослых — классический (нейтральный) путь, который инициируется ферментом холестерин-7α-гидроксилазой, являющейся микросомальной оксидазой и членом семейства ферментов цитохрома Р450, кодируется геном CYP7A1.

Синтез проходит несколько ступеней, которые начинаются с превращения холестерина в 7α-гидроксихолестерин → 7α-дигидрокси-4-холестен-3-one, а затем, в зависимости от того, какая первичная ЖК образуется — холевая (ХК) или хенодезоксихолевая (ХДХК), происходят превращения соответственно либо в 7α-12α-дигидрокси-4-холестен-3-one → 7α-12α-дигидрокси-5β-холестан-3-one → 5β-холестан 3α,7α,12α-триол → 5β-холестан 3α,7α,12α,27-тетрол → (25R)-3α,7α,12α-тригидрокси-5β-холестаноил-КоА → (25S)-3α,7α,12α-тригидрокси-5β-холестаноил-КоА → ХК с последующим амидированием с глицитом или таурином, либо в 7α-дигидрокси-5β-холестан-3-one → 5β-холестан 3α,7α-диол → 5β-холестан 3α,7α,12α,27-триол → (25R)-3α,7α-дигидрокси-5β-холестаноил-КоА → 5β- (25S)-3α,7α-дигидрокси-5β-холестаноил-КоА → ХДХК также с последующим амидированием с глицитом или таурином.

Альтернативный (кислотный) путь инициируется ферментом стерол-27-гидроксилазой, кодируемым геном CYP27A1, и через несколько ступеней синтеза, которые начинаются с превращения холестерина в 27-гидроксихолестерин → 3β-гидрокси-5-холестеновая кислота → 3β-7α-дигидрокси-5-холестеновая кислота, продуцируется первичная ХДХК (см. рисунок).

Схема классического и альтернативного пути синтеза желчных кислот.

Красным шрифтом указаны гены, кодирующие продукцию ферментов.

× — известные дефекты фермента.

Считается, что нейтральный путь является основным путем синтеза ЖК у взрослых, но на первом году жизни кислотный путь, вероятно, более важен.

Нейтральный путь синтеза ЖК ограничен печенью, но ранние этапы альтернативного пути могут происходить в других органах.

Каждая ступень превращения холестерина в первичные ЖК происходит под влиянием того или иного фермента, которые кодируются определенными генами и продуцируются в пероксисомах гепатоцитов.

Пероксисома — это органелла, ограниченная одной мембраной, содержащая сотни различных ферментов, которые катализируют различные метаболические процессы, и не содержащая ДНК и рибосомы [13].

Баланс двух путей синтеза ЖК важен для получения достаточного объема их совокупного пула и правильной их композиции.

В печени человека ХК (≈40%) и ХДХК (≈40%) составляют большинство первичных ЖК. Кроме того, первичные ЖК в печени для повышения растворимости и регулирования pH конъюгируются с таурином или глицином в соотношении 3:1, что, учитывая бόльшую гидрофобность таурина, чем глицина, приводит к общей гидрофобности пула первичных ЖК [14].

В печени ЖК секретируются в желчные протоки. Их транспортировка из мембраны канальцев гепатоцитов в желчь осуществляется активным транспортом с помощью насоса для экспорта солей ЖК (BSEP) и белка, связанного с множественной лекарственной устойчивостью (MRP2) [2, 6, 12]. Затем ЖК накапливаются в желчном пузыре. Холецистокинин, вырабатываемый при приеме пищи, вызывает сокращение желчного пузыря и высвобождение желчи в просвет кишечника, где происходит эмульгирование и всасывание питательных веществ.

Попадая в кишечник с желчью, конъюгированные с глицином или таурином первичные ЖК преобразуются во вторичные путем модификаций, включая удаление, окисление или эпимеризацию ядерных гидроксильных групп. Удаление гидроксильных групп из ХК и ХДХК с образованием вторичных дезоксихолевой кислоты (ДХК) и литохолевой кислоты (ЛХК) катализируется анаэробными бактериями в подвздошной и ободочной кишках соответственно. У человека бактериальная 7β-гидроксистероиддегидрогеназа (7β-HSDH) катализирует превращение небольшого количества ХДХК в урсодезоксихолевую кислоту (УДХК) в качестве вторичной желчной кислоты [3—5, 12]. В подвздошной кишке восстанавливается около 95% ЖК. Утраченные ЖК восполняются за счет их синтеза de novo в печени.

В просвете кишечника ЖК реабсорбируются апикальным натрийзависимым переносчиком ЖК (apical sodium-dependent bile acid transporter — ASBT) [15], который экспрессируется на просветной стороне энтероцитов подвздошной кишки. Гетеротримерный переносчик органических растворенных веществ (Organic solute transporter — OSTa/β), экспрессируемый на базолатеральной мембране энтероцитов, играет важную роль в поступлении ЖК в портальный кровоток, а затем в печень [16]. Наконец, полипептид, транспортирующий натрий/таурохолат (sodium taurocholate cotransporting polypeptide — NTCP), и полипептид, транспортирующий органические анионы (organo anion transporter polipepeptid — OATP), поглощает ЖК в гепатоцитах [17].

Этот процесс — высокоэффективная энтерогепатическая циркуляция ЖК.

Врожденные нарушения в синтезе первичных желчных кислот

Врожденные нарушения в синтезе первичных ЖК из холестерина в настоящее время представляют собой особую категорию метаболических заболеваний печени. Это редкие наследственные заболевания обмена веществ, вызванные дефектами ряда ферментов в сложном многоступенчатом процессе синтеза ЖК. Большинство из них являются аутосомно-рецессивными генетическими заболеваниями. Нарушения синтеза ЖК можно в целом классифицировать как первичные и вторичные. Первичные нарушения синтеза ЖК включают врожденные дефициты ферментов, участвующих в химических реакциях (катализаторов), необходимых для синтеза двух основных первичных ЖК — ХК и ХДХК. Вторичные нарушения синтеза ЖК включают в себя расстройства, затрагивающие транспорт ЖК, такие как ПСВПХ, синдром Смита—Лемли—Опица, при котором нарушается доставка холестерина в организм, и расстройства спектра Цельвегера, классифицируемые как пероксисомальные заболевания, но также вовлеченные в процесс синтеза ЖК [3].

Дефицит холестерин-7α-гидроксилазы (включая одну из форм наследственной спастической параплегии)

Дефицит холестерин-7α-гидроксилазы, вызванный мутациями в гене CYP7B1, также известен как врожденный дефект синтеза ЖК 3-го типа (congenital bile acid synthesis defect type 3 — CBASD3 congenital bile acid synthesis defect type 2) и характеризуется неонатальным холестазом и мальабсорбцией жирорастворимых витаминов. Дефицит холестерин-7α-гидролазы приводит к накоплению гепатотоксичной 3β-гидрокси-5-холестеновой кислоты и снижению уровня основных ЖК — основной движущей силы желчеотделения, что в совокупности приводит к прогрессирующему холестазу, интерпретируемому как неонатальный холестаз [18].

Дефицит холестерин-7α-гидроксилазы впервые описан в 1998 г. K.D.R. Setchell и соавт. [18]. Первые два зарегистрированных случая дефицита холестерин-7α-гидроксилазы сопровождались холестатической желтухой в течение первых шести месяцев жизни [18, 19]. Обследование выявило увеличение печени, а в одном случае — и селезенки. Исследования функционального состояния печени показали повышенный уровень аланинаминотрансферазы (АлАТ) и щелочной фосфатазы (ЩФ), но нормальный уровень ГГТП. При гистологическом исследовании биоптатов печени определялся цирроз. В первом описанном случае протромбиновое время было увеличено на 41 с (снизившись только до 19 с после парентерального введения витамина К). На фоне лечения с применением УДХК функциональное состояние печени ухудшилось. При лечении холевой кислотой (15 мг на 1 кг массы тела в сутки) клинического улучшения не наблюдалось, но уровень билирубина и трансаминаз в сыворотке крови немного повысился. Ребенку потребовалась трансплантация печени, но, к сожалению, он умер после операции [18]. Во втором случае протромбиновое время при поступлении было нормальным. Ребенку назначали УДХК (15 мг на 1 кг массы тела в сутки), но показатели функции печени не улучшились, и он был направлен на трансплантацию печени. Однако после перенесенной инфекции функция печени ухудшилась и младенец умер в возрасте 11 мес [19]. Анализ мочи методом ТМС с бомбардировкой быстрыми атомами (fast atom bombardment mass spectrometry — FAB-MS) показал, что основными пиками были m/z 453 и 510, это соответствует 3-сульфату 3β-гидрокси-5-холеновой кислоты и ее конъюгату с глицином. Анализ ЖК сыворотки крови методом газовой хромато-масс-спектрометрии (gas chromatography-mass spectrometry — GC-MS) после сольволиза и гидролиза показал, что основными ЖК сыворотки крови являются 3β-гидрокси-5-холеновая кислота и 3β-гидрокси-5-холестеновая кислота. Анализ содержания оксистеролов в сыворотке крови показал очень высокие концентрации 27-гидроксихолестерина. Оба этих пациента с дефицитом оксистерол-7α-гидроксилазы, сопровождавшимся холестазом в младенчестве, имели гомозиготные нонсенс-мутации в гене CYP7B1, кодирующем оксистерол-7α-гидроксилазу. Первый пациент был гомозиготным по мутации R388X, второй был гомозиготным по мутации R112X. При обсуждении второго случая сделан вывод, что предпочтительным методом лечения является трансплантация печени, поскольку медикаментозное лечение с применением УДХК или первичное лечение с применением ЖК «неизменно приводило к неудаче».

После этого зарегистрировано еще 6 случаев дефицит холестерин-7α-гидроксилазы [19—23]. Описан случай в Великобритании, когда ребенок родился у родителей пакистанского происхождения и в возрасте 3 нед у него появилась желтуха (в основном неконъюгированный билирубин), а затем, через 3—4 мес, развились раздражительность и нарушение свертываемости крови (увеличение протромбинового времени), низкий уровень альбумина и эпизоды гипогликемии [24]. Проводилось ультразвуковое исследование (УЗИ) органов брюшной полости. При биохимическом исследовании крови определялся повышенный уровень билирубина (130 мкмоль/л), АлАТ 60—70 ед/л и нормальный уровень ГГТП. На фоне лечения УДХК его состояние медленно ухудшалось. Анализ мочи, проведенный с помощью ТМС с ионизацией электрораспылением (electrospray ionization tandem mass spectrometry — ESI-MS/МС) до начала терапии с применением ЖК, показал, что основными пиками были m/z 480 (конъюгированная с таурином 3β-гидрокси-5-холеновая кислота) и m/z 453 (сульфатированная 3β-гидрокси-5-холестеновая кислота). Анализ сыворотки крови методом ТМС показал повышенные концентрации 3β-гидрокси-5-холеновой кислоты, 3β-гидрокси-5-холестеновой кислоты и 27-гидроксихолестерина.

После лечения хенодезоксихолевой кислотой состояние ребенка улучшилось в течение 2—3 дней. Гистологическое исследование биоптата печени (биопсия проведена через неделю после начала лечения ХДХК) выявило гигантоклеточный гепатит, выраженный фиброз (вероятно, цирроз печени) и микро- и макровезикулярный стеатоз. При последующем наблюдении в возрасте 16 мес (на фоне лечения ХДХК в дозе 11 мг на 1 кг массы тела в сутки) его рост и вес были между 50-м и 75-м центилями, клиническое состояние было нормальным, а показатели функционального состояния печени близки к норме.

У большинства пациентов с дефектом гена CYP7B1, у которых в младенчестве были выявлены заболевания печени, в раннем возрасте развивается печеночная недостаточность. Однако сообщалось о хорошем эффекте лечения у пациентов, получавших ХДХК [20, 21].

В раннем детском возрасте дефицит холестерин-7α-гидроксилазы может сопровождаться хронической диареей и катарактой или задержкой/регрессом развития. В более позднем детском возрасте дефицит холестерин-7α-гидроксилазы может сопровождаться ксантоматами сухожилий, трудностями в обучении (низкий IQ) или психическими заболеваниями. Во взрослой жизни дефицит холестерин-7α-гидроксилазы может проявляться спастическим парапарезом, снижением IQ или явным слабоумием, атаксией и/или дизартрией, судорогами или периферической нейропатией. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) могут наблюдаться диффузное замедление и/или пароксизмальные выделения. Магнитно-резонанская томография (МРТ) часто показывает супратенториальную и/или инфратенториальную атрофию и более специфические поражения паренхимы, которые можно увидеть в перивентрикулярном белом веществе, бледном шаре/внутренней капсуле, церебральных ножках, зубчатом ядре и белом веществе мозжечка. Описан вариант неврологической картины — спинальный ксантоматоз — с преимущественно спастическим парапарезом с признаками поражения в переднем отделе позвоночника и изменениями на МРТ в боковых и задних отделах спинного мозга [25—31].

Кроме фатального прогрессирования внутрипеченочного холестаза у детей дефицит холестерин-7α-гидроксилазы, кодируемой геном CYP7B1, связан с наследственной спастической параплегией (hereditary spastic paraplegia — HSP) 5-го типа, которая проявляется как неврологическое заболевание в более позднем детском или в взрослом возрасте и также может быть связана с мутациями в гене CYP7B1 [31—36]. Дополнительная информация о возможных последствиях дефицита оксистерол-7α-гидроксилазы получена в результате картографического исследования HSP [36]. Наследственные спастические параплегии (OMIM 182601) представляют собой гетерогенную группу заболеваний, характеризующихся прогрессирующей дегенерацией верхних мотонейронов, приводящей к слабости и спастичности нижних конечностей. Это может происходить само по себе («чистая» HSP) или сопровождаться дополнительными симптомами, такими как задержка развития, мозжечковая атаксия, оптическая нейропатия, периферическая нейропатия и истончение мозолистого тела, определяемое при МРТ.

Проведен генетический анализ сцепления «чистой» HSP, показавший, что ответственный генный дефект был локализован на хромосоме 8q12.3 [36]. Анализ последовательности генов в этой области показал, что пораженные пациенты были гомозиготны по миссенс-мутациям S363F, F216S, R417H и G57R в гене CYP7B1. Это позволило заключить, что нарушение, влияющее на превращение холестерина в ЖК по пути, который включает холестерин-7α-гидроксилазу, может вызвать дегенерацию верхних двигательных нейронов.

Последующая работа показала, что рецессивные мутации в гене CYP7B1 могут быть обнаружены в случаях HSP, которые не встречались у потомков кровнородственных родителей. Случайный пациент с HSP, а также с атрофией зрительного нерва был носителем гомозиготной нонсенс-мутации. Общая гетерозиготность наблюдалась в рецессивной семье с клинически чистым фенотипом HSP. Гетерозиготная миссенс-мутация наблюдалась в небольшой доминантной семье. Обнаружена значимая связь известного кодирующего полиморфизма с мозжечковыми симптомами, осложняющими первичный фенотип HSP [37].

Описано поражение белого вещества мозга у пациентов с мутациями в гене CYP7B1 [38, 39]. Так, МРТ мозга в режиме Flair может показывать распространенную гиперинтенсивность белого вещества, например в передних или задних перивентрикулярных областях и в средних и верхних ножках мозжечка. Могут быть множественные небольшие гиперинтенсивные области, асимметрично охватывающие белое вещество полуовального центра, а МРТ позвоночника может показать диффузное истончение спинного мозга. Описаны документально подтвержденные мутации гена CYP7B1 как в чистых, так и в сложных формах HSP 5-го типа [40].

Ген CYP7B1, кодирующий фермент холестерин-7ɑ-гидроксилазу, длиной 202,6 кб расположен на хромосоме 8q21.3 и содержит 6 экзонов и 5 интронов. Корреляции между фенотипом и генотипом дефицита CYP7B1 четко не установлены [41—43]. Поскольку описано очень небольшое количество пациентов с этим заболеванием, знания о естественном его течении ограниченны. Исследования также показывают, что фенотип дефекта гена CYP7B1 сильно варьирует даже у братьев и сестер. Показано, что у девочки был холестаз в раннем возрасте, в то время как у ее брата с такими же мутациями в гене CYP7B1 развились типичные клинические признаки наследственной спастической параплегии 5-го типа (spastic paraplegia type 5 — SPG5), но без заболевания печени.

Таким образом, представляется, что нет очевидной корреляции между фенотипом и генотипом при мутациях в гене CYP7B1. Предполагается, что различные проявления нарушений гена CYP7B1 могут быть вызваны накоплением различных субстратов CYP7B1 в организме, что приводит к различным клиническим проявлениям [44].

Описано 8 случаев лечения дефицита холестерин-7α-гидроксилазы. У всех детей наблюдалась длительная желтуха и/или гепатоспленомегалия в период от 6 дней до 5 мес после рождения. У всех младенцев был повышен уровень конъюгированного билирубина и трансаминаз, но уровень ГГТП был нормальным. У всех пациентов был плохой ответ на терапию УДХК, включая одного пациента, который умер от печеночной недостаточности в возрасте 11 мес [26], и 2 пациентов, которым проведена трансплантация печени в возрасте 4 мес [21] и 8 мес [22]. Остальных пациентов лечили другими препаратами после того, как был установлен диагноз дефицита оксистерол-7α-гидроксилазы. Это свидетельствовало о том, что УДХК не оказывает явного влияния на клиническое течение заболевания отчасти потому, что она не ингибирует синтез ЖК и выработка атипичных ЖК не ослабевает.

Два других пациента с дефицитом оксистерол-7α-гидроксилазы полностью выздоровели после заместительной терапии хенодезоксихолевой кислотой. Один пациент начал принимать хенодезоксихолевую кислоту (15 мг на 1 кг массы тела в сутки) в возрасте 4,5 мес, и функциональные показатели печени нормализовались к 7 мес [20]. Другой пациент начал принимать хенодезоксихолевую кислоту (15 мг на 1 кг массы тела в сутки) в возрасте 3 мес, и холестаз купировался к 5 мес [19]. Сообщалось об одном неудачном случае лечения у пациента, который начал принимать хенодезоксихолевую кислоту (9 мг на 1 кг массы тела в сутки) в возрасте 4 мес, а затем перенес трансплантацию печени в возрасте 1 года [19].

Только один пациент получал лечение холевой кислотой (около 15 мг на 1 кг массы тела в сутки) в течение 49 дней начиная с 11-недельного возраста, но затем перенес трансплантацию трупной печени в возрасте 4,5 мес из-за прогрессирования заболевания [18]. Трудно с уверенностью сказать, что холевая кислота не полезна пациентам с дефицитом холестерин-7α-гидроксилазы.

Считается, что единственным выбором для пациентов с дефицитом холестерин-7α-гидроксилазы, которые не выздоравливают после медикаментозного лечения, является трансплантация печени [23]. Однако осложнения операции, инфекция, реакция «трансплантат против хозяина», побочные эффекты длительного применения иммунодепрессантов влияют на прогноз. Из четырех пациентов с дефицитом холестерин-7α-гидроксилазы, перенесших трансплантацию печени [18, 19, 21, 22], двое умерли от осложнений: один — от диссеминированного лимфопролиферативного заболевания, связанного с вирусом Эпштейна—Барр, на 20-й день после операции [18], другой — от перфорации кишечника и сепсиса на 17-й день после операции [19]. Однако у пары братьев и сестер со сложными гетерозиготными мутациями в гене CYP7B1 (c.333_334delTC и c.806delA) в анамнезе была длительная неонатальная желтуха, а во взрослом возрасте диагностирована HSP 5-го типа [45]. Таким образом, младенец с дефицитом холестерин-7α-гидроксилазы, который выживает после терапии хенодезоксихолевой кислотой, может позже заболеть HSP 5-го типа. Эффективной терапевтической стратегии для улучшения неврологических расстройств у пациентов с HSP 5-го типа нет.

Сообщалось, что лечение хенодезоксихолевой кислотой при HSP 5-го типа приводит к увеличению содержания ХДХК, ЛХК и УДХК в сыворотке крови и снижению содержания ХК и ДХК, но необходимы долгосрочные исследования, чтобы сделать выводы относительно ее эффективности. Показано, что у 15-летнего мальчика с HSP 5-го типа, который лечился хенодезоксихолевой кислотой всего 2 мес, уровень вторичных ЖК в моче был близок к норме, но неврологические симптомы прогрессировали, что указывает на то, что хенодезоксихолевая кислота, по крайней мере в краткосрочной перспективе, при этом фенотипе заболевания неэффективна [45].

Основываясь на описанных случаях наблюдения, можно заключить, что содержание ЖК в моче и клинические проявления при мутациях в гене CYP7B1 сильно различаются даже в пределах одной семьи. Хенодезоксихолевая кислота может быть подходящим методом лечения этого патологического состояния, когда оно проявляется как заболевание печени, и это поможет избежать необходимости в трансплантации печени.

Холевая кислота успешно применяется при лечении холестатических заболеваний печени, но нет информации о ее эффективности при неврологических заболеваниях.

Дефицит стерол-27-гидроксилазы (церебротендинозный ксантоматоз)

В 1995 г. P.T. Clayton и соавт. описали первого младенца с гигантоклеточным гепатитом при церебротендинозном ксантоматозе (ЦТК), у которого лечение ХДХК и ХК привело к разрешению гепатита в возрасте 12 лет [46]. До настоящего времени неонатальная холестатическая желтуха в ходе ЦТК зарегистрирована у 14 пациентов, у большинства из них она проявлялась как самостоятельное заболевание [47]. Однако у 5 из 12 пациентов зарегистрирован фатальный неонатальный холестаз.

Развитие ЦТК (CTX; #213700) вызвано мутациями в гене CYP27A1, что приводит к нарушению активности фермента стерол 27-гидроксилазы (EC 1.14.15.15) с последующим снижением образования ХК и отсутствием продукции ХДХК [48—50]. Наблюдается повышенное отложение холестерина и холестанола в тканях по всему телу, включая мозг (белое вещество), хрусталик и сухожилия [49]. Клинические признаки включают преждевременную двустороннюю катаракту, трудноизлечимую диарею, сухожильные ксантомы и прогрессирующую неврологическую дисфункцию [48—50].

Сообщалось о 14 пациентах с дефицитом стерол-27-гидроксилазы, у которых наблюдался неонатальный холестаз. Следует отметить, что в некоторых из описанных случаев подробная клиническая картина отсутствовала [47].

В самой большой когорте из 8 младенцев с ЦТК, у которых наблюдался тяжелый холестаз, 4 умерли от печеночной недостаточности в возрасте 8 мес, 7 мес, 9 мес и 5 мес; у 3 других пациентов желтуха разрешилась спонтанно. Авторы предположили, что ЦТК, проявляющийся как неонатальный холестаз, может иметь относительно неблагоприятный прогноз. Один ребенок перенес трансплантацию печени в возрасте 8 мес с хорошим результатом при обследовании через 17 мес [51]. Сообщалось о втором ребенке, который перенес трансплантацию печени [52]. Этому пациенту не потребовалась более длительная терапия хенодезоксихолевой кислотой. После трансплантации не только восстановилась функция печени, но и скорректировался метаболизм холестанола. Это свидетельствует о том, что после трансплантация печени исправляется метаболический дефект, но это не рекомендуемая терапевтическая стратегия для ЦТК, поскольку существует эффективная и безопасная терапия этого состояния.

В раннем детстве ЦТК при дефиците стерол-27-гидроксилазы может сопровождаться холестатическим заболеванием печени, которое способно привести к летальному исходу [53]. Однако описаны случаи спонтанного купирования этого процесса (у пациента, у которого впоследствии обнаруживается неврологическое заболевание) или на фоне терапии препаратами ЖК [46, 54].

У детей раннего возраста ЦТК может сопровождаться хронической диареей и катарактой или задержкой/регрессом развития [22]. В более позднем детском возрасте дефицит стерол-27-гидроксилазы может сопровождаться ксантоматами сухожилий, трудностями в обучении (низким IQ) или психическими заболеваниями. Во взрослой жизни ЦТК может проявляться спастическим парапарезом, снижением IQ или явным слабоумием, атаксией и/или дизартрией, судорогами или периферической нейропатией [26]. На ЭЭГ могут наблюдаться диффузные замедления и/или пароксизмальные разряды. МРТ-сканирование часто показывает супратенториальную и/или инфратенториальную атрофию и более специфические паренхиматозные поражения, которые можно увидеть в перивентрикулярном белом веществе, бледном шаре/внутренней капсуле, ножках мозга, зубчатом ядре и белом веществе мозжечка [25]. Описан вариант неврологической картины — спинальный ксантоматоз — с преимущественно спастическим парапарезом с симптомами поражения задних столбов и изменениями на МРТ в боковых и дорсальных отделах спинного мозга [31].

Проблемы, наблюдаемые за пределами ЦНС во взрослой жизни, включают ксантоматы (обычно поражающие сухожилия, такие как ахиллово сухожилие), преждевременный атеросклероз, который может привести к инфаркту миокарда между 4-м и 6-м десятилетиями, и остеопороз, приводящий к патологическим переломам.

Наиболее распространенной гистопатологической находкой, зарегистрированной у пациентов с ЦТК и холестатическим заболеванием печени в результате дефицита стерол-27-гидроксилазы, была гигантоклеточная трансформация гепатоцитов. Поэтому у пациентов с неонатальным холестазом, особенно при наличии гигантоклеточного гепатита при гистологическим исследовании, целесообразно исключить ЦТК. В случае длительно сохраняющегося внутрипеченочного холестаза с низким уровнем ГГТП показано исследование глюкоронидов желчных спиртов методом ТМС. Для диагностики ЦТК целесообразно исследование профиля ЖК сыворотки и мочи. Однако результаты исследования зависят от метода, типа образца и подготовки к исследованию, а также от опыта лаборатории, проводящей тест [4].

Лабораторные исследования в большинстве случаев показывают повышение уровня холестанола в сыворотке крови, но диагностику дефицита стерол-27-гидроксилазы легче всего осуществлять с помощью исследования мочи методом ТМС с электрораспылительной ионизацией, при которой обнаруживается массивная экскреция глюкоронидов желчных спиртов (m/z 611, 627 и 643).

Полезный диагностический инструмент представляют собой молекулярно-биологические методы исследования, особенно когда данные ТМС бывают неубедительными, например в раннем неонатальном периоде или если пациент лечился препаратами ЖК до проведения исследования [51, 54].

Диагностировать ЦТК и другие генетически детерминированные нарушения синтеза ЖК позволяет секвенирование нового поколения (next-generation sequencing — NGS) [55].

Дефицит стерол-27-гидроксилазы (ЦТК) — заболевание, вызывающее деменцию, и его лечение не только останавливает прогрессирование, но и фактически приводит к улучшению интеллектуальных функций. Показано, что лечение взрослых хенодезоксихолевой кислотой в дозе 750 мг/день приводило к снижению уровня холестанола в сыворотке крови, устранению деменции, улучшению ориентации, повышению IQ и повышению силы и независимости. Удивительно, но при МРТ-сканировании не наблюдалось явного улучшения результатов, также не было явного улучшения состояния остеопороза [56].

Ранняя диагностика остается решающей, поскольку раннее и долгосрочное лечение ХДХК улучшает неврологический статус и даже может обратить вспять прогрессирование заболевания [57—59]. Показано, что пациент с ЦТК, которому начато лечение хенодезоксихолевой кислотой в возрасте 4 мес в дозе 5 мг на 1 кг массы тела в сутки, через 1 год находился в хорошем клиническом состоянии с нормальными результатами функционального состояния печени. Однако у 1 пациента, который получал ХДХК в дозе 15 мг на 1 кг массы тела в сутки, зарегистрирован гепатотоксический эффект [47], хотя у других пациентов эта доза была эффективной и безопасной [60]. Сообщалось о пациенте, которому начато лечение хенодезоксихолевой кислотой в возрасте 8 мес с начальной дозы 10 мг на 1 кг массы тела в сутки, увеличенной до 15 мг на 1 кг массы тела в сутки. Пациент наблюдался в течение 13 лет и хорошо переносил терапию [61].

Контролировать эффективность лечения легче всего, измеряя экскрецию глюкуронидов желчных спиртов, экскреция которых значительно снижается на фоне лечения препаратами ХДХК, в то время как этого не наблюдалось при лечении урсодезоксихолевой кислотой [62].

Холевая кислота успешно использовалась при лечении холестатического заболевания печени, но нет информации о ее эффективности при неврологических проявлениях заболеваний.

Трудно объяснить, почему холевая кислота в одном случае не была эффективной при лечении, а хенодезоксихолевая кислота доказала свою эффективность. Возможно, что ХДХК подавляет стерол-27-гидроксилазу, первый этап альтернативного (кислотного) пути синтеза ЖК, что приводит к снижению образования атипичных 3β-гидрокси-5-холестеновых кислот, нивелируя их повреждающее влияние на печень и способствуя выделению желчи. Это подтверждается данными о снижении концентрации основной атипичной желчной кислоты в моче у этих пациентов и восстановлении ее уровня при несоблюдении режима лечения у детей старшего возраста.

Дефицит 3β-гидроксистероид-Δ5-C27-стероиддегидрогеназы

Дефицит 3β-гидроксистероид-Δ5-C27-стероиддегидрогеназы (далее — дефицит 3β-дегидрогеназы) представляет собой аутосомно-рецессивное нарушение синтеза ЖК, вызванное биаллельными патогенными вариантами в гене HSD3B7, расположенном на хромосоме 16p [4].

У пациентов могут наблюдаться различные клинические проявления, но в основном неонатальный холестаз [4, 63]. Установлено, что дефицит 3β-дегидрогеназы является причиной 0,6% случаев неонатального холестаза [4] и наиболее распространенным из всех зарегистрированных нарушений синтеза ЖК, на долю которых приходится около 2% случаев необъяснимого холестаза [3, 4]. Характерными признаками являются неонатальная сопряженная гипербилирубинемия (61%), рахит (44%), включая гипокальциемическую тетанию и судороги (6%), гепатомегалия (39%), кожный зуд (17%), стеаторея и задержка роста (17%) [64]. У некоторых пациентов наблюдается позднее начало хронического заболевания печени или дефицит жирорастворимых витаминов. Исследования функционального состояния печени показывают повышение уровня сывороточного конъюгированного билирубина и трансаминаз, но нормальный уровень ГГТП [4].

У пациентов с дефицитом 3β-дегидрогеназы первичные ЖК не синтезируются, а вместо этого происходит накопление аномальных гепатотоксичных 3β-гидрокси-Δ5-ЖК, что приводит к холестазу, который часто прогрессирует с развитием в последующем печеночной недостаточности. Основной путь выведения этих атипичных ЖК — с мочой. При этом распространенность поражения почек при дефиците 3β-дегидрогеназы при нормальных биохимических показателях, характеризующих функцию почек, составляет 28,6%, а наиболее частым поражением были кисты почек, которые описаны у нескольких пациентов, но причинно-следственная связь не подтверждена [65]. Исследования на животных показывают, что высокие концентрации аномальных ЖК могут быть токсичными для почечных канальцев и вызывать поражения почек [66]. Влияние именно дефицита 3β-дегидрогеназы с накоплением атипичных 3β-гидрокси-Δ5-ЖК на развитие заболеваний почек является гипотезой. Однако показано, что поражения почек возникали в основном у детей старшего возраста и что они разрешались при подавлении синтеза аномальных ЖК введением первичных ЖК или после трансплантации печени, что устраняет выработку аномальных 3β-гидрокси-Δ5-ЖК. Эти данные позволяют предположить, что в основе патологии почек, по-видимому, лежит накопление с течением времени 3β-гидрокси-5-ЖК.

Исследования жирорастворимых витаминов выявляют низкий уровень 25-ОН витамина D в сыворотке крови в 56% случаев. При этом также часто обнаруживается низкий уровень витаминов A и E. Может наблюдаться увеличение протромбинового времени вследствие дефицита витамина K. Гистологическое исследование ткани печени показывает гигантоклеточные изменения и разобщенность гепатоцитов в большинстве случаев с признаками холестаза и прогрессирующего фиброза.

Большинство пациентов с дефицитом 3β-дегидрогеназы имеют холаноидный профиль мочи, в котором все основные компоненты сульфатированы, — основными пиками (при анализе ионов от m/z 350 до 700) являются сульфаты 3β,7α-дигидрокси-5-холановой кислоты (m/z 469), 3β,7α,12α-тригидрокси-5-холановой кислоты (m/z 485) и их глициновые конъюгаты (m/z 526 и 542 соответственно). Однако у некоторых пациентов 3 из 5 основных ЖК в моче не сульфатированы. В порядке распространенности: глицин-конъюгированная (m/z 462) и неконъюгированная (m/z 405) 3β,7α,12α-тригидрокси-5-холановая кислота и глицин-конъюгированная 3β,7α-дигидрокси-5-холановая кислота (m/z 446). Это может отражать различную активность пути сульфатирования у разных людей, страдающих дефицитом 3β-дегидрогеназы. Однако необходимо соблюдать осторожность в интерпретации полученных данных. В зависимости от условий в источнике масс-спектрометра масс-спектрометрия с электроионизацией может производить двухзарядные ионы, так что сульфатированная 3β,7α-дигидрокси-5-холановая кислота в моче может отображаться в спектре как m/z 234 вместо 469, а ее глициновый конъюгат — как m/z 263 вместо m/z 526 [67]. Это обусловливает необходимость использования наилучших параметров настройки масс-спектрометрии для определения истинной картины метаболитов в моче при этом заболевании.

Диагноз дефицита 3β-дегидрогеназы основывается не только на генетическом анализе, но и на определенных особенностях профиля ЖК в моче в сочетании с клиническими данными и биохимическим исследованием функционального состояния печени. Обнаруживается повышенный уровень атипичных ЖК в моче и низкий уровень общего билирубина в сыворотке крови (измеренный после отмены терапии УДХК) [68]. Генотип не является хорошим предиктором фенотипа или клинического течения заболевания. Подчеркивается значительная распространенность поражений почек при дефиците 3β-дегидрогеназы и то, что эти поражения могут быть устранены с помощью терапии первичными ЖК. Целенаправленное обследование почек, включая биохимический анализ сыворотки крови, УЗИ почек и общий анализ мочи, должно быть включено в стандартное обследование детей с дефицитом 3β-дегидрогеназы.

Окончательный диагноз дефицита 3β-дегидрогеназы ставится путем выявления повышенных уровней атипичных 3β-гидрокси-Δ5-ЖК в моче и подтверждается генетическим анализом вариантов мутаций гена HSD3B7 [4, 69].

Из-за отсутствия масс-спектрометрического анализа мочи для установления биохимического диагноза в некоторых регионах мира чаще используется панельное секвенирование или секвенирование всего экзома. Это привело к тому, что молекулярный анализ играет все большую роль в раннем установлении диагноза. Однако интерпретация клинического значения генетических вариантов остается значительным препятствием [69—71]. Лежащие в основе патогенные варианты часто классифицируются как варианты неопределенной значимости (variants of uncertain significance — VUS) из-за недостатка данных, что может привести к недооценке этого излечимого заболевания.

Дефицит 3β-дегидрогеназы чрезвычайно хорошо поддается заместительной терапии с применением ЖК. При условии, что на момент установления диагноза поражение печени не было значительным, можно ожидать нормализации показателей функциональных проб печени, улучшения результатов при гистологическом исследовании ткани печени, коррекции нарушения всасывания жирорастворимых витаминов и улучшения физикальных данных ребенка (таких как рост, вес). Этого удается достичь при применении только ХДХК, ХДХК в сочетании с ХК, УДХК в сочетании с ХДХК и только ХК [72, 73]. Лечение может контролироваться исследованием подавления экскреции с мочой аномальных ЖК.

Показано, что терапия с применением ХК или ХДХК эффективна и позволяет спасти жизнь [5, 74]. При отсутствии лечения заболевание печени, связанное с дефицитом 3β-дегидрогеназы, может привести к печеночной недостаточности, требующей трансплантации печени.

Исчерпывающая информация о клинических и генетических особенностях дефицита 3β-дегидрогеназы ограничена тем фактом, что во всем мире зарегистрировано <100 случаев этого редкого заболевания, следовательно, данных о генотип-фенотипических ассоциациях недостаточно [5, 68, 72, 74—76].

Дефицит Δ4-3-оксостероидной 5β-редуктазы («дефицит 5β-редуктазы»)

В 2003 г. описаны пациенты с мутациями в гене AKR1D1 (SRD5B1), кодирующем Δ4-3-оксостероидную 5β-редуктазу [77]. Этот NADPH-зависимый фермент, который впервые был выделен в 1967 г., необходим для образования промежуточного продукта 7α-12α-дигидрокси-4-холестен-3-one на пути синтеза основных первичных ЖК — ХК и ХДХК. Когда активность фермента 5β-редуктазы недостаточна или снижена, печень синтезирует целый спектр атипичных сильно холестатических и гепатотоксичных аномальных 3-оксо-Δ4-ЖК, которые вызывают заболевание печени [69, 78] с нарушением оттока желчи, что приводит к холестазу. Поскольку ЖК необходимы для мицеллярного растворения липидов, довольно часто возникает дефицит жиров и жирорастворимых витаминов. Однако такой профиль экскреции ЖК может возникать как вторичное явление у детей с тяжелыми нарушениями функции печени из-за целого ряда заболеваний — от инфекции гепатита B до тирозинемии.

Дефицит Δ4-3-оксостероидной 5β-редуктазы (далее — дефицит 5β-редуктазы) — врожденный дефект синтеза ЖК 2-го типа (congenital bile acid synthesis defect type 2 — CBAS2), который является вторым из наиболее распространенных нарушений синтеза ЖК. В отличие от более часто диагностируемого дефицита 3β-гидрокси-Δ5-C27-стероидной оксидоредуктазы (hydroxy-Δ5-C27-steroid oxidoreductase — HSD3B7), который часто приводит к более позднему развитию хронического холестаза [67], дефицит 5β-редуктазы, как правило, диагностируется в раннем детстве и проявляется как особенно тяжелый и быстро прогрессирующий холестаз [4].

После описания K.D. Setchell и соавт. первичного дефекта фермента у детей [18] появился ряд сообщений о пациентах с заболеваниями печени, у которых наблюдался повышенный уровень аномальных Δ4-3-оксо-ЖК [73, 78]. Но было неясно, связано ли это с первичным генетическим дефектом или является вторичным состоянием по отношению к снижению активности ферментов из-за потери синтетической функции печени, что происходит в терминальной стадии заболевания печени. Кроме того, аномальные Δ4-3-оксо-ЖК обычно обнаруживаются в моче всех здоровых новорожденных [79, 80] из-за незрелости синтеза и транспорта ЖК в период физиологического холестаза, который является естественным явлением в этот период жизни. Эти атипичные ЖК обычно со временем исчезают, поэтому при отсутствии генетического тестирования для дифференциальной диагностики первичного и вторичного дефицита 5β-редуктазы важен повторный анализ мочи. Сообщалось о повышенных уровнях аномальных Δ4-3-оксо-ЖК у пациентов с неонатальным гемохроматозом и тирозинемией [81—84]. Однако когда аномальные ЖК возникают в результате вторичного дефекта, они обычно сопровождаются присутствием первичных ЖК, в то время как при первичном дефиците 5β-редуктазы вследствие мутаций в гене AKR1D1 первичные ЖК отсутствуют, но содержание 5β-восстановленных метаболитов, аллохолевой и аллохенодезоксихолевой кислот, бывает повышенным, что используется для дифференцирования первичного и вторичного дефектов 5β-редуктазы.

Дефицит 5β-редуктазы впервые обнаружен с помощью ТМС с ионизацией методом бомбардировки быстрыми атомами FAB-MS, метод основан на выявлении повышенных концентраций 3-оксо-Δ4-ЖК в моче, сопровождающихся недостатком нормальных первичных конъюгатов ЖК. После клонирования гена AKR1D1 в настоящее время генетический анализ является клинически полезным инструментом для подтверждения диагноза, основанного на выявленных мутациях в гене AKR1D1 [83].

В отличие от дефицита 3β-дегидрогеназы, кодируемой геном HSD3B7, часто диагностируемого как причина развития хронического холестаза у детей более старшего возраста и даже у некоторых взрослых [85], дефицит 5β-редуктазы обычно диагностируется в раннем возрасте. Ранняя диагностика этих дефектов имеет решающее значение, поскольку связанные с ними заболевания печени могут быть опасными для жизни, но поддаются лечению с помощью заместительной терапии первичными ЖК [73, 77, 86].

Первоначальное описание дефицита 5β-редуктазы как причины холестаза появилось на 6 лет раньше, чем клонирование и экспрессия кДНК для AKR1D1 [87], поэтому генетическое подтверждение было невозможно. Теперь, если дополнить анализ рассеянного склероза генетическим анализом гена AKR1D1 (и наоборот), можно установить точный диагноз, выявив специфические генные мутации для этого аутосомно-рецессивного заболевания.

Учитывая быстрое развитие печеночной недостаточности при дефекте гена AKR1D1, решающее значение имеет ранняя диагностика. В немногих проведенных исследованиях показано, что лечение первичными ЖК было чрезвычайно эффективным у пациентов с дефицитом 5β-редуктазы [74, 77, 88]. Первичные ЖК подавляют экспрессию холестерин-7α-гидроксилазы, подавляя синтез ЖК посредством ингибирования обратной связи, что приводит к снижению выработки атипичных Δ4-3-оксо-ЖК, в то же время дополнительно стимулируя отток желчи, зависящий от ЖК. У ряда пациентов с дефицитом 5β-редуктазы проводилось лечение сочетанием ХК и ХДХК [77, 89]. Однако у некоторых детей раннего возраста ХДХК может оказывать слабительное действие и приводить к диарее. Кроме того, в ходе национального совместного исследования по изучению желчных камней отмечено повышение уровня трансаминаз в сыворотке крови, когда ХДХК оценивали на предмет растворения холестериновых камней в желчном пузыре [90]. По этим причинам предпочтение отдано монотерапии холевой кислотой, и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 2015 г. одобрило холевую кислоту для лечения нарушений синтеза ЖК, включая дефицит 5β-редуктазы, с учетом очень ограниченного числа случаев из-за редкости заболевания [73]. Таким образом, все пациенты, за редким исключением, получали ХДХК, несмотря на несколько сообщений, указывающих на то, что ХДХК не следует рекомендовать пациентам с дефицитом 5β-редуктазы.

Холевая кислота была одобрена FDA и Европейским агентством по лекарственным средствам (EMA) для лечения нарушений синтеза ЖК, но данные о ее эффективности у пациентов с дефицитом 5β-редуктазы очень ограниченны [73, 77]. В то же время этот препарат в настоящее время недоступен многим пациентам из-за его высокой цены.

Показаны клинические и биохимические реакции на терапию другой первичной желчной кислотой — хенодезоксихолевой кислотой у 12 пациентов, у которых на основании генетических и масс-спектрометрических данных диагностирован дефицит 5β-редуктазы. Сообщалось о хорошей эффективности терапии с применением ХДХК при этом нарушении синтеза ЖК и об отсутствии эффекта при использовании УДХК [90].

Описано использование УДХК у 9 пациентов с дефицитом 5β-редуктазы до установления диагноза, и у всех, кроме одного, лечение было прекращено. У одной пациентки, несмотря на нормализацию биохимических показателей функционального состояния печени на фоне лечения УДХК, уровень аномальных ЖК в моче со временем повышался. Таким образом, УДХК может быть полезной при кратковременном ее использовании, но не рекомендуется для длительной терапии [90].

Ранняя диагностика дефицита 5β-редуктазы с помощью биохимических и генетических тестов имеет решающее значение, поскольку это нарушение синтеза ЖК проявляется как особенно тяжелое и быстро прогрессирующее холестатическое заболевание с летальным исходом. Лечение препаратами ХДХК, несмотря на более ранние сообщения, предостерегающие от их применения [74, 86], эффективно у пациентов с дефицитом 5β-редуктазы при условии оптимизации дозы у отдельных пациентов. Не рекомендуется применять УДХК в качестве длительного лечения, поскольку она не способна подавлять выработку атипичных гепатотоксичных ЖК и не улучшает клинические результаты у этих пациентов [90].

Дефицит α-метилацил-КоА-рацемазы

Дефицит фермента альфа-метилацил-КоА-рацемазы (alpha methylacyl-CoA racemase — AMACR), который кодируется геном AMACR и ингибирует окисление боковой цепи холестерина, является очень редким аутосомно-рецессивным заболеванием — во всем мире зарегистрировано всего 18 случаев, в том числе 13 случаев у взрослых [91—94]. О 3 из 13 пациентов сообщили S. Ferdinandusse и соавт. в 2000 г. [91]. У 2 пациентов в детстве не было симптомов, и у них с возрастом развилась периферическая нейропатия. У одного из этих пациентов был пигментный ретинит. У третьего пациента в возрасте 18 мес появились симптомы, которые соответствовали болезни Ниманна—Пика типа С. У всех трех пациентов наблюдалось полное отсутствие активности фермента AMACR в культивируемых фибробластах. Впоследствии выявлены две мутации в гене AMACR, которые присутствовали у всех трех пациентов.

Позже K.D. Setchell и соавт. выявили и описали еще двух пациентов с дефицитом AMACR [93]. Первым был 2-недельный младенец с умеренным холестазом, коагулопатией и дефицитом жирорастворимых витаминов. Гистологическое исследование биоптата печени ребенка выявило гигантоклеточную трансформацию, умеренный внутридольковый холестаз, рассеянно некротизированные гепатоциты и участки с многоядерными гепатоцитами. Электронная микроскопия показала небольшое количество пероксидов, причем те, которые были идентифицированы, описаны как аномально мелкие и слабо плеоморфные. У этого пациента подтверждена миссенс-мутация в гене AMACR, и исследования фибробластов также подтвердили дефицит AMACR [92]. Лечение холевой кислотой (15 мг на 1 кг массы тела в сутки) и прием жирорастворимых витаминов привели к нормализации уровня печеночных ферментов у ребенка. Интересно, что у младенца был брат, который умер в возрасте 5,5 мес из-за внутричерепного кровоизлияния, вызванного дефицитом витамина K, и который стал донором для трансплантации печени. У реципиента печени позже был подтвержден дефицит AMACR на основании содержания аномальных ЖК и повышенного уровня пристановой кислоты в моче. Реципиент трансплантата печени — второй из двух других пациентов, которые получают терапию ЖК перорально [93].

Фермент AMACR необходим для рацемизации тригидроксихолестановой и пристановой кислот в их стереоизомеры. Превращение в эти стереоизомеры необходимо для последующей стадии пероксисомального β-окисления ЖК [92]. Дефицит AMACR приводит к накоплению пристановой кислоты в сыворотке крови и промежуточных продуктов образования ЖК — дигидроксихолестановой и тригидроксихолестановой кислот. Следовательно, дефицит AMACR влияет на пути синтеза как желчных, так и жирных кислот [92].

Дефицит AMACR характеризуется повышенными уровнями промежуточных продуктов C27-желчной кислоты, пристановой кислоты и умеренным повышением уровня фитановой кислоты. Заболевание может дебютировать как во взрослом, так и в неонатальном периоде. Клинический спектр варьирует от печеночных изменений и дефицита витамина K в неонатальном и детском периодах до неврологических проявлений во взрослом возрасте. Сообщаемые неврологические признаки включают рецидивирующую энцефалопатию, судороги, мозжечковые симптомы и тремор. У этих пациентов часто сообщалось также о ретинопатии [92]. Тем не менее точный клинический спектр остается неизвестным из-за редкости этого заболевания.

Дефицит AMACR у взрослых сопровождается дизартрией, атаксией [95], повышенным уровнем пристановой кислоты и изменениями на МРТ головного мозга с гиперинтенсивными сигналами в таламусе, мосту, базальных ганглиях и церебральных артериях и ножках мозга [96, 97], могут быть судороги и эпизоды энцефалопатии [91, 92].

Описан случай дефицита AMACR у женщины [92], которая родилась от некровных европеоидных родителей. В семейном анамнезе — у матери в старости была неустойчивая походка. В более раннем возрасте симптоматики заболеваний не отмечалось, за исключением гипертонии, которую лечили рамиприлом 5 мг в день. В возрасте 27 лет у женщины появились тремор рук и трудности с координацией. К 35 годам у нее возникли трудности с захватом мяча, а в 40 лет у развился дисбаланс походки. Эти симптомы постепенно усиливались, что привело к неразборчивому почерку, выскальзыванию вещей из рук и проблемам с концентрацией внимания. В 48 лет у пациентки появились непроизвольные движения головы и дизартрия. На момент обследования, в возрасте 56 лет, женщина не могла выполнять повседневные действия из-за страха упасть и жаловалась на дисфагию. Неврологическое обследование выявило саккадические движения во всех направлениях, дизартрию и дистонию гортани с дрожанием голоса. У нее были легкая форма дистонии шеи и тремор головы по типу «нет-нет». Походка была спастически-атаксической, и женщина не могла выполнять тандемную ходьбу. Нейропсихологическое обследование выявило когнитивные нарушения с оценкой по Монреальской когнитивной шкале 21 из 30. По шкале рейтинга атаксии оценка составила 12,5 из 40, а моторная часть шкалы оценки спастической кривошеи Западного Торонто показала 15 из 35. При МРТ мозга выявлена двусторонняя гиперинтенсивность белого вещества в таламусах, внутренней капсуле и височных областях. Электромиография и нейрография были в норме. При выполнении ЭЭГ выявлены субклинические ритмичные электрографические разряды без типичных эпилептических всплесков. Вызванные моторные потенциалы выявили повышенную задержку центральной нервной проводимости в обеих руках. Зрительные и соматосенсорные потенциалы большеберцовой кости были без особенностей. Анализы спинномозговой жидкости на олигоклональные группы, маркеры деменции, белок 14-3-3 и боррелиоз были отрицательными. Генетический анализ показал отрицательный результат на болезнь Фабри, частые спиноцеребеллярные атаксии и болезнь Краббе. Лабораторный анализ крови показал повышение уровня нейронспецифической енолазы (38,5 мкг/л; норма <12,5 мкг/л), незначительное повышение уровня фитановой кислоты (5,1 мг/л; норма <5 мг/л), заметное повышение уровня пристановой кислоты (195,39 мкмоль/л; норма <2 мкмоль/л) и повышение общего количества ЖК (17,4 мкмоль/л; норма <7,9 мкмоль/л). Экзомное секвенирование выявило сложные гетерозиготные миссенс-варианты в гене AMACR (ENST00000335606.11), включая патогенный вариант c.154T>C, p.Ser52Pro и ранее не зарегистрированный вариант c.149A>G, p.Lys50Arg. На основании генетических результатов и лабораторных данных (повышение уровней пристановой кислоты и ЖК) диагностирован дефицит α-метилацил-КоА-рацемазы.

Дефицит AMACR следует учитывать при дифференциальной диагностике мозжечковой атаксии, особенно при судорогах или рецидивирующих эпизодах энцефалопатии. Лабораторные исследования обычно выявляют повышенное содержание пристановой кислоты и снижение соотношения фитановой и пристановой кислот [91].

Лечение заключается в снижении потребления фитановой кислоты путем ограничения потребления жиров жвачных животных и молочных продуктов. Однако его эффективность у пациентов с дефицитом AMACR является спорной [92, 98].

Дефекты амидирования

В результате синтеза первичных ЖК образуются сложные эфиры ХДХК и ХК. Конъюгация первичных ЖК с аминокислотами глицином или таурином (амидирование) с образованием солей ЖК является последним этапом их синтеза в клетках печени перед поступлением в билиарный тракт и желчный пузырь, а затем в кишечник.

В амидировании ЖК участвуют два фермента — холат-КоА-лигаза ЖК (bile acid-CoA ligase — BACL) и CoA ЖК: аминокислотная N-ацилтрансфераза (bile acid CoA: aminoacid N-acyltransferase — BAAT). Первую стадию конъюгации ЖК с аминокислотами катализирует мембраносвязанный фермент BACL, который преобразует ХДХК и ХК в их эфиры — хенодезоксихолоил-КоА и холоил-КоА, кодируется геном SLC27A5. Преобразует хенодезоксихолоил-КоА и холоил-КоА в конъюгаты глицина и таурина ХК и ХДХК фермент BAAT, который кодируется геном BAAT [99—101].

У детей с дефектами амидирования ЖК неконъюгированные ЖК не могут преобразовываться в конъюгированные (соли ЖК). Соли ЖК в желчевыводящих путях и в просвете тонкой кишки существуют в основном в виде глициновых или тауриновых конъюгатов. Амидирование снижает константу диссоциации (pKa) ЖК, что делает их более растворимыми в воде и способными выполнять свою физиологическую функцию эмульгирования жиров в кишечнике.

Во время энтерогепатической циркуляции конъюгированные желчные кислоты деконъюгируются с помощью кишечной микробиоты и поступают в портальное кровообращение. Для повторного конъюгирования в печени также требуются ферменты BACL и BAAT [64].

Хорошо известно, что ошибки в синтезе или транспорте ЖК могут привести к внутрипеченочному холестазу [64, 102]. Ошибки в амидировании могут вызывать обычный холестаз, сопровождающийся желтухой, но также могут вызывать и безжелтушный холестаз, проявляющийся нарушением всасывания жирорастворимых витаминов, задержкой роста и кожным зудом. Неконъюгированные ЖК могут обратно диффундировать из просвета канальцев в гепатоциты и в пространство Диссе («холегепатическое шунтирование»), препятствуя секреторной эффективности, а избыток ЖК в гепатоцитах может вызвать их повреждение [103].

Дефицит холат-КоА-лигазы

Теоретически дефекты конъюгации ЖК должны проявляться не желтухой, а стеатореей, последствиями нарушения всасывания жирорастворимых витаминов и, возможно, диареей с выделением ЖК [104]. Это частично подтверждено в 1995 г. у 14-летнего мальчика, а затем у мальчика и девочки, родившихся от кровнородственных родителей из Саудовской Аравии. У девочки на момент установления диагноза не было симптомов заболевания, но оба мальчика в младенчестве страдали желтухой. Генетическая основа заболевания у этих пациентов не выявлена. Снижение всасывания жиров и жирорастворимых витаминов объяснялось неэффективностью детергентов не только неконъюгированных ЖК, но также сульфатов и глюкуронидов ЖК (которые эти пациенты могли синтезировать). Липиды, не диспергированные в мицеллы, вероятно, плохо усваивались [4].

Описан случай дефекта амидирования у первого ребенка родителей пакистанского происхождения, который родился на сроке беременности 27 нед и нуждался в длительном парентеральном питании [99]. У девочки развилась сопутствующая гипербилирубинемия, которая сохранялась до 12-месячного возраста. Биопсия печени выявила фиброз, соединяющий портальные тракты между собой. В период между 12 мес и 18 мес жизни функциональные показатели печени нормализовались, и в возрасте 4 лет она чувствует себя хорошо. У одного из братьев и сестер, родившихся в положенный срок, заболевание протекало бессимптомно. Анализ содержания холаноидов в моче, исследованных с помощью ТМС, показал, что основные уровни холаноидов были аналогичны тем, которые наблюдались при дефиците BAAT, при этом основной пик приходился на неконъюгированную ХК (m/z 407). Анализ ЖК в сыворотке крови с ферментативной деконъюгацией и без нее показал, что ЖК в основном были неконъюгированными. Секвенирование гена BAAT не выявило мутаций, но секвенирование гена SLC27A5, кодирующего холат-КоА-лигазу ЖК, выявило гомозиготные мутации в остатке гистидина, который является высококонсервативным у всех видов, — H338Y. Это первая описанная мутация в гене SLC27A5 у пациента с дефектом амидирования. Учитывая тот факт, что у пострадавшего брата или сестры нет симптомов, вполне возможно, что у презентируемой пациентки не развился бы холестаз в младенчестве, если бы она не находилась на длительном парентеральном питании.

Гомозиготная мутация в SLC27A5 (c.1012C > T/p.H338Y) обнаружена у недоношенного ребенка с внутрипеченочным холестазом [99]. Другой ребенок, родившийся преждевременно на 27-й неделе 2-й беременности, является вторым ребенком двоюродных братьев и сестер пакистанского происхождения (первая беременность закончилась рождением мертвого ребенка на 21-й неделе; 3-я беременность закончилась срочными родами; все три беременности были неосложненными). Ребенок 3 дня находился на искусственной вентиляции легких, но у него было два эпизода возможного некротизирующего энтероколита, по поводу которого проводилось лечение антибиотиками, и 35 дней он находился на парентеральном питании. У ребенка появилась желтуха с сопутствующей гипербилирубинемией, повышенным уровнем трансаминаз в сыворотке крови и нормальным уровнем ГГТП. Концентрации витаминов A и E в сыворотке крови несколько ниже нормы. Обследование в возрасте 13 нед исключило обычные структурные, инфекционные и метаболические причины холестаза. Назначены УДХК и жирорастворимые витамины с разрешением как желтухи, так и отклонений в результатах обычных клинических биохимических тестов. При гистологическом исследовании биоптата печени, полученного в возрасте 31 нед, обнаружены архитектурные искажения с незаметными желчными протоками, мостовидный межпортальный фиброз, узловатость паренхимы и незначительный гепатоцеллюлярный холестаз. В возрасте 34 нед УДХК была отменена. Однако выраженный фиброз, обнаруженный при гистологическом исследовании биоптата печени, побудил провести дополнительные исследования, включая тесты на врожденные нарушения синтеза ЖК. При проведении обследования в возрасте 8 мес у девочки не было желтухи, показатели сывороточных трансаминаз и ЖК были в пределах нормы. В возрасте 5 лет ее единственным лекарством был поливитаминный препарат. Девочка чувствует себя хорошо, у нее нет клинико-лабораторных признаков заболевания печени. Вес и рост соответствуют 25-му и 50-му центилям соответственно, а уровень жирорастворимых витаминов в сыворотке крови в норме. Однако, учитывая, что холестаз у ребенка был более тяжелым, чем при предполагаемом дефиците амидирования ЖК, кроме исследования спектрогаммы ЖК в крови и моче методом ТМС проведено генетическое исследование на предмет исключения мутаций в генах ABCB11 и ATP8B1, а также NPC1 и NPC2 и секвенирование генов, кодирующих ферменты, участвующие в амидировании ЖК, — BAAT и SLC27A5. Анализ спектрограмм ЖК в моче выявил преобладающий пик с m/z 407, соответствующий неконъюгированной ХК. Также присутствовала неконъюгированная ХДХК (m/z 391), сульфатные и глюкуронидные конъюгаты дигидроксихолановой и тригидроксихолановой кислот (m/z 471, 487, 567, 583). Однако пики, характерные для конъюгатов глицина и таурина ХДХК и ХК (m/z 448, 464, 498, 514), отсутствовали. В сыворотке крови обнаружена высокая доля неконъюгированных ХДХК и ХК, а также УДХК (только неамидированные ЖК). При этом первоначально неамидированные ЖК составляли >85% (в норме <25%). Общая концентрация ХДХК (амидированной и неамидированной) в сыворотке крови была слегка повышена и составляла 20,9 μM (в норме 0,22—12,4 μM). Общее содержание ХК в сыворотке крови было нормальным и составляло 3,25 μM (норма 0,05—4,55 μM). Секвенирование генов, участвующих в амидировании ЖК, мутаций в гене BAAT не выявило. Однако девочка была гомозиготной по мутации замещения c.1012C>T (p. H338Y) в гене SLC27A5. Выравнивание последовательностей показало, что эта мутация находится в области гена, высококонсервативной у разных видов, что указывает на ее важность для активности белка. При этом каждый родитель описываемой девочки оказался гетерозиготным по мутации c.1012C>T в гене SLC27A5. Кроме того, у пациентки не было мутаций в генах ATP8B1, NPC1 или NPC2. Однако она была гомозиготна по изменению последовательности c.1772A>G (p.N591S) в гене ABCB11, кодирующем синтез белка BSEP, выполняющего насосную функцию при внутриклеточной транспортировке ЖК в гепатоците. При иммуноокрашивании ткани печени у девочки не обнаружены аномалии в экспрессии BACL. Экспрессия BAAT и BSEP также была незначительной. Исследование младшей сестры пациентки показало, что содержание ЖК в моче сестер было идентичным, что свидетельствует о наличии у обеих дефектов амидирования. Сестра оказалась гомозиготной по мутации c.1012>T (p.H338Y) в гене SLC27A5 и гетерозиготной по изменению последовательности c.1772A>G (p.N591S) в гене ABCB11 [99].

Таким образом, гомозиготность по миссенс-мутации, которая изменяет высококонсервативный остаток гистидина в гене SLC27A5, кодирующем КоА-лигазу ЖК, вызывает сбой амидирования ЖК. Эта недостаточность может протекать бессимптомно, но может способствовать холестазу и/или нарушению всасывания жиров и жирорастворимых витаминов.

Дефицит CoA ЖК: аминокислотной N-ацилтрансферазы

Первый случай дефицита CoA ЖК: аминокислотной N-ацилтрансферазы (ВААТ) в Великобритании выявлен у первого ребенка двоюродных братьев и сестер, у которого в возрасте 5 нед была отмечена легкая желтуха. В 3 мес у девочки наблюдались плохая прибавка в весе, обильный бледный стул и рахит. Исследования показали: билирубин 80 мкМ (конъюгированный 40 мкМ), АлАТ 90 Ед/л, низкие уровни витаминов D и E и удлиненное протромбиновое время, реагирующее на введение витамина K. При обследовании ЖК в моче основной пик приходился на неконъюгированную ХК (m/z 407). Не обнаружена амидированная ХДХК (m/z 448 или 498) или ХК (m/z 464 или 514). Однако их сульфаты (m/z 471 и 487) и глюкурониды (m/z 567 и 583) в моче могут быть обнаружены. Анализ гена BAAT, кодирующего ВААТ, показал, что имеется гомозиготная нонсенс-мутация R139X. Пациентка получала УДХК и в возрасте 6 лет чувствовала себя хорошо [64].

Описана также вызывающая семейную гиперхоланемию распространенная миссенс-мутация M76V в гене BAAT [103].

Отмечено наличие внутрипеченочного холестаза, вызванного дефектами амидирования. Безжелтушный холестаз, проявляющийся в задержке развития с мальабсорбцией и дефицитом жирорастворимых витаминов, был обнаружен у детей-амишей, гомозиготных по мутации c.226A > G/p.M76V в гене BAAT [105].

Описаны 6 пациентов с мутациями в гене BAAT (c.68C>T / p.R20X, n=4; c.206A>T / p. D69V и c.250>A / p.P84T, все в гомозиготном состоянии), проявляющимися в виде задержки роста (n=3), желтухи новорожденных (n=3) и дефицита жирорастворимых витаминов (n=5). У одного ребенка, который родился преждевременно и получал парентеральное питание, отмечалось повышение активности трансаминаз, диагностировано заболевание, которое в конечном итоге потребовало трансплантации печени. У двух других пациентов с холестазом желтуха разрешилась спонтанно [105].

В какой степени экзогенные факторы — онтогенетическая незрелость, парентеральное питание, различные препараты или генетический фон, включающий мутацию в других генах, связанных с холестазом [99], способствуют желтухе с дефектами амидирования, которые, как ожидается, сами по себе приведут к безжелтушному холестазу [104], еще предстоит определить.

Как сообщалось, дефект амидирования ЖК [103, 104], как и при дефиците экспрессии или функции BSEP, аномалиях состава канальцевой мембраны и аномалиях внутриклеточного перемещения компонентов канальцевой мембраны, не сопровождается повышением активности ГГТП в сыворотке крови даже при наличии конъюгированной гипербилирубинемии [102].

Информации о гистопатологической картине при дефиците амидирования ЖК нет в связи с редкостью этого заболевания [100].

Из-за редкости этого заболевания точный клинический спектр его проявлений еще не до конца изучен. Иммуногистохимический скрининг печеночной ткани на экспрессию BACL и BAAT может выявить случаи заболевания с дефицитом амидирования ЖК у пациентов с нормальной активностью ГГТП в сыворотке крови и желтушным или безжелтушным холестазом. Отсутствие экспрессии BAAT, обнаруженное при иммуногистохимическом исследовании, может быть показанием к исследованию гена BAAT на предмет мутации [100].

Представлены предварительные данные о лечении 6 пациентов с дефицитом BAAT с помощью конъюгированной желчной кислоты — перорального приема гликохолевой кислоты (15 мг на 1 кг массы тела в сутки) [106]. При этом показано повышение уровня витамина D, но не улучшение усвоения витамина E. Длительное лечение улучшило физикальные показатели у 2 пациентов с нарушениями роста.

Заключение

Дефекты синтеза желчных кислот во многих случаях являются излечимыми причинами холестатической болезни печени в детском возрасте и прогрессирующей неврологической дисфункции у детей старшего возраста и взрослых. Поэтому они являются важными объектами для выборочного скрининга, и, действительно, можно было бы привести доводы в пользу универсального скрининга в неонатальном периоде при условии, что можно будет разработать тесты, которые не будут давать неприемлемо высоких ложноположительных результатов.

Альтернативный (кислотный) путь синтеза желчных кислот, по-видимому, выполняет две важные функции — как основной путь синтеза желчных кислот в раннем детском возрасте и как средство контроля уровня холестерина во внепеченочных тканях, особенно в нервной системе. Нарушения в работе таких ферментов, как стерол-27-гидроксилаза, оксистерол-7α-гидроксилаза и α-метил-ацил-КоА-рацемаза, могут вызывать холестаз и тяжелые поражения печени в младенческом возрасте, а также прогрессирующие неврологические заболевания у детей старшего возраста и у взрослых.

У младенцев с врожденными нарушениями синтеза желчных кислот часто имеют место желтуха, мальабсорбция жиров и жирорастворимых витаминов, которые могут прогрессировать до цирроза и печеночной недостаточности, а также конъюгированная гипербилирубинемиея и нормальный уровень гамма-глутамилтранспептидазы [68]. Описано несколько таких случаев [64, 104], обычно после обнаружения аномальных желчных кислот или глюкоронидов желчных спиртов в крови или моче.

Урсодезоксихолевая кислота, широко используемая при лечении холестатических заболеваний печени, использовалась для лечения некоторых пациентов с дефицитом HSD3B7 [73]. Она стимулирует выделение желчи, снижает уровень сывороточных трансаминаз и может улучшить гистологию печени. Однако ее неспособность подавлять синтез желчных кислот (слабое стимулирующее действие) делает ее непригодной для длительного применения у пациентов с нарушениями синтеза желчных кислот, поскольку общей терапевтической целью у этих пациентов является прекращение выработки и накопления синтезируемых гепатотоксичных и холестатических атипичных желчных кислот.

Пероральная терапия с применением первичных желчных кислот в настоящее время является методом выбора для лечения нарушений синтеза желчных кислот, позволяющим избежать необходимости трансплантации печени, которая является единственной альтернативой при этих прогрессирующих и часто смертельных формах холестаза.

Пероральный прием добавок с холевой кислотой улучшает отток желчи и функциональные показатели печени при врожденных нарушениях синтеза желчных кислот, таких как дефицит 3β-гидроксистероиддегидрогеназы (3βHSDH) и α-метилацил-КоА-рацемазы (AMACR). Отчасти это связано с ингибированием обратной связью пути синтеза желчных кислот. При генетических дефектах конъюгации желчных кислот прием конъюгированных первичных желчных кислот может быть потенциально полезным.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare that there is no conflict of interest.