Шаркова И.В.

Миловидова Т.Б.

1. Российский государственный медицинский университет; 2. Медико-генетический научный центр РАМН, Москва; 3. Воронежский областной клинический диагностический центр; межобластная медико-генетическая консультация

Дадали Е.Л.

ФГБУ Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

Поляков А.В.

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

Клинико-генетические характеристики наследственной моторно-сенсорной нейропатии 1 Х типа

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012;112(7): 42-47

Просмотров : 61

Загрузок :

Как цитировать

Шаркова И. В., Миловидова Т. Б., Дадали Е. Л., Поляков А. В. Клинико-генетические характеристики наследственной моторно-сенсорной нейропатии 1 Х типа. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012;112(7):42-47.

Авторы:

Шаркова И.В.

Все авторы (4)

Наследственные моторно-сенсорные нейропатии (НМСН) — обширная группа генетически гетерогенных заболеваний, характеризующихся прогрессирующей полинейропатией с преимущественным поражением мышц дистальных отделов конечностей [1, 3, 13, 25, 38]. В зависимости от типа наследования, особенностей клинических проявлений, данных электронейромиографического и морфологического исследований выделяют несколько типов НМСН, наиболее частыми из которых являются два (http://neuromuscular.wustl.edu/time/hmsn.html).

К первому типу относят демиелинизирующие варианты НМСН, или миелинопатии, при которых имеется снижение скорости проведения импульса (СПИ) по срединному нерву [17, 18]. В качестве порогового значения СПИ Международным консорциумом по исследованию наследственных нервно-мышечных заболеваний принят показатель в 38 м/с. НМСН 1-го типа — генетически гетерогенная группа заболеваний с наличием аутосомно-доминантных (АД), аутосомно-рецессивных (АР) и Х-сцепленных типов наследования. Около 70% всех случаев НМСН 1-го типа наследуется по АД типу, 20% — сцеплено с Х-хромосомой и только для 10% описан АР тип наследования. К настоящему времени описано пять генетических вариантов демиелинизирующих полинейропатий с АД типом наследования, двенадцать — с АР и пять — наследующихся сцепленно с Х-хромосомой [27]. Локусы всех генов Х-сцепленных вариантов НМСН картированы, однако идентифицированы только два — гены GJB1 и PRPS, которые обусловливают НМСН 1 Х и 5 Х типов соответственно [20, 30]. Показано, что не менее 90% от всех Х-сцепленных НМСН приходится на долю НМСН 1 Х типа, наследующегося Х-сцепленно доминантно [2, 5, 8, 32]. Ген GJB1, мутации в котором приводят к развитию НМСН 1 Х типа, локализован в области хромосомы Хq13.1, состоит из двух экзонов, один из которых кодирует белок коннексин с молекулярной массой 32 кДа. Белок состоит из 283 аминокислотных остатков и экспрессируется практически во всех тканях организма. В нервной системе он локализован в некомпактном миелине перехватов Ранвье и насечках Шмидта—Лантерма периферических нервов, а также олигодендроцитах ЦНС [24, 38]. Основная функция данного белка заключается в формировании контактов между соседними шванновскими клетками, обеспечивающих сальтаторный характер проведения возбуждения по периферическому нерву, а также глиального канала, через который осуществляется мембранный транспорт ионов и соединений с молекулярной массой до 1 кДa [9, 10, 19, 22]. На сегодняшний день НМСН 1 Х типа является единственным заболеванием из группы каналопатий, в основе развития которого лежит нарушение функционирования ионных каналов глии [6, 7, 23, 40]. К настоящему времени идентифицировано более 300 мутаций в гене GJB1 (http://www.molgen.ua.ac.be/CMTMutations/DataSource/Mutations.cfm) и их поиск продолжается [28, 33, 34, 39].

Цель исследования — изучение частоты встречаемости и особенностей клинических проявлений НМСН 1 Х типа, а также спектра мутаций в гене GJB1, ответственного за возникновение заболевания, на основании анализа выборки больных, проживающих на территории Российской Федерации.

Материал и методы

Исходя из диагностических критериев, утвержденных на 53-м Международном семинаре Европейского нейромышечного центра, была сформирована выборка больных с диагнозом НМСН 1-го типа. Всем больным и членам их семей провели клиническое и электронейромиографическое исследование, по результатам которых был отобран 231 пробанд с НМСН 1-го типа в возрасте от 10 до 35 лет, проживающий на территории Российской Федерации. На всех больных заполнялась специально разработанная карта фенотипа, включающая 24 клинических признака и показатели скорости проведения импульса по срединному нерву. При наличии единственного больного в семье всем родственникам пробанда первой и, при необходимости, второй степени родства проводились тщательный клинический осмотр и ЭНМГ-исследование.

ЭНМГ-исследование осуществляли на 4-канальных электромиографах Reporter ESAOTE Biomedica (Италия), М-440 «Медикор» (Венгрия), Sapphire 2ME «Medelec» (Англия) и Нейро-МВП «Нейрософт» (Россия).

Выделение геномной ДНК из лейкоцитов периферической крови было выполнено с помощью стандартного набора реактивов для выделения DIAtomTM DNA Prer100 (Isogene Lab.ltd., Россия) по протоколу производителя. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили на программируемом термоциклере МС2 производства фирмы «ДНК-технология» (Россия) с использованием ДНК-полимеразы Biotaq («Биомастер») в объеме 25 мл реакционной смеси. Поиск мутаций осуществляли методом прямого автоматического секвенирования по Сенгеру как с прямого, так и обратного праймеров на приборе ABI Prism 3100 («Applied Biosystems») с использованием протокола фирмы производителя. В качестве матрицы для секвенирования использовали фрагменты ДНК, полученные после проведения ПЦР с использованием оригинальных олигонуклеотидных праймеров (НПФ «Литех» или НПО SYNTOL). Анализ результатов секвенирования осуществляли с помощью программ Chromas и BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast).

Статистическая обработка полученных результатов была направлена на оценку значимости различий в частотах встречаемости клинических признаков в отдельных группах больных и проводилась на основе критерия Стьюдента с учетом поправки Йейтса на непрерывность или непараметрического критерия Манна—Уитни.

Результаты и обсуждение

В результате проведенного ДНК-анализа мутации в гене GJB1 были выявлены у 52 (22,5%) больных, что согласуется с данными о частотах встречаемости НМСН 1 Х типа в других странах [3, 5, 11, 14]. В Италии и Испании [37, 38] мутации гена GJB1 являются причиной болезни в 19,3 и 14,7% случаев НМСН 1-го типа соответственно, в США [38] — в 21,1%, однако в Китае — лишь в 6,3% [40].

У обследованных нами больных обнаружено 39 различных мутаций, причем 18 из них выявлены впервые. Спектр выявленных мутаций в гене GJB1 представлен в табл. 1.

Таблица1
Подавляющее число (94%) выявленных нами мутаций локализовано в кодирующей части гена (в области второго экзона) и лишь в 2 (6%) семьях обнаружены мутации в промоторе и сайте сплайсинга на границах 1b интрона. Большинство (88%) мутаций гена GJB1 являются точковыми и представляют собой однонуклеотидные замены, приводящие к изменению аминокислотной последовательности полипептидной цепи. Наиболее часто встречались мутации, нарушающие аминокислотную последовательность доменов белка — миссенс-мутации, идентифицированные у 82% больных. На долю нонсенс-мутаций, приводящих к образованию преждевременного стоп-кодона, приходится 6% от всех обнаруженных мутаций в гене GJB1. В 8% случаев выявлены делеции, некратные трем нуклеотидам, приводящие к сдвигу рамки считывания (табл. 2).
Таблица2

]]>
Как видно из табл. 2, частота встречаемости миссенс- и нонсенс-мутаций в нашей выборке больных не отличается от таковой в выборках больных из различных популяций мира. Частота встречаемости мутаций со сдвигом рамки считывания в исследуемой нами группе оказалась в 2 раза ниже за счет отсутствия инсерций. У обследованных нами больных не было выявлено ни одной делеции или инсерции, кратной трем нуклеотидам. Наряду с этим у 6% обследованных нами больных обнаружены ранее не описанные мутации сайта сплайсинга. Выявлены мутации в гене GJB1 (Arg142Trp, Arg142Gln, Arg164Trp, Arg164Gln) (26% всех случаев НМСН 1 Х типа в нашей выборке).

Известно, что коннексин 32 имеет доменную структуру и содержит 4 трансмембранных домена (ТM1—ТM4), одну цитоплазматическую (IC) и две экстрацеллюлярных (EС1 и EС2) петли, а также N- и C-концы, обращенные в цитоплазму (см. рисунок)

Схематическое изображение расположения различных доменов Сx32 на мембране шванновской клетки.

]]>
Примечание. ЕС1 и ЕС2 — экстрацеллюлярные домены 1 и 2.IC — интрацеллюлярная петля.ТМ 1, ТМ 2, ТМ 3, ТМ 4 — трансмембранные домены.
[4, 26, 28]. Особенности расположения различных участков белка относительно клеточной мембраны позволяют предположить существование различий в их функциональной значимости и патофункциональных нарушениях, возникающих при изменении их аминокислотной последовательности. Показано, что разные аминокислотные замены в различных участках белковой молекулы могут изменять структуру щелевого соединения, его активность и/или метаболическую стабильность в результате нарушения внутриклеточного транспорта и олигомеризации коннексина, а также процессов встраивания коннексина в мембрану шванновской клетки [12, 15, 21].

Большинство выявленных нами мутаций в гене GJB1 было локализовано во втором экзоне с 59 по 849 нуклеотид и приводило к изменению аминокислотной последовательности ТМ-доменов (50%), экстрацеллюлярных (ЕС) петель (28%), IC-домена белка коннексина 32 (22%) (табл. 3).

Таблица3

]]>
Сравнение данных о частоте встречаемости мутаций, приводящих к изменению различных доменов белка коннексина 32, в целом не выявило значимых отличий в выборке больных, проживающих на территории РФ от таковых из различных популяций. Как видно из табл. 3, чаще всего мутации возникают в участках гена, кодирующих ТМ-домены, реже — кодирующих IC-домены белка.

Клинические проявления НМСН 1 Х типа в обследованной нами выборке больных как мужского, так и женского пола были характерными для периферических нейропатий. Однако при анализе частот встречаемости основных клинических признаков в группах больных НМСН 1 Х типа мужчин и женщин обнаружены достоверные отличия в 61% от общего количества анализируемых (табл. 4).

Таблица4

]]>
Как и в большинстве проведенных исследований, нами выявлены различия в тяжести клинических проявлений и средних значений возраста манифестации заболевания в группах больных мужчин и женщин, которые, однако, не носили достоверного характера. Так, в группе больных мужчин этот показатель составил 14,0±2,3 года, а женщин — 21,0±7,0 лет (р>0,05). Появление выраженных клинических симптомов отмечено лишь у 65% женщин — носительниц мутации в гене GJB1. Остальные 35% носительниц считали себя практически здоровыми и лишь у 15% из них нерезко выраженные признаки поражения периферических нервов выявлялись только при тщательном клиническом осмотре и проведении ЭНМГ-исследования. В ряде случаев клинические проявления заболевания у женщин выявлялись только при осмотре и характеризовались тремором пальцев вытянутых рук, снижением коленных и ахилловых рефлексов и/или нерезко выраженным расстройством чувствительности [2, 5, 37].

В обследуемой нами группе у 75% пораженных женщин обнаруживалась деформация стоп по типу полых. Наличие фридрейховых стоп выявлено нами лишь у 2,5% женщин, в то время как у мужчин — в 23% случаев. У всех больных мужчин и 78% больных женщин отмечены расстройства чувствительности в зоне пораженных мышц ног. Наиболее часто у больных мужского пола наблюдалось сочетанное снижение поверхностной и проприоцептивной чувствительности в ногах, однако в 30% случаев выявлялась гиперестезия кожи стоп, которая в ряде случаев сочеталась с нарушением двумерно-пространственного чувства. Наряду с этим отмечена высокая частота симптомов спиноцеребеллярной атаксии, нарушения проприоцептивной чувствительности в ногах, тремора пальцев вытянутых рук и фасцикуляций мышц тазового и плечевого пояса, наличие которых свидетельствовало о заинтересованности мотонейронов передних рогов спинного мозга. Эти данные позволяют предположить, что морфологический дефект при НМСН 1 Х типа не ограничивается поражением только периферических нервов, но может быть более генерализованным с распространением поражения на структуры ЦНС. В пользу этого свидетельствуют также выявленные признаки поражения черепных нервов (III, VII и VIII пары), обнаруженные нами у 17% больных мужчин и 2% женщин.

Важно отметить, что у части больных женщин показатели СПИ по срединному нерву превышали 38 м/с, что является пороговым значением для разграничения 1-го и 2-го типа НМСН. Среднее значение этого показателя в группе больных мужчин составило 30,2±5,3 м/с, в группе женщин — 42,6±8,3 м/с (р>0,05). Выявленные гендерные различия могут быть связаны как с модифицирующим влиянием нормальной копии гена GJB1 Х-хромосомы, так и особенностями патогенетических механизмов аллельных вариантов заболевания.

Учитывая результаты экспериментальных исследований, показавших, что отдельным доменам Сx32 принадлежит различная роль в функционировании ионного канала глии, нами был проведен анализ особенностей клинических проявлений заболевания у больных с мутациями в гене GJB1, приводящими к изменению аминокислотной последовательности отдельных белковых доменов.

При анализе фенотипических проявлений в группах больных с наличием мутаций, нарушающих структуру ТМ, EC, IC, выявлен ряд достоверных различий в спектре и частоте встречаемости отдельных клинических признаков, свидетельствующих о различии тяжести течения заболевания. Показано, что мутации, изменяющие аминокислотную последовательность ТМ- и IC-доменов, характеризовались менее выраженными клиническими симптомами и темпом прогрессирования заболевания по сравнению с больными, имеющими патологию ЕС-домена. Наибольшая выраженность клинических проявлений НМСН 1 Х наблюдалась у больных обоего пола при патологии С-конца белковой молекулы

Полученные результаты можно объяснить с точки зрения наибольшей значимости С-концевого участка в функционировании щелевого соединения и ионного канала глии: обеспечение процессов олигомеризации Сх32 и внутри- и межклеточного обмена кальция осуществляется главным образом за его счет. Эти данные являются дополнительным доказательством значимости отдельных аминокислотных остатков полипептидной цепи Сх32, замена которых может приводить к различной степени выраженности нарушений функционирования щелевых соединений в миелиновой оболочке периферических нервов.

Анализ спектра и частоты встречаемости различных типов мутаций в гене GJB1, проведенный у больных с НМСН 1 Х из популяции РФ, подтвердил существование выраженной аллельной гетерогенности заболевания. Полученные результаты позволяют оптимизировать процесс постановки диагноза НМСН 1 Х типа у больных мужчин и женщин, повысить эффективность проведения медико-генетического консультирования отягощенных семей и прогнозировать тяжесть течения заболевания у больных с различными аллельными вариантами НМСН 1 Х типа.

Таким образом, в результате обследования большой выборки больных показано, что Х-сцепленная НМСН является вторым по частоте генетическим вариантом заболевания, на долю которого приходится 22% от общего количества больных этой группы. Особенностью этого генетического варианта является значительное различие в тяжести клинических проявлений у больных мужского и женского пола. Показано, что у большинства больных женского пола клинические проявления выражены меньше, а у 20% — отсутствовали вовсе. Кроме того, показатели скорости проведения импульса по срединному нерву часто превышали 38 м/с, что приводило к ошибочной диагностике аксонального варианта НМСН. Это обстоятельство позволяет ряду авторов выделять этот генетический вариант в отдельную группу, а также требует расширения показаний для тестирования в гене GJB1 у больных женского пола с показателями СПИ по n. medianus от 35 до 52 м/с. Кроме того, учитывая варьирующую экспрессивность патологического гена, необходимо осуществлять поиск мутаций у всех родственниц пробанда с НМСН 1 Х типа даже при отсутствии жалоб с их стороны.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail