Маркова Т.Г.

ФГУ "Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования"

Алексеева Н.Н.

Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования ФМБА России, Москва, Россия 117513; Кафедра сурдологии РМАПО Минздрава России, Москва, Россия 123995

Миронович О.Л.

лаборатория ДНК-диагностики Медико-генетического научного центра, Москва, Россия, 115478

Близнец Е.А.

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр», Москва, Россия

Лалаянц М.Р.

Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования ФМБА России, Москва, Россия 117513

Поляков А.В.

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

Таварткиладзе Г.А.

ФГУ "Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования"

Нарушение слуха при мутациях или отсутствии гена, кодирующего белок стереоцилин

Журнал: Вестник оториноларингологии. 2020;85(2): 14-20

Просмотров : 247

Загрузок : 9

Как цитировать

Маркова Т. Г., Алексеева Н. Н., Миронович О. Л., Близнец Е. А., Лалаянц М. Р., Поляков А. В., Таварткиладзе Г. А. Нарушение слуха при мутациях или отсутствии гена, кодирующего белок стереоцилин. Вестник оториноларингологии. 2020;85(2):14-20.
Markova T G, Alekseeva N N, Mironovich O L, Bliznetz E A, Lalaiants M R, Poliakov A V, Tavartkiladze G A. Hearing loss due to mutations or lack of the gene coding protein stereocillin. Vestnik Oto-Rino-Laringologii. 2020;85(2):14-20.
https://doi.org/10.17116/otorino20208502114

Авторы:

Маркова Т.Г.

ФГУ "Российский научно-практический центр аудиологии и слухопротезирования"

Все авторы (7)

По оценкам английских коллег, врожденная тугоухость встречается у 1,79 на 1000 новорожденных, а у детей в возрасте 5 лет распространенность стойкой тугоухости составляет 3,65 на 1000, при этом легкие и односторонние формы нарушения слуха встречаются с частотой 2,13 на 1000 детей соответствующего возраста [1]. Основной причиной врожденной сенсоневральной тугоухости являются изменения в многочисленных генах, ответственных за работу белков внутреннего уха. Из них наиболее частыми являются мутации в гене GJB2, кодирующем белок коннексин 26, поэтому исследование этого гена стало рутинным во всем мире и проводится как первый этап генетического скрининга при двусторонней сенсоневральной тугоухости [2]. Возможности современных методов на основе технологий массового параллельного секвенирования (МПС) позволяют провести поиск и более редких мутаций в других генах, связанных с нарушением слуха [3—6].

В Российской Федерации в группе детей с врожденной несиндромальной тугоухостью мутации гена GJB2 выявляются в 70% случаев [7]. Согласно данным, полученным по результатам полного аудиологического обследования на втором этапе аудиологического скрининга новорожденных, среди стойких двусторонних сенсоневральных нарушений слуха тугоухость III степени выявляется в 16% случаев, I и II степени — в 10% каждая [7, 8]. Таким образом, универсальный аудиологический скрининг выявляет детей с двусторонними нарушениями слуха легкой и умеренной степени уже в период новорожденности и в первый год жизни. Для определения правильного пути реабилитации ребенка важное значение приобретает знание о прогнозе течения заболевания и вероятности прогрессирования тугоухости на основании имеющихся наблюдений.

В настоящее время в группе детей с нарушением слуха и отсутствием мутаций в гене GJB2 наиболее часто выявляют мутации гена STRC, кодирующего белок стереоцилин. Делеции гена STRC считаются наиболее распространенной причиной тугоухости легкой и умеренной степени [9—13]. Распространенность данной патологии оценивается как 1 на 16 тыс., то есть только в 8 раз меньше распространенности GJB2-связанной тугоухости. В некоторых популяциях частота мутаций гена превышает 1% в группе лиц с нарушением слуха различной этиологии. В США мутации в гене выявлены у 6% пациентов с несиндромальным нарушением слуха [9]. В Японии распространенность делеций гена составила 1,7% в группе лиц с нарушением слуха и 4,3% среди пациентов с умеренной тугоухостью. Доля носителей в здоровой популяции составила 2,63%. [10]. В Чехии распространенность мутаций гена среди всех пациентов с нарушением слуха достигла 5,5%, а в группе лиц с аутосомно-рецессивной тугоухостью выявлена у 13,6% пациентов [11, 12].

Ген STRC расположен на хромосоме 15 и кодирует белок стереоцилин (OMIM, 606440). Стереоцилин — это большой внеклеточный структурный белок наружных волосковых клеток. Он образует горизонтальные связи между верхушками стереоцилий в каждом ряду пучка стереоцилий, а также связи самых высоких стереоцилий с покровной мембраной. Последние расположены вокруг кончика стереоцилии в виде короны. Все эти связи важны для правильного расположения стереоцилий наружных волосковых клеток в пучке. При отсутствии белка отмечена дезорганизация стереоцилий наружных волосковых клеток и отсутствие сцепления с покровной мембраной самых высоких стереоцилий, что нарушает нормальное функционирование органа Корти [14—16].

Первоначально D.A. Campbell и соавт. в 1997 г. картировали рецессивный локус тугоухости DFNB16 на длинном плече хромосомы 15 (15q21-q22) при исследовании анализа сцепления трех семей с близкородственными браками из Пакистана, Палестины и Сирии. Авторы предположили наличие гена-кандидата. Клинические данные о состоянии слуха обследованных не были представлены [17]. M. Villamar и соавт. в 1999 г. сообщили о семье с двусторонней сенсоневральной тугоухостью, связанной с локусом DFNB16, в которой начало тугоухости было отмечено в раннем детстве. Возраст обследованных лиц варьировал от 35 до 60 лет. Были проанализированы результаты первичного аудиологического обследования в детстве. Нарушение слуха затрагивало все частоты и было умеренным в диапазоне от 125 до 1000 Гц, но на высоких частотах было более выраженным. Авторы обратили внимание, что у разных членов семьи пороги слуха отличаются незначительно и тугоухость не прогрессирует. Также определена нормальная вестибулярная функция и отсутствие жалоб на шум в ушах [18].

В 2001 г. E. Verpy и соавт. сообщили об идентификации гена STRC на хромосоме 15q15 в области гена-кандидата для DFNB16 [19]. В результате исследования были обнаружены 2 мутации со сдвигом рамки считывания и крупная делеция одной копии гена. Авторы также показали, что белок стереоцилин во внутреннем ухе мыши находится только в сенсорных волосковых клетках и связан со стереоцилиями.

Ген STRC содержит 29 экзонов, охватывая приблизительно 19 КБ. Продукт гена STRC у человека состоит из 1809 аминокислот и содержит предполагаемый сигнальный пептид и несколько гидрофобных сегментов. Ген имеет вторую копию — псевдоген, который расположен последовательно и прерывается в 20 экзоне [20]. Именно наличие псевдогена, который имеет 99,6% гомологии с нормальной копией гена, значительно усложнило молекулярную диагностику при наличии мутаций в этом гене у лиц с нарушением слуха. В результате проблемы методики обнаружения, оценки и интерпретации делеций/мутаций в гене STRC отсрочили появление данных о распространенности мутаций данного гена на целое десятилетие. Исследователям приходится комбинировать разные методы, чтобы точно идентифицировать варианты гена STRC. В 2014 г. D. Mandelker и соавт. сообщили, что при использовании комбинированного подхода у 14% пациентов с несиндромальной тугоухостью подтверждены две мутации в гене STRC, хотя ранее у них был получен отрицательный результат при исследовании панели с 70 генами.

В 2012 г. L.J. Francey и соавт. в группе из 659 детей с сенсоневральной тугоухостью и GJB2-негативным генотипом идентифицировали 17 делеций гена STRC, включая 7 в гомозиготном состоянии и 10 — в гетерозиготном. Далее у 6 гетерозигот по делеции были обнаружены точковые мутации на втором аллеле. Все пациенты с двумя мутациями гена STRC имели умеренную потерю слуха [21].

В результате ряда исследований было показано, что основной клинической характеристикой отсутствия белка стереоцилина или нарушения в его работе является двусторонняя несиндромальная сеноневральная тугоухость умеренной степени [9—13]. В. Vona и соавт. отмечают, что начало клинических проявлений у детей с тугоухостью, связанной с мутациями в гене STRC, отмечено между рождением и 6 годами. Пациенты имели умеренную потерю слуха, аудиограммы отличались скошенным высокочастотным профилем [9].

Делеции гена STRC могут захватывать и расположенный рядом с ним ген CATSPER2, отвечающий за подвижность сперматозоидов. Такая крупная делеция в гомозиготном состоянии может привести к синдрому глухоты и отсутствию фертильности у мужчин (DIS; MIM: 611102). Тугоухость наблюдается как у женщин, так и у мужчин, но мужчины в дальнейшем страдают и бесплодием вследствие тератоазооспермии [22, 23]. C. Frykholm и соавт. [24] описали в одной семье двух родных братьев и их двоюродного брата, которые имели нарушение слуха, связанное с мутациями в гене STRC, и отмечали эпизоды головокружения.

Целью нашего исследования является описание клинической картины и аудиологических особенностей при нарушениях слуха, обусловленных изменениями гена STRC, кодирующего белок стереоцилин (MIM: 606440).

Материал и методы

Проведено полное аудиологическое обследование 5 детей с нарушением слуха и одного взрослого из 2 неродственных семей. Все дети обследованы в возрасте до 8 лет. У всех обследованных диагностирована двусторонняя несиндромальная сенсоневральная тугоухость с выявленными патогенными мутациями в гене STRC (делеции всего гена и/или точковые мутации). Материалом для молекулярно-генетического исследования явились образцы ДНК 2 пробандов, трех сибсов и родителей из данных семей.

Все пациенты были клинически обследованы в ФГБУ «Российский научно-клинический центр аудиологии и слухопротезирования ФМБА России» (г. Москва). Аудиологическое обследование включало тональную пороговую аудиометрию детям в возрасте старше 3 лет, аудиометрию с визуальным подкреплением, регистрацию коротколатентных слуховых вызванных потенциалов и отоакустической эмиссии детям 3 лет и младше, а также акустическую импедансометрию. Медицинская история включала возраст начала нарушения слуха, характер прогрессирования. Компьютерную томографию (КТ) височных костей и магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга не проводили ввиду отсутствия показаний. Обследование также включало осмотр врача-генетика и сурдолога-оториноларинголога.

Выделение геномной ДНК из лейкоцитов периферической крови выполняли с помощью готового набора реактивов для выделения Wizard Genomic DNA Purification Kit (Promega, США). Образцы ДНК пробандов исследовали с помощью таргетной МПС-панели Hearingloss (от англ. hearing loss — тугоухость), разработанной в лаборатории ДНК-диагностики ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова» [25]. Валидацию выявленных при анализе данных МПС точковых мутаций, а также поиск данных мутаций у родителей пробандов проводили методом прямого секвенирования по Сэнгеру продукта ПЦР как с прямого, так и с обратного праймера. Для подтверждения наличия протяженных делеций гена STRC использован коммерческий набор реактивов (SALSA MLPA reagent kit, MRC-Holland), (MRC-Holland), основанный на методе количественного анализа MLPA.

Результаты

В результате первого этапа генетического обследования у детей не были обнаружены мутации в гене GJB2. Это две первые GJB2-негативные семьи, для которых было проведено генетическое обследование второго этапа (панель генов Hearingloss), получившие заключение о наличии двух патогенных рецессивных мутаций в гене STRC. В обеих семьях до последнего времени было по 2 ребенка с двусторонней сенсоневральной тугоухостью II степени, пока во второй семье, уже имевшей 3 детей, не родился 4-й ребенок. Этот ребенок не прошел аудиологический скрининг в роддоме, далее родители провели ребенку генетический тест на мутации, выявленные у старших детей, и анализ подтвердил их наличие, после чего в возрасте 3 мес ребенок был обследован сурдологом.

Семья №1. В семье обследованы 2 ребенка, 2009 и 2012 годов рождения, проживающие в г. Москве. Первому ребенку аудиологический скрининг не проводился, а первичное аудиологическое обследование было проведено только в возрасте 6 лет, одновременно со вторым ребенком. Поводом для обращения к сурдологу была задержка речевого развития у обоих детей. Из анамнеза известно, что у пробанда (ребенок, который обследован первым), родившегося в 2012 г., отоакустическая эмиссия (ОАЭ) в роддоме не регистрировалась, тем не менее в течение первого года жизни семья к сурдологу не обратилась. В результате аудиологического обследования у пробанда в возрасте 3 лет была диагностирована двусторонняя сенсоневральная тугоухость II степени. При регистрации КСВП в состоянии физиологического сна пороги визуальной детекции V пика определяются при стимуляции 45 дБ нПС бинаурально. На рис. 1 приведены ядерная семья (родители, пробанд и его сестра) и результаты аудиологического обследования детей в семье №1. При генетическом обследовании мутаций выявлены 2 генетических варианта, характеризующихся полной делецией гена STRC на 15-й хромосоме. У родителей подтверждено носительство данных патологических изменений.

Рис. 1. Результаты аудиологического обследования семьи №1.
а — родословная ядерной семьи (пробанд указан стрелкой); б — результаты регистрации КСВП в состоянии физиологического сна у пробанда в возрасте 3 лет; в — аудиограмма мальчика (пробанда) в 6 лет; г — аудиограмма сестры пробанда в 6 лет.


Семья №2. В семье обследованы 4 ребенка, у 3 установлено нарушение слуха, самый старший ребенок здоров. Два средних ребенка, 2008 и 2009 годов рождения, были обследованы впервые в возрасте 8 и 7 лет соответственно. В школе обратили внимание на то, что дети недослышат. Диагностирована двусторонняя несиндромальная сенсоневральная тугоухость II степени (рис. 2). У обоих детей подтверждено наличие патологического генотипа по гену STRC. У старшего ребенка, 2006 г. рождения, пороги слышимости были в пределах нормы, что соответствовало наличию мутации только на одном аллеле гена STRC. Четвертый ребенок, родившийся в 2018 г., не прошел аудиологический скрининг в роддоме. В возрасте 3 мес обследован сурдологом. При регистрации КСВП в состоянии физиологического сна пороги визуальной детекции V пика определяются при стимуляции 35 дБ нПС бинаурально (см. рис. 2б). В результате генетического обследования семьи выяснилось, что отец детей имеет две мутации в гене STRC и также страдает нарушением слуха, на которое он обратил внимание только 4—5 лет назад (см. рис. 2г). С его слов, ранее он никогда не обследовался.

Рис. 2. Результаты аудиологического обследования семьи №2.
а — родословная ядерной семьи (пробанд указан стрелкой); б — результаты регистрации КСВП в состоянии физиологического сна у пробанда в возрасте 3 мес; в — аудиограмма одного из братьев мальчика (пробанда) в 9 лет; г — аудиограмма отца пробанда в 50 лет.


Таким образом, в обеих семьях все дети обследованы в возрасте до 8 лет, причем 3 ребенка не прошли универсальный аудиологический скрининг в роддоме, а двум старшим детям скрининг не проводился, поскольку они родились до внедрения универсального аудиологического скрининга новорожденных. Выявлено преобладание порогов от 35 до 60 дБ на частотах 0,5—4 кГц, стабильность порогов слышимости в течение всего периода наблюдения за старшими детьми. Для сенсоневральной тугоухости, связанной с мутациями в гене стереоцилина, характерны преобладание II степени тугоухости, пологонисходящий тип аудиометрической кривой и стабильность порогов слышимости. Нами показано, что у детей с мутациями и делециями гена STRC уже в роддоме ОАЭ не регистрируется, что указывает на врожденный характер нарушения слуха. Ранее при скрининге по факторам риска незначительное повышение порогов слуха не могло быть замечено из-за хорошей реакции на звуки и могло быть расценено лишь как раннее начало тугоухости. Возраст появления жалоб на невнимательность, переспрашивание, нарушение произношения и т.п. не указывает на возраст начала тугоухости, а свидетельствует лишь о тех изменениях в речевом и слуховом поведении ребенка, которые явились следствием нарушения слуха, стали заметны родителям, окружающим и привели ребенка к врачу. Поскольку универсальный аудиологический скрининг выявляет таких детей очень рано, необходим особый подход при консультировании родителей ребенка с нарушением слуха, которые обеспокоены результатами скрининга и диагнозом тугоухости.

Заключение

Развитие методов молекулярной генетики позволяет подтвердить наследственные причины у «GJB2-негативных» пациентов и расширить показания к консультированию семей в отношении риска повторения нарушения слуха. Клинические исследования различных форм наследственной тугоухости не только способствуют оценке риска повторения заболевания в семье, но и дают возможность сделать правильный прогноз течения заболевания.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

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