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 : 613

Загрузок : 25

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 TG, Alekseeva NN, Mironovich OL, Bliznetz EA, Lalaiants MR, Poliakov AV, Tavartkiladze GA. Hearing loss due to mutations or lack of the gene coding protein stereocillin. Vestnik Oto-Rino-Laringologii. 2020;85(2):14‑20. (In Russ.).
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