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

Федотов В.П.

Воронежская межобластная медико-генетическая консультация

Щагина О.А.

Медико-генетический научный центр РАМН

Поляков А.В.

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

Клинико-генетичекие корреляции при наследственной моторно-сенсорной нейропатии, вызванной мутациями в гене МРZ (P0)

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(12): 48-55

Просмотров : 89

Загрузок : 2

Как цитировать

Миловидова Т. Б., Дадали Е. Л., Федотов В. П., Щагина О. А., Поляков А. В. Клинико-генетичекие корреляции при наследственной моторно-сенсорной нейропатии, вызванной мутациями в гене МРZ (P0). Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(12):48-55.
Milovidova T B, Dadali E L, Fedotov V P, Shchagina O A, Poliakov A V. Clinical-genetic correlations in the hereditary motor-sensor neuropathy caused by mutations in the MPZ (P0) gene. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2011;111(12):48-55.

Авторы:

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

Все авторы (5)

Наследственные моторно-сенсорные нейропатии (МСН), вызванные мутациями в гене MPZ (P0), относятся к редким (5-10% всех случаев этой группы заболеваний) вариантам наследственных демиелинизирующих полинейропатий [6, 18]. Этиологическим фактором данной группы заболеваний являются мутации в гене MPZ (P0) [3, 8, 20, 21], продукт которого - основной белок миелиновой оболочки периферических нервов, в чьей структуре он составляет не менее 50% от массы всех белков [9-11, 22]. Исследованиями последних лет показано существование различных фенотипов наследственных полинейропатий, обусловленных мутациями в гене MPZ [6, 7, 10, 12]. В классификации Международного консорциума по изучению нервно-мышечных заболеваний выделено три основных фенотипа полинейропатий, обусловленных мутациями в гене MPZ: первый фенотип соответствует классической демиелинизирующей полинейропатии, обозначаемой как наследственная МСН 1В типа, характеризующейся выраженным снижением скорости проведения нервного импульса (СПИ) по периферическим нервам и манифестирующей в раннем детском возрасте. Второй фенотип представлен аксональным вариантом, обозначаемым как наследственная МСН 2I типа, при котором заболевание манифестирует во взрослом возрасте. Третий фенотип соответствует врожденной гипомиелинизированной полинейропатии Дежерина-Сота с аутосомно-доминантным или аутосомно-рецессивным типом наследования.

Цель настоящей работы - анализ особенностей фенотипических характеристик наследственной МСН, обусловленной различными мутациями в гене MPZ, на основе изучения выборки российских больных.

Материал и методы

Под наблюдением находилось 40 больных, 17 женщин и 23 мужчины, в возрасте от 2 до 59 лет. Они относились к 20 семьям, состоящим на учете в Медико-генетическом научном центре (МГНЦ) РАМН и Межрегиональной медико-генетической консультации Воронежа. Кроме того в исследование были включены 4 семьи, состоящие на учете в медико-генетических консультациях Самары, Казани и Москвы. Всем больным провели генеалогический анализ, неврологический осмотр, электронейромиографическое обследование и ДНК-анализ, направленный на поиск мутаций в гене MPZ.

Поиск мутаций в гене MPZ 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, которые синтезировались в НПО SYNTOL. Анализ результатов секвенирования осуществляли с помощью программ Chromas и BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov/blast).

Результаты и обсуждение

База лаборатории ДНК-диагностики МГНЦ РАМН насчитывает более 1000 семей с наследственной МСН. Исходя из диагностических критериев, принятых на 53-м Международном семинаре европейского нервномышечного центра, была сформирована выборка больных с диагнозом наследственной МСН I, в которую вошли 225 неродственных семей, проживающих на территории РФ.

В результате исследования в 24 семьях как причина болезни выявлены мутации гена MPZ (табл. 1).

В результате проведения комплексного обследования 40 больных из изученных 20 семей с различными мутациями в гене MPZ получены клинико-генетические, электромиографические и молекулярно-генетические характеристики наследственной МСН, обусловленной мутациями в гене MPZ, и сформированы критерии диагностики этого генетического варианта. Суммарные характеристики особенностей клинических проявлений у больных с наследственной МСН 1В и 2I типами представлены в табл. 2.

Как видно из этой таблицы, в выборке обследованных нами больных отмечались различия как в отношении возраста больных в периоде манифестации заболевания, так и показателей скорости проведения импульса (СПИ) по срединному нерву. При этом клинические проявления во всех случаях были в значительной степени сходными и характеризовались выраженными признаками периферической полинейропатии.

На основании анализа возраста пациентов ко времени манифестации заболевания и показателей СПИ по срединному нерву было установлено, что в российской выборке больных, так же как и в ряде стран Европы, имеется два основных фенотипа наследственной моторно-сенсорной полинейропатии, обусловленной мутациями в гене MPZ. Первый фенотип выявлен нами в 18 (90%) семьях и характеризовался демиелинизирующей полинейропатией, манифестировавшей в раннем детском возрасте. Показатели СПИ по срединному нерву были значительно снижены. Второй фенотип идентифицирован нами лишь в 2 (10%) семьях. Его характерными особенностями были поздний возраст начала болезни и типичные признаки аксональной полинейропатии на электромиограмме. Показатели СПИ по срединному нерву не отличались от контрольных значений.

Таким образом, у большинства больных обследованной выборки отмечался классический демиелинизирующий вариант наследственной МСН 1В типа. Как правило, заболевание манифестировало в детском возрасте и характеризовалось выраженными признаками поражения периферических нервов нижних и верхних конечностей. У всех больных отмечалась задержка темпов приобретения навыков самостоятельной ходьбы. Двое обследованных больных в возрасте 2 и 3 лет передвигались только с поддержкой. СПИ по срединному нерву была значительно снижена и составляла от 5,0 до 29,4 м/с. У всех больных этой группы отмечался характерный симптомокомплекс периферической нейропатии с преимущественным поражением нервов нижних конечностей. Однако тяжесть клинических проявлений варьировала как у больных из разных семей, так и пораженных членов одной семьи. Для иллюстрации разнообразия клинических проявлений и течения заболевания приводим краткую историю заболевания 2 больных этой группы из разных семей.

Больная Кop-ко была обследована в возрасте 4 лет. Девочка - единственный ребенок в семье, родилась от молодых здоровых родителей, не состоящих в кровном родстве, от первой беременности, протекавшей без патологии. Вес при рождении составил 3200 г, длина 51 см.

С рождения отмечались признаки угнетения ЦНС и внутриутробной гипоксии. Раннее моторное развитие протекало с задержкой, психоречевое соответствовало возрасту. Голову держала с 3 мес, самостоятельно садилась с 9 мес. К моменту осмотра не могла самостоятельно ходить, передвигалась только с поддержкой. В неврологическом статусе доминировали выраженные признаки периферической полинейропатии. Выявлена диффузная мышечная гипотония и гипотрофия, с преимущественным поражением дистальных отделов рук и ног. Отмечалась деформация стоп по типу стопы Фридрейха и деформация кистей по типу «когтистой лапы». Сухожильные рефлексы с рук и ног не вызывались. Выявлены выраженные расстройства поверхностной и глубокой чувствительности по полиневритическому типу в верхних и нижних конечностях. При стоянии у опоры появлялся гиперлордоз в поясничном отделе позвоночника и нарушение координации. Интеллект ребенка соответствовал возрасту. При проведении электромиографического обследования регистрировались признаки аксонально-демиелинизирующей полинейропатии. СПИ по срединному нерву составила 20 м/с, по большеберцовому - 12 м/с. На основании данных анамнеза, клинического осмотра и показателей скоростей проведения импульса по срединному нерву дифференциальный диагноз проводился между различными вариантами наследственных демиелинизирующих полинейропатий. На основании отсутствия мутаций в гене РМР22 исключен самый частый генетический вариант этой группы заболеваний - 1А тип. При проведении прямого автоматического секвенирования гена MPZ обнаружена миссенс-мутация Gly167Arg в гетерозиготном состоянии, что позволило диагностировать наследственную МСН 1В типа.

Больная К-ко, 43 лет, в семье которой наблюдалась сегрегация заболевания в трех поколениях (помимо самой больной - у отца, умершего в возрасте 63 лет, и ее 20-летнего сына). Первые признаки заболевания у пробанда были отмечены в возрасте 1,5 года. Они характеризовались задержкой темпов приобретения навыков самостоятельной ходьбы. Способность к самостоятельному передвижению больная приобрела лишь к 2,5-летнему возрасту. Тогда же было диагностировано плоскостопие. Заболевание медленно прогрессировало. Больная вступила в брак и полностью сохраняла способность к самообслуживанию, самостоятельному передвижению и, несмотря на наличие группы инвалидности, продолжала работать. При неврологическом осмотре в возрасте 43 лет выявлены признаки полинейропатии, больше выраженные в ногах. Отмечался степпаж, деформация стоп по типу стопы Фридрейха, гипотрофия мышц стоп, нижней трети голеней, межкостных мышц кистей, тенара и гипотенара, а также нижней трети предплечий. Деформации кистей не выявлено. Коленный рефлекс и сухожильные рефлексы с рук были резко снижены, ахиллов рефлекс вызвать не удалось. Отмечались выраженные расстройства координации в виде статической и динамической спинно-мозжечковой атаксии. Необычным для периферических полинейропатий было наличие гиперестезий в зоне пораженных мышц кистей и стоп. При проведении электромиографического обследования обнаружены выраженные признаки демиелинизирующей полинейропатии. СПИ по срединному нерву составила 12,5 м/с. На основании ДНК-анализа, в результате которого обнаружена мутация Ser51Pro в гетерозиготном состоянии в гене MPZ, был установлен диагноз наследственной МСН 1В типа.

Второй фенотип наследственной полинейропатии, обусловленной мутацией в гене MPZ, был сходен с таковым при аксональном варианте наследственной МСН. Считается, что этот вариант манифестирует только во взрослом возрасте [8, 14, 16, 23]. Однако у 1 из 2 наблюдаемых нами больных с этим редким фенотипом первые признаки заболевания были обнаружены в детском возрасте. Приводим краткие сведения об этом пациенте.

Больной Г-нин был обследован в возрасте 11 лет. Он - единственный ребенок в семье молодых, здоровых родителей. Первые признаки заболевания обнаружены в возрасте 3 лет, когда впервые заметили слабость стоп, плоскостопие и появление степпажа. При его осмотре в возрасте 11 лет выявлены типичные признаки периферической полинейропатии в виде слабости и гипотрофии перонеальных групп мышц голеней и стоп, приводящей к появлению степпажа и контрактур в голеностопных суставах, а также межкостных мышц кистей. Отмечалась плосковальгусная деформация стоп, однако кисти деформированы не были. Коленные рефлексы были резко снижены, ахилловы рефлексы не вызывались. Сухожильные рефлексы с рук были снижены нерезко. Выявлено нарушение чувствительности в виде поверхностной и глубокой гипостезии в зоне пораженных мышц кистей и стоп, а также признаки сенситивно-мозжечковой атаксии. При проведении электромиографического обследования выявлены признаки аксонального поражения. Скорость проведения импульса по срединному нерву составляла 48,4 м/с. На основании данных электромиографии диагностирован аксональный вариант наследственной МСН. Это дало основание для проведения диагностики самого частого генетического варианта этой группы заболеваний - 2 А типа, обусловленного мутациями в гене митофузина. Однако при его исследовании методом прямого автоматического секвенирования мутации выявлено не было. Диагноз наследственной МСН 2I был установлен при анализе гена MPZ, в котором обнаружена мутация Arg193Lys.

Второй больной этой группы имел типичные признаки аксональной полинейропатии с поздним началом.

Больной А-нин был обследован в возрасте 37 лет. Аналогичным заболеванием страдал его отец, умерший в возрасте 63 лет. Первые признаки заболевания у пробанда обнаружены в возрасте 36 лет, когда впервые появилась слабость и онемение в области большого пальца правой стопы. Через несколько недель появилась слабость мышц обеих стоп, больной утратил способность ходьбы на пятках, у него появилась степпажная походка и нарушение координации движений. При его осмотре спустя 1 год от момента манифестации заболевания выявлены диффузные атрофии мышц стоп и голеней. Больной не мог ходить на пятках и носках. Коленные рефлексы были резко ослаблены, ахилловы рефлексы не вызывались. Сухожильные рефлексы с рук вызывались в полном объеме. Расстройств поверхностной и глубокой чувствительности не зарегистрировано. Выявлены умеренно выраженные признаки сенситивно-мозжечковой атаксии. При проведении электромиографического обследования зарегистрированы признаки аксональной полинейропатии. СПИ по срединному нерву составила 48,0 м/с. При проведении ДНК-анализа выявлена мутация гена MPZ Thr124Met в гетерозиготном состоянии, что позволяет установить диагноз наследственной МСН 2I.

В соответствии с общепринятой систематизацией на основании различий СПИ по срединному нерву выделяют две основные группы наследственных полинейропатий - демиелинизирующие, харктеризующиеся снижением СПИ, и аксональные, при которых этот показатель не отличается от контрольных значений. В качестве порогового значения используется показатель СПИ в 38 м/с по срединному нерву. Однако исследования последних лет показали некоторую условность этого деления, так как у больных с различными мутациями в одном и том же гене может появиться как демиелинизирующий, так и аксональный вариант заболевания [2, 12, 16]. Этот феномен можно объяснить различиями эффекта отдельных мутаций в гене на функции его белкового продукта. Такое объяснение правомочно и в случае наследственной полинейропатии, обусловленной мутациями в гене MPZ.

Известно, что экспрессируемый геном MPZ белок содержит 258 аминокислот. Однако первоначально была описана последовательность D10537 (www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/), опубликованная Hyasaka и соавт., в которой 5'-конец сдвинут вправо на 30 нуклеотидов по сравнению с реальной последовательностью гена MPZ - RefSeq NM_000530 (www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez). Соответственно первоначально утвердившийся аминокислотный состав белка на 10 аминокислот короче последовательности, происходящей от RefSeq. В настоящей статье все мутации указаны относительно исторически сложившейся последовательности гена MPZ (см. рис. 1).

Рисунок 1. Схематическое изображение белка MPZ с выявленными в ходе исследования мутациями.

В ходе проведенного исследования в 24 семьях выявлено 23 генетических варианта наследственной МСН, обусловленной мутациями в гене MPZ, в том числе 7 ранее не описанных: Glu43Val, Leu48Val, Cys50Trp, Pro133Ser, Ser140Cys, Arg193Lys и Lys248X (см. табл. 1). В двух семьях причиной болезни стала одна и та же мутация - Asp134Glu. Как нами было показано ранее [1], наиболее частой причиной наследственной МСН 1-го типа у российских больных является дубликация в области короткого плеча хромосомы 17, второй по частоте причиной - мутации гена GJB1. Вклад наследственных МСН, вызванных мутациями в гене MPZ, в общее число случаев наследственной МСН 1-го типа составляет 11%, что согласуется с данными литературы [1, 18]. Проанализировано распределение мутаций по экзонам гена (см. табл. 1). Показано, что наибольшее их количество, 48% (11 из 23), приходится на экзон 3, кодирующий экстрацеллюлярные и трансмембранный домены белка. В экзоне 2, кодирующем экстрацеллюлярный домен, локализовано 30% (7 из 23) всех выявленных мутаций. В экзоне 1 выявлено две мутации, что составляет 8,7%. В экзонах 4, 5 и 6 выявлено по одной мутации, что составило 4,3% от общего числа. Таким образом, показана первоочередность исследования трех первых экзонов гена MPZ при ДНК-диагностике.

Экспрессируемый белок относится к суперсемейству иммуноглобулинов и состоит из трех доменов: экстрацеллюлярного, интрацеллюлярного и трансмембранного, выполняющих различные функции (рис. 2).

Рисунок 2. Строение белка, кодируемого геном MPZ.
Белок представляет собой гомотетрамер, состоящий из четырех полипептидных цепей, который, поворачиваясь вокруг своей оси в миелиновой оболочке, обеспечивает взаимодействие мембран отдельных шванновских клеток и компактизацию миелина, а также его адгезию со структурами осевого цилиндра и отдельных миелинизированных волокон периферических нервов [22]. Кроме того, показана важная функция белка в регуляции миелиногенеза и обеспечении процессов сигнальной трансдукции [11]. Отдельные белковые домены выполняют различные функции. Так, основная функция интрацеллюлярного домена заключается в обеспечении сцепления миелиновой оболочки с осевым цилиндром нерва и отдельных миелиновых волокон друг с другом, а иммуноглобулиноподобный экстрацеллюлярный домен формирует структуру миелиновой оболочки и обеспечивает ее компактизацию [22].

В ходе данного исследования проанализировано распределение мутаций по доменам белка (табл. 3).

В обследованной нами выборке распределение мутаций по доменам белка не отличается от данных других авторов. При этом нам не удалось выявить корреляций между фенотипом заболевания, типом мутации и нарушениями в структуре белка.

Таким образом, в настоящем исследовании был установлен вклад наследственной МСН, вызываемой мутациями гена MPZ, в общее число случаев таких нейропатий 1-го типа у российских больных, который составляет 11%. Установлено, что мутации гена MPZ являются третьей по частоте (после дупликации гена PMP22 (59%) и мутаций гена GJB (17%)) причиной развития наследственной МСН среди населения РФ [1]. Был также определен спектр мутаций гена MPZ и распределение мутаций по доменам белка. На конкретном примере было показано, что мутации в гене MPZ, нарушающие адгезивные функции белка, приводят к возникновению тяжелых фенотипических проявлений демиелинизирующей полинейропатии [9, 10], характеризующейся ранним началом, выраженными атрофиями и слабостью мышц голеней, стоп и кистей и значительным снижением СПИ по периферическим нервам. При мутациях, нарушающих функцию регуляции миелиногенеза и взаимодействие шванновских клеток с аксональными структурами [11], наблюдается аксональная полинейропатия с поздним началом и умеренно выраженными клиническими проявлениями, не приводящими к ранней инвалидизации больного, что мы и наблюдали у одного из больных с аксональным вариантом наследственной МСН. Однако другое наше наблюдение, касающееся больного с аксональным вариантом наследственной МСН, выходит за рамки данных представлений и не позволяет установить корреляции между фенотипом заболевания и типом нарушения структуры гена MPZ.

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