
Неонатальный скрининг: национальное руководство
под ред. С. И. Куцева
Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2024
Неонатальный скрининг : национальное руководство / под ред. С. И. Куцева. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2024 г. |
Серия "Национальные руководства"
ISBN 978-5-9704-8320-6
Участники издания
Главный редактор
Куцев Сергей Иванович - доктор медицинских наук, академик РАН, директор ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", президент Ассоциации медицинских генетиков, главный внештатный специалист по медицинской генетике Минздрава России
Ответственные редакторы
Захарова Екатерина Юрьевна - доктор медицинских наук, заведующая лабораторией наследственных болезней обмена веществ ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Ижевская Вера Леонидовна - доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", председатель Российского общества медицинских генетиков
Авторы
Артемьева Светлана Брониславовна - кандидат медицинских наук, заведующая детским психоневрологическим отделением 2 Научно-исследовательского клинического института (НИКИ) педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева ФГАОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет (РНИМУ) имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Абрамова Ирина Николаевна - кандидат медицинских наук, врач аллерголог-иммунолог отделения иммунологии, научный сотрудник отдела оптимизации лечения первичных иммунодефицитов ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Байдакова Галина Викторовна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена веществ ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Безлепкина Ольга Борисовна - доктор медицинских наук, директор Института детской эндокринологии, заместитель директора ФГБУ "НМИЦ эндокринологии" Минздрава России
Белоусова Елена Дмитриевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделом психоневрологии и эпилептологии НИКИ педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России, заслуженный врач РФ
Беляева Татьяна Ивановна - заведующая лабораторией неонатального скрининга ГАУЗ Свердловской области "Клинико-диагностический центр "Охрана здоровья матери и ребенка" (г. Екатеринбург)
Бушуева Татьяна Владимировна - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России, профессор кафедры наследственных болезней обмена веществ и биохимической генетики ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Вадина Татьяна Алексеевна - кандидат медицинских наук, врач детский эндокринолог
Влодавец Дмитрий Владимирович - кандидат медицинских наук, руководитель детского нервно-мышечного центра, ведущий научный сотрудник отдела психоневрологии и эпилептологии НИКИ педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева, доцент кафедры неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики имени Л.О. Бадаляна педиатрического факультета ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Володин Николай Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, руководитель отдела педиатрии ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России, президент Российской ассоциации специалистов перинатальной медицины (РАСПМ), заслуженный врач РФ
Вольский Григорий Болиславович - врач травматолог-ортопед ГАУЗ Тюменской области "Детский лечебно-реабилитационный центр "Надежда" (г. Тюмень)
Воронин Сергей Владимирович - кандидат медицинских наук, главный врач ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Воронцова Мария Владимировна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник отделения детской тиреоидологии, репродуктивного и соматического развития Института детской эндокринологии ФГБУ "НМИЦ эндокринологии" Минздрава России, заведующая лабораторией молекулярной эндокринологии МНОЦ ФГБОУ ВО "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"
Голихина Татьяна Александровна - кандидат медицинских наук, врач-генетик Кубанской межрегиональной медико-генетической консультации ГБУЗ "Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница №1 имени профессора С.В. Очаповского" Минздрава Краснодарского края
Гинтер Евгений Константинович - доктор биологических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Гордукова Мария Александровна - кандидат биологических наук, биолог клинической диагностической лаборатории ГБУЗ "Детская городская клиническая больница №9 им. Г.Н. Сперанского Департамента здравоохранения г. Москвы"
Гребенщикова Елена Георгиевна - доктор философских наук, заведующая кафедрой биоэтики ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Дегтярев Дмитрий Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России, заведующий кафедрой неонатологии Клинического института детского здоровья имени Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО "Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова" Минздрава России (Сеченовский Университет)
Дегтярева Анна Владимировна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая отделом педиатрии Института неонатологии и педиатрии ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России, профессор кафедры неонатологии Института здоровья детей ФГАОУ ВО "Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова" Минздрава России (Сеченовский Университет)
Дерябина Светлана Степановна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУН "Институт иммунологии и физиологии" Уральского отделения РАН, заведующая лабораторией молекулярной диагностики ГАУЗ Свердловской области "Клинико-диагностический центр "Охрана здоровья матери и ребенка" (г. Екатеринбург)
Демикова Наталия Сергеевна - доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой медицинской генетики ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Минздрава России, главный научный сотрудник НИКИ педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Дерипапа Елена Васильевна - кандидат медицинских наук, врач аллерголог-иммунолог, заведующая отделом оптимизации лечения первичных иммунодефицитов ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Забненкова Виктория Владимировна - кандидат медицинских наук, врач лабораторный генетик ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", член Ассоциации медицинских генетиков
Захарова Екатерина Юрьевна - доктор медицинских наук, заведующая лабораторией наследственных болезней обмена веществ ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Зубков Виктор Васильевич - доктор медицинских наук, профессор, директор Института неонатологии и педиатрии, заведующий кафедрой неонатологии ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России
Ижевская Вера Леонидовна - доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", председатель Российского общества медицинских генетиков
Карева Мария Андреевна - доктор медицинских наук, ФГБУ "НМИЦ эндокринологии" Минздрава России
Козлова Светлана Ивановна - доктор медицинских наук, профессор
Кондратьева Елена Ивановна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая научно-клиническим отделом муковисцидоза, заведующая кафедрой генетики болезней дыхательной системы Института высшего и дополнительного профессионального образования ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", заместитель директора по науке ГБУЗ "НИКИ детства" Минздрава Московской области, врач высшей категории
Кузенкова Людмила Михайловна - доктор медицинских наук, профессор, начальник Центра детской психоневрологии, заведующая отделением психоневрологии и психосоматической патологии ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России
Кузьменко Наталья Борисовна - кандидат медицинских наук, врач аллерголог-иммунолог, заведующая отделом эпидемиологии и мониторинга иммунодефицитов ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Куркина Марина Владимировна - научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена веществ ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Куцев Сергей Иванович - доктор медицинских наук, академик РАН, директор ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", президент Ассоциации медицинских генетиков, главный внештатный специалист по медицинской генетике Минздрава России
Лязина Лидия Викторовна - кандидат медицинских наук, врач-генетик высшей категории, практикующий специалист в области наследственных нарушений обмена веществ, СПб ГКУЗ "Диагностический центр (медико-генетический)", ФГБНУ "Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта", член правления Ассоциации медицинских генетиков РФ, член Общества медицински генетиков РФ
Маркова Татьяна Геннадьевна - доктор медицинских наук, профессор кафедры сурдологии ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Минздрава России, врач-генетик, врач сурдолог-оториноларинголог
Матулевич Светлана Алексеевна - доктор медицинских наук, заведующая Кубанской межрегиональной медико-генетической консультацией ГБУЗ "Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница №1 имени профессора С.В. Очаповского" Минздрава Краснодарского края
Михайлова Светлана Витальевна - доктор медицинских наук, врач-невролог, заведующая отделением медицинской генетики Российской детской клинической больницы ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Морозик Елизавета Геннадьевна - научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Мухина Анна Александровна - кандидат медицинских наук, врач аллерголог-иммунолог ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России, главный куратор регистра Национальной ассоциации экспертов в области первичных иммунодефицитов, научный сотрудник отдела эпидемиологии и мониторинга иммунодефицитов
Назаренко Людмила Павловна - доктор медицинских наук, профессор
Николаева Екатерина Александровна - доктор медицинских наук, руководитель отдела клинической генетики НИКИ педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева, профессор кафедры инновационной педиатрии и детской хирургии ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Никитина Наталья Викторовна - кандидат медицинских наук, врач-генетик ГАУЗ Свердловской области "Клинико-диагностический центр "Охрана здоровья матери и ребенка" (г. Екатеринбург), заслуженный врач РФ
Померанцева Екатерина Алексеевна - кандидат биологических наук, врач-генетик
Першин Дмитрий Евгеньевич - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией, врач клинической лабораторной диагностики ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Петеркова Валентина Александровна - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Института детской эндокринологии ФГБУ "НМИЦ эндокринологии" Минздрава России
Печатникова Наталья Леонидовна - врач-невролог, генетик
Подклетнова Татьяна Владимировна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории нервных болезней, врач-невролог отделения психоневрологии и психосоматической патологии, доцент кафедры педиатрии и общественного здоровья с курсом редких болезней Института подготовки медицинских кадров ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России
Поляков Александр Владимирович - доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, генетик, заведующий лабораторией ДНК-диагностики ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Пушков Александр Алексеевич - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории медицинской геномики Медико-генетического центра ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России
Родина Юлия Александровна - кандидат медицинских наук, заведующая отделением иммунологии ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Румянцев Александр Григорьевич - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, президент ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Савостьянов Кирилл Викторович - доктор биологических наук, начальник Медико-генетического центра, заведующий лабораторией медицинской геномики, профессор кафедры педиатрии и общественного здоровья ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России
Семенова Наталия Александровна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник научно-консультативного отдела, врач-генетик ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Семячкина Алла Николаевна - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник отдела клинической генетики НИКИ педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Соколова Екатерина Владимировна - врач анестезиолог-реаниматолог, неонатолог ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России, член Российского общества неонатологов
Строкова Татьяна Викторовна - доктор медицинских наук, профессор РАН, заведующая отделением педиатрической гастроэнтерологии, гепатологии и диетотерапии ФГБУН "ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи", заведующая кафедрой гастроэнтерологии и диетологии ФДПО ФГАОУ ВО "РНИМУ имени Н.И. Пирогова" Минздрава России
Сумина Мария Геннадьевна - заведующая отделением медико-генетического консультирования, врач-генетик ГАУЗ Свердловской области "Клинико-диагностический центр "Охрана здоровья матери и ребенка" (г. Екатеринбург)
Таварткиладзе Георгий Абелович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой сурдологии ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Минздрава России, президент Национальной медицинской ассоциации сурдологов, генеральный секретарь Международного общества аудиологов
Трофимов Дмитрий Юрьевич - доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор Института репродуктивной генетики ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России
Тузанкина Ирина Александровна - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник ФГБУН "Институт иммунологии и физиологии" Уральского отделения РАН, главный внештатный детский иммунолог Минздрава Свердловской области, заслуженный деятель науки РФ
Фисенко Андрей Петрович - доктор медицинских наук, профессор, директор ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России, заслуженный врач РФ
Цыганкова Евгения Ростиславовна - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры сурдологии ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Минздрава России, врач-сурдолог-оториноларинголог
Цыганкова Полина Георгиевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена веществ ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Чибисова Светлана Станиславовна - кандидат медицинских наук, ассистент кафедры сурдологии ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Минздрава России, врач сурдолог-оториноларинголог
Шерман Виктория Давидовна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник научно-клинического отдела муковисцидоза, доцент кафедры генетики болезней дыхательной системы института высшего и дополнительного профессионального образования ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", врач-педиатр
Шестопалова Елена Андреевна - врач-генетик ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Ширяева Татьяна Юрьевна - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник отделения детской тиреоидологии, репродуктивного и соматического развития Института детской эндокринологии ФГБУ "НМИЦ эндокринологии" Минздрава России
Шрёдер Екатерина Владимировна - врач детский эндокринолог
Шубина Екатерина - кандидат биологических наук, заведующая лабораторией анализа геномных данных Института репродуктивной генетики ФГБУ "НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова" Минздрава России
Щагина Ольга Анатольевна - кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией молекулярно-генетической диагностики ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова"
Щербина Анна Юрьевна - доктор медицинских наук, профессор РАН, заместитель директора Института гематологии, иммунологии и клеточных технологий ФГБУ "НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Минздрава России
Рецензент
Пузырев Валерий Павлович - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, научный руководитель ФГБНУ "Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) РАН", научный руководитель НИИ медицинской генетики и ФГБНУ "Томский НИМЦ РАН" заведующий кафедрой медицинской генетики ФГБОУ ВО "Сибирский государственный медицинский университет" Минздрава России
Список сокращений и условных обозначений
♠ - торговое наименование лекарственного средства и/или фармацевтическая субстанция
℘ - лекарственное средство не зарегистрировано в Российской Федерации
17ОНП - 17-гидроксипрогестерон
АБТ - антибактериальная терапия
АГ - артериальная гипертензия
АЛТ - аланинаминотрансфераза
АР - аутосомно-рецессивное наследование
АсАс - ацетоацетат
АСТ - аспартатаминотрансфераза
БКС - болезнь "кленового сиропа" (лейциноз)
ВГ - врожденный гипотиреоз
ВДКН - врожденная дисфункция коры надпочечников
ГА1 - глутаровая ацидурия, тип I
ГА2 - глутаровая ацидурия, тип II
ГАЛ - галактоземия
ГАЛТ - галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза
ГК - глутаровая кислота
ГФА - гиперфенилаланинемии
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ИРТ - иммунореактивный трипсин
КИ - кохлеарная имплантация
КК - контроль качества
КТ - компьютерная томография
КФК - креатинфосфокиназа
ЛБН - лизосомные болезни накопления
МВ - муковисцидоз
МГК - медико-генетическая консультация
МДД - мышечная дистрофия Дюшенна
МКБ-10 - Международная классификация болезней 10-го пересмотра
МКБ-11 - Международная классификация болезней 11-го пересмотра
MMA - метилмалоновая ацидемия
МПС I - мукополисахаридоз, тип I
МРТ - магнитно-резонансная томография
МС/МС - тандемная масс-спектрометрия
НБ - недостаточность биотинидазы
НБО - наследственные болезни обмена веществ
НИВЛ - неинвазивная вентиляция легких
НТ1 - наследственная тирозинемия, тип I
ОАЭ - отоакустическая эмиссия
ПА - пропионовая ацидемия (ацидурия)
ПЖ - поджелудочная железа
ПИД - первичные иммунодефициты
ПЦР - полимеразная цепная реакция
СДД - синдром ДиДжорджи
СМА - спинальные мышечные атрофии
СМА 5q - проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q
ЭхоКГ - эхокардиография
СН - синдром Ниймеген
СОП - стандартные операционные процедуры
ТГСК - трансплантация гемопоэтических стволовых клеток
ТКИН - тяжелая комбинированная иммунная недостаточность
ТТГ - тиреотропный гормон
УЗИ - ультразвуковое исследование
ФА - фенилаланин
ФАГ - фенилаланингидроксилаза
ФЗТ - ферментная заместительная терапия
ФКУ - фенилкетонурия
ЦНС - центральная нервная система
ЩЖ - щитовидная железа
ЭКГ - электрокардиография
BH4 - тетрагидробиоптерин
ETF - электронный транспорт флавопротеина
KREC - κ-рекомбинационное эксцизионное кольцо
LCHADD - недостаточность 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот
MCADD - недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот
NGS - высокопроизводительное параллельное секвенирование
TREC - эксцизионные кольца Т-клеточного рецептора
VLCAD - ацил-КоА-дегидрогеназа с очень длинной цепью
VLCADD - недостаточность ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной цепью
X-АЛД - Х-сцепленная адренолейкодистрофия
Предисловие
Неонатальный скрининг - одно из самых значимых достижений профилактической медицины, позволяющее выявить новорожденных с наследственными болезнями на досимптоматической стадии заболевания и оказать им своевременную медицинскую помощь. С того времени, когда Роберт Гатри разработал и внедрил первый тест для скрининга новорожденных на фенилкетонурию, прошло 60 лет. За эти годы существенно расширились наши знания об этиологии и патогенезе наследственных болезней. Применение молекулярно-биологических подходов в генетических исследованиях, непрерывное накопление новых данных о строении и функции генома человека привели к трансформации медицинской генетики из науки, занимающейся описанием закономерностей наследования и изменчивости, в науку, выявляющую точные молекулярно-генетические причины заболеваний, исследующую молекулярные механизмы их развития, использующую биотехнологические подходы для лечения ранее некурабельных заболеваний. Внедрение методов энзимодиагностики и иммуноферментного анализа, тандемной масс-спектрометрии и молекулярно-генетических методов, а также разработка новых подходов к лечению наследственной патологии позволили расширить список заболеваний, которые можно включать в программы неонатального скрининга. И если еще недавно речь шла исключительно о наследственных болезнях обмена, то сегодня это может быть любое заболевание, для выявления которого разработан приемлемый тест, существует эффективное патогенетическое лечение, доказано преимущество раннего начала терапии. В качестве яркого примера такого заболевания может быть приведена спинальная мышечная атрофия - в большинстве случаев летальное до недавнего времени неврологическое заболевание. Спинальная мышечная атрофия может быть выявлена в скрининговых тестах, основанных на использовании метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Для лечения этого заболевания в России зарегистрировано три генно-инженерных лекарственных препарата. В ряде клинических исследований показана невероятно высокая эффективность этих препаратов в случае назначения в первый месяц жизни ребенка со спинальной мышечной атрофией.
С 2023 г. в России внедряется неонатальный скрининг на 36 заболеваний. Нам всем важно помнить, что скрининг - это не только лабораторный тест, в результате которого мы выявим пациента с наследственным заболеванием. Любой скрининг, и неонатальный в том числе, это система оказания медицинской помощи. Критически важным является преаналитический этап, включающий правильный сбор образцов крови, их транспортировку из родовспомогательного учреждения в лабораторию, внесение правильной информации о новорожденном в соответствующие базы данных. Лабораторный этап должен быть обеспечен сертифицированными тест-системами с высокой чувствительностью и специфичностью, сопровождаться внутренним и внешним контролем качества лабораторных исследований. Исключительно сложным и ответственным представляется этап подтверждающей диагностики. При положительном скрининговом тесте новорожденный попадает пока только в группу риска. Применение биохимических и молекулярно-генетических методов, включая полногеномные методы исследования, должно подтвердить диагноз. В подавляющем большинстве случаев современные методы генетического анализа позволят подтвердить диагноз. Но надо ли говорить, что обязательно в геноме некоторых предполагаемых пациентов будут обнаружены генетические варианты с неясным клиническим значением. И тогда только консилиум врачей разных специальностей в соответствии с существующими нормами и правилами на основе всех клинических, инструментальных и лабораторных данных должен будет принять решение: установить диагноз и начать лечение или продолжить наблюдение за пациентом. Это все сложности постаналитического этапа - этапа интерпретации результатов неонатального скрининга.
И, наконец, самое главное, что мы должны помнить, - внедрение программы неонатального скрининга не является самостоятельной целью. Неонатальный скрининг только тогда может быть расценен как успешный проект в области общественного здравоохранения, когда в результате его реализации удастся спасти сотни и тысячи детей. А это значит, что выявленные дети с наследственными заболеваниями должны вовремя получить комплексную медицинскую помощь, включающую специализированные продукты лечебного питания и зачастую дорогостоящие лекарственные препараты, реабилитационную и другие необходимые виды медицинской помощи.
В составлении первого, и, надеюсь, не последнего, национального руководства по неонатальному скринингу приняли участие ведущие специалисты в области биохимической и молекулярной генетики, клинической генетики, педиатрии, клинической иммунологии, неврологии и других специальностей, занимающиеся наследственными болезнями. Авторы постарались отразить современное состояние всех организационных и методических аспектов проведения неонатального скрининга. В руководстве уделено большое внимание биоэтическим вопросам скрининга. Следует отметить, что не все этические вопросы, особенно в области перспектив развития программ неонатального скрининга, решены в нашем обществе. Заболевания, включенные в программу неонатального скрининга в России, относятся к группе редких (орфанных) болезней. Клинические проявления этих заболеваний, возможности их диагностики и лечения неизвестны широкому кругу врачей. Именно поэтому достаточно большое внимание в данном руководстве уделено описанию каждого из них.
Редактор и авторский коллектив национального руководства "Неонатальный скрининг" надеются, что оно будет полезно широкому кругу врачей, поскольку после внедрения неонатального скрининга каждый врач обязательно встретится в своей практике с пациентами с этими редкими, ранее не диагностируемыми заболеваниями. Авторы с благодарностью примут все полезные замечания и пожелания читателей и используют их в дальнейшей работе по совершенствованию руководства.
Академик РАН С.И. Куцев
Глава 1. Общие принципы неонатального скрининга
1.1. История развития неонатального скрининга. Определение и виды скрининга. Принципы и критерии неонатального скрининга
Внедрение в медицинскую практику скрининговых (просеивающих) программ является одним из выдающихся достижений мирового здравоохранения. Массовое обследование (скрининг) населения - комплекс мероприятий, включающий формирование группы риска по определенным нозологиям и осуществление профилактических мероприятий или превентивное лечение заболеваний. В случае генетического скрининга новорожденных на наследственные и врожденные заболевания речь идет об особом разделе медико-генетической помощи населению. Массовое обследование всех новорожденных на генетическую патологию порождает целый ряд медицинских, организационных, этических, экономических проблем. Поэтому внесение дополнений в программы неонатального скрининга - сложная и многогранная задача. С одной стороны, очевидно, что развитие технологий лабораторной диагностики, появление новых методов лечения позволяют увеличить число тестируемых болезней, что дает, несомненно, полезные результаты для выявленных при скрининге пациентов и их семей. С другой стороны, внедрение современных технологий массового тестирования нужно проводить с осторожностью, чтобы соблюдать баланс между пользой этих программ и их потенциальным риском как для отдельных индивидов, так и для общества.
В 1968 г. Уилсон и Джангнер опубликовали монографию "Принципы и практика скрининга на выявление заболеваний" по заказу Всемирной организации здравоохранения. Этот труд остается важнейшей работой, посвященной скринингу. В нем они дали определение понятию "скрининг" (англ. screening - просеивание), которое означает предположительное обнаружение ранее не диагностированной болезни или дефекта с помощью тестов, обследований или других процедур, дающих быстрый ответ. По определению Sackett (1975 г.), скрининг - тестирование внешне здоровых добровольцев с целью их подразделения на группы с высокой и низкой вероятностью заболевания. По одному из определений, "скринингвключает клинические и лабораторные обследования индивидуумов, у которых на момент обследования нет проблем со здоровьем, с целью выявления заболевания, предрасположенности к болезни или факторов риска, которые повышают риск развития заболевания".
Термины "скрининг" и "программа скрининга" не синонимы. Скрининг - получение информации; программа скрининга - не только получение информации, но и ее обязательное использование в целях здравоохранения.Основные свойства программы скрининга:
Первый этап скрининга - определение людей с положительным результатом теста, формирующих группу риска по скринируемому заболеванию. Второй этап - подтверждающая диагностика и исключение людей с ложноположительными результатами. Структуры скрининговых программ варьируют в зависимости от их целей и возможностей организаторов: от программ на единичные заболевания до программ, оценивающих по нескольку десятков разнообразных параметров у тестируемых. Принципиальным считают их деление на массовые (объект обследования - видимо здоровая популяция) и селективные (объект обследования - определенные контингенты больных, среди которых ожидают накопления искомого заболевания). Одним из наиболее важных вопросов при внедрении в здравоохранение программ скрининга является определение перечня болезней, на которые проводится массовое обследование.
В 1968 г. Уилсоном и Джангнером были предложены критерии для организации программ скрининга, которые были впоследствии дополнены многими экспертами и организациями, в том числе Советом Европы, и в настоящее время формулируются следующим образом.
-
Заболевание, на которое нацелена программа скрининга, должно быть важной медико-социальной проблемой из-за повышенной смертности, страданий больного, экономических или социальных издержек.
-
Естественное течение болезни должно быть хорошо известно, у заболевания должен быть начальный скрытый период либо должны быть определены факторы риска, которые можно было бы выявить с использованием диагностических тестов. Тесты должны быть высокочувствительными и специфичными по отношению к данному заболеванию, а также приемлемыми для обследуемого индивидуума.
-
Обязательным условием скрининга является возможность адекватного лечения или иного вмешательства. Адекватность лечения определяется доказанной клинической эффективностью, этической и правовой приемлемостью.
-
Скрининг с последующим проведением медицинского вмешательства на ранней стадии болезни должен обеспечивать лучший прогноз для больного, чем его лечение при появлении симптомов болезни.
Сегодня идет бурная полемика относительно дополнений и изменений данных критериев. Новые технологии позволяют проводить в рамках одного теста обследование на множество болезней, в том числе выявлять заболевания, которые не поддаются лечению или встречаются с крайне низкой частотой, то есть не подходят под все критерии скрининга. Следует ли тестировать на заболевание, если для него нет лечения? Необходимо ли тестирование новорожденных на болезни, которые манифестируют в позднем возрасте? Чьи интересы являются приоритетными: семьи или ребенка? Если стоимость лечения заболевания высока, но оно позволяет спасти жизнь ребенка, стоит ли включать его в программы скрининга? Это далеко не полный перечень вопросов, которые задают эксперты, представители общественных организаций и организаторы здравоохранения, но однозначных ответов на них пока нет.
Число наследственных заболеваний, для которых возможен массовый генетический скрининг, неуклонно возрастает. Доступность генетических тестов с низкой стоимостью может привести к неоправданному расширению программ скрининга без организации соответствующей базы, которая обеспечивает информационную поддержку до скрининга и медико-генетическое консультирование после него. В 1999 г. Комитетом общественной и профессиональной политики Европейского общества генетики человека разработана система правил, стандартов и мер безопасности для организации и проведения генетических скрининговых программ. Впоследствии Европейское общество генетики человека выпустило положения и рекомендации, которые были одобрены на ежегодной конференции Европейского общества генетики человека в 2000 г. Рекомендации Европейского общества генетики человека по организации программ генетического скрининга следующие:
-
Программы должны внедрять правительственные или неправительственные организации, отвечающие за то, что организационные критерии, включая равенство в доступе к программам скрининга, контроль над выполнением программы и своевременное предоставление соответствующего лечения и профилактических мер, будут выполнены в соответствующей популяции.
-
До начала скрининга необходимо составить руководства по применяемым методам обследования, представляемой информации, структуре управления и обеспечению контроля над программой.
-
Каждая программа должна включать оценку качества лабораторных тестов, обеспечение медико-генетического консультирования и снабжение информацией.
-
Необходимо контролировать выполнение программ с целью обеспечения их соответствия существующим руководствам.
-
Информацию до и после проведения теста должны предоставлять подготовленные специалисты с соответствующей поддержкой. Должна быть предусмотрена возможность индивидуального собеседования. В случае положительных результатов скрининга необходимо провести медико-генетическое консультирование.
-
Любая программа должна предусматривать возможность контакта с опытными специалистами для получения дополнительной информации (горячая линия).
-
Лечение и профилактические меры (если такие существуют) для обнаруженного заболевания следует предлагать безотлагательно.
-
Специалисты и общественность должны иметь свободный доступ к информации об утвержденных скрининговых тестах и руководствах по проводимому скринингу.
В современных условиях главным требованием к скрининговым программам становится обеспечение их экономической выгоды, когда затраты на программу не превышают стоимости содержания обществом больных с недиагностированным заболеванием и нелеченых больных. Многочисленные исследования, проведенные в разных странах, показали, что по экономическим затратам и экономической эффективности от применения (сохранение здоровья людей, получивших лечение) просеивающие программы приносят государству 5–10-кратную экономическую выгоду. Таким образом, стоимость просеивающих тестов, подтверждающей диагностики и лечения, а также медико-генетическое консультирование отягощенных семей, включая пренатальную диагностику скринируемых заболеваний, в несколько раз меньше экономического бремени содержания недиагностированных больных с учетом существующей системы социального обеспечения и средней продолжительности жизни пациентов. Этот эффект возможен при 98% охвате просеивающим исследованием новорожденных и при начале лечения выявленных больных с первых дней жизни.
Одной из наиболее успешных в истории общественного здравоохранения скрининговых программ является программа скрининга новорожденных. Наследственные заболевания вносят весомый вклад в структуру заболеваемости, младенческой смертности и ранней инвалидизации детей и подростков. Генетические факторы отражают так называемый общий генетический груз популяции, который проявляется более чем у 5% населения планеты. Учитывая то, что около 40% ранней младенческой (перинатальной) смертности и ранней инвалидности обусловлены наследственными факторами и около 30% коек стационарных педиатрических центров заняты детьми с наследственной патологией, становится понятной безусловная необходимость правильной и рационально организованной ранней диагностики врожденных и наследственных болезней. Своевременное выявление таких состояний в настоящее время обеспечивает массовый скрининг новорожденных, считающийся одной из основных обязанностей государственной системы здравоохранения развитых стран, являясь самым действенным методом диагностики и профилактики наследственных заболеваний, позволяя выявить патологию и определить генетический риск наследственного заболевания для родственников диагностированных младенцев.
Неонатальный скрининг имеет фундаментальное значение для улучшения состояния здоровья больных детей, поскольку может выявить генетические заболевания на доклинических стадиях развития патологии, не допуская тяжелую инвалидизацию больных детей и сокращая количество госпитализаций и их продолжительность вплоть до перевода детей на амбулаторное лечение. Помимо ранней диагностики и своевременного начала лечения болезни, неонатальный скрининг позволяет определить гетерозиготное носительство мутантного гена и сформировать контингенты, требующие систематического медико-генетического консультирования. Массовые скринирующие обследования помогают получить наиболее достоверные данные о частоте возникновения наследственных заболеваний в отдельных популяциях, что дает возможность планировать объем медицинской помощи больным и, соответственно, общие затраты, необходимые для профилактики заболевания в регионе. Скрининг на наследственные болезни проводится с применением биохимических и молекулярно-генетических методов. Среди наследственных болезней, на которые проводится массовый скрининг, наиболее существенную долю составляют наследственные болезни обмена веществ (НБО), так как многие из них сопряжены с тяжелыми клиническими нарушениями и для ряда из них разработаны эффективные методы лечения.
Программа неонатального скрининга обязательно включает в себя следующие этапы: 1) взятие биологического материала для исследования у всех новорожденных и доставка материала в диагностическую лабораторию; 2) лабораторная просеивающая диагностика; 3) уточняющая диагностика всех случаев с положительными результатами при просеивании; 4) лечение больных и их диспансеризация с контролем за ходом лечения; 5) медико-генетическое консультирование семьи.
Началом неонатального скрининга можно считать 1963 г., когда в штате Массачусетс (США) было организовано обследование всех новорожденных на фенилкетонурию (ФКУ). Важно, что именно при разработке методических форм массового просеивания на ФКУ был впервые применен такой биологический материал, как пятна капиллярной крови новорожденных, высушенные на хроматографической бумаге и пересылаемые по почте для лабораторного исследования в централизованной лаборатории. Этот метод получил широкое распространение; его используют во всех программах массового просеивания на НБО. В конце 60-х годов XX в. рутинное тестирование новорожденных на ФКУ было распространено почти во всех штатах США и некоторых странах Европы. Среди наследственных болезней, на которые проводится массовый скрининг, наиболее существенную долю составляют наследственные болезни обмена веществ (НБО), так как многие из них сопряжены с тяжелыми клиническими нарушениями и для ряда из них разработаны эффективные методы лечения.
В рамках многих программ было начато тестирование и на другие наследственные дефекты [например, на галактоземию, болезнь с запахом кленового сиропа мочи, гомоцистинурию, врожденный гипотиреоз (ВГ), серповидноклеточную анемию и др.]. Новая эра в неонатальном скрининге была открыта с созданием тандемной масс-спектрометрии - технологии, существенно улучшающей скрининг и расширяющей список скринируемых нарушений, поддающихся лечению и ранее не диагностируемых скрининг-программами. Скрининг широко распространился в мире. В настоящее время программы неонатального скрининга существуют во всех 50 штатах США, в Японии и большинстве стран Европы. В России массовое обследование новорожденных на ФКУ проводят с 1985 г., с 1993 г. стали внедрять скрининг на ВГ. Началу проведения скрининга в Российской Федерации в 1993 г. на федеральном уровне (ФКУ и врожденный гипотиреоз) послужила программа "Дети России". Новый этап развития диагностических обследований новорожденных в нашей стране начался в 2006 г., когда в рамках приоритетного национального проекта "Здоровье" программа неонатального скрининга была расширена до пяти заболеваний (галактоземия, муковисцидоз, адреногенитальный синдром, фенилкетонурия и врожденный гипотиреоз).
Неонатальный скрининг - многогранный комплекс мероприятий, требующий постоянного участия и внимания целого ряда медицинских служб. С момента рождения ребенка заботу о его здоровье берет на себя родильный дом. Качественный забор крови и своевременная доставка бланков с кровью в лабораторию массового скрининга обеспечивают успешный старт скрининга. Своевременное повторное обследование новорожденных с положительными результатами теста, за которое отвечает педиатрическая служба, позволяет вовремя установить диагноз и предупредить развитие тяжелых необратимых осложнений обнаруживаемых заболеваний. Ключевая роль в диагностике принадлежит лабораторной службе.
1.2. Новые технологии массового скринирования новорожденных: возможности и ограничения
В последние десятилетия появились высокопроизводительные мультиплексные технологии, позволяющие в одном анализе определять маркеры множества заболеваний. Одна из них - тандемная масс-спектрометрия (MС/MС), которая позволяет измерять концентрации метаболитов и активность ферментов. Вторая технология - высокопроизводительное параллельное секвенирование (NGS), позволяющее исследовать последовательность множества генов одновременно.
Тандемная масс-спектрометрия
Новая веха в массовом обследовании новорожденных началась с применения технологии MС/MС. Этот метод, позволяющий с большой точностью в микроколичествах биоматериала определять концентрации сотен различных соединений, завоевал лидирующие позиции в диагностике многих НБО. Определяя уникальные для каждого соединения соотношения массы к заряду и сравнивая концентрации веществ с внутренними стандартами, технология дает точную количественную и качественную оценку соединений. Применение MС/MС в программах обследования новорожденных позволяет проводить скрининг более чем 40 форм НБО, относящихся к 3 группам (аминоацидопатии, органические ацидурии и дефекты митохондриального β-окисления). В среднем суммарная частота НБО, выявляемых MС/MС, составляет 1:2000–1:5000 новорожденных (включая фенилкетонурию), но в зависимости от генетических особенностей популяций она может различаться (табл. 1.1).
Страна | Суммарная частота НБО |
---|---|
Китай |
1:5800 |
Тайвань |
1:5882 |
Корея |
1:2000 |
Япония |
1:9330 |
Германия |
1:2517 |
Северная Америка |
1:4000 |
Гонконг |
1:4122 |
Катар |
1:1327 |
Чувствительность и специфичность MС/MС неодинакова для разных заболеваний. В частности, сложности возникают при диагностике некоторых нарушений обмена аминокислот (недостаточности орнитинтранскарбамилазы, гомоцистинурии) и органических ацидурий (недостаточности биотинидазы, метилмалоновой ацидурии), поскольку при этих болезнях не у всех пациентов в неонатальный период выявляются значимые изменения концентрации маркерных метаболитов или маркер не является высокоспецифичным и требуются тесты второй линии для повышения специфичности скрининга.
С ростом числа метаболических заболеваний, выявляемых MС/MС, повышается и сложность подтверждающей диагностики, которая может включать дополнительное измерение метаболитов, ферментный анализ и молекулярное тестирование.
С 2000-х гг. появилась еще одна область применения метода MС/MС - определение активности ферментов в пятнах высушенной крови путем измерения концентрации продуктов реакции после инкубации образца со специфическим для ферментов субстратом. Это дало возможность проводить селективный и массовый скрининг на лизосомные болезни накопления (ЛБН), для которых существуют методы патогенетического лечения. Активность ферментов в пятнах высушенной крови при массовом скрининге можно измерять как методом MС/MС, так и флюориметрическим методом. Массовый скрининг, проведенный в разных странах, позволил уточнить частоты этих болезней (табл. 1.2). Например, расчетная частота болезни Фабри по результатам скрининга в Италии составила 1:3100, что в 15–20 раз выше, чем предполагалось ранее по данным литературы. В штате Нью-Йорк в течение 3 лет проводили массовый скрининг на болезнь Краббе. До проведения скрининга расчетная частота болезни составляла 1:100 000 новорожденных. По результатам скрининга - 5:100 000.
Заболевание/страна | США, штат Вашингтон (Scott et al., 2013) | Тайвань (Chien et al., 2009; Hwu et al., 2009) | Венгрия | Австрия (Mechtler et al., 2011) | Италия (Spada et al., 2006) | США, Нью-Йорк (Orsini et al., 2009; Kwon et al., 2009). |
---|---|---|---|---|---|---|
Болезнь Помпе |
1:30 000 |
1:35 000 |
1:4447–1:20 012 |
1:86 840 |
Нд |
Нд |
МПС, тип I |
1:30 000 |
Нд |
Нд |
Нд |
Нд |
Нд |
Болезнь Гоше |
Нд |
Нд |
1:13 341 |
1:17 368 |
Нд |
Нд |
Болезнь Краббе |
Нд |
Нд |
Нд |
Нд |
Нд |
1:140 000 |
Болезнь Ниманна–Пика, тип А/В |
Нд |
Нд |
1:40 024–1:20 012 |
Нд |
Нд |
Нд |
Болезнь Фабри |
1:3859 |
1:1250 |
Нд |
1:3859 |
1:3100 |
Нд |
Общая частота ЛБН |
1:7800 (3 формы ЛБН) |
Нд |
1:2354–1:4447 (5 форм ЛБН) |
1:2315 (4 формы ЛБН) |
Нд |
Нд |
Примечание. Нд - нет данных. |
Эти пилотные проекты не только позволили уточнить частоту заболеваний и спектр мутаций, но и поставили ряд вопросов перед экспертами. Так, у большинства выявленных пациентов при скрининге на болезнь Фабри были выявлены мутации, которые приводят к поздней форме болезни (манифестация на 4–5-м десятилетии жизни) с преимущественным поражением сердечной мышцы. Из 25 детей с положительными результатами скрининга на болезнь Краббе только у двоих появились симптомы заболевания, остальные были бессимптомными. Эти примеры демонстрируют возможность выявлять пациентов со всеми формами болезни, в том числе манифестирующими у взрослых.
Отсутствие достоверных данных об эффективности начала терапии в досимптоматический период, высокая стоимость лечения не позволяют дать однозначную оценку при принятии решения о массовом скрининге на ЛБН. С 2019 г. одобрен массовый скрининг на болезнь Помпе в некоторых штатах США.
Высокопроизводительное параллельное секвенирование
В последнее время начали обсуждать возможность применения технологии NGS для массового обследования новорожденных. Эти технологии значительно упростили ДНК-диагностику многих заболеваний, включая генетически гетерогенные состояния и крайне редкие болезни. Безусловно, увеличить число тестируемых заболеваний до нескольких тысяч при одной и той же стоимости теста привлекательно. В ближайшие годы следует ожидать активное внедрение этого метода в клиническую практику. Возможно, что она заменит MС/MС в массовом скрининге новорожденных в будущем, но существует ряд объективных ограничений, которые не позволяют широко применять NGS уже сегодня.
Во-первых, следует отметить, что чувствительность NGS для конкретных болезней не всегда может быть точно определена, и она может быть ниже, чем существующие биохимические тесты из-за особенностей спектра мутаций при конкретной патологии в конкретной популяции, поскольку далеко не все мутации одинаково эффективно выявляются этим методом.
Во-вторых, проблему представляет интерпретация результатов анализа ДНК-диагностики новорожденных. Гено-фенотипические корреляции для многих заболеваний точно не установлены. Даже при одном генотипе могут наблюдаться различные клинические фенотипы, что показано при ряде наследственных болезней. Также NGS позволяет выявлять не только больных, но и носителей болезней или комбинации вариантов последовательностей ДНК, которые не приводят к развитию серьезных нарушений. В этой ситуации детям, имеющим положительные результаты тестирования, будут проведены дополнительные исследования или даже лечение, в которых они не нуждаются, что может иметь негативные последствия для всей семьи, приводя к необоснованной стрессовой ситуации. Также следует учитывать сложности, возникающие при медико-генетическом консультировании семьи. Врачу-генетику будет довольно сложно интерпретировать и объяснить семье значение всех найденных вариантов последовательности ДНК.
В-третьих, проблему представляет хранение большого объема данных секвенирования. Необходимо предусматривать высокую степень их защиты и отработать механизмы доступа к этим данным различных категорий исследователей. Решение этой проблемы может значительно повлиять на стоимость программ массового тестирования с применением NGS.
Кроме того, ограничение применения метода в программах массового скрининга связаны с тем, что, несмотря на наметившиеся тенденции по снижению стоимости NGS, эта технология все еще довольно дорогостоящая, особенно в сравнении с применяемыми биохимическими методами.
Несмотря на несомненную привлекательность таких мультиплексных технологий, как МС/МС и NGS, очевидно, что этими методами могут быть выявлены не все состояния. Методики диагностики методом МС/МС муковисцидоза, галактоземии и адреногенитального синдрома или не разработаны, или сложны, или имеют низкую чувствительность по сравнению с другими методами. Врожденный гипотиреоз не может быть диагностирован методом NGS, так как большинство случаев этой болезни не наследственные.
Возможно, комбинация биохимических и молекулярно-генетических методов для массового скрининга позволит его сделать наиболее эффективным в будущем.
Контроль качества лабораторных исследований в неонатальном скрининге
Оценка, аудит и контроль качества должны быть составной частью любой программы скрининга. В странах ЕС лаборатории принимают участие в программе обеспечения качества Европейской научно-исследовательской сети по оценке и совершенствованию скрининга, диагностики и лечения наследственных болезней обмена. Для установления соответствующих возрасту референсных интервалов (диапазоны нормы) и отрезных точек для МС/МС-анализа в странах ЕС действуют программы анализа данных, полученных из разных лабораторий.
Программа обеспечения качества скрининга новорожденных действует уже более 35 лет в США (Screening Quality Assurance Program). Ее цель - минимизация числа ложноположительных результатов, сокращение сроков тестирования и повышение качества лабораторного этапа массового скрининга (16). В разных странах подготовлен ряд экспертных документов по обеспечению контроля качества скрининговых программ, которые описывают все стадии тестирования - от забора образцов до лечения и последующего наблюдения за пациентами.
В РФ эта важная составляющая программы массового скрининга практически не реализована. Участие лабораторий, проводящих скрининг во внешнем контроле качества, является исключительно добровольным, и далеко не все лаборатории выделяют дополнительные финансовые средства для его проведения. К сожалению, отсутствуют отечественные рекомендации по массовому скринингу новорожденных.
1.3. Международный опыт проведения неонатального скрининга
Международный опыт проведения неонатального скрининга на НБО
В 2000 г. группа Американской академии педиатрии по скринингу новорожденных опубликовала отчет, озаглавленный "Скрининг новорожденных: планы на будущее - необходимость определения государственных целей в отношении скрининговых программ". В этом объемном документе МС/МС была признана технологическим достижением, которое, вероятно, повлияет на чувствительность, специфичность и масштаб скрининга новорожденных. Однако в документе акцент был сделан не на ее преимуществах, а на опасениях, связанных со способностью метода "выявлять индивидов с метаболическими нарушениями, для которых на текущий момент не существует эффективных методов лечения". Сегодня ситуация кардинально изменилась: 98 и 83% новорожденных в США тестируются методом МС/МС на 20 и 30 нарушений соответственно. Вне всяких сомнений, столь быстрая эволюция объясняется рядом факторов, среди которых следует назвать усилия общественности и повышение интереса средств массовой информации к расширенному скринингу новорожденных, хотя основной движущей причиной следует считать публикацию экспертных оценок. В частности, важную роль сыграл отчет экспертной группы Американской коллегии медицинской генетики и геномики, который был составлен по поручению Бюро по охране здоровья матери и ребенка для описания процесса определения перечня заболеваний для включения в универсальный и единый список программы скрининга новорожденных (табл. 1.3). Экспертная группа выделила 29 заболеваний - список, называемый основной панелью. В первую группу включены: 3 формы гемоглобинопатий, 6 аминоацидурий, 5 нарушений окисления жирных кислот, 9 органических ацидурий и еще 6 различных состояний: врожденный гипотиреоз, муковисцидоз, галактоземия, адреногенитальный синдром, дефицит биотинидазы и врожденная тугоухость. Двадцать из этих состояний выявляются МС/МС-анализом аминокислот и ацилкарнитинов (см. табл. 1.3). При рождении большинство новорожденных с этими НБО и другими наследственными болезнями не имеют клинических проявлений, и первые симптомы в зависимости от формы болезней появляются в возрасте от 14 дней до 1 года жизни. Применение для лечения этих болезней специализированного лечебного питания, патогенетических лекарственных препаратов и витаминов позволяет значительно снизить инвалидизацию и смертность больных.
Основная панель | Дополнительная панель |
---|---|
1. Пропионовая ацидемия |
1. Метилмалоновая ацидурия с гомоцистинурией |
2. Метилмалоновая ацидемия (недостаточность метилмалонил-КоА мутазы) |
2. Малоновая ацидемия |
3. Метилмалоновая ацидемия (нарушения обмена кобаламина) |
3. Изобутирилглицинурия |
4. Изовалериановая ацидурия |
4. 2-метилбутирилглицинурия |
5. 3-метилкротонил-КоА карбоксилазы недостаточность |
5. 3-метилглутаконовая ацидурия |
6. 3-гидрокси-3-метилглутаровая ацидурия |
6. 2-метил-3-гидроксимасляная ацидурия |
7. Недостаточность синтетазы холокарбоксилаз |
7. Короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот недостаточность |
8. β-Кетотиолазы недостаточность |
8. Средне/короткоцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот недостаточность |
9. Глутаровая ацидемия, тип I |
9. Глутаровая ацидурия, тип II |
10. Нарушения транспорта карнитина |
10. Среднецепочечной кетоацил-КоА тиолазы недостаточность |
11. Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот |
11. 2,4-диеноил-КоА редуктазы недостаточность |
12. Недостаточность очень длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот |
12. Карнитин-пальмитоил трансферазы недостаточность, тип I |
13. Недостаточность длинноцепочечной-3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот |
13. Карнитин пальмитоил трансферазы недостаточность, тип II |
14. Недостаточность митохондриального трифункционального белка |
14. Недостаточность карнитин-ацилкарнитин транслоказы |
15. Аргининянтарная ацидурия |
15. Аргининемия |
16. Цитруллинемия, тип I |
16. Цитруллинемия, тип II |
17. Болезнь с запахом кленового сиропа мочи (лейциноз) |
17. Гиперметионинемия |
18. Гомоцистинурия |
18. Гиперфенилаланинемия |
19. Классическая фенилкетонурия |
19. Нарушения биосинтеза биоптерина |
20. Тирозинемия, тип I |
20. Нарушения регенерации биоптерина |
21. Врожденный гипотиреоз |
21. Тирозинемия, тип II |
22. Врожденная гиперплазия коры надпочечников |
22. Тирозинемия, тип III |
23. Серповидноклеточная анемия |
23. Другие гемаглобинопатии |
24. β-талассемия |
24. Недостаточность галактоэпимеразы |
25. S-C болезнь |
25. Недостаточность галактокиназы |
26. Недостаточность биотинидазы |
|
27. Муковисцидоз |
|
28. Классическая галактоземия |
|
29. Врожденная тугоухость |
Еще 25 заболеваний, 22 из которых также выявляются МС/МС, были выделены экспертами в дополнительный перечень, поскольку их частота, течение, эффективность диагностики и лечения пока не определены, но они потенциально могут быть диагностированы методом МС/МС.
В последние годы число заболеваний, включенных в программы неонатального скрининга, в мире значительно увеличилось. Однако единого представления об их перечне нет не только в странах Европейского союза, где тестируют от 2 до 30 заболеваний, но и в отдельных штатах Америки и Канады.
Различия в количестве заболеваний, включенных в программы скрининга в странах, связаны с особенностями системы здравоохранения, имеющимися финансовыми ресурсами, активностью профессионального сообщества и общества в целом. При этом следует отметить, что при принятии программ скрининга требуется соблюсти баланс между количественными показателями (число заболеваний) и его качеством (эффективность скрининга), чтобы его польза перевешивала возможные негативные последствия.
Международный опыт неонатального скрининга на спинальную мышечную атрофию
Применение технологий ДНК-анализа позволило обсуждать скрининг на наследственные заболевания, не имеющие биохимических маркеров. К таким заболеваниям относят спинальную мышечную атрофию, первичные иммунодефициты. Также обсуждается и более широкий скрининг с применением таргетных панелей на курабельные наследственные болезни.
Наследственные спинальные мышечные атрофии (СМА) - группа заболеваний, характеризующихся прогрессирующей дегенерацией и гибелью двигательных нейронов передних рогов спинного мозга. Наличие мажорной мутации у 95% больных, представляющей собой делецию экзонов 7, 8 гена SMN1, позволяет весьма эффективно диагностировать СМА в большинстве случаев.
В связи с появлением новых эффективных методов лечения СМА массовый скрининг на это заболевание с 2018 г. был включен в программы нескольких штатов США. Включение таких дорогостоящих в отношении лечения заболеваний в программы массового скрининга подчеркивает, что экономическая эффективность не является основным критерием для введения заболеваний в массовый скрининг и медицинская и гуманистическая направленность скрининга приобретает все большее значение. Пилотные программы неонатального скрининга на СМА показали высокую эффективность, приемлемость для внедрения в практику здравоохранения, а применение ранней терапии одним из генно-инженерных препаратов - хороший клинический эффект.
В Европе скрининг на СМА запущен или готовится к внедрению в ряде стран. После пилотного проекта Германия и Норвегия внедрили скрининг всех новорожденных с октября 2021 г., в Австрии 5q СМА добавлена в панель скрининга новорожденных с июня 2021 г. в рамках 12-месячного национального пилотного проекта, с 2022 г. скрининг начат в Польше и Турции. Пилотные проекты продолжаются в Чехии, Испании, Франции, Великобритании и других европейских странах. Заявка на включение 5q SMA в программу скрининга новорожденных была одобрена в Нидерландах, Люксембурге, Словакии и Словении. Были проведены пилотные проекты в Австралии и Новой Зеландии, Канаде, Японии, Китае, России и др.
В США программы скрининга новорожденных проводятся в 48 штатах разными методами. С 2016 по 2018 г. с использованием различных методов было проанализировано 2 395 718 образцов новорожденных и выявлено 180 положительных, а также 10 ложноположительных случаев.
Все опубликованные на сегодняшний день результаты скрининга суммированы в табл. 1.4.
Страна | Старт проекта | Частота носительства либо частота СМА | Метод скрининг, этап 1 /подтверждающая диагностика | Выявленные случаи СМА: число обследованных новорожденных | Частота СМА по результатам скрининга | Расчетная частота СМА по популяционным данным |
---|---|---|---|---|---|---|
Тайвань |
11/14 |
1:48 |
qPCR / MLPA |
7:120 267 |
1:17 181 |
1:8968 |
США |
01/16 |
1:53 |
Var meth. / ddPCR-qPCR |
180:2 395 718 |
1:13 310 |
1:11 236 |
Германия |
01/18 |
1:30 |
qPCR / MLPA |
43:297 163 |
1:6911 |
1:3600 |
Бельгия |
03/18 |
Нд |
qPCR / MLPA |
9:136 339 |
1:15 149 |
Нд |
Австрия |
08/18 |
1:49 |
qPCR / ddPCR |
18:202 388 |
1:11 244 |
1:6724 |
Италия |
09/19 |
1:35 |
qPCR / qPCR |
15:90 885 |
1:6059 |
1:4900 |
Канада |
01/20 |
1:54 |
Mass / MLPA |
5:139 810 |
1:27 962 |
1:11 664 |
Япония |
05/20 |
1:32 362 (по данным ретроспективного анализа 2007–2016) |
qPCR / MLPA |
0:22 209 |
Не определялась |
1:32 362 |
Китай |
03/18 |
1:53 |
The Agena iPLEX assay (Mass) / MLPA |
3:29 364 |
1:9788 |
1:11 236 |
Латвия |
02/21 |
1:9091 (по данным ретроспективного анализа 2007–2017) |
qPCR / qPCR and MLPA |
2:10 411 |
1:5206 |
1:9069 |
Примечание. Нд - нет данных. |
В Германии, США, Тайване, Австралии и Канаде наблюдаемая частота 5q СМА оказалась ниже рассчитанной на основе анализа частоты носительства для делеции экзона 7 гена SMN1, хотя и остается в пределах доверительного интервала. Для некоторых стран разница может быть вызвана небольшими размерами когорт (примерно 100 человек на Тайване, в Австралии и Канаде), используемых для расчета. Помимо этого, некоторые авторы упоминают другие причины разницы между предполагаемой распространенностью заболевания: 1) летальный генотип - 0 копий гена SMN1 и 0 копий псевдогена SMN2 (в этом случае развитие эмбриона останавливается на ранних сроках беременности) и 2) осведомленность будущих родителей об их статусе носителя с проведением пренатальной либо преимплантационной диагностики. Данные об ожидаемой распространенности в Латвии были получены в соответствии с 10-летним анализом заболеваемости СМА, рассчитанным на количество рождений за этот период. Эти данные не могут быть сопоставлены с данными из других стран, поскольку некоторые новорожденные с 0–I типами СМА могут умереть до получения диагноза, а у пациентов с IV типом на момент анализа может не быть симптомов. С другой стороны, в Италии наблюдается практически полное соответствие наблюдаемой и расчетной частоты СМА.
В Китае во время скрининга новорожденных было выявлено больше случаев гомозиготной делеции экзона 7 гена SMN1, чем предполагалось в соответствии с расчетами, хотя наблюдаемая распространенность, аналогичная результатам в других странах, находится в пределах доверительного интервала ожидаемой распространенности. Возможно, это связано со смещением в популяционной когорте, в которой была рассчитана частота носителей: она состояла из беременных, проживающих в различных регионах Китайской Народной Республики.
В Японии при обследовании более 22 000 новорожденных не было обнаружено гомозиготных носителей делеции экзона 7 гена SMN1. Опубликованных данных о частоте носителей 5q СМА в этой стране не было; однако, учитывая уровень заболеваемости на порядок ниже, чем в других странах (3,09 на 100 000 живорождений), этот результат не является неожиданным.
К 2022 году 3 674 277 новорожденных во всем мире прошли через различные программы неонатального скрининга на спинальную мышечную атрофию. Выявлено 288 новорожденных с этим заболеванием, у большинства из них симптомы заболевания не манифестировали до момента назначения патогенетической терапии. Важным результатом является то, что во всех случаях дети получили тот или иной вид терапии и имеют хороший прогноз для жизни и здоровья.
Международный опыт проведения неонатального скрининга на первичные иммунодефициты
Наиболее тяжелые формы первичных иммунодефицитов, например тяжелая комбинированная иммунная недостаточность (ТКИН) или агаммаглобулинемия (подробнее см. соответствующие разделы), нередко являются фатальными в первые месяцы жизни без проведения патогенетического лечения. Напротив, их раннее выявление и начало терапии позволяют в большинстве случаев сохранить жизнь этих пациентов и нормализовать ее качество - критерии, делающие первичные иммунодефициты (ПИД) заболеваниями-кандидатами для неонатального скрининга. За время изучения ПИД проводились различные попытки скринирования этих состояний у новорожденных. Наиболее успешным и принятым к действию во многих странах стал скрининг на Т- и В-клеточные ПИД с помощью измерения уровней эксцизионных колец Т-клеточного рецептора (TREC) и κ-рекомбинационного эксцизионного кольца (KREC) в сухом пятне крови методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.
Эксцизионные кольца Т-клеточного рецептора (TREC) представляют собой небольшие кольцевые молекулы эписомальной ДНК, которые образуются во время реаранжировки генов Т-клеточного рецептора в наивных Т-клетках и, таким образом, являются суррогатными маркерами для клеток недавних эмигрантов тимуса. Тест для оценки количества TREC был разработан Douek и соавт., которые продемонстрировали, что TREC специфичны для наивных Т-клеток. В дальнейшем было показано, что молекулы TREC стабильны, не склонны к деградации и не реплицируются с последующим делением клеток, что делает их идеальным маркером продукции Т-лимфоцитов в тимусе. В 2005 г. Ки Чан и Дженнифер Пак впервые описали применение теста с TREC для скрининга в крупномасштабном исследовании - популяционном скрининге на ТКИН и другие формы Т-клеточной лимфопении.
Впоследствии анализ на TREC был оптимизирован и внедрен для скрининга ТКИН последовательно в большинстве штатов США и многих других странах. Следует отметить, что, несмотря на то, что предполагаемой целью программ скрининга новорожденных на основе TREC была идентификация детей с ТКИН, стало очевидно, что в дополнение к этому заболеванию анализ также выявляет детей с Т-клеточной лимфопенией, вызванной другими первичными и вторичными причинами (см. далее).
Ранее считалось, что ПИД встречаются редко, а частота ТКИН была неизвестна. С тех пор проспективные программы скрининга позволили определить истинную частоту ТКИН. Основываясь на исследованиях в США, где было обследовано более 3 млн детей, было выявлено, что частота ТКИН оказалась выше, чем ожидалось, и составила 1/58 000, а частота клинически значимой Т-клеточной лимфопении встречалась в 1 случае из 7300.
Учитывая, что ПИД представляют большую и гетерогенную группу относительно редких генетических нарушений, скрининг новорожденных приносит дополнительные преимущества помимо индивидуальной помощи пациентам. Скрининг дает новые возможности для расширения знаний о клинических и патофизиологических аспектах ПИД и позволяет получить дополнительный опыт в лечении таких состояний, особенно в связи с тем, что в этом случае дети с ПИД выявляются на самых ранних стадиях заболевания. Таким образом, скрининг новорожденных также способствует аккумуляции знаний в области клинической иммунологии, позволяя собирать редкие и разнообразные случаи и накапливать национальный и международный опыт.
Как и у Т-лимфоцитов, гены, кодирующие рецептор В-клеток, также подвергаются перестройке (VDJ рекомбинации) в ходе созревания уникального В-клеточного рецептора. В ходе этого процесса также происходит образование эписомальной кольцевой ДНК, называемой κ-рекомбинационным эксцизионным кольцом (KREC). В 2007 г. van Zelm с соавт. описали этот процесс и разработали анализ KREC на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР). Они продемонстрировали, что количество KREC отражает историю репликации В-лимфоцитов и их определение потенциально может быть полезно как для оценки восстановления В-клеток после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК), так и для характеризации пациентов с нарушением созревания В-лимфоцитов. В 2011 г. Nakagawa с соавт. были первыми, кто продемонстрировал возможность применения анализа KREC для выявления новорожденных с В-клеточными дефектами, показав, что у пациентов с агаммаглобулинемией отсутствуют KREC в образцах цельной крови и высушенных пятнах крови на картах Гатри.
Учитывая потенциальную пользу анализа KREC для скрининга новорожденных на ПИД, был описан мультиплексный анализ TREC/KREC, который позволяет одновременно идентифицировать детей с тяжелыми формами ПИД, проявляющегося Т- и/или В-клеточной лимфопенией. Такой подход был применен в пилотных исследованиях по скринингу новорожденных в Швеции, Испании, Франции и других странах.
По данным этих пилотных исследований, комплексный подход к скринингу позволяет идентифицировать детей с дополнительными формами ПИД, которые могут быть пропущены при анализе с использованием только TREC, включая дефицит аденозиндезаминазы (ADA) с поздним началом, некоторые случаи синдрома Ниймеген, агаммаглобулинемию и другие отдельные расстройства.
Зарубежный опыт скрининга ПИД показал, что, хотя при скрининге TREC выявляются большинство детей с ТКИН, могут оказаться пропущенными те случаи, когда молекулярный дефект реализуется уже после перестройки Т-клеточного рецептора (дефицит Zap70, дефицит MHC класса II и др.), а также функциональные дефекты Т-лимфоцитов, не сопровождающиеся снижением их количества.
1.4. Этические проблемы неонатального скрининга
Моральным обоснованием скрининга новорожденных является польза для младенца (наилучшие интересы ребенка), которая достигается путем выявления и лечения детей с наследственными заболеваниями. Кроме того, скрининг обеспечивает явные преимущества не только выявленным на доклинической стадии и получающим оптимальное лечение детям, но и их семьям, и обществу в целом. Вместе с тем, кроме преимуществ, программы скрининга могут иметь и негативные последствия. К таковым можно отнести психологический стресс у родителей, вызванный информацией о ребенке, которую нельзя использовать для определенного личного выбора или которую трудно понять и интерпретировать; чрезмерное давление на их личный выбор со стороны общества, врачей, членов семьи; социальную стигматизацию пар с повышенным генетическим риском или родителей, уклоняющихся от предлагаемого тестирования детей; раскрытие генетической информации о других членах семьи; неправомерное использование информации. В связи с генетическим скринингом обсуждаются такие проблемы, как добровольность (обязательность), личный выбор и различные формы принуждения, защита конфиденциальности, дискриминация и стигматизация по генетическим признакам. Помимо этого, важны и другие этические, юридические и социальные проблемы. Например, какие критерии следует использовать для включения заболевания в список скринируемых состояний? Какой объем информации о скрининге и в какой форме должен быть предоставлен родителям? Какими должны быть процедура получения согласия и/или процесс уведомления родителей об обследовании их ребенка? Следует ли сообщать родителям о носительстве мутаций рецессивного заболевания их ребенком? Насколько этически обоснованы сбор, хранение и потенциальное вторичное использование биологических образцов (пятен высушенной крови) новорожденных?
Появление новых технологий скрининга обострило биоэтические дискуссии по поводу обследования новорожденных. Возможность использования инструментов геномики для неонатального скрининга в программах общественного здравоохранения и возникающие в связи с этим этические проблемы широко обсуждаются в последние годы.
Большинство этических проблем неонатального скрининга рассматриваются в рамках принципов (делай благо, не навреди, уважение автономии личности и справедливость) и правил (правдивость, конфиденциальность и добровольное информированное согласие) биоэтики.
Этическое обоснование выбора заболеваний для включения в программу скрининга
Ставя во главу угла интересы ребенка, большинство экспертов и профессиональных сообществ полагают, что наиболее этичным является включение в программу скрининга новорожденных только заболеваний, развивающихся в детстве, которые оказывают значительное влияние на качество жизни и при которых возможно медицинское вмешательство для их профилактики, лечения или смягчения осложнений.
Использование новых технологий обследования (тандемной масс-спектрометрии, геномного/экзомного анализа) обострило дискуссии о перечне заболеваний, которые должны быть объектом неонатального скрининга, в частности по причине появившейся возможности выявлять неизлечимые болезни у детей, а также нарушения или риск возникновения нарушений, которые развиваются только спустя годы или десятилетия после рождения. В этих случаях медицинская польза для новорожденного не очевидна или отсутствует, однако пользу от такой информации могут получить его родители или родственники. Кроме того, польза от исследования сейчас может проявиться через десятилетия, когда, возможно, будет разработана терапия или профилактика заболевания.
В информировании родителей о том, что их здоровый на момент обследования ребенок заболеет одним из таких заболеваний позднее, есть как польза, так и вред. С одной стороны, такая информация может сократить "диагностическую одиссею" и сохранить недели, месяцы и даже годы, которые были бы потрачены на установление диагноза, а также позволит принять решение о тактике медицинской помощи ребенку. Кроме того, родители смогут получить медико-генетическую консультацию и спланировать свою дальнейшую жизнь, сформировать репродуктивные планы с учетом полученной информации. С другой стороны, скрининг на неизлечимые состояния у детей, как и на состояния, проявляющиеся в позднем возрасте, может рассматриваться как нарушение права ребенка на открытое будущее. Для родителей же раннее знание о таком состоянии может омрачить первый период жизни с новорожденным (потеря "золотых лет"). Скрининг новорожденных на выявление болезней, которые проявляются во взрослом возрасте, нарушает право человека выбирать, хочет ли он знать свой генетический риск или нет. Право на открытое будущее - одна из базовых установок действующего в настоящее время профессионального консенсуса, согласно которому не следует проводить доклиническое обследование на заболевания, манифестирующие в более позднем возрасте и для которых нет эффективных методов лечения или профилактики, до тех пор, пока ребенок не сможет сделать собственный выбор.
Знание о наличии у ребенка мутаций в генах, которые приведут к заболеванию в отдаленном будущем или к болезни, не имеющей ни эффективного лечения, ни профилактического вмешательства, может оказать серьезное влияние на развитие и жизнь ребенка и благополучие семьи. В таких случаях положительный результат теста новорожденного может привести к его стигматизации в семье и социальном окружении, психологическим проблемам у ребенка и его родителей, риску развития депрессии, тревоги и повышенному риску самоубийств, чувству вины у родителя за передачу генетического заболевания своим детям.
При выборе заболеваний для неонатального скрининга с использованием новых технологий, включая анализ генома, в настоящее время рекомендуется включать в панели для тестирования курабельные состояния, манифестирующие в раннем детстве. Об этом говорится в международных рекомендательных документах Genomic Newborn Screening: Public Health Policy Considerations and Recommendations (2017) педиатрической целевой группы Глобального альянса за геномное здоровье (Global Alliance for Genomics Health) и A statement on the continued importance of targeted approaches in newborn screening programmes, одобренном несколькими международными организациями (Европейским обществом генетики человека, Международной педиатрической платформой P3G, Организацией генома человека HUGO и Фондом PHG). В последнем подчеркивается, что "ответственное использование секвенирования генома в рамках программ общественного здравоохранения, такой как программа неонатального скрининга, не должно быть обусловлено возможностями технологии тестирования, а, скорее, должно проводиться на основе оценки потенциала общественного здравоохранения". Целью использования геномных подходов в неонатальном скрининге должна быть идентификация вариантов генов, связанных с высоким риском предотвратимых или излечимых состояний, лечение которых должно начинаться в периоде новорожденности или в раннем детстве. Европейское общество генетики человека считает важным при внедрении геномного скрининга "обоснование с точки зрения необходимости (необходимости решения клинической проблемы) и пропорциональности (соотношения пользы и вреда для пациента)". Вместе с тем не исключается, что представленная позиция может со временем измениться.
Гипердиагностика. Избыточное лечение
Еще один этический вопрос касается гипердиагностики и/или избыточного лечения в зависимости от степени вероятности развития болезни. Эта проблема связана с тем, что до начала популяционных скрининговых исследований часто неизвестны распространенность, клинический спектр и естественное течение редких болезней. Представления об этих заболеваниях основаны на результатах наблюдения за детьми, у которых уже есть симптомы, что не позволяет оценить весь спектр возможных проявлений. Популяционный скрининг - единственный способ определить истинную распространенность заболевания и понять взаимосвязь между биомаркерами и клиническими проявлениями. При гипердиагностике - явлении, хорошо известном при скрининге онкологических заболеваний, - при подтверждающем тестировании ребенка с положительным результатом скринингового теста выявляется биохимический фенотип или генотип, идентичный таковому у ребенка с заболеванием, однако симптомы у него не развиваются. Это так называемые пациенты в ожидании - новая пациентская роль, представляющая собой состояние "между нормой и патологией". Эта роль предполагает длительный процесс медицинского наблюдения для устранения диагностической неопределенности, которая может распространяться на самовосприятие и разные стороны жизнедеятельности личности. Роль пациента одновременно разделяют младенец и родители, которых нередко просят пройти генетическое тестирование. При этом первоначально родители находятся в состоянии шока, затем следует череда разнообразных тестов и расхождения взглядов родителей и врачей на исчезновение диагностической неопределенности. В такой ситуации наблюдающий ребенка врач может чувствовать себя обязанным рекомендовать лечение, особенно если известно, что заболевание потенциально опасно для жизни.
Поскольку для большинства семей меры предосторожности постепенно становятся частью образа жизни, перед врачами возникает непростая задача - убедить родителей снизить уровень бдительности. Этические аспекты этой ситуации многочисленны: они связаны со спецификой взаимоотношений "врач–семья–ребенок", осведомленностью общества о специфике генетической информации, проблемами дефицита ресурсов здравоохранения, особенно в ситуации возрастающих запросов на медико-генетические консультации, и т.д.
Учитывая реальную возможность обнаружения вариантов последовательности ДНК неизвестного клинического значения при анализе геномов новорожденных, дилемма неопределенных результатов станет более распространенной при геномном/экзомном тестировании новорожденных.
Ложноположительные и ложноотрицательные результаты
Как и в большинстве программ популяционного скрининга, тесты для скрининга новорожденных чрезвычайно чувствительны, но не обязательно очень специфичны. Положительные прогностические значения многих скрининговых тестов составляют от 1 до 10%, поэтому может быть 10–100 здоровых детей с ложноположительными результатами на каждого выявленного больного ребенка. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что аномальные результаты первого теста скрининга могут вызвать психологические проблемы у родителей новорожденного, особенно если они заранее не знали об обследовании ребенка и его последствиях. У многих родителей ложноположительный результат вызывает стресс и тревогу за здоровье и будущее ребенка, которые могут не исчезнуть даже после того, как дальнейшее тестирование подтвердит, что у ребенка нет заболевания. Родители могут прибегать к избыточному клинически не оправданному медицинскому наблюдению, дополнительным обследованиям ребенка и назначению профилактического лечения.
Ложноотрицательные результаты также встречаются при скрининге и могут привести к проблеме ложного убеждения об отсутствии у ребенка скринируемого заболевания, что ведет к несвоевременным диагностике и лечению при развитии его симптомов.
Социологические исследования показывают, что клиническая неопределенность и возможность ложноположительных или ложноотрицательных результатов недооцениваются в качестве этических проблем, хотя они касаются десятков тысяч людей. В публичном дискурсе о генетическом скрининге редко обсуждаются проблемы таких результатов, что порождает чувство ложной безопасности программ неонатального скрининга.
Информация о программах скрининга
Информирование обследуемых является одним из центральных элементов современной медицинской помощи вообще и скрининга в частности. Адекватная и своевременная информация - наиболее этичный подход к массовому обследованию. Скринингу должна предшествовать информация о его целях, задачах и возможных альтернативах для семьи. При неблагоприятных результатах тестов необходимо проводить медико-генетическое консультирование. Надлежащее просвещение родителей в отношении программ неонатального скрининга важно по нескольким причинам. Во-первых, оперативное и эффективное сотрудничество между специалистами и родителями крайне важно для обеспечения первичного обследования, подтверждающего тестирования, а также лечения больных детей. Младенцам с нарушениями, выявленными при скрининге, может быть причинен вред, если родители не будут быстро действовать в соответствии с указаниями врача. Во-вторых, родители имеют право на получение базовой информации о медицинских вмешательствах, проводимых их детям.
На основании многочисленных социологических опросов в разных странах сформировалось мнение, что информирование о программах неонатального скрининга должно быть частью пренатальной помощи. Показана эффективность такого информирования до родов, когда многие будущие родители стремятся узнать как можно больше фактов, связанных со здоровьем их ребенка. Особенно важен этот аспект при использовании геномных технологий в программах скрининга. Родители могут быть заинтересованы в том, чтобы защитить своих детей от предполагаемых рисков такого обследования, но без точной информации у них часто не хватает аргументов для принятия обоснованных решений, что потенциально создает риски для здоровья их детей. Исторически сложилось так, что акушерское сообщество отказывается нести ответственность за информирование родителей о скрининге новорожденных. Однако эта точка зрения постепенно меняется; Американская коллегия акушеров и гинекологов рекомендовала медицинским работникам, оказывающим дородовую помощь, предоставлять своим пациентам информацию о скрининге новорожденных.
Обязательность скрининга и информированное добровольное согласие
Скрининг новорожденных на поддающиеся лечению заболевания - часть рутинной медицинской помощи, и во многих странах не требует письменного согласия родителей. Моральное и правовое обоснование обязательного неонатального скрининга заключается в том, что польза для детей и общества существенна, и государство должно использовать свои полномочия для защиты интересов детей (parens patriae). Данная практика сложилась, когда новорожденные обследовались на небольшое число курабельных заболеваний. Родителей информировали о таких программах, пользе обследования, и если они не были согласны на обследование своего ребенка, то для защиты его интересов могли предприниматься правовые действия, предусмотренные законодательством.
По мере увеличения числа скринируемых заболеваний и изменения технологий обследования аргументы, оправдывающие обязательный скрининг новорожденных без информированного согласия родителей, стали менее убедительными. Уже расширение списка скринируемых заболеваний методом тандемной масс-спектрометрии подняло острые вопросы об ориентации на благополучие ребенка целей программ скрининга новорожденных, которые оправдывают обязательное тестирование. Использование анализа геномов для скрининга новорожденных поднимает не только технические, но и этические проблемы. Доступность геномных данных ребенка требует от семей принятия решений в отношении информации, которая с разным уровнем вероятности позволит предсказать будущие события, имеющие отношение к его здоровью, возможности или невозможности профилактического или терапевтического вмешательства. При этом получение полностью информированного согласия на обследование составляет большую проблему.
Кроме того, нарастает стремление расширить понятие "пользы" скрининга новорожденных от индивидуальной медицинской пользы для ребенка до медицинских, психосоциальных и исследовательских преимуществ для членов семьи и общества в целом. Трансформация целей и задач скрининга новорожденных путем более широкого определения пользы становится этически и социально проблематичной в рамках существующей системы защиты прав детей, которая оправдывает обязательность скрининга, а принцип parens patriae больше не может быть достаточным обоснованием обследования без согласия родителей. Одним из способов решения этой проблемы может быть модель совместного принятия решений, в которой скрининг остается обязательным для излечимых состояний, а согласие родителей требуется для скрининга не поддающихся лечению состояний и для участия в исследованиях. Такая модель является одним из механизмов защиты прав детей и уважения родительской автономии.
В соответствии с действующим законодательством в Российской Федерации, в отличие от многих других стран, на обследование новорожденного требуется добровольное информированное согласие родителей. Такое согласие должно включать информацию, объясняющую полезность скрининга для ребенка, его возможности и ограничения.
Информирование родителей о результатах скрининга
Еще один аспект, требующий внимания, касается информирования родителей о результатах обследования, для чего необходима правильная коммуникация врача и родителей, позволяющая не только предоставить достаточное количество информации, но и обеспечить ее понимание. К сожалению, многие скринируемые заболевания встречаются редко, и врачи первичного звена не могут дать родителям необходимую информацию. Ключевая фигура в этом процессе - врач-генетик.
Важные этические дилеммы, особенно при использовании геномных технологий скрининга, вызывает вопрос о том, что делать с так называемыми случайными или вторичными находками: информацией, полученной в ходе обследования, но не являющейся исходным объектом поиска. Этот вопрос дополнительно осложняется при неоднозначной интерпретации или неопределенном значении результатов теста.
В ряде случаев могут быть выявлены гетерозиготные носители патогенных вариантов в генах скринируемых заболеваний, как, например, при использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии для скрининга серповидно-клеточной анемии, анализа ДНК для скрининга муковисцидоза или анализа экзома или генома новорожденного. Такая информация может быть полезна семье, так как если новорожденный является носителем или больным, то, по крайней мере, один из его родителей тоже является носителем, что требует дополнительного обследования супругов и оценки риска рождения больного ребенка в этом браке в будущем. Вместе с тем эта информация выходит за рамки целей неонатального скрининга как не приносящая непосредственной пользы новорожденному. В последние годы часто высказывается мнение о том, что любые аномальные результаты скрининга, связанные с клинически значимыми состояниями, включая идентификацию носительства, следует сообщать родителям. Сообщение о таких находках требует предварительного информированного согласия родителей и, соответственно, претестового консультирования, как правило, не входящего в программу неонатального скрининга. Однако не все согласны с этой позицией. Например, в Германии закон защищает право не знать и запрещает информировать родителей о статусе носителя их младенца.
Лечение и долгосрочное наблюдение
Скрининг новорожденных - это составляющая часть системы оказания медицинской помощи детям с выявленными заболеваниями, а не просто тестирование. Любое расширение скрининга новорожденных требует обеспечить доступность необходимых ресурсов здравоохранения для подтверждающей диагностики, регулярного обследования, медицинского наблюдения и лечения всем выявленным больным. В любой программе обязательного скрининга неспособность обеспечить доступное лечение вызывает этические и правовые проблемы. В случае, если лечение предоставляется, далее необходим мониторинг эффективности проводимой терапии. Это связано с тем, что эти скринируемые болезни, как правило, редки, что приводит к наличию ограниченного количества информации о долгосрочных наблюдениях пациентов. В таком случае необходимы скоординированные усилия по мониторингу результатов медицинской помощи выявленным в результате скрининга больным. Здесь мы можем извлечь уроки из прошлого, ведь именно внимание к долгосрочным результатам ведения больных позволило доказать необходимость продолжения лечения женщин с фенилкетонурией, в частности по причине наличия риска серьезных нарушений у их детей в отсутствие терапии.
Хранение и вторичное использование биообразцов
После выполнения теста оставшиеся образцы высушенной крови новорожденного на фильтровальной бумаге обычно сохраняются для подтверждающей диагностики, повторного тестирования при необходимости, а также для обеспечения контроля качества программы скрининга. Хранение и использование образцов для этих целей, как правило, не вызывает возражений, поскольку оно связано с основной целью скрининга новорожденных. Дискуссии возникают при длительном хранении и использовании образцов в целях, не связанных с первоначальными задачами неонатального скрининга, так называемом вторичном использовании. Такие образцы являются уникальным и ценным ресурсом для решения задач, выходящих за пределы скрининга. Примером таких задач могут быть популяционные генетические исследования, разные задачи общественного здравоохранения, а иногда и задачи немедицинского характера (например, идентификация жертв стихийных бедствий и/или задачи судебно-медицинского направления).
Сегодня нет единого подхода в отношении хранения и вторичного использования образцов, а также необходимости получать согласие родителей для этих дополнительных целей. Так, в США из-за обязательного характера скрининга новорожденных родители обычно получают ограниченную информацию о политике, связанной с сохранением и вторичным использованием пятен высушенной крови. Это привело к серии судебных исков, связанных с вторичным использованием образцов в США (Техас, Мичиган и Миннесота) и Канаде (Британская Колумбия), вызванных обвинениями в нарушении прав граждан. В 2014 г. Конгресс США принял закон, требующий информированное согласие родителей на "вторичное" использование образцов крови новорожденных, но окончательная версия регламента обращения с образцами сохранила положения, требующие информированного согласия только для использования идентифицируемых образцов крови. В то же время согласие родителей на использование как идентифицируемых, так и анонимных образцов требуется в штатах Техас, Миннесота и Мичиган в соответствии с местными законами.
В некоторых программах скрининга родителям не сообщается о возможностях использования образцов в исследованиях в будущем и отказа от их долгосрочного хранения или использования вне задач скрининга. Реализуется это путем получения широкого согласия родителей на любое использование образца в будущем при взятии крови. Такое согласие предполагает, что если родители согласны на проведение анализов для защиты здоровья своего ребенка, то они не могут отказаться от постоянного хранения образца или его использования для любого типа исследований в будущем. Такой подход подвергается критике как неэтичный, поскольку фактически вынуждает родителей соглашаться на исследования от имени их ребенка, зная, что отказ может поставить под угрозу его здоровье. Это, в свою очередь, может нанести ущерб общественному доверию как к программам скрининга новорожденных, так и к возможности использования образцов для исследований.
Самым этичным вариантом, который можно считать наиболее безопасным и имеющим максимально возможную гарантию конфиденциальности, признается уничтожение "лишней" или "бесполезной" информации по завершении тестирования. Основным обоснованием такого действия является максимально возможное обеспечение сохранения права доступа к информации и недопущение ее неправомерного использования в будущем. Долгосрочное хранение генетической информации резко увеличивает риск генетической дискриминации. Если в какой-то момент в будущем, когда человек достигнет совершеннолетия, у него возникнет желание или необходимость получить генетическую информацию о себе, это легко сделать, получив новый образец на основе его зрелого и самостоятельного решения.
Справедливость
Социальные и экономические аспекты являются дополнительным источником этических проблем при генетическом скрининге. Одна из этих проблем связана с пропорциональностью между экономическими затратами и потенциальной выгодой от проведения генетического скрининга. Важно тщательно изучить соотношение стоимости выполнения определенного типа скрининга и выгоды как для отдельного человека, так и населения в целом. Данный анализ следует проводить с учетом возможности использования альтернативных методов выявления болезни, вариантов времени реализации программы (при рождении или в более позднем возрасте), пределов неопределенности, возможных последствий для здоровья и других показателей. Важно использовать пилотные программы, которые позволили бы получить больший объем данных и более предметно проанализировать факторы, влияющие на соотношение затрат и выгод, и тем самым лучше оценить эффективность и баланс ресурсов при скрининге на уровне населения.
Вопросы справедливости возникают и при расширяющейся экономической эксплуатации генетического тестирования для целей обследования новорожденных. Все больше компаний предлагают услуги в этой области. В результате увеличивается вероятность тестирования, направленного на выявление возможных изменений или заболеваний у ребенка без медицинского обоснования для его проведения и без какой-либо генетической консультации и поддержки для родителей. Этот тип скрининга не является удовлетворительным по основному критерию выбора тех болезней, которые могут быть объектом скрининга новорожденных. А именно в программу скрининга должны включаться такие заболевания, последствия которых настолько серьезны, что они значительно угрожают жизни или ухудшают ее качество, и для которых существуют возможные вмешательства для предотвращения, лечения или смягчения их последствий.
Заключение
Программы неонатального скрининга и связанные с ними медицинские вмешательства должны быть организованы таким образом, чтобы они соответствовали общим стратегиям здравоохранения, возможностям и культуре страны. Основной целью неонатального скрининга является раннее выявление наследственных заболеваний, позволяющее провести своевременное лечение или профилактическое вмешательство. Поскольку программы скрининга новорожденных вступают в эру геномики, есть основания полагать, что существующие этические проблемы усугубятся при использовании технологий геномного/экзомного тестирования для скрининга. При использовании новых технологий и расширении списков скринируемых заболеваний, помимо технологических задач, необходимо сосредоточиться на решении вопросов справедливости, доступности медицинской помощи, образования родителей и общества, информированного согласия и других этических проблем.
1.5. Принципы лечения наследственных болезней, выявляемых при проведении неонатального скрининга
В последние десятилетия были достигнуты значительные успехи в лечении многих наследственных заболеваний: разработаны специализированные продукты лечебного питания, усовершенствованы методы ферментной заместительной терапии, созданы таргетные препараты, появился опыт в проведении трансплантаций органов, а также свои первые шаги сделала генотерапия. Это связано с прогрессом в области изучения механизмов патогенеза наследственных болезней и развитием новых технологий получения лекарственных препаратов, в том числе с помощью генной инженерии. Однако низкая частота отдельных нозологических форм наследственных заболеваний не позволяет быстро и успешно разрабатывать новые методы их терапии. Кроме того, стоимость уже созданных лекарственных препаратов для лечения некоторых наследственных заболеваний очень высока и требует особой государственной поддержки для того, чтобы пациенты имели возможность получать современное лечение, а фармакологические компании продолжали разработку препаратов для небольшой группы пациентов. Во многих странах Европы, США приняты законодательные акты и специальные программы, направленные на улучшение качества медицинской помощи больным с редкими заболеваниями. Статус "орфанных" был присвоен многим препаратам, направленным на лечение наследственных заболеваний, некоторые из них зарегистрированы и на территории Российской Федерации.
На сегодняшний день в разной степени эффективное лечение разработано для небольшого числа наследственных заболеваний (примерно 200 из более 6000 болезней).
Основные подходы к лечению наследственных заболеваний
Как и при терапии других болезней, можно выделить три подхода к лечению наследственных заболеваний: симптоматический, патогенетический, этиологический.
При симптоматическом и патогенетическом подходах используются все виды современного лечения (лекарственное, диетическое, рентгенорадиологическое, физиотерапевтическое и т.д.). Точный диагноз, клинические данные о состоянии больного и вся динамика болезни определяют тактику врача на протяжении всего периода лечения. При выборе метода лечения всегда необходимо взвесить риск и пользу от проводимой терапии.
Симптоматическое лечение
Для многих форм наследственной патологии симптоматическое лечение - единственно возможное, которое позволяет улучшить качество жизни пациентов. Примерами симптоматического лечения может быть применение анальгетиков при наследственных формах мигрени, специфических транквилизаторов при психических проявлениях наследственных болезней, противосудорожных препаратов при эпилепсии и т.д. Успехи этого раздела терапии связаны с прогрессом фармакологии, обеспечивающим все более широкий выбор лекарств. Для всех заболеваний, выявляемых в результате неонатального скрининга, применяется симптоматическая терапия в зависмости от клинических проявлений. Вместе с тем расшифровка патогенеза каждой болезни позволяет понять причину возникновения симптома, а на этой основе становится возможной более тонкая коррекция симптомов в тех случаях, когда первичная патогенетическая терапия еще невозможна или не приводит к полной фенотипической коррекции и пациенты нуждаются в постоянном наблюдении врачей разных специальностей и разноплановой симптоматической терапии.
Патогенетическое лечение
Классом наследственных болезней, для которого были достигнуты наибольшие успехи в области лечения, безусловно, являются НБО. Подходы к лечению этих заболеваний направлены на восстановление нормального гомеостаза клетки. Несмотря на разнообразие механизмов патогенеза наследственных болезней, можно выделить несколько основных подходов к лечению (табл. 1.5). Диетотерапия применяется для большинства НБО, связанных с нарушениями обмена аминокислот и органических кислот, дефектов метаболизма углеводов. Современные методы ферментной заместительной и фермент-индуцирующей терапии позволяют добиться значительных успехов в коррекции некоторых ЛБН. Для некоторых форм НБО на ранней стадии болезни проводится трансплантация костного мозга, печени. Интересные подходы для лечения НБО разрабатываются с применением фармакологических шаперонов - молекул, способных стабилизировать измененные белки в клетке.
Снижение нагрузки на пораженный метаболический путь |
---|
А. Диетотерапия |
Б. Ингибирование ферментов, находящихся выше метаболического блока |
Коррекция недостатка продукта блокированной реакции |
А. Восполнение недостающего продукта |
Б. Увеличение поступления субстрата |
В. Введение альтернативных субстратов |
Снижение метаболической токсичности накапливаемых продуктов |
А. Выведение токсичных метаболитов |
Б. Снижение токсичности накапливаемых метаболитов |
В. Активация альтернативного метаболического пути hh |
Стимуляция работы дефектного фермента |
А. Применение коферментов |
Б. Фармакологические шапероны |
Восстановление недостающего фермента |
А. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток |
Б. Трансплантация органов |
В. Ферментная заместительная терапия |
Генотерапия |
Развитие новых походов к лечению НБО вселяет оптимизм, однако большие проблемы существуют главным образом для заболеваний с преимущественным поражением нервной системы, мультисистемных заболеваний.
Снижение нагрузки на пораженный метаболический путь
Диетотерапия
Диетотерапия - один из основных эффективных методов лечения наследственных заболеваний, который заключается в ограничении поступления тех веществ, обмен которых нарушен в результате ферментативного блока. Эффективная диетотерапия разработана для нарушений обмена аминокислот, окисления жирных кислот, обмена углеводов. При этих заболеваниях можно ограничить поступление субстрата и контролировать его концентрацию. Кетогенная диета высокоэффективна при дефиците GLUT1, дефектах пируватдегидрогеназного комплекса.
При нарушениях обмена амино- и органических кислот назначают низкобелковую диету или полусинтетические лечебные продукты, содержащие смеси незаменимых аминокислот для обеспечения возрастных потребностей ребенка в основных пищевых веществах, энергии, витаминах и минералах. При наследственной непереносимости фруктозы исключают продукты, содержащие фруктозу и сахарозу.
Диетотерапия менее эффективна при тех нарушениях, когда субстрат не только поступает из пищевых источников, но и синтезируется de novo. Например, при галактоземии 1-го типа у многих пациентов, даже находящихся на строгой диете с ограничением поступления галактозы и лактозы, возникают неврологические (снижение интеллекта, нарушения речи) и эндокринные нарушения в связи с тем, что часть галактозы синтезируется в организме.
Ингибирование ферментов, находящихся выше метаболического блока
Использование NTBC [2-(2-nitro-4-trifluoromethylbenzoyl)-1,3-cyclohexanedione] для лечения тирозинемии 1-го типа - один из примеров эффективного применения этого подхода. NTBC ингибирует 4-гидроксифенилпируватдегидрогеназу - фермент, расположенный выше генетически обусловленного блока при тирозинемии 1-го типа (фумарилацетоацетазы), что предотвращает продукцию фумарилацетоацетата и сукцинилацетона - основных токсичных веществ, образующихся при этом заболевании.
Коррекция недостатка продукта блокированной реакции
Если основные механизмы патогенеза заболевания связаны преимущественно с недостаточностью продукта блокированной ферментной реакции, то его восполнение крайне эффективно для купирования основных клинических симптомов болезни. Этот подход с успехом применяют для лечения гликогенозов, дефектов метаболизма креатинина, биоптерина и нарушений синтеза стероидных гормонов.
Наиболее яркий пример такого подхода - лечение недостаточности биотинидазы. При этом заболевании снижается активность фермента, который расщепляет биоцитин на свободный биотин (витамин Н) и лизин. Нарушение функции карбоксилаз, для которых биотин служит ковалентно связанным кофактором, приводит к накоплению субстратов, контролируемых карбоксилазами ферментных реакций. Эти субстраты и их производные (β-гидроксиизовалериановая, молочная, β-гидроксипропионовая, фумаровая, 2-оксиглутаровая и метиллимонная кислоты) оказывают токсическое действие на центральную нервную систему (ЦНС) и другие ткани, приводя к развитию метаболического ацидоза и вторичной гипераммониемии. Применение высоких доз биотина позволяет достичь стойкого клинического эффекта и приводит к полному купированию всех симптомов.
Увеличение поступления субстрата
Фармакологическое повышение концентрации субстрата может быть эффективным при нарушениях мембранных транспортных белков: например, при дефектах карнитинового транспортера применяют высокие концентрации карнитина, при ННН-синдроме (гипераммониемия, гиперорнитинемия, гомоцитруллинемия) - орнитин. Безусловно, такое лечение возможно только в тех случаях, когда субстрат в высоких концентрациях не токсичен.
Введение альтернативных субстратов
Компенсировать нарушение работы определенного метаболического пути можно за счет увеличения нагрузки на другие, сходные по своим конечным продуктам биохимические реакции. Например, при мутационном повреждении белка - переносчика GLUT1, который обеспечивает транспорт глюкозы через гематоэнцефалический барьер, возникает недостаток глюкозы в клетках ЦНС. Кетогенная диета при этом заболевании обеспечивает альтернативное "топливо" для нервной системы, что позволяет купировать эпилептические приступы, ведущие в клинической картине этого нарушения. Другими примерами такого лечения служит применение среднецепочечных триглицеридов при нарушениях β-окисления длинноцепочечных жирных кислот.
Снижение токсичности накапливаемых продуктов
Применение препаратов, связывающих и переводящих в нетоксичную форму различные метаболиты, широко используют в качестве самостоятельного лечения и в комбинации с другими видами терапии при НБО.
Выведение токсичных метаболитов
Левокарнитин (L-карнитин) образует с органическими кислотами ацилкарнитиновые эфиры, которые менее токсичны и лучше выводятся почками, что позволяет применять его при различных органических ацидуриях. Сходными свойствами обладает аминокислота глицин, которая образует глициновые конъюгаты с некоторыми из органических кислот (например, изовалериановой).
При дефектах цикла мочевины применяют натрия бензоат и фенилбутират натрия℘, которые выводят избыток ионов аммония из организма.
Снижение токсичности метаболитов
Для лечения заболеваний, клинические признаки которых обусловлены действием избытка метаболитов на рецепторы, одним из возможных подходов считают блокаду агонистами накапливаемого метаболита. Например, применение кетамина - агониста N-метил-D-аспартатных рецепторов - уменьшает возбуждающий эффект глицина на N-метил-D-аспартатный рецептор при некетотической гиперглицинемии.
Интересный подход, разработанный для лечения фенилкетонурии, - применение больших нейтральных L-аминокислот, которые не позволяют фенилаланину проникать через гематоэнцефалический барьер. Известно, что большие нейтральные L-аминокислоты и фенилаланин транспортируются через гематоэнцефалический барьер одним переносчиком, который имеет разное сродство к этим аминокислотам. В ряде работ было показано, что если в крови сохраняется высокая концентрация больших нейтральных L-аминокислот, то они преимущественно переносятся из крови через гематоэнцефалический барьер, а содержание фенилаланина в клетках нервной системы не повышается, хотя в крови остается высоким. Добавки больших нейтральных L-аминокислот в определенной концентрации позволяют пациентам с ФКУ не придерживаться очень строгой диеты.
Активация альтернативного метаболического пути
Оригинальный подход к лечению наследственных заболеваний - активация минорных метаболических путей, позволяющая переводить токсичные метаболиты в более безопасные соединения. Классический пример подобного подхода к лечению - применение бетаина при гомоцистинурии. Бетаин участвует в реакции метилирования гомоцистеина, катализируемой бетаингомоцистеинметилтрансферазой. В результате применения бетаина концентрация гомоцистеина снижается, что приводит к улучшению клинической симптоматики.
Стимуляция работы дефектного фермента
Поскольку многие ферменты нуждаются для проявления своей активности в наличии кофакторов, при мутационном повреждении белка возможно повышение его активности их добавлением в высокой концентрации.
В последние годы также было показано, что при многих миссенс-мутациях происходит нарушение фолдинга белка, что приводит к его быстрому разрушению в эндоплазматичеком ретикулуме клеток и не позволяет выполнять свои функции, а применение обратимых ингибиторов фермента и аналогов субстратов позволяет стабилизировать белки и дает им возможность проявлять свою активность в клетке.
Применение коферментов
Для многих болезней из группы органических ацидурий и аминоацидопатий описаны особые витамин-чувствительные формы, которые хорошо поддаются лечению витаминами в больших дозах (B12-зависимая метилмалоновая ацидурия, В6-чувствительная гомоцистинурия). Следует отметить, что назначение коферментов позволяет стабилизировать фермент и повысить его остаточную активность даже при классических формах заболеваний. Примером этого служит применение тетрагидробиоптерина при классической фенилкетонурии. В ряде работ было убедительно продемонстрировано, что некоторые мутации в гене фенилаланингидроксилазы нарушают конформацию и стабильность фермента, а применение тетрагидробиоптерина позволяет достичь значительного повышения его активности, что дает возможность больным не придерживаться строгой диеты.
Фармакологические шапероны
Для лечения наследственных заболеваний, при которых наблюдается нарушение сворачивания (фолдинга) белка и его доставка в определенный компартмент клетки, предложен особый подход - применение молекул-стабилизаторов белковой структуры.
Известно, что белок должен обладать определенной пространственной конфигурацией, чтобы стать узнаваемым для ферментов, белков-переносчиков и других молекул. Появление аномального по своей структуре белка запускает серию реакций по его утилизации, и белок разрушается при участии особой убиквитиновой системы клетки, даже не достигнув основного пункта своего назначения (например, лизосом).
В биохимии уже давно известно, что некоторые соединения могут служить стабилизаторами белков, помогают им образовывать более устойчивую конформацию. Эти вещества получили название химических шаперонов по аналогии с белками-шаперонами, которые принимают участие в поддержании третичной структуры и доставке синтезированных белков в клетке. К простейшим химическим шаперонам относятся глицерин, сахароза, галактоза и т.д. Химические шапероны неспецифичны, их применение в клинических целях ограничено, поскольку для достижения эффекта необходимы высокие концентрации, и поэтому возникает большое число побочных эффектов. Для прицельной стабилизации ферментов и других белков были предложены молекулы, которые назвали фармакологическими шаперонами. Это низкомолекулярные, обычно гидрофобные молекулы, которые являются аналогами субстратов, обратимых ингибиторов ферментов, кофакторов или агонистами рецепторов и стабилизируют специфичные для них белки.
Восполнение недостающего фермента
Идея о возможности коррекции наследственных болезней путем введения недостающего фермента была впервые высказана еще первооткрывателем лизосом - Кристианом де Дюв (de Duve) в 1964 г. Однако до внедрения данного метода лечения в клиническую практику прошло еще около 25 лет.
Ферментная заместительная терапия
Ферментная заместительная терапия (ФЗТ) при заболеваниях, обусловленных недостаточностью определенного белка-фермента, - один из самых надежных и физиологичных методов лечения.
Применение ФЗТ при большинстве ЛБН улучшает качество жизни и приводит к увеличению ее продолжительности. Она позволяет смягчить основные проявления болезни, замедлить ее прогрессирование, но не дать обратный ход патологическому процессу, восстановить нарушенные функции и предотвратить клеточную гибель.
Основное ограничение ФЗТ - неспособность рекомбинантного фермента проникать через гематоэнцефалический барьер, что не позволяет применять этот подход к лечению неврологических форм заболеваний. Одним из подходов к решению данной проблемы является интратекальное введение. ФЗТ имеет ограничения, связанные не только с применением ее при неврологических формах, но и со снижением ее эффективности действия на экстраневральные осложнения. У многих пациентов с ЛБН на фоне ФЗТ появляются IgG антитела к вводимому ферменту. Применение иммуномодуляторов может потенциально снижать иммунный ответ против вводимого фермента, но, по-видимому, эффективность ФЗТ у пациентов с выраженным иммунным ответом на вводимый фермент со временем будет снижаться.
Один из примеров использования ФЗТ для лечения заболеваний, выявляемых в результате неонатального скрининга, является препарат пегвалиаза для лечения ФКУ. Пегвалиаза представляет собой пегилированную фенилаланин-аммиачную лиазу, которая превращает фенилаланин в аммиак и транс-коричную кислоту. Пегвалиаза компенсирует недостаточную ферментативную активность фенилаланингидроксилазы у пациентов с фенилкетонурией и снижает уровень фенилаланина в крови. Однако пегвалиаза назначается только с 15 лет.
Трансплантация органов и тканей
В настоящее время трансплантация печени применяется для некоторых из НБО, включая нарушения цикла мочевины, органические ацидурии, гомозиготную семейную гиперхолестеринемию и тяжелые формы болезни накопления гликогена. Трансплантация гепатоцитов также является многообещающим подходом для лечения многих НБО. Гепатоциты вводятся внутрипортально в печень пациента, где часть клеток приживается и компенсирует недостаточную метаболическую функцию. Используются совместимые с группой крови гепатоциты, предпочтительно свежие клетки. Через портальную вену вводят до 109 клеток за обработку и повторяют, чтобы обеспечить приблизительно 10% общей массы печени. Преимущество трансплантации гепатоцитов состоит в том, что это менее инвазивная процедура, кроме того, клетки от одного донора могут быть использованы для многих реципиентов, они менее иммуногенны и они могут быть криоконсервированы. В некоторых обстоятельствах трансплантация гепатоцитов может использоваться до тех пор, пока не станет возможной трансплантация целого органа.
Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток
Методы трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК) довольно широко применяется при наследственных заболеваниях - первичных иммунодефицитах, наследственных анемиях, ЛБН, пероксисомных заболеваниях.
Патофизиологическая основа эффективности ТГСК сходная: донорские стволовые клетки проникают через гематоэнцефалический барьер и дают начало клеткам глии, способным вырабатывать недостающий фермент с последующим захватом его окружающими клетками. Однако кинетика миграции и дифференцировки клеточных элементов глии, секреции и распределения фермента могут различаться при разных заболеваниях. Основа как клеточной, так и ФЗТ - явление "перекрестной коррекции" или "метаболической кооперации", когда нормальные ферменты, секретируемые одной клеткой, могли захватываться и устранять метаболический дефект в другой клетке, которая не имеет возможности синтезировать именно этот фермент.
Оптимальным аллогенным донором для ТГСК являются брат или сестра больного, имеющие идентичный человеческий лейкоцитарный антиген. Если среди членов семьи нет идентичного по человеческому лейкоцитарному антигену донора, то в некоторых случаях, главным образом у молодых пациентов, можно выполнить ТГСК с использованием костного мозга неродственного донора, совместимого по человеческому лейкоцитарному антигену. Однако полиморфность системы человеческого лейкоцитарного антигена настолько велика, что далеко не всегда удается найти подходящего донора. Результативность трансплантации зависит от генотипа, статуса донора (гетерозигота / здоровый донор), возраста пациента на момент выполнения трансплантации, степени выраженности органных поражений на момент проведения ТГСК, функционирования донорского органа и посттрансплантационной реабилитации.
Новой технологией является использование трансплантации пуповинной крови. Банк пуповинной крови от неродственных доноров легко доступен, и в мире было выполнено более 6000 трансплантаций пуповинной крови у детей и взрослых. Другие преимущества пуповинной крови, в дополнение к доступности и снижению вероятности реакции "трансплантат против хозяина", включают снижение вероятности передачи вирусных инфекций и возможность клеток пуповинной крови более легко трансдифференцироваться в другие клетки: остеобласты и астроциты.
Надо отметить, что протоколы проведения ТГСК претерпели значительные модификации в последние годы, при этом процедура стала более безопасной, а выживаемость пациентов с наследственными заболеваниями значительно выросла.
Генотерапия
В настоящее время не существует единого определения генной терапии. Европейское агентство по лекарственным средствам (European Medicines Agency, EMA) определяет (Директива ЕС 2001/83/EC), что генотерапевтический препарат является биологическим лекарственным средством, удовлетворяющим двум следующим критериям:а) имеет в составе действующее вещество, которое содержит или состоит из рекомбинантной нуклеиновой кислоты, используемой или вводимой в организм человека с целью регулирования, восстановления, замены, добавления или удаления генетической последовательности;б) его терапевтический, профилактический или диагностический эффект непосредственно связан с рекомбинантной последовательностью нуклеиновых кислот, которую он содержит, или с продуктом генетической экспрессии этой последовательности. При этом особо отмечается, что лекарственные препараты для генной терапии не должны включать в себя вакцины против инфекционных заболеваний.
Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США (Food and Drug Administration, FDA) определяет генную терапию как способ лечения, использующий продукты, которые опосредуют свои эффекты путем транскрипции и/или трансляции генетического материала, доставляемого в организм хозяина с помощью переноса и/или интеграции в геном в виде нуклеиновых кислот, вирусов или генно-инженерных микроорганизмов. Такие препараты могут использоваться для модификации клеток in vivo или переноситься в клетки ex vivo до введения реципиенту (Long Term Follow-up After Administration of Human Gene Therapy Products: Guidance for Industry, FDA, 01/28/2020).
Важный принцип классификации генной терапии основан на молекулярных механизмах действия генотерапевтических препаратов. Согласно этой системе, генотерапевтические препараты могут приводить к следующим молекулярным последствиям:
Одним из самых перспективных подходов для лечения моногенных болезней является замещение нефункционального гена, также известное как генозаместительная терапия. Нормальная копия гена, поврежденного вследствие мутации, вводится в клетки хозяина с помощью терапевтических векторов. Для этого интересующий ген может быть доставлен в виде молекулы ДНК, или как полноразмерная мРНК, или ее аналог.
Наиболее известным успешным примером генозаместительной терапии является онасемноген абепарвовек - генно-терапевтический препарат, предназначенный для введения функциональной копии гена выживания моторных нейронов 1 (SMN 1), что обеспечивает выживание и корректное функционирование моторных нейронов.
Терапия первичных иммунодефицитов
Первичные иммунодефициты в основном не имеют специфических для отдельных нозологий симптомов и проявляются тяжелыми, нередко смертельными, инфекциями, плохо поддающимися терапии аутоиммунными и онкологическими заболеваниями и хроническими воспалительными процессами. Лечение каждого из этих проявлений по стандартам соответствующей нозологии нередко не приводит к выздоровлению или достижению ремиссии. Для адекватной терапии самого ПИД и его проявлений важно знать о генетическом дефекте и вызванной им иммунологической патологии. Для большинства видов ПИД на сегодня разработаны алгоритмы патогенетической терапии, позволяющие добиться нормального качества и продолжительности жизни пациентов или полного их излечения.
Неонатальный скрининг будет выявлять ряд наиболее тяжелых ПИД с поражением Т- и/или В-лимфоцитарного звена иммунитета (подробную характеристику видов ПИД см. в соответствующих разделах). При нарушении лишь В-клеточного звена и, как следствие, нарушении продукции антител (иммуноглобулинов) с успехом применяется пожизненная заместительная терапия препаратами иммуноглобулина человека нормального для внутривенного или подкожного применения, которая практически нормализует частоту и тяжесть инфекционных проявлений ПИД. При ПИД с нарушением Т-клеточного звена спектр симптомов иммунодефицита достаточно широк и включает аутоиммунные, воспалительные, онкологические состояния. В связи с этим многим пациентам показана таргетная иммуномодулирующая терапия, воздействующая на отдельные, как правило, пораженные, компоненты иммунитета, выбор которой основан на знании генетического дефекта пациента и иммунопатогенеза соответствующего осложнения. Однако при большинстве Т-клеточных ПИД также имеет место количественный или качественный дефект антителообразования, в связи с чем препараты иммуноглобулина широко применяются и в этой группе для предотвращения бактериальных и других инфекций. Наконец, в случаях наиболее тяжелых ПИД (тяжелая комбинированная иммунная недостаточность) или в случае невозможности достичь ремиссии инфекционных и иммунных проявлений ПИД без полной коррекции иммунологического дефекта проводится трансплантация гематопоэтических стволовых клеток (ТГСК), которая, как правило, приводит к полной коррекции иммунитета пациентов и их выздоровлению.
Заключение
Лечение наследственных болезней - необычайно трудная задача, не всегда эффективно решаемая. Крайне важным в их лечении считают постоянное наблюдение пациента многими специалистами и образование родителей, поскольку от того, как семья воспринимает процесс лечения, насколько родители понимают необходимость, например, диетотерапии и осведомлены о возможных побочных эффектах препаратов, зависит и результативность лечения. В ряде случаев семьям приходится принимать очень непростые решения, которые касаются таких процедур, сопряженных с высоким риском развития осложнений, как трансплантация органов и тканей. Нестойкость, а часто и недостаточная выраженность эффектов лечения не снимают вопроса о ее постоянном проведении не только с клинической точки зрения, но и по деонтологическим соображениям.
1.6. Потенциал неонатального скрининга для системы здравоохранения. Роль медико-генетической службы в неонатальном скрининге. Нормативная правовая база проведения неонатального скрининга в Российской Федерации
Концепция скрининга в здравоохранении быстро распространилась в течение XX века и в настоящее время широко принята в большинстве развитых стран. Среди наследственных заболеваний, которые включаются в программы скрининга, особенно важны НБО из-за достаточно высокой частоты, инвалидизации и ранней смертности больных при отсутствии своевременного лечения и, что самое важное, новых терапевтических возможностей, что приводит к необходимости выявления больных на доклинической стадии при скрининге. Технологический прогресс и накопленный потенциал тестирования, особенно в области генетики, огромны. Однако технические возможности скрининга не гарантируют его приемлемости для общества, поэтому важно не упускать ключевые принципы, в том числе этические, на которых должен основываться скрининг.
Опыт зарубежных стран свидетельствует о сложности организации системы скрининга, необходимости более тщательного рассмотрения вопросов его эффективности, усиления внимания к оценке процесса обследования, привлечения общественности к процессам принятия решения о проведении скрининга и предоставления ясной и доступной для понимания информации о его последствиях. Очевидно, что важно наличие национального центра неонатального скрининга, который несет ответственность за его организацию и проведение, обеспечивает непрерывный контроль и пересмотр существующих программ скрининга с учетом новейших научных и технологических достижений. Необходим также продуманный подход к постепенному расширению программ скрининга, чтобы обеспечить их эффективное функционирование и избежать перегрузки службы здравоохранения. С учетом популяционных особенностей распространения НБО необходимо определить панель скринируемых заболеваний, что давало бы всем гражданам страны равные возможности в их профилактике и лечении.
История скрининга новорожденных в мире насчитывает несколько десятилетий. За это время накоплен достаточный опыт и сформулированы основные принципы скринирующих программ, касающиеся выбора нозологий для исследования, требований к лабораторной диагностике (методам тестирования, системе контроля качества и т.д.), соблюдению этических норм и т.д. Вместе с тем следует подчеркнуть, что эти принципы по-разному реализуются в разных странах в зависимости от принятой системы организации медицинской помощи. Это требует разработки научных основ неонатального скрининга применительно к конкретным условиям с учетом основных принципов, принятых международным сообществом.Массовое обследование новорожденных на наследственные заболевания на территории Российской Федерации инициировано Приказом Минздрава России №316 от 30.12.1993 "О дальнейшем развитии медико-генетической службы Министерства здравоохранения РФ". В Приказе предусматривалась организация лабораторий массового скрининга на ФКУ и ВГ в составе региональных и межрегиональных медико-генетических консультаций (центров), организация и проведение массового скрининга на ФКУ и ВГ, подтверждение диагноза у предположительно выявленных детей, консультирование семей, при необходимости госпитализация больных, биохимический контроль за лечением больных, участие в ведении регистра семей.
Для развития программы неонатального скрининга на наследственные заболевания особенно важным оказался Приказ Минзравсоцразвития России от 22 марта 2006 г. №185 "О массовом обследовании новорожденных детей на наследственные заболевания". Этим Приказом был расширен перечень заболеваний, на которые обследовались новорожденные, до 5 нозологий: фенилкетонурия, врожденный гипотиреоз, адреногенитальный синдром, муковисцидоз, галактоземия. Приказом №185 было утверждено Положение об организации проведения массового обследования новорожденных детей на наследственные заболевания согласно рекомендации по забору образцов крови при проведении массового обследования новорожденных детей на наследственные заболевания. Для проведения неонатального скрининга Приказом определялась необходимость укомплектования штата медико-генетических консультаций (центров) должностями врачей-генетиков, врачей - лаборантов-генетиков, фельдшеров-лаборантов и лаборантов в связи с расширением задач по проведению массового обследования новорожденных на наследственные заболевания и с учетом увеличения объема работы; включения в штат медико-генетической консультации (центра) должностей врача - детского эндокринолога, врача-диетолога, медицинского психолога (психолога), биолога, химика-эксперта; оснащения медико-генетической консультации (центра) необходимым оборудованием и расходными материалами; выделения отдельных помещений для забора крови у новорожденных, проведения лабораторных исследований, хранения образцов крови, обучения медицинского персонала, участвующего в проведении неонатального скрининга; направления образца крови новорожденного, независимо от места его пребывания, на подтверждающую диагностику в срок до 48 ч по получении вызова из медико-генетической консультации (центра); госпитализации в больничное учреждение новорожденного, нуждающегося в дополнительном обследовании и уточнении диагноза наследственного заболевания, по направлению медико-генетической консультации (центра).
Организация неонатального скрининга согласно требованиям Приказа №185 кардинально изменила профиль диагностики трех новых нозологий и значительно улучшила диагностику ФКУ и ВГ. Внедрение неонатального скрининга на ФКУ и ВГ в масштабах всей страны еще раз показало эффективность массового обследования в ранней диагностике и обеспечило своевременное начало терапии скринируемых заболеваний.
В связи с этим на совещании под председательством Председателя Правительства Российской Федерации М.В. Мишустина, которое состоялось 1 июня 2021 г., было принято решение о расширении перечня скринируемых заболеваний. Расширение неонатального скрининга на наследственные и врожденные заболевания основано в том числе на использовании методов тандемной масс-спектрометрии (далее - МС/МС) и молекулярно-генетических исследований (МГИ). МС/МС обладает рядом уникальных возможностей, позволяет в результате одного исследования анализировать в микроколичествах биологического материала (одного пятна крови) сразу несколько десятков параметров, диагностировать целый ряд метаболических нарушений в самом начале до наступления стадии декомпенсированного нарушения метаболизма. МГИ позволяют эффективно выявлять спинальную мышечную атрофию (СМА) и первичные иммунодефициты (ПИД) в доклинической стадии и своевременно назначать патогенетическое лечение.
Профильная комиссия по медицинской генетике Минздрава России на заседании, проходившем 1 июля 2021 г. в соответствии с письмом Минздрава России от 22.06.21 №15-1/И/2-9441 в рамках X Съезда Российского общества медицинских генетиков, рекомендовала организовать межрегиональные центры по расширенному неонатальному скринингу на базе ведущих медицинских организаций, находящихся в ведении федеральных органов исполнительной власти и государственных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации в сфере охраны здоровья. Рекомендовано организовать референсный центр по подтверждающей диагностике на базе ведущего в России федерального медико-генетического учреждения, имеющего самый большой опыт в диагностике и медико-генетическом консультировании врожденных и наследственных заболеваний - Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова".
Министерство здравоохранения Российской Федерации разработало ведомственный проект "Обеспечение расширения неонатального скрининга".
Одним из наиболее важных документов, регламентирующих организацию и проведение расширенного неонатального скрининга, является Приказ Минздрава России от 21 апреля 2022 г. №274н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи пациентам с врожденными и (или) наследственными заболеваниями" (документ вступает в силу с 01.01.2023).
Приказ №274н подразделяет обследование новорожденных на два вида: неонатальный скрининг и расширенный неонатальный скрининг.
Неонатальный скрининг на ВНЗ проводится на следующие заболевания: классическая фенилкетонурия - Е70.0 МКБ-10; фенилкетонурия В - Е70.1; врожденный гипотиреоз с диффузным зобом - Е03.0; врожденный гипотиреоз без зоба - Е03.1; кистозный фиброз неуточненный - Е84.9 (муковисцидоз); нарушение обмена галактозы - Е74.2 (галактоземия); адреногенитальное нарушение неуточненное - Е25.9 (адреногенитальный синдром); адреногенитальные нарушения, связанные с дефицитом ферментов, - Е25.0.
Расширенный неонатальный скрининг на врожденные и (или) наследственные заболевания проводится для выявления недостаточности других уточненных витаминов группы В - Е53.8 [дефицит биотинидазы (дефицит биотин-зависимой карбоксилазы); недостаточности синтетазы голокарбоксилаз (недостаточность биотина)]; других видов гиперфенилаланинемии - Е70.1 [дефицит синтеза биоптерина (тетрагидробиоптерина), дефицит реактивации биоптерина (тетрагидробиоптерина)]; нарушения обмена тирозина - Е70.2 (тирозинемия); болезни с запахом кленового сиропа мочи (болезнь "кленового сиропа") - Е71.0; других видов нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью - Е71.1 (пропионовая ацидемия); метилмалоновой метилмалонил-КоА-мутазы (ацидемия метилмалоновая); метилмалоновой ацидемии (недостаточность кобаламина А); метилмалоновой ацидемии (недостаточность кобаламина В); метилмалоновой ацидемии (дефицит метилмалонил КоА-эпимеразы); метилмалоновой ацидемии (недостаточность кобаламина D); метилмалоновой ацидемии (недостаточность кобаламина С); изовалериановой ацидемии (ацидемия изовалериановая); 3-гидрокси-3-метилглутаровой недостаточности; бета-кетотиолазной недостаточности; нарушения обмена жирных кислот - Е71.3 (первичная карнитиновая недостаточность); среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназной недостаточности; длинноцепочечной ацетил-КоА-дегидрогеназной недостаточности [дефицит очень длинной цепи ацил-КоА-дегидрогеназы (VLCAD)]; очень длинноцепочечной ацетил-КоА-дегидрогеназной недостаточности [дефицит очень длинной цепи ацил-КоА-дегидрогеназы (VLCAD)]; недостаточности митохондриального трифункционального белка; недостаточности карнитинпальмитоилтрансферазы, тип I; недостаточности карнитин пальмитоилтрансферазы, тип II; недостаточности карнитин/ацилкарнитинтранслоказы; нарушения обмена серосодержащих аминокислот - Е72.1 (гомоцистинурия); нарушения обмена цикла мочевины - Е72.2 (цитруллинемия, тип I; аргиназная недостаточность); нарушения обмена лизина и гидроксилизина - Е72.3 [глутаровая ацидемея, тип I; глутаровая ацидемия, тип II (рибофлавин-чувствительная форма)]; детской спинальной мышечной атрофии, тип I (Вердинга–Гоффмана) - G12.0; других наследственных спинальных мышечных атрофий - G12.1; первичных иммунодефицитов - D80–D84.
Приказом №274н проведено разделение медицинских организаций на 4 группы.
Первая группа - медицинские организации, имеющие в своей структуре МГК, обеспечивающие выполнение цитогенетических исследований для одной медицинской организации. Данная группа не проводит исследования неонатального скрининга, а является местом аккумулирования для последующей транспортировки тест-бланков с образцами крови новорожденных и биоматериала для подтверждающей диагностики.
Вторая группа - медицинские организации, имеющие в своей структуре МГК, обеспечивающие выполнение цитогенетических исследований, пренатальный скрининг, неонатальный скрининг на врожденные и (или) наследственные заболевания, селективный скрининг на наследственные заболевания обмена веществ для нескольких медицинских организаций. Проводятся исследования только на 5 заболеваний: ФКУ, ВГ, адреногенитальный синдром, муковисцидоз, галактоземию. При этом исследования на ФКУ проводятся в учреждениях 2-й группы только до времени запуска расширенного неонатального скрининга, так как эта нозология будет скринироваться методом МС/МС. Планируется для данной группы замена скрининга ФКУ на недостаточность биотинидазы. Группа является местом аккумулирования для последующей транспортировки тест-бланков с образцами крови новорожденных для расширенного неонатального скрининга и биоматериала для подтверждающей диагностики.
Третья А группа - медицинские организации, имеющие в своей структуре МГК, обеспечивающие цитогенетические исследования, пренатальный скрининг, неонатальный скрининг на врожденные и наследственные заболевания, селективный скрининг на наследственные заболевания обмена веществ, расширенный неонатальный скрининг на врожденные и (или) наследственные заболевания, молекулярно-генетические исследования при часто встречающихся формах наследственной патологии для нескольких медицинских организаций. На данном уровне планируется проведение первичных исследований расширенного неонатального скрининга для новорожденных прикрепленных субъектов РФ, а также возможно проведение подтверждающей диагностики неонатального скрининга. В РФ создается 10 учреждений 3А группы: три - в Москве, по одному - в Уфе, Екатеринбурге, Томске, Иркутске, Санкт-Петербурге, Краснодаре, Ростове-на-Дону.
Третья Б группа - медицинские организации, подведомственные федеральным органам исполнительной власти, имеющие в своей структуре медико-генетическую консультацию (центр), обеспечивающие цитогенетические исследования, пренатальный скрининг, неонатальный скрининг на врожденные и (или) наследственные заболевания, селективный скрининг на наследственные заболевания обмена веществ, расширенный неонатальный скрининг на врожденные и (или) наследственные заболевания, молекулярно-генетические исследования при часто встречающихся формах наследственной патологии для нескольких медицинских организаций.
ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова", г. Москва, выполняет функции референсного центра, проводящего подтверждающую диагностику у новорожденных с подозрением на наследственные заболевания, выявленные при расширенном неонатальном скрининге во всех регионах Российской Федерации.
Расширенный неонатальный скрининг будет выполняться двумя методами: методом тандемной масс-спектрометрии на 29 нозологий, относящихся к группе нарушения обмена, и методом полимеразной цепной реакции в реальном времени на спинальную мышечную атрофию и группу первичных имммунодефицитов. Для всех нозологий уже разработаны эффективные методы лечения и диспансерного наблюдения.
С 01.01.2023 изменены многие организационные и медицинские процедуры.
-
забор образцов крови осуществляется из пятки новорожденного в возрасте 24–48 ч жизни у доношенного и на 7-е сутки (144–168 ч) жизни у недоношенного новорожденного.
-
Забор образцов крови осуществляется на 2 фильтровальных бумажных тест-бланка: на одно будет наноситься 5 пятен крови для неонатального скрининга, на второе - 3 пятна для РНС.
-
Направление заполняется только в электронном виде, распечатывается и прикрепляется к тест-бланку.
-
Количество граф с информацией на направлении к тест-бланку увеличится, дополнительно необходимо внести: контактный телефон медицинской организации, в которой произведен забор образцов крови у новорожденного; дату рождения матери новорожденного; документ, подтверждающий регистрацию в системе индивидуального (персонифицированного) учета, содержащий страховой номер индивидуального лицевого счета матери новорожденного; адрес регистрации по месту жительства (месту пребывания) и адрес фактического проживания матери новорожденного; контактный телефон матери новорожденного; данные документа, удостоверяющего личность матери новорожденного (тип документа, серия, номер, дата выдачи, кем выдан); номер полиса обязательного медицинского страхования матери новорожденного; время родов новорожденного; пол новорожденного; при многоплодных родах - очередность при рождении новорожденного (первый, второй, третий и следующий ребенок); уникальный идентификационный номер тест-бланка; дату и время забора образцов крови у новорожденного; диагноз новорожденного (код МКБ-10; для здоровых новорожденных указывается код: Z00.1 МКБ-10); срок гестации, на котором произошли роды (полных акушерских недель/дней); массу тела новорожденного; отметку о факте переливания крови новорожденному (да/нет), дату переливания (при наличии); отметку о первичном/повторном направлении с указанием причины повторного исследования.
-
Тест-бланки с образцами крови (5 и 3 пятна) доставляются из медицинской организации, осуществившей забор образцов крови, в МГК ежедневно или, при невозможности ежедневной доставки, 1 раз в 2 дня.
-
МГК медицинских организаций первой и второй групп в течение 24 ч после получения тест-бланков организуют отправку образцов крови на тест-бланках с 3 пятнами крови в медицинскую организацию третьей А и Б групп для проведения расширенного неонатального скрининга.
-
Время проведения скрининговых исследований составляет не более 72 ч от времени поступления тест-бланков в медико-генетические консультации (центры) медицинских организаций.
-
Информация о новорожденных группы высокого риска, выявленных в результате РНС, из медицинской организации третьей А и Б групп в течение 24 ч передается в медико-генетическую консультацию (центр) медицинских организаций первой и второй групп.
-
В течение 24 ч после получения информации новорожденный из группы высокого риска приглашается в МГК субъекта РФ для забора образцов крови для повторного скринингового исследования или для проведения подтверждающей диагностики.
-
При наличии медицинских показаний врач-генетик МГК субъекта РФ немедленно направляет новорожденного из группы высокого риска на госпитализацию, назначает специализированные продукты лечебного питания до получения результатов повторного скринингового исследования и подтверждающей диагностики.
-
Время проведения повторных скрининговых исследований составляет не более 72 ч.
-
Время проведения подтверждающих исследований в медицинской организации третьей Б группы составляет не более 10 рабочих дней.
-
После получения результатов повторного скринингового исследования и подтверждающей диагностики формируется группа детей с ВНЗ, сведения о которых передаются МГК в течение 24 ч в медицинскую организацию по месту проживания или нахождения новорожденного с соответствующими рекомендациями.
-
При отсутствии клинических проявлений ВНЗ врач - участковый педиатр, врач общей практики (семейный врач) по месту жительства в течение 48 ч направляет новорожденного с ВНЗ в МГК субъекта Российской Федерации или медицинскую организацию третьей А и Б групп или к специалистам по профилю заболевания медицинских организаций для назначения лечения.
-
При наличии медицинских показаний по направлению лечащего врача медицинской организации по месту жительства по согласованию с врачом-генетиком МГК субъекта РФ или медицинской организации третьей А и Б групп после подтверждения диагноза ВНЗ новорожденный при необходимости госпитализируется в медицинскую организацию, оказывающую медицинскую помощь детям по профилю заболевания.
-
В случае нахождения новорожденного на лечении в стационаре проводится консультация с врачом-генетиком ВНЗ субъекта РФ или медицинской организации третьей А и Б групп специалистами по профилю заболевания, консилиум врачей с применением телемедицинских технологий медицинской организацией, подведомственной федеральным органам исполнительной власти, для определения тактики лечения.
Информационное взаимодействие между участниками процессов при проведении неонатального скрининга на 36 заболеваний
Выполнение основной задачи расширенного неонатального скрининга - ранняя диагностика редких генетических заболеваний и метаболических нарушений до дебюта клинических проявлений и наступления стадии декомпенсированного нарушения метаболизма - требует оперативного обмена информацией, систематизации, централизованного хранения персональной информации и результатов обследования. Для этой цели необходимо создание информационной базы, интегрированной с Медицинскими информационными системами/Лабораторными информационными системами всех участников данного проекта - от лечебного учреждения, осуществляющего взятие биологического материала, до референс-центра.
На данный момент принято решение об информационном взаимодействии всех участников процесса проведения неонатального скрининга на 36 заболеваний в защищенной информационной среде с использованием облачных платформенных решений Министерства здравоохранения Российской Федерации (далее - информационная платформа). Предполагаемая схема взаимодействия всех участников проекта в информационной платформе соответствует маршрутизации биологического материала для исследования от момента взятия крови до информирования лечащего врача о результатах скрининга.
Рождение ребенка фиксируется в информационной платформе, при этом заполняется минимальное количество данных, необходимых для точной идентификации ребенка. При взятии образцов крови у новорожденного для неонатального скрининга в информационной платформе формируется 2 виртуальных направления на исследование - на 5 и на 31 заболевание. Направления может сформировать как сотрудник акушерского стационара или детской больницы, так и сотрудник детской поликлиники, если забор образцов крови новорожденного производился на амбулаторном этапе оказания медицинской помощи. После получения образцов крови региональная медико-генетическая консультация (центр) проводит исследование на 5 заболеваний и вносит информацию о результатах из лабораторных информационных систем в информационную платформу. Доступ к результатам исследования автоматически предоставляется как сотрудникам региональной медико-генетической консультации (центр), так и медицинской организации, выполнившей взятие образцов крови (акушерский стационар/детская больница/детская поликлиника). Образцы крови на 31 заболевание передаются из региональной медико-генетической консультации (центра) в межрегиональные лаборатории медицинских организаций 3 А и Б групп, выполняющих исследования по РНС. После проведения исследований по РНС лабораторные информационные системы межрегиональных лабораторий центра передают информацию о результатах РНС в информационную платформу. Результаты исследования сразу становятся доступны сотрудникам региональной медико-генетической консультации (центра), направившей образцы крови, и медицинской организации, выполнившей взятие образцов крови (акушерский стационар/детская больница/детская поликлиника).
Разработанная схема взаимодействия соответствует всем требованиям проекта:
-
позволяет оперативно получать информацию о результатах проведенного скринингового исследования с минимальной задержкой по времени от забора образцов крови до получения результата лабораторного тестирования и доведения информации до лечащего врача;
-
функционирует в пределах всей страны (не замыкается на уровне субъекта Российской Федерации);
-
позволяет получать отчетность по проведенным скрининговым исследованиям на основе первичных данных в режиме реального времени и информировать законных представителей новорожденного о результатах проведенного скринингового исследования через систему межведомственного взаимодействия на информационном портале "Госуслуги".
Список литературы
-
ACOG Committee Opinion No. 778 Summary: Newborn Screening and the Role of the Obstetrician–Gynecologist // Obstetrics & Gynecology. May 2019. Vol. 133(5). P. 1073–1074. DOI: 10.1097/AOG.0000000000003246.
-
Chien Y.H., Lee N.C., Thurberg B.L. et al. Pompe disease in infants: improving the prognosis by newborn screening and early treatment // Pediatrics. 2009. Vol. 124. P. e1116–1125.
-
Esquerda M., Palau F., Lorenzo D., Cambra F.J., Bofarull M., Cusi V., Interdisciplinar En Bioetica G. Ethical questions concerning newborn genetic screening // Clin Genet. 2021 Jan. Vol. 99(1). P. 93–98. DOI: 10.1111/cge.13828.
-
Friedman J.M., Cornel M.C., Goldenberg A.J. et al. Genomic newborn screening: public health policy considerations and recommendations // BMC Medical Genomics. 2017. Vol. 10. P. 9.
-
Gelb M.H., Turecek F., Scott C.R. et al. Direct multiplex assay of enzymes in dried blood spots by tandem mass spectrometry for the newborn screening of lysosomal storage disorders // J. Inherit. Metab. Dis. 2006. Vol. 29. P. 397–404.
-
Howard H.C., Knoppers B.M., Cornel M.C. et al. Whole-genome sequencing in newborn screening? A statement on the continued importance of targeted approaches in newborn screening programmes // European Journal of Human Genetics. 2015. Vol. 23(12). P. 1593–1600.
-
Hwu W.L., Chien Y.H., Lee N.C. et al. Newborn screening for Fabry disease in Taiwan reveals a high incidence of the later-onset GLA mutation // Hum. Mut. 2009. Vol. 30. P. 1397–1405.
-
Kwon J.M., Levy P.A., Miller-Horn J. et al. Newborn screening for Krabbe disease: the New York State model // Pediatr Neurol. 2009. Vol. 40(4). P. 245–252.
-
Lisi E.C., McCandless S.E. Newborn screening for lysosomal storage disorders: Views of genetic healthcare providers // J. Genet Couns. 2016. Vol. 25. P. 373–384.
-
Matern D., Gavrilov D., Oglesbee D. et al. Newborn screening for lysosomal storage disorders // Semin Perinatol. 2015. Vol. 39. P. 206–216.
-
Spada M., Pagliardini S., Yasuda M. et al. Incidence of later-onset Fabry disease revealed by newborn screening // Am. J. Hum. Genet. 2006. Vol. 79(1). P. 31–40.
-
Tarini B.A., Christakis D.A. and Welch H.G. State Newborn Screening in the Tandem Mass Spectrometry Era: More Tests, More False-Positive Results // Pediatrics. 2006. Vol. 118. P. 448.
-
Tarini B.A., Goldenberg A.J. Ethical issues with newborn screening in the genomics era // Annu Rev. Genomics Hum. Genet. 2012. Vol. 13. P. 381–393. DOI: 10.1146/annurev-genom-090711-163741.
-
Therrell B.L., Padilla C.D., Loeber J.G., Kneisser I., Saadallah A., Borrajo G.J., Adams J. Current status of newborn screening worldwide: 2015 // Semin Perinatol. 2015 Apr. Vol. 39(3). P. 171–187.
-
Van El C.G., Cornel M.C., Borry P., Hastings R.J., Fellmann F., Hodgson S.V. et al., on behalf of the ESHG Public and Professional Policy Committee. Whole-genome sequencing in health care // Eur. J. Hum. Genet. 2013. Vol. 21. P. 580.
-
Wilson J.M., Jungner Y.G. Principles and practice of mass screening for disease. Geneva: WHO, 1968.
-
Балашов Д.Н., Лаберко А.Л., Козловская С.Н., Радыгина С.А., Лившиц А.М., Воронин К.А., Шипицына И.П., Скворцова Ю.В., Шелихова Л.Н., Щербина А.Ю., Новичкова Г.А., Масчан М.А. Эффективность трансплантации гемопоэтических стволовых клеток от альтернативного донора на платформе технологии клеточного моделирования трансплантата у пациентов с первичными иммунодефицитами // Педиатрия. 2020. №99(2). С. 43–51.
-
Иммуноглобулины для внутривенного введения: практические аспекты применения / Под ред. А.Г. Румянцева, А.Ю. Щербина. Практическая медицина. 2018. 256 c.
-
Кузьменко Н.Б., Щербина А.Ю. Классификация первичных иммунодефицитов как отражение современных представлений об их патогенезе и терапевтических подходах // Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2017. №4(3). С. 51–57.
-
Наследственные болезни: национальное руководство / Под ред. акад. РАМН Н.П. Бочкова, акад. РАМН Е.К. Гинтера, акад. РАМН В.П. Пузырева. М.: ГЭОТАР-медиа, 2012. С. 888–927.
-
Родина Ю.А., Абрамова И.Н., Щербина А.Ю. Заместительная терапия с подкожным введением иммуноглобулина в лечении больных с первичными иммунодефицитами: собственный опыт и обзор литературы // Российский аллергологический журнал. 2018. №15(2). С. 29–36.
-
Смирнова И.Н., Родина Ю.А., Дерипапа Е.В., Роппельт А.А., Лаберко А.Л., Косачева Т.Г., Барабанова О.В., Щербина А.Ю. Фармакоэкономический анализ заместительной терапии внутривенным иммуноглобулином у пациентов с первичными дефектами гуморального звена иммунитета // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016. №15(1). С. 66–71.
-
Щербина А.Ю. Маски первичных иммунодефицитных состояний: проблемы диагностики и терапии // Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2016. №3(1). С. 52–58.
Глава 2. Неонатальный скрининг: этапы тестирования и контроль качества
Введение
Лабораторная диагностика является ключевым элементом программ неонатального скрининга, и каждый из этапов тестирования: преаналитический, аналитический и постаналитический - должны быть организованы таким образом, чтобы максимально корректно сформировать группу риска, количество ложноположительных результатов было минимальным, а ложноотрицательных не было. Преаналитический этап включает назначение теста, взятие биоматериала, транспортировку образца в лабораторию; аналитический - исследование образца в лаборатории; постаналитический - интерпретацию результатов и выдачу заключения. Подтверждающая диагностика является неотъемлемой частью программ скрининга и проводится с помощью набора лабораторных методов, обладающих меньшей пропускной способностью, но большей чувствительностью и специфичностью, чем скринирующие тесты.
Преаналитический этап неонатального скрининга
Правильному взятию, маркировке, доставке и хранению биоматериала в программах неонатального скрининга уделяется большое внимание. Для ряда измеряемых биомаркеров критичными являются условия транспортировки. Так, например, для определения активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы требуется пересылка образцов при низком температурном режиме. Гемолиз крови, дефекты нанесения биоматериала на тест-бланк являются критичными для количественного анализа аминокислот и ацилкарнитинов. Также на концентрацию многих аминокислот и ацилкарнитинов влияет применение лекарственных препаратов и проводимая инфузионная терапия. Нарушение техники взятия пробы, правил хранения и транспортировки биологического материала может привести к ошибочным результатам лабораторных исследований. Сбор образца после переливания компонентов донорской крови может повлиять на интерпретацию результатов при следующих состояниях: дефиците биотинидазы, кистозном фиброзе, галактоземии и тяжелом комбинированном иммунодефиците.
Идентификация и персонализация новорожденного
В соответствии с приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 21 апреля 2022 г. №274н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи пациентам с врожденными и (или) наследственными заболеваниями" информация о новорожденном до взятия образцов крови и последующего проведения неонатального скрининга вносится непосредственно на тест-бланк с индивидуальным номером новорожденного и со штрихкодом, который формируется медицинским работником посредством медицинской информационной системы, распечатывается и прикрепляется к тест-бланку медицинских организаций субъектов Российской Федерации. При отсутствии технической возможности допускается формирование направления в виде документа на бумажном носителе с рукописным заполнением тест-бланка печатными буквами шариковой ручкой медицинским работником разборчиво, не затрагивая кругов для пятен крови.
Информация, указываемая в направлении к тест-бланку с образцом крови, следующая.
-
Наименование медицинской организации, в которой произведено взятие образцов крови у новорожденного.
-
Контактный телефон медицинской организации, в которой произведено взятие образцов крови у новорожденного.
-
Фамилия, имя, отчество (при наличии) медицинского работника, производившего взятие образцов крови у новорожденного.
-
Паспортные данные матери новорожденного (серия, номер, дата и место выдачи).
-
Страховой номер индивидуального лицевого счета (СНИЛС) матери новорожденного.
-
Адрес регистрации по месту жительства (месту пребывания) матери новорожденного.
-
При многоплодных родах - очередность при рождении новорожденного (первый, второй, третий и следующий).
-
Диагноз новорожденного [код по Международной классификация болезней 10-го пересмотра (МКБ-10); для здоровых новорожденных указывается код Z00.1].
-
Срок гестации, на котором произошли роды (полных акушерских недель и дней).
-
Отметка о факте переливания крови новорожденному (да/нет), дата переливания (при наличии).
-
Отметка о первичном/повторном направлении с указанием причины повторного исследования. Медицинский работник, осуществляющий взятие крови, тщательно заполняет все пункты, указанные на бланке: фамилию, имя и отчество матери полностью, обязательно адреса проживания и прописки, имя и дату рождения новорожденного, дату отбора проб и данные об отправителе, а также анамнестические данные.
Тест-бланки и взятие образцов крови
Тест-бланк благодаря специализированной целлюлозной пластине выступает в качестве носителя цельной крови или другой биологической жидкости. Биологические молекулы адсорбируются на поверхности целлюлозы. Для адсорбции не требуется ни дополнительных реагентов, ни отдельной стадии очистки.
Для неонатального скрининга с 1960-х гг. получил распространение способ взятия образцов крови на специальные тест-бланки (dried blood spot - сухие пятна крови). Для получения сухих пятен крови стандартно применяется тест-бланк №903 Whatman или аналогичный. Тест-бланк представляет собой карту с текстом инструкции по взятию крови, пунктами для внесения шариковой ручкой информации о пациенте и с двумя, тремя или пятью кругами, напечатанными с одной стороны (или с обеих сторон) пунктирной или точечной линией, для нанесения крови. Тест-бланк должен иметь свой штрихкод или код, формируемый посредством медицинской информационной системы; внутренняя впитывающая часть представляет собой целлюлозный материал определенного химического и физического состава, его толщина и впитываемость стандартизированы. Характеристики тест-бланка способствуют тому, что при правильном взятии крови в каждом выделенном круге содержится определенное количество крови для исследования. Взятие образцов крови на любую другую бумагу или бланки не допускается.
На фильтре обозначены круглые зоны для нанесения образца крови (рис. 2.1).

Перед проведением взятия крови для генетических исследований, к которым относится скрининг, обязательно информирование заинтересованного лица (родители, опекуны). Задача врача - разъяснить, для чего проводится скрининг новорожденного: его цель, задачи и преимущества для здоровья ребенка. Законные представители ребенка могут отказаться от проведения исследований, для этого они должны подписать специальный отказ от проведения скрининга. Информированное добровольное согласие на забор крови или отказ от обследования должны быть подписаны законным представителем ребенка и сохраняются в истории новорожденного.
Образец крови берут из пятки новорожденного через 3 ч после кормления в возрасте 24–48 ч жизни у доношенного и на 7-й день - у недоношенного ребенка.
Взятие образцов крови осуществляется подготовленным медицинским работником на два специальных тест-бланка из фильтровальной бумаги (далее - тест-бланк), которые выдаются медико-генетической консультацией (центром). Следует использовать только тест-бланки, предоставленные региональной медико-генетической консультацией (центром).
Взятие образца крови
Перед взятием образца крови пятку ребенка необходимо вымыть, протереть стерильной салфеткой, смоченной 70° спиртом. Применяют только спиртсодержащие средства. Не рекомендуется применять гиперемирующие мази. Они содержат вещества, которые могут нарушить качество проведения исследования. Улучшить кровенаполнение пятки перед взятием образца крови можно, обернув ногу ребенка влажной тканью 40–42°C в течение 5 мин. Во избежание гемолиза крови обработанное место следует промокнуть сухой стерильной салфеткой.
Прокол пятки новорожденного осуществляется медиально от линии, проведенной от большого пальца до пятки, или латерально от линии, проведенной от мизинца до пятки (рис. 2.2). Выполнение прокола пятки осуществляется одноразовым скарификатором, глубина пунктирования не более 2–5 мм. Первая капля крови снимается стерильным сухим тампоном. Вторая капля крови наносится на лицевую сторону тест-бланка, который пропитывается кровью полностью и насквозь в указанных местах (кружки). Лучше всего осторожно прикасаться к каплям крови на пятке с помощью тест-бланка.


На каждый кружок тест-бланка кровь наносится один раз. Не рекомендуется наслаивать на уже нанесенную кровь второй слой. Чрезмерное сдавливание места прокола может вызвать гемолиз или примешивание к образцу тканевой жидкости. В связи с тем что скрининг проводится на большое количество заболеваний, пятен должно быть пять на одном тест-бланке и три пятна - на другом. Вид пятен должен быть одинаковым с обеих сторон тест-бланка без белых вкраплений бумаги и запекшихся участков. От качества забора крови зависит точность и достоверность исследования.
Бланки с кровью высушиваются в горизонтальном положении на чистой обезжиренной поверхности вдали от источников света и отопительных приборов в течение 3 ч при комнатной температуре. Следует избегать соприкосновения тест-бланков между собой и другими предметами, какого-либо дополнительного воздействия тепла (например, строго не рекомендуется использовать для просушки тест-бланков горячий воздух, настольные лампы и приборы отопления, оставлять под солнечным светом).
В карте новорожденного делается отметка о проведенном взятии образцов крови. В случае отсутствия в документации новорожденного такой отметки при его поступлении под наблюдение в медицинскую организацию, оказывающую первичную медико-санитарную помощь по месту жительства, или переводе по медицинским показаниям в иную медицинскую организацию взятие образца крови осуществляется в указанных медицинских учреждениях в соответствии с рекомендациями и отправляется в скринирующую лабораторию региональной медико-генетической консультации (центра) в течение 1–2 дней.
Упаковка и транспортировка тест-бланков
Высушенные тест-бланки с образцами крови ежедневно собираются и проверяются на качество забора крови и правильность их заполнения медицинским работником, назначенным руководителем медицинской организации.
Во избежание загрязнения тест-бланки упаковываются, не соприкасаясь пятнами крови и не накладываясь друг на друга, герметично, в специальную упаковку (ZIP-пакет) (тест-бланки с пятью и тремя пятнами раздельно) и направляются в медико-генетическую консультацию (центр) медицинских организаций субъектов Российской Федерации ежедневно или, при невозможности ежедневной отправки, один раз в два дня.
В региональной медико-генетической консультации оценивается качество тест-бланков. Тест-бланки для проведения неонатального скрининга на 5 наследственных заболеваний передаются в лабораторию неонатального скрининга региональной медико-генетической консультации. Тест-бланки для проведения РНС на 31 заболевание упаковываются в пакет и, желательно в сумке-холодильнике, курьером доставляются в течение 1–2 дней в медицинскую организацию третьей А и Б группы для проведения тандемной масс-спектрометрии (МС/МС) и молекулярно-генетического исследования.
Аналитический этап неонатального скрининга
Одним из первых лабораторных тестов, применяемых в неонатальном скрининге, был микробиологический тест Гатри на ФКУ, в котором концентрации фенилаланина оценивали путем измерения зон роста микроорганизмов и сравнения их с соответствующими стандартами. Этот достаточно трудоемкий метод широко применялся в 1970–1980-х гг. Позже для проведения неонатального скрининга стали повсеместно применять иммуноферментный анализ, а также флуориметрические методы. Начиная с конца 1990-х гг. для анализа метаболитов во многих странах применяется тандемная масс-спектрометрия, а в последние годы были внедрены в программы скрининга и молекулярно-генетические методы.
Иммуноферментный анализ
Иммуноферментный анализ (ELISA) впервые предложен Евой Энгвалл и Питером Перлманном в 1971 г. В настоящее время это широко используемый на практике иммунологический метод детекции и количественного определения низкомолекулярных соединений макромолекул, включая антитела, антигены, белки, гликопротеины и гормоны.
При выполнении исследования методом ELISA используют, по крайней мере, одно антитело со специфичностью к определенному антигену. Образец с неизвестным количеством антигена иммобилизуют на твердом носителе (обычно на полистироловом титрационном микропланшете) либо неспецифически (путем адсорбции на поверхности), либо специфически (путем захвата другим антителом, специфичным к тому же антигену, в "сэндвич-системе"). После иммобилизации антигена добавляют детектирующее антитело, образуя комплекс с антигеном. Детектирующее антитело может быть ковалентно связано с ферментом или само может быть обнаружено вторичным антителом, которое связано с ферментом посредством биоконъюгации. Между каждым этапом пластину обычно промывают мягким раствором детергента для удаления любых неспецифически связанных белков или антител. После заключительного этапа промывки планшет проявляют добавлением ферментативного субстрата для получения видимого сигнала, указывающего на количество антигена в образце.
Следует отметить, что методом ELISA можно выполнять другие формы анализов связывания лигандов вместо строго "иммунных" анализов, хотя первоначальное название носило "иммуно" из-за общего использования и истории развития этого метода. Этот метод, по существу, требует любого лигирующего реагента, который может быть иммобилизован на твердой фазе, вместе с реагентом для обнаружения, который будет специфически связываться и использовать фермент для генерации сигнала, который можно должным образом определить количественно. Между промывками только лиганд и его специфически связывающиеся аналоги остаются специфически связанными или "иммуносорбированными" за счет взаимодействий "антиген–антитело" в твердую фазу, а неспецифические или несвязанные компоненты вымываются.
Определение активности ферментов
Активность ферментов определяется при помощи либо прямого, либо непрямого определения количества потребляемого субстрата или образующегося продукта в заданное время в специфических условиях. В тестах для неонатального скрининга для определения активности ферментов применяются флуорогенные субстраты. Общий принцип применения флуорогенных субстратов состоит в том, что субстрат представляет собой химическое производное флуорохрома, не способное к флуоресценции в исходном состоянии, но под действием молекул соответствующих ферментов субстрат каталитически расщепляется с освобождением флуорохрома, флуоресценцию которого можно измерить. Флуориметрические методы применяют в неонатальном скрининге для определения активности GALT и биотинидазы.
С помощью этих тестов измеряют флуоресценцию образца после ряда химических реакций, имитирующих естественный метаболический путь. Количеством флуоресценции, высвобождаемой в результате этих реакций, можно измерить и определить активность фермента.
Тандемная масс-спектрометрия
Масс-спектрометрия - аналитический метод, с помощью которого можно получать как качественную (структура), так и количественную (молекулярная масса или концентрация) информацию анализируемых молекул после их преобразования в ионы. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что в масс-спектрометре определяется непосредственно масса молекул и их фрагментов. Результаты представляются графически (так называемый масс-спектр). В тандемном масс-спектрометре (МС/МС) масс-анализаторы выстраивают последовательно друг за другом (рис. 2.3). Из ионов, разделенных в первом масс-анализаторе, отбирают неидентифицированные по своему строению частицы (родительские ионы) и разбивают их в камере соударений на более мелкие фрагменты столкновением с атомами инертного газа (диссоциация, индуцированная соударением). Этот процесс реализуется перед вторым масс-анализатором, при помощи которого анализируют продукты распада (дочерние ионы). Иногда невозможно анализировать многокомпонентные, сложные смеси молекул без их предварительного разделения - в таком случае применяют хроматографическое разделение (жидкостная или газовая хроматография).

При МС/МС-анализе ионный сигнал пропорционален концентрации анализируемого соединения, линеен в пределах выявления (обычно пикомоль/литр) и практически не зависит от течения потока и объема вводимого образца. Для количественного измерения вводится внутренний стандарт. Внутренние стандарты имеют сходную анализируемому веществу структуру, чаще всего в качестве внутренних стандартов применяют стабильные изотопы.
Применение компьютерных алгоритмов позволяет проводить несколько типов МС/МС-сканирования в одном анализе, наиболее часто используются следующие методы сканирования.
Сканирование родительских ионов
Масс-анализатор 1 сканирует все возможные родительские ионы, в то время как масс-анализатор 2 статически зафиксирован на одном уникальном дочернем ионе, полученном после диссоциации, индуцированной соударением (рис. 2.4). Например, основной фрагментированный ион для всех ацилкарнитинов составляет 85 а. е. м.

Сканирование нейтральных потерь
Масс-анализатор 1 и масс-анализатор 2 сканируют при постоянной разнице в m/z. Этот метод используется для мониторинга потерь нейтральных фрагментов после диссоциации, индуцированной соударением (рис. 2.5). Например, для большинства аминокислот в виде бутиловых эфиров нейтральные потери составляют 102 а. е. м.

Мониторинг множественных реакций
Масс-анализатор 1 и масс-анализатор 2 статичны для заранее определенной пары родительского и дочернего ионов (рис. 2.6), это дает наибольшую чувствительность и специфичность и главным образом используется при количественных измерениях.

МС/МС-анализ наиболее эффективен для соединений, имеющих сходные дочерние ионы или нейтральные молекулы, например для анализа аминокислот и ацилкарнитинов. Необходимо также подчеркнуть возможность МС/МС-анализа различных химических групп в одном анализе за очень короткое время (≈2 мин). Это обеспечивает широкий спектр анализов и высокую пропускную способность, что экономически выгодно для скрининга на большое число заболеваний.
При МС/МС-анализе ионный сигнал пропорционален концентрации анализируемого соединения, линеен в пределах выявления (обычно пикомоль/литр) и практически не зависит от течения потока и объема вводимого образца. Для количественного измерения вводится внутренний стандарт. Внутренние стандарты имеют сходную анализируемому веществу структуру, чаще всего в качестве внутренних стандартов применяют стабильные изотопы.
На сегодняшний день доступны коммерческие сертифицированные диагностические наборы реактивов, которые включают в себя все необходимые компоненты для анализа аминокислот и ацилкарнитинов (табл. 2.1), включая внутренние стандарты и контрольные образцы. Нозологические формы НБО, которые можно диагностировать с применением МС/МС, представлены в табл. 2.2.
Аналит | Аббревиатура |
---|---|
Аминокислоты |
|
Аланин |
Ala |
Аргинин |
Arg |
Цитруллин |
Cit |
Глицин |
Gly |
Лейцин/изолейцин/гидроксипролин |
Leu |
Метионин |
Met |
Орнитин |
Orn |
Фенилаланин |
Phe |
Пролин |
Pro |
Тирозин |
Tyr |
Валин |
Val |
Ацилкарнитины |
|
Свободный карнитин |
С0 |
Ацетилкарнитин |
С2 |
Пропионилкарнитин |
С3 |
Малонилкарнитин/3-гидрокси-бутирилкарнитин[1] |
C3DC/С4OH |
Изо-/бутирилкарнитин |
C4 |
Метилмалонил-/3-гидрокси-изовалерилкарнитин[1] |
C4DC/C5OH |
Изовалерилкарнитин |
C5 |
Тиглилкарнитин |
C5:1 |
Глутарилкарнитин/3-гидрокси-гексаноилкарнитин[1] |
C5DC/С6OH |
Гексаноилкарнитин |
C6 |
Адипилкарнитин |
C6DC |
Октаноилкарнитин |
C8 |
Октеноилкарнитин |
C8:1 |
Деканоилкарнитин |
C10 |
Декеноилкарнитин |
C10:1 |
Декадиеноилкарнитин |
C10:2 |
Додеканоилкарнитин |
C12 |
Додекеноилкарнитин |
C12:1 |
Тетрадеканоилкарнитин (миристоилкарнитин) |
C14 |
Тетрадекеноилкарнитин |
C14:1 |
Тетрадекадиеноилкарнитин |
C14:2 |
3-гидрокси-тетрадеканоилкарнитин |
C14OH |
Гексадеканоилкарнитин (палмитоилкарнитин) |
C16 |
Гексадекеноилкарнитин |
C16:1 |
3-гидрокси-гексадеканоилкарнитин |
C16OH |
3-гидрокси-гексадекеноилкарнитин |
C16:1OH |
Октадеканоилкарнитин (стеароилкарнитин) |
C18 |
Октадекеноилкарнитин (олеилкарнитин) |
C18:1 |
Октадекадиеноилкарнитин (линолеилкарнитин) |
C18:2 |
3-гидрокси-октадеканоилкарнитин |
C18OH |
3-гидрокси-октадекеноилкарнитин |
C18:1OH |
Кетоны |
|
Сукцинилацетон |
SuAc (SA) |
Заболевание | Эффективность раннего начала лечения | Эффективность МС/МС |
---|---|---|
Фенилкетонурия |
+++ |
+ |
Другие гиперфенилаланинемии |
+ |
+ |
Лейциноз |
+++ |
+ |
Гомоцистинурия |
+++ |
+ |
Тирозинемия, тип I |
+++ |
+ |
Тирозинемия, тип II |
+++ |
(+) |
Цитруллинемия |
+++ |
+ |
Аргининянтарная ацидурия |
+++ |
+ |
Аргининемия |
+++ |
(+) |
Глутаровая ацидемия, тип I |
+++ |
+ |
Пропионовая ацидемия |
+++ |
+ |
Метилмалоновая ацидурия |
+++ |
+ |
Изовалериановая ацидемия |
+++ |
+ |
Недостаточность 3-метилкротонил-КоА карбоксилазы |
+++ |
+ |
Недостаточность 3-метилглутаконил-КоА гидратазы |
? |
+/– |
Множественная карбоксилазная недостаточность |
+++ |
+ |
Недостаточность 2-метилбутирил-КоА дегидрогеназы |
? |
+ |
Нарушения транспорта карнитина |
+++ |
+/– |
Недостаточность карнитин-палмитоилтрансферазы, тип I |
+ |
(+) |
Недостаточность карнитин-ацилкарнитин транслоказы |
+ |
+ |
Недостаточность карнитин-палмитоилтрансферазы, тип II |
||
Неонатальная форма |
– |
+ |
Поздняя форма |
+ |
+ |
Недостаточность очень длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы |
+ |
+ |
Недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы |
+ |
+ |
Недостаточность трифункционального белка/недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы |
+ |
+ |
Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы |
+++ |
+ |
Недостаточность среднецепочечной 3-кетоацил-КоА тиолазы |
+ |
(+) |
Недостаточность средне-/короткоцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы |
(+) |
|
Недостаточность короткоцепочечной L-3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы (фибробласты) |
+ |
+/– |
Недостаточность короткоцепочечной L-3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы (печень) |
+++ |
(+) |
Недостаточность короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы |
+ |
+ |
Недостаточность короткоцепочечной 3-кетоацил-КоА тиолазы (3-кетотиолазы) |
+++ |
+ |
Глутаровая ацидурия, тип II |
||
Неонатальная форма |
– |
+ |
Поздняя форма |
+ |
(+) |
Рибофлавин-чувствительная форма |
+++ |
(+) |
Недостаточность 2,4-диеноил-КоА редуктазы |
? |
(+) |
Недостаточность 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА лиазы |
+ |
+ |
МС/МС позволяет за короткий промежуток времени (менее двух минут) определять в одном высушенном пятне крови (~3 мкл) более 50 маркеров (аминокислоты и ацилкарнитины) множества заболеваний. Определяя уникальные для каждого соединения соотношения массы к заряду и сравнивая интенсивность аналитов с внутренними стандартами, данная технология дает точную количественную и качественную оценку соединений с очень низким процентом ложноположительных результатов (0,2–0,3%). Применение МС/МС в программах обследования новорожденных позволяет проводить неонатальный скрининг более чем 40 форм НБО. Однако для некоторых форм НБО не разработано патогенетическое лечение, и поэтому они не включаются в программы неонатального скрининга. Чувствительность и специфичность МС/МС варьирует для разных заболеваний. В частности, сложности возникают при диагностике некоторых нарушений обмена аминокислот (недостаточности орнитинтранскарбамилазы, гомоцистинурии) и органических ацидурий (недостаточности биотинидазы, метилмалоновой ацидурии), поскольку при этих болезнях не у всех пациентов в неонатальный период выявляются значимые изменения концентрации маркерных метаболитов или маркер не является высокоспецифичным и требуются тесты второй линии для повышения специфичности скрининга.
Молекулярно-генетические методы
Развитие молекулярно-генетических методов, технологий анализа и программного обеспечения для интерпретации результатов сделало возможным использование методов ДНК-диагностики для проведения массовых обследований. Для неонатального скрининга применяют методы, позволяющие исследовать первичную структуру генов с целью поиска непосредственной причины болезни (мутации генов) или структур ДНК, позволяющих предположить наличие генетических дефектов, например исследование побочных продуктов формирования Т- и В-клеточных рецепторов, которые позволяют судить о количестве функционально зрелых Т- и В-лимфоцитов.
В рамках массовых скринингов исследование ДНК актуально для моногенных заболеваний, которые имеют патогенетическую терапию, но не имеют биохимических маркеров.
Система, с помощью которой проводится неонатальный скрининг, должна отвечать следующим требованиям:
В основу систем для скрининга положены различные модификации метода полимеразной цепной реакции с использованием олигонуклеотидов с присоединенными флуоресцентными метками, позволяющими детектировать результаты оптической системой амплификатора в режиме реального времени либо с использованием масс-спектрометра.
Этапу полимеразной цепной реакции может предшествовать этап выделения ДНК из пятен крови, однако для проведения массового скрининга эта операция должна быть полностью автоматизирована.
Большинство методов, применяемых на сегодняшний день, используют свойство фермента ДНК-полимеразы обеспечивать многократное избирательное копирование целевого участка ДНК, ограниченного искусственно синтезированными последовательностями нуклеотидных затравок (праймеров), - полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Для скрининга используют различные модификации метода ПЦР, позволяющие надежно с высокой достоверностью отличать сигнал от нормального образца и образца с патологией.
На сегодняшний день для скрининга новорожденных применяют различные молекулярно-генетические методы, направленные на выявление спинальной мышечной атрофии и первичных иммунодефицитов.
Спинальная мышечная атрофия
Причиной спинальной мышечной атрофии являются биаллельные мутации гена SMN1. У 95–98% больных СМА причиной болезни является одна и та же мутация, возникающая в силу различных генетических событий в локусе SMN, - делеция экзона 7 гена SMN1 в гомозиготном состоянии (на обеих хромосомах больного). В случае гена SMN1 делеция захватывает весь экзон 7 гена, генетическая последовательность которого полностью отсутствует в геноме больного (делеция в гомозиготном состоянии). Необходимо помнить, что, кроме частой мутации при СМА, описаны более редкие малые мутации, которые, как правило, встречаются в компаунд-гетерозиготном состоянии с делецией (у 2–5% больных).
Для выявления делеции экзона 7 гена SMN1 применяется:
-
полимеразная цепная реакция и анализ кривой плавления. Этот подход основан на усилении разницы температур плавления зонда, в результате генерируются пики, специфичные для генов SMN1 и SMN2 (SALSA MC002 SMA Newborn Screen - MRC Holland);
-
ДНК масс-спектрометрия - метод с использованием модифицированных по молекулярной массе дидезоксинуклеотидных терминаторов, удлиняющих праймер, который отжигается непосредственно перед полиморфизмом в экзоне 7 SMN1/2 (Agena iPLEX SMA);
-
метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием TaqMan™ зондов для определения числа копий генов SMN1 и SMN2;
-
модифицированное конкурентное олигонуклеотидное праймирование с использованием детекции методом ПЦР в реальном времени.
Принцип детекции оптической системой амплификатора в режиме реального времени основан на присутствии в реакционной смеси олигонуклеотидных последовательностей (праймеров либо зондов), комплементарных целевой для анализа последовательности ДНК, например экзону 7 гена SMN1. К олигонуклеотидным последовательностям химическими методами присоединены флуоресцентная метка на 3' конце (конец ДНК, с которого начинается ПЦР) и гаситель флуоресценции на 5' конце. Благодаря свойству однонитевой молекулы ДНК образовывать водородные связи с комплементарными участками ДНК в процесс непосредственно ПЦР или на этапе детекции (анализ кривых плавления) достигается такое положение "светитель–гаситель", что в результате реакции они либо пространственно отдаляются друг от друга и детектор флуоресценции может зафиксировать постепенно нарастающий сигнал свечения, либо наоборот сближаются и тогда оптическая система регистрирует постепенное угасание сигнала. Математическая обработка сигнала флуоресценции позволяет представить его как в виде экспоненциальных кривых, так и в виде пиков. По форме и расположению пиков можно определить наличие/отсутствие сигнала флуоресценции либо величину сигнала, которая пропорциональна количеству ДНК-мишени в образце.
Принцип детекции продукта ПЦР с использованием метода масс-спектрометрии основан на применении модифицированных по молекулярной массе дидезоксинуклеотидных терминаторов, удлиняющих праймер, который отжигается непосредственно перед полиморфизмом в экзоне 7 SMN1/2, благодаря этому можно добиться различия молекулярных масс продуктов ПЦР, получаемых с гена и псевдогена и, соответственно, детектировать наличие/отсутствие последовательности экзона 7 гена и псевдогена.
Первичные иммунодефициты
Внехромосомные кольцевые структуры ДНК, образующиеся во время дифференцировки Т-клеточного (TREC - T-cell receptor excision circle) и В-клеточного (KREC - Kappa-deleting recombination excision circle) рецепторов лимфоцитов, содержат определенные константные последовательности нуклеотидов, по которым их можно обнаружить с помощью методики ПЦР - самого распространенного молекулярно-генетического метода исследования. Принцип ПЦР основывается на многократной амплификации целевого фрагмента ДНК с помощью ДНК-полимеразы, а сама методика включает в себя три основных шага: 1) подготовку исследуемой пробы материала (выделение ДНК или рибонуклеиновой кислоты); 2) амплификацию (наработка необходимого количества ПЦР-продукта); 3) детекцию продукта ПЦР (амплифицированной нуклеиновой кислоты). На сегодняшний день для визуализации результатов амплификации используют различные методы, однако наибольшее распространение получила методика количественной ПЦР в режиме реального времени (кПЦР).
ДНК для исследования может быть получена как из цельной крови, так и из сухого пятна крови (в том числе собираемого в ходе национальной программы скрининга новорожденных).
Для количественного определения содержания копий ДНК TREC и KREC с использованием процесса амплификации необходимы те же компоненты, что и для стандартной ПЦР, а также флуоресцентные гибридизационные зонды и амплификатор с системой детекции флуоресцентного сигнала в режиме реального времени. Флуоресцентные гибридизационные зонды - это короткие олигонуклеотиды, комплементарные внутреннему участку амплифицируемого фрагмента ДНК, содержащие два флуорофора: репортер и гаситель. Когда зонд связан с матрицей, флуоресцентный сигнал от репортера поглощается гасителем, однако в процессе ПЦР ДНК-полимераза разрушает зонд, репортер и гаситель отдаляются друг от друга, и флуоресценция заметно разгорается. Это детектируется после каждого цикла ПЦР, и накопление продукта в реальном времени отображается на графике: по мере увеличения количества наработанного ПЦР-продукта сигнал растет экспоненциально, а затем выходит на плато (рис. 2.7). Для количественного определения ДНК в пробах используют калибровочную кривую с данными от образцов с известной концентрацией (для этого чаще всего используют плазмиды).

Полученное в результате исследования данным методом количество копий TREC и KREC отражает число наивных Т- и В-клеток, вышедших из тимуса и костного мозга (соответственно) в кровоток.
Учитывая количество взятого в реакцию объема раствора ДНК, можно получить размерность маркеров в копиях на реакцию. Однако для клинициста-иммунолога гораздо важнее знать не абсолютное количество TREC и KREC на один миллилитр цельной крови пациента или на одну абстрактную реакцию, а долю наивных Т- и В-клеток (суррогатными маркерами которых и являются TREC и KREC соответственно) среди всех клеток лейкоцитарного ряда. Таким образом, зная количество ядросодержащих клеток в единице объема цельной крови, взятой в реакцию выделения ДНК, можно легко пересчитать количество TREC (KREC) на количество лейкоцитов.
В настоящее время уровни пороговых значений TREC и KREC, применяемых в различных национальных и пилотных скрининговых программах, значительно варьируют в разных странах. Необходимо понимать, что пороговые значения, используемые при скрининге, существенно ниже нормальных показателей, разработанных для соответствующих популяций, и, таким образом, способствуют лишь выявлению наиболее значимых дефектов Т- и В-лимфопоэза.
Необходимо учитывать также, что аномально низкие значения данных маркеров (ниже пороговой отсечки) не всегда сигнализируют о патологии, связанной с иммунной системой. Результаты тестирования могут оказаться низкими по причине неправильного взятия образца, недостаточной элюции ДНК из сухого пятна крови, наличия в образце ингибиторов ПЦР, таких как гепарин, которые могут присутствовать при использовании катетера для взятия крови у детей из палат интенсивной терапии. Для исключения данных артефактов производится одновременное включение в реакцию ПЦР молекул TREC, KREC и нормировочного локуса, каковым является стабильный фрагмент гена домашнего хозяйства (как правило, рибонуклеазы, β-актина или альбумина). Использование референсного гена в качестве внутреннего контрольного образца позволяет контролировать этапы экстракции ДНК и проведения реакции амплификации.
При получении низких уровней TREC/KREC в первичном образце крови и нормальном уровне амплификации контрольного гена необходимым условием скрининга является проведение повторного тестирования из того же или нового образца. Низкие уровни TREC/KREC, полученные во втором образце, требуют немедленного исследования субпопуляций лимфоцитов крови ребенка методом проточной цитометрии. При получении значений TREC/KREC в пределах референсных значений и при отсутствии клинических признаков иммунопатологии на данном этапе развития ребенок может считаться условно здоровым.
В настоящее время существует техническая возможность для объединения молекулярно-генетических систем скрининга на СМА и ПИД в "одной пробирке", что реализовано методом мультиплексного ПЦР-анализа в режиме реального времени с использованием мишень-специфических последовательностей праймеров и зондов TaqMan™ для амплификации и обнаружения четырех мишеней: TREC, KREC, экзона 7 SMN1 и RPP30 в ДНК.
Постаналитический этап
Постаналитический этап включает оценку результатов скрининга, оформление бланка с результатом исследования, своевременное доведение информации о результатах скрининга до сведения лечащего врача и семьи.
Большинство методов, применяемых в скрининге, являются количественными, и для отличий нормальных и патологичных значений важно определение "порогового значения", "порога риска заболевания", или отрезной точки (cut-off). Отрезную точку можно выбрать исходя из данных литературы и инструкции к набору, предлагаемой производителем, но более точным подходом является определение отрезной точки на основании статистических данных, таких как процентиль или кратное медиане (МоМ). Отрезные точки могут пересматриваться по мере накопления новых данных, адаптироваться к разным группам (пол, гестационный возраст, масса при рождении) и методам тестирования.
Например, для скрининга новорожденных на фенилкетонурию (ФКУ) в некоторых странах применяют пороговое значение до 2,5 мг/дл для флуоресценции и до 1,5 мг/дл для тандемной масс-спектрометрии. Концентрация 17-гидроксипрогестерона (17ОНР) выше у недоношенных детей и детей с низкой массой тела и снижается с возрастом. У недоношенных выше частота ложноотрицательных/положительных тестов на врожденный гипотиреоз, некоторые метаболические заболевания, муковисцидоз. Установление пороговых значений, отсортированных по массе тела, возрасту и времени от рождения до сбора, повышает эффективность скрининга на врожденную гиперплазию надпочечников.
Для ряда состояний, включенных в программы скрининга, применяют определение двух пороговых значений. Например, 99,5-й процентиль - это "порог положительности" - образец будет повторно протестирован и проведен ретест. 99,99-й процентиль является "порогом экстренного отзыва": немедленный вызов ребенка, оценка его состояния и, возможно, начало терапии.
Также опубликованы данные об этнических различиях для 79,1% биомаркеров, что указывает на необходимость определения пороговых значений каждой лабораторией.
Интерпретация результатов неонатального скрининга является неотъемлемой частью самого скрининга. Для описания результатов применяют термины "отрицательный", "положительный" и иногда - "пограничный".
"Отрицательный" (в пределах референсных значений) результат означает, что анализ крови ребенка не показал никаких признаков наследственных заболеваний, включенных в панель скрининга новорожденных. В крайне редких случаях результаты скрининга могут быть ложноотрицательными, то есть тестирование пропускает ребенка с определенным заболеванием. Медицинские работники обычно обнаруживают ложноотрицательные результаты, когда у ребенка появляются симптомы заболевания. Любой ребенок, у которого со временем появляются симптомы заболевания (например, проблемы с дыханием, медленная прибавка в весе или задержка психомоторного развития), нуждается в дополнительном тестировании, даже если результаты проведенного неонатального скрининга у этого ребенка были отрицательными.
"Положительный" (выходящий за пределы референсных значений) результат означает, что при скрининговом обследовании ребенка действительно были обнаружены признаки того, что у ребенка есть риск развития одного из состояний, включенных в список скринируемых заболеваний. Это не означает, что у ребенка определенно есть заболевание. В некоторых случаях результаты неонатального скрининга могут быть ложноположительными, то есть тестирование ошибочно определяет заболевание у ребенка, у которого его нет, что выявляется во время последующих тестирований. Необходимо в кратчайшие сроки провести последующее тестирование, чтобы определить, действительно ли заболевание присутствует.
Некоторые скрининговые тесты новорожденных имеют возрастные ограничения, а это означает, что результаты не могут быть точно интерпретированы, если ребенок не соответствует минимальному возрастному требованию или превышает максимальный возраст для тестирования конкретного расстройства. В зависимости от проблемы в отчете о скрининге новорожденных может быть рекомендовано дополнительное тестирование.
Информирование о результатах неонатального скрининга
При получении результатов скрининговых исследований формируется группа "условно здоровых" детей по всем исследуемым заболеваниям и группам высокого риска врожденных и (или) наследственных заболеваний.
Дети из группы детей "условно здоровые" не требуют дополнительных исследований и информирования медицинских организаций о результатах скрининговых исследований. Результаты скрининга вносятся в электронную базу данных. Младенцы с отрицательными результатами скрининга не нуждаются в дополнительном тестировании. При получении такого результата родители не извещаются.
При выявлении положительных результатов скрининга (отклонение значений от "отрезной точки") формируется группа высокого риска. В случае положительного результата скрининга родителей необходимо уведомлять и давать указания о дальнейших действиях.
Информация о новорожденных группы высокого риска, выявленных в результате расширенного неонатального скрининга на врожденные и (или) наследственные заболевания, из медицинской организации третьей А и Б групп в течение 24 ч передается в медико-генетическую консультацию (центр) медицинских организаций 1-й и 2-й групп. После получения информации новорожденный из группы высокого риска приглашается в медико-генетическую консультацию (центр) субъекта Российской Федерации для взятия образцов крови для проведения повторного скринингового исследования (ретеста) в медико-генетической консультации (центре) субъекта Российской Федерации или транспортировке биоматериала для проведения подтверждающей биохимической и (или) молекулярно-генетической и (или) молекулярно-цитогенетической диагностики в медико-генетическую консультацию (центр) медицинской организации третьей Б группы, выполняющей функции референсного центра по подтверждающей диагностике врожденных и (или) наследственных заболеваний в течение 24 ч.
Для заболеваний, характеризующихся ранними сроками манифестации и жизнеугрожающими последствиями, ретест проводится одновременно с подтверждающими тестами в медицинской организации третьей Б группы, выполняющей функции референсного центра. Новорожденному до получения результатов ретеста и подтверждающей диагностики назначается терапия в соответствии с клиническими рекомендациями. Перечень состояний приведен в приложении 3.
Отчет о проведенном тесте должен содержать следующие пункты.
-
Идентификация лаборатории, выпускающей отчет (с указанием лаборатории, осуществившей исследование, если они различаются).
-
Идентификаторы ребенка и/или фамилия, имя, отчество его законного представителя.
-
Результаты исследования, включающие информацию о факторах, которые могут поставить под сомнение полученные результаты (гемолиз, неадекватная маркировка и прочее).
-
Фамилия, имя, отчество лица, утвердившего (подписавшего) отчет.
Примеры бланков заключений по неонатальному скринингу приведены в приложении 1.
Далее приведены примеры интерпретации результатов при различных заболеваниях, включенных в программу скрининга.
Интерпретация результатов скрининга на галактоземию
Определение положительных по уровню галактозы проб проводится на основании сравнения получаемых результатов с пороговым уровнем (9 мг/дл и выше). Результаты могут зависеть от возраста новорожденного, времени взятия образца крови и от других условий.
Образец с концентрацией галактозы выше порогового уровня следует считать как положительный для диагностики галактоземии. Этот образец требует проведения подтверждающей диагностической процедуры. Если в лаборатории возможно определить активность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы, то это следует сделать. И в этом случае, если выявляется положительный результат (то есть дефицит галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы), то образец считается положительным на галактоземию. Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.24 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на муковисцидоз
Измерение уровня иммунореактивного трипсина (ИРТ) в пятнах сухой крови используется для идентификации популяции новорожденных, имеющих высокий риск кистозного фиброза. Идентификация основана на использовании величины пороговой концентрации (70 нг/мл).
Имеется несколько различных протоколов скрининга с использованием применяемого набора для выявления муковисцидоза. Наиболее часто используется двухстадийный протокол определения (ИРТ/ДНК). На первой стадии измеряется концентрация ИРТ в массовом рутинном определении. Затем у тех образцов, где уровень ИРТ превышает пороговый, проводится ДНК-исследование. Пороговая концентрация варьирует в зависимости от количества ложноположительных случаев. Другой протокол использует повторное взятие образцов крови и измерение ИРТ на 21–28-й день жизни ребенка с дополнительным проведением и последующей оценкой результатов потовой пробы. В обоих случаях образцы, которые идентифицированы как группа риска, должны быть подтверждены генетически и клинически. В популяциях, где частота мутации F508del низка, используется второй скрининговый алгоритм. Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.7 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на адреногенитальный синдром
Нормативные значения концентрации 17-гидроксипрогестерона (17ОП) у новорожденных зависят от возраста, массы тела, доношенности и плодности беременности (табл. 2.3). Поэтому эти результаты следует считать как рекомендованные, и каждая лаборатория должна самостоятельно определять рабочий диапазон концентраций 17ОП и пороговые значения.Для образцов крови, взятых в возрасте 3–5 дней, рекомендованы следующие пороговые концентрации.
Рожденные в срок | Недоношенные (<2000 г)[2] | |
---|---|---|
Нормальные |
<30 нмоль/л |
<60 нмоль/л |
Необходим ретест |
30–60 нмоль/л |
60–100 нмоль/л |
Информирование врача |
>60 нмоль/л |
>100 нмоль/л |
Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.3 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на врожденный гипотиреоз
Следует иметь в виду, что каждая лаборатория устанавливает собственные пороговые значения для определения тиреотропного гормона (ТТГ). Измерение ТТГ в пятне крови с целью диагностики врожденного гипотиреоза основано на использовании пороговой концентрации, при которой можно было бы разделить эутиреоидные и гипотиреоидные состояния.
мМЕ/л в крови | мМЕ/л в сыворотке | |
---|---|---|
Норма |
<9 |
<20 |
Серая зона |
9–18 |
20–40 |
Гипотиреоз |
>18 |
>40 |
Эти величины действительны для образцов крови, полученных от новорожденных на 2–6-е сутки после рождения. Пациентам с пороговыми и гипотиреоидными значениями концентрации аналита следует провести повторное тестирование.
Повышенные значения ТТГ при отсутствии врожденного гипотиреоза могут быть при определенных условиях:
-
транзиторный гипотиреоз обнаруживается у новорожденных, проживающих на территории с дефицитом йода. Тяжесть состояния более выражена у недоношенных детей;
-
в ответ на внутриматочное введение медикаментов, препаратов йода или на внутриматочный дефицит йода в эндемических районах возникала транзиторная доброкачественная гипертиреотропинемия новорожденных.
Нормальная концентрация ТТГ у новорожденных с подтвержденным гипотиреозом бывает крайне редко, приблизительно в 1 случае на 100 000 новорожденных. Концентрация ТТГ у таких новорожденных возрастает в течение первых недель жизни до значений, соответствующих врожденному гипотиреозу.
Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.4 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на недостаточность биотинидазы
При тотальной недостаточности биотинидазы активность фермента крайне низкая и составляет менее 10% средней нормальной. Пациенты с активностью фермента 10–30% классифицируются как имеющие частичный дефицит.
Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.22 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на наследственные болезни обмена веществ
Трудности интерпретации результатов тандемной масс-спектрометрии на нарушения обмена аминокислот, окисления жирных кислот и органических кислот связаны с большим числом анализируемых метаболитов и их соотношений. На уровень этих метаболитов влияет питание, прием лекарственных препаратов, и, кроме того, разные параметры обладают разной чувствительностью и специфичностью. Поскольку многие из этих наследственных болезней обмена веществ имеют раннюю манифестацию и острое течение, для ряда НБО требуются неотложные действия и начало терапии до получения результатов подтверждающей диагностики.
В табл. 2.5 приведены основные и дополнительные биомаркеры, которые применяются в программах расширенного скрининга.
Алгоритмы проведения скрининга для разных форм НБО приведены в главе 3.
Заболевание | Основной биохимический маркер(ы) на МС/МС | Отрезная точка (cut-off) | Дополнительные маркеры и соотношения |
---|---|---|---|
Фенилкетонурия |
Phe |
120 мкМ/л |
Phe/Tyr |
Гиперфенилаланинемия |
Phe |
120 мкМ/л |
Phe/Tyr |
Болезнь с запахом кленового сиропа мочи (лейциноз) |
Leu |
380 мкМ/л |
Val, Val/Phe, Leu/Phe, Leu/Ala |
Аргининемия (недостаточность аргиназы) |
Arg |
70 мкМ/л |
Нет |
Тирозинемия, тип I |
SuAc |
2 мкМ/л |
Met, Tyr |
Аргининянтарная ацидурия |
ASA |
1,5 мкМ/л |
Cit |
Цитруллинемия, тип I |
Cit |
80 мкМ/л |
Cit/Arg |
Гомоцистинурия (ген CBS) |
Met |
80 мкМ/л |
Met/Phe |
Гомоцистинурия (ген MTHFR) |
Met ↓ |
7 мкМ/л |
Met/Phe |
Системная недостаточность карнитина |
С0 ↓ |
8 мкМ/л |
(С0+С2+С3+С16+С18:1)/Cit |
Недостаточность карнитин-палмитоил-трансферазы, тип I |
C0 C0/(C16+C18) |
90 мкМ/л., 100 |
C16 ↓ C18 ↓ |
Недостаточность карнитин-палмитоил-трансферазы, тип II |
(С16+С18:1)/С2 |
0,7 мкМ/л |
C16, C18:2, C18:1, C18 |
Недостаточность карнитин/ацилкарнитин-транслоказы |
(С16+С18:1)/С2 |
0,7 мкМ/л |
C16, C18:2, C18:1, C18 |
Глутаровая ацидемия, тип I |
С5DC |
0,3 мкМ/л |
С5DC/С5ОН, С5DC/С8, С5DC/С16 |
Недостаточность β-кетотиолазы |
С5:1 |
0,15 мкМ/л |
С5ОН, С5ОН/С8 |
Недостаточность синтетазы холокарбоксилаз |
С5ОН |
0,5 мкМ/л |
С3, С5ОН/С8 |
Недостаточность 3-гидрокси-3-метил-глутарил-КоА лиазы |
C5OH |
0,5 мкМ/л |
C6DC, С5ОН/С8 |
Недостаточность 3-метилкротонил-КоА карбоксилазы |
С5ОН |
0,5 мкМ/л |
С5ОН/С8, С5ОН/С0 |
Недостаточность биотинидазы |
С5ОН |
0,5 мкМ/л |
С3, С5ОН/С8 |
Недостаточность изовалерил-КоА дегидрогеназы |
С5 |
0,56 мкМ/л |
C5/C0, C5/C2, C5/C3 |
Недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы |
C18OH |
0,14 мкМ/л |
C16:1OH, C16OH, C18:1OH, C16OH/C16, (С18ОН+С18:1ОН+С16ОН)/С0 |
Недостаточность митохондриального трифункционального белка |
C18OH |
0,14 мкМ/л |
C16:1OH, C16OH, C18:1OH, C16OH/C16, (С18ОН+С18:1ОН+С16ОН)/С0 |
Недостаточность очень длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы |
C14:1 |
0,32 мкМ/л |
C14, С14:2, C14:1/C16, C14:1/C2 |
Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы |
C8 |
0,4 мкМ/л |
C6, C10:1, C10, C8/C2, C8/C10, (С6+С8+С10:1)/(С16+С18+С18:1) |
Метилмалоновая ацидурия |
С3, C3/C2 |
6,8 мкМ/л, 0,22 |
C3/C16, С3/С0, C3/Met |
Пропионовая ацидурия |
С3, C3/C2 |
6,8 мкМ/л, 0,22 |
C3/C16, С3/С0, C3/Met |
Глутаровая ацидемия, тип II |
C4–C18 |
Все соотношения, применяемые к основным маркерам |
Интерпретация результатов скрининга на спинальную мышечную атрофию
Молекулярно-генетическая диагностика СМА затруднена наличием в непосредственной близости от гена практически полного его генетического гомолога - псевдогена SMN2, с которого транслируется лишь малое, недостаточное для нормального функционирования, количество полноразмерного белка SMN.
Практически все существующие на сегодняшний день методы скрининга спинальной мышечной атрофии направлены на поиск делеции в гомозиготном состоянии по отсутствию сигнала от генетической последовательности экзона 7 гена SMN1. Отсутствие сигнала от экзона 7 гена SMN1 означает положительный результат скрининга, требующий немедленной валидации референсными методами. Системы скрининга на выявление больных СМА не направлены на поиск гетерозиготного носительства делеции экзона 7 гена SMN1. Сигнал от последовательности гена будет присутствовать у человека с любым числом копий гена SMN1, кроме 0. Скрининг на СМА, имея 100% специфичность к гену SMN1 и 100% чувствительность к делеции экзона 7 гена SMN1, не может полностью исключить диагноз СМА за счет возможного попадания ребенка в 2–5% больных с компаунд-гетерозиготным генотипом по малой мутации и делеции.
В некоторые скрининговые системы, кроме гена SMN1, включен также ген SMN2 в качестве референсного гена, кроме того, визуализация пика, соответствующего гену SMN2, позволяет убедиться в том, что, несмотря на практически полную гомологию, удалось проанализировать отсутствие или присутствие в геноме именно гена SMN1. Результат по гену SMN2 также может быть выдан в отчете по скринингу. Необходимо помнить, что не менее чем у 5% здоровых людей в популяции ген SMN2 отсутствует на обеих хромосомах 5. Отсутствие сигнала от гена SMN2 не является положительным результатом скрининга. Более того, наличие нефункционального гена SMN1 при полном отсутствии псевдогена SMN2 является абсолютно эмбриолетальным генотипом - такие дети родиться не могут. Наличие гомозиготной делеции гена SMN2 практически полностью в дальнейшем исключает СМА из дифференциально-диагностического ряда нервно-мышечной патологии у таких пробандов.
Таким образом, при интерпретации результатов тестирования на СМА следует учитывать следующее.
-
Положительным результатом скрининга, требующим валидации референсным методом, является отсутствие сигнала от экзона 7 гена SMN1.
-
Отсутствие сигнала от псевдогена SMN2 фиксируется примерно у 5% исследуемых новорожденных и является вариантом нормы.
-
Методы скрининга на СМА не ставят своей целью выявление гетерозиготных носителей делеции экзона 7 гена SMN1.
-
Отрицательный результат скрининга не исключает 5q спинальной мышечной атрофии, обусловленной малыми мутациями (в том числе малыми делециями размером в несколько нуклеотидов) гена SMN1 в гомозиготном либо в компаунд-гетерозиготном состоянии с протяженной делецией и встречающейся у 2–5% больных. Появление у ребенка, прошедшего неонатальный скрининг СМА с отрицательным результатом, симптомов мышечной атрофии является показанием для проведения анализа на число копий гена SMN1 с последующим поиском малых мутаций в случае наличия одной копии экзона 7 гена SMN1.
Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.2 в главе 3.
Интерпретация результатов скрининга на первичные иммунодефициты
Метод детекции TREC/KREC относительно неспецифичен в отношении первичных иммунодефицитов и выявляет все случаи Т- и В-клеточной лимфопении независимо от ее причин. Таким образом, для правильной интерпретации "положительных" результатов скрининга необходимы знание этих причин, оценка полученных результатов в контексте конкретной клинической ситуации и дальнейшая маршрутизация пациентов с целью скорейшей верификации причин Т- и В-клеточной лимфопении.
Первичные иммунодефициты, при которых в различных исследованиях описаны крайне низкие/нулевые значения TREC и/или KREC, представлены в табл. 2.6.
Кроме того, было показано, что низкие значения TREC/KREC при скрининге выявлены при ряде неиммунологических состояний, включая группу идиопатических лимфопений. Большую группу младенцев, не прошедших скрининг на ПИД, представляют глубоко недоношенные новорожденные. Низкие показатели TREC/KREC могут быть выявлены у новорожденных с генетическими синдромальными состояниями, отличными от классических форм ПИД, при состояниях потери клеток в третье пространство, у детей, рожденных от матерей, получающих иммуносупрессивную терапию и страдающих инфекцией, вызванной вирусом иммунодефицита человека (табл. 2.7, см. также главу 3, раздел "Дифференциальная диагностика" ПИД).
Алгоритм проведения скрининга приведен на рис. 3.2 в главе 3.
Вид ПИД | Низкие/нулевые TREC | Низкие/нулевые KREC | Комментарии |
---|---|---|---|
Т–В+ ТКИН |
+ |
- |
|
Т–В– ТКИН |
+ |
+ |
|
Комбинированные иммунодефициты |
+ |
– |
Часть пациентов |
Агаммаглобулинемия |
– |
+ |
|
КИН с атаксией-тельангиоэктазией (синдром Луи-Бар) |
+ |
– |
Часть пациентов |
Синдром Ниймеген |
+ |
+ |
Часть пациентов |
Синдром ДиДжорджи |
+ |
– |
Часть пациентов |
WHIM синдром |
– |
– |
Часть пациентов |
Синдром Кабуки |
+ |
– |
Часть пациентов |
Синдром Якобсена |
+ |
– |
Часть пациентов |
Синдром МакКьюсика |
+ |
– |
Часть пациентов |
Другие синдромальные формы ПИД |
– |
– |
Часть пациентов |
Состояние | Низкие/нулевые TREC | Низкие/нулевые KREC |
---|---|---|
Недоношенность |
+ |
+ |
Хилоторакс, сосудистые аномалии (так называемая потеря в третье пространство) |
+ |
– |
Неонатальный лейкоз |
+ |
– |
Агаммаглобулинемия |
– |
+ |
Применение иммуносупрессивных и других препаратов матерью |
+ |
+ |
Материнская инфекция, вызванная вирусом иммунодефицита человека |
+ |
– |
Идиопатическая (доброкачественная?) лимфопения |
+ |
+ |
В связи с вышеизложенным неотъемлемой частью интерпретации результатов скринига на ПИД является скорейшее проведение иммунофенотипирования лимфоцитов с определением их ключевых субпопуляций. Данное исследование помогает с высокой долей достоверности отмести ложноположительные результаты, что необходимо для дифференциации вышеуказанных состояний и, как следствие, для определения срочности и порядка терапевтических мероприятий еще до получения результатов генетического исследования.
Подтверждающая диагностика скринируемых заболеваний
В программах неонатального скрининга чтобы свести к минимуму число ложноотрицательных результатов увеличивают чувствительность тестов, что, как правило, приводит к появлению ложноположительных результатов. Большинство из включенных в программы скрининга наследственных заболеваний являются крайне редкими. Даже при очень высокой чувствительности теста очевидно, что большинство положительных результатов скрининговых тестов будут ложными и их количество по мере роста числа тестируемых заболеваний будет увеличиваться. Кроме того, не исключены ошибки при заборе и маркировке биоматериала и в процессе анализа проб. Поэтому подтверждающая диагностика является неотделимой частью любой программы скрининга.
Для подтверждающей диагностики скринируемых заболеваний применяют различные биохимические и молекулярно-генетические методы. Эти исследования проводятся, как правило, в специализированных референсных лабораториях, которые не задействованы непосредственно в первичном скрининге, но являются важным элементом многоуровневой программы массового обследования новорожденных.
При получении результатов неонатального скрининга новорожденный как правило находится в бессимптомной клинической фазе, поэтому лаборатория, отвечающая за подтверждающую диагностику, играет ключевую роль в установлении окончательного диагноза. Лаборатория не только проводит лабораторные тесты и осуществляет их интерпретацию, но и в случае необходимости составляет алгоритм дальнейшего обследования новорожденного вместе с врачами-клиницистами.
В соответствии с порядком оказания помощи при врожденных и (или) наследственных заболеваниях лаборатория должна проводить эти тесты в довольно короткие сроки, и результаты подтверждающей биохимической и молекулярно-генетической диагностики должны быть переданы в медико-генетическую консультацию (центр) в течение 10 рабочих дней. В экстренных ситуациях, если новорожденный находится в отделении реанимации и интенсивной терапии или патологии новорожденных, лабораторию нужно информировать о направлении таких образцов, чтобы провести анализ в максимально короткие сроки.
Учитывая возможность внезапного развития симптомов скринируемого заболевания, например метаболического криза при НБО, необратимых инфекционных осложнений у пациентов с ПИД или утраты возможности самостоятельного дыхания у пациентов со СМА, при получении положительного результата скрининга новорожденные в самое кратчайшее время должны быть тщательно осмотрены, при необходимости у них должен быть проведен повторный забор образца биологического материала для референсного анализа и должны быть предприняты организационные шаги для обеспечения необходимой терапией при получении положительного референсного теста.
Сотрудники референсных лабораторий должны систематически проходить обучение и курсы повышения квалификации, а лаборатории необходимо участвовать как во внутреннем, так и во внешнем контроле качества.
Референсные лаборатории, проводящие подтверждающую диагностику, - важнейший элемент любых скрининговых программ. Необходимо учитывать, что референсные центры должны быть отделены от лабораторий, проводящих скрининг, но при этом необходимо предусматривать каналы быстрой прямой и обратной связи педиатр–скрининговая лаборатория–референсный центр, позволяющие достичь эффекта внедрения скрининговых программ в снижении смертности и инвалидизации детского населения России.
Биохимические методы
Для НБО, при которых в образцах биологического материала возможно провести определение концентрации метаболитов или активности ферментов, биохимические тесты играют приоритетную роль, поскольку они, как правило, требуют меньше временных и финансовых затрат.
Наиболее часто для подтверждающей диагностики НБО применяют анализ органических кислот в моче, анализ аминокислот и ацилкарнитинов в плазме или сыворотке, а также определение активности ферментов.
Анализ органических кислот в моче
Для количественного анализа метаболитов применяют хромато-масс-спектрометрию. Хромато-масс-спектрометрия - метод разделения сложных смесей соединений, отличающийся высокой чувствительностью и воспроизводимостью. Разделение осуществляют в результате различного взаимодействия компонентов смеси с неподвижной и подвижной фазами хроматографической колонки. Выход каждого соединения фиксирует детектор прибора, сигнал которого преобразуется в пики на хроматограмме. Исследуемое вещество ионизируется в ионном источнике масс-спектрометра (например, химической ионизацией, электронной ионизацией), образуются фрагментированные ионы, которые разделяются по отношениям массы к заряду (m/z) в масс-анализаторе и регистрируются в детекторе. Полученный спектр представляет собой набор пиков, который сравнивают с различными библиотеками масс-спектров (например, The NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library, Wiley Registry of Mass Spectral Data).
Следует отметить, что хромато-масс-спектрометрию проводят, как правило, при высокотемпературном режиме, поэтому ограничением для ее применения считают термическую неустойчивость соединений.
Определение органических кислот проводят преимущественно в моче. Это могут быть разовые образцы, которые предпочтительно собирать утром, чтобы концентрация веществ была более высокой. В случае длительной транспортировки рекомендуется консервировать мочу добавлением двух-трех капель хлороформа или нескольких кристаллов натрия азида℘. Возможно замораживать образцы и перевозить их в замороженном виде, однако транспортировка предпочтительна на сухом льду. В лаборатории образцы также хранятся в замороженном виде до проведения исследования. Процесс экстракции осуществляется с помощью различных органических растворителей (например, с помощью этилацетата℘, эфира диэтилового и т.д.). В некоторых лабораториях также осуществляют ферментативную обработку образцов уреазой℘ с целью избавления от мочевины, которая может препятствовать экстракции метаболитов.
Подбор дериватизирующего реагента и условий дериватизации (температура и время) также влияет на качество анализа. В основном используют силилирующие реагенты [например, BSTFA или N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, MSTFA или N-methyl-N-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide], с помощью которых получают достаточно стабильные силильные производные органических кислот. Концентрации органических кислот выражают в относительных величинах - ммоль вещества / моль креатинина. Использование данного соотношения для расчетов обусловлено тем, что количество органических кислот (и других метаболитов) варьирует в зависимости от степени разведения мочи, при этом количество креатинина (продукта распада креатина и креатинфосфата), выводимое с мочой, относительно постоянно в течение суток.
Анализ органических кислот мочи проводится для подтверждающей диагностики прежде всего органических ацидурий/ацидемий, а также некоторых аминоацидопатий и может быть полезен при нарушениях окисления жирных кислот (табл. 2.8).
Заболевание | Первичные маркеры | Подтверждающая биохимическая диагностика | Тесты второй линии |
---|---|---|---|
Болезнь с запахом кленового сиропа мочи (лейциноз) |
Val; Leu+Ile; Val/Phe; (Ile+Leu+3OHPro)/Phe; (Ile+Leu+3OHPro)/Ala |
ГХ-МС (моча): 2-гидроксиизовалериановая; 2-гидроксиизокапрановая; 2-гидрокси-3-метилвалериановая кислоты |
ВЭЖХ-МС (сухие пятна крови, плазма/сыворотка): анализ Allo-Ile (аллоизолейцин), Ile (изолейцин), Val (валин), Leu (лейцин), 3-OHPro (гидроксипролин) |
Гомоцистинурия |
Met; Met/Phe |
Гомоцистеин |
ВЭЖХ-МС (плазма/сыворотка, сухие пятна крови): анализ Hyc (гомоцистеин) |
Изовалериановая ацидурия |
C5 (при приеме лекарственных препаратов); C5/C0; C5/C2; C5/C3 |
ГХ-МС (моча): 3-гидроксиизовалериановая кислота; изовалериановая кислота; изовалерилглицин |
ВЭЖХ-МС (сухие пятна крови): Pivaloylcarnitine (пивалоилкарнитин); Methylbutyrylcarnitine (метил-бутирилкарнитин); Isovalerylcarnitine (изовалерилкарнитин); Valerylcarnitine (валерилкарнитин) |
Дефицит β-кетотиолазы (T2) |
C5-OH, C5:1 ацилкарнитин |
2-метил-3-ОН-масляная кислота, тиглилглицин, ацетоацетат (АсАс), 2 МеАсАС, бутанон, 3-ОН-масляная кислота |
Отсутствуют |
Дефицит 3-ОН-3-метилглутарил-КоА лиазы |
C5-OH, C6-DC, C6OH-DC ацилкарнитин |
3-ОН-3-метилглутаровая, 3-метилглутаровая, 3-метилглутаконовая, 3-ОН-изовалериановая кислоты |
Отсутствуют |
Дефицит биотинидазы |
Активность биотинидазы |
C5-OH, C3 ацилкарнитин; органические кислоты мочи; 3-ОН-пропионовая, 3-ОН-изовалериановая, тиглилглицин, 3-метилкротонилглицин метилцитрат |
Отсутствуют |
Адреногенитальный синдром |
17-OH-прогестерон |
ВЭЖХ-МС (сыворотка): анализ (17-гидроксипрогестерон); A (андростендион); (кортизол); (11-деоксикортизол); (21-деоксикортизол) |
ВЭЖХ-МС (пятна крови): анализ 17-гидроксипрогестерон; андростендион; кортизол; 11-деоксикортизол; 21-деоксикортизол |
Следует отметить, что существует ряд состояний, влияющих на результаты измерения органических кислот. Факторы, связанные с питанием, например полное парентеральное питание, добавки со среднецепочечными триглицеридами и кетогенные диеты, приводят к возникновению артефактов и трудностям интерпретации результатов. Прием лекарственных препаратов, например вальпроевой кислоты, антибиотиков, могут быть причиной самых разнообразных изменений в спектре органических кислот. Поэтому важно для интерпретации результатов передать тестирующей лаборатории информацию о пациенте, включающую данные относительно особенностей диеты и принимаемых лекарственных средств. Многие изменения спектра органических кислот связаны с бактериальным загрязнением, которого можно избежать путем правильного забора, обработки и транспортировки образцов.
Анализ ацилкарнитинов в плазме крови
При нарушении окисления жирных кислот в качестве подтверждающих тестов рекомендуется проведение анализа ацилкарнитинов методом МС/МС в плазме крови. В лабораторию доставляют незамороженные образцы, собранные в пробирки с гепарином или ЭДТА, или отобранную после центрифугирования плазму в замороженном виде. Анализ ацилкарнитинов плазмы проводится так же, как и в пятнах высушенной крови. В присутствии некоторых препаратов (например, пивалиновой кислоты℘, цефотаксима) может потребоваться дополнительное хроматографическое разделение ацилкарнитинов.
Однако следует учитывать, что для некоторых состояний описаны случаи нормального профиля ацилкарнитинов плазмы крови у пациентов с нарушениями окисления жирных кислот, и, с другой стороны, профиль ацилкарнитинов у здоровых новорожденных во время постнатального катаболизма, вызывающего окисление жирных кислот, может быть неотличим от профиля ацилкарнитинов при нарушениях окисления длинноцепочечных жирных кислот.
Анализ аминокислот в плазме крови
Для подтверждающей диагностики нарушений обмена аминокислот во многих программах скрининга предполагается количественное определение аминокислот в плазме крови. Гепаринизированная плазма является предпочтительным типом образцов, поскольку в сыворотке крови в результате времени, необходимого для образования сгустка, возможно дезаминирование глутамина и окисление тиолсодержащих аминокислот. Для анализа применяют аминокислотные анализаторы, которые представляют собой систему высокоэффективной жидкостной хроматографии, в которой разделяемые аминокислоты окрашиваются нингидрином, после чего осуществляется их спектрофотометрическое детектирование. Также для анализа ключевых метаболитов в ряде лабораторий применяют ВЭЖХ-МС/МС. Этот подход применяют для подтверждающей диагностики гомоцистинурии (определение гомоцистеина), лейциноза (разделение аллоизолейцина, изолейцина, лейцина).
Определение активности ферментов
Для некоторых НБО определение активности ферментов в пятнах высушенной крови является тестом первой линии и применяется для массового скрининга новорожденных (галактоземия, тип I, дефицит биотинидазы, дефицит глюкозо-6-фосфатазы).
Для подтверждающей диагностики проводят определение активности ферментов в сыворотке (биотинидаза) или в эритроцитах (галактоземия, тип I). Рекомендуется соблюдение условий транспортировки биоматериала, чтобы избежать ложноположительных результатов. Предпочтительно определение активности фермента у ребенка и родителей, что может дать дополнительную информацию, так как при галактоземии, тип I и дефиците биотинидазы у носителей мутантных аллелей также наблюдается снижение активности фермента.
Определение активности фермента GALT при галактоземии, тип I обычно проводят в эритроцитах, полученных из гепаринизированной цельной крови, хотя могут применяться и другие антикоагулянты. Цельная кровь доставляется в лабораторию при комнатной температуре или в охлажденном виде, при этом необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать чрезмерного воздействия тепла (которое нарушает активность ферментов) или холода (может привести к лизису эритроцитов). Активность фермента GALT стабильна в цельной крови, хранящейся при 4°C до двух недель. Однако при такой форме галактоземии, как вариант Дуарте (p.N314D), фермент становится более термолабильным. У пациентов с классической галактоземией, тип I, перенесших переливание эритроцитарной массы, активность "донорского" фермента присутствует около 4 мес, поэтому исследование, проведенное в данный промежуток времени, может дать ложноотрицательные результаты.
Определение активности ферментов рекомендуется в качестве подтверждающих тестов для ряда органических ацидурий и нарушений окисления жирных кислот, но эти тесты проводятся в очень ограниченном числе лабораторий, и на данном этапе предпочтительными являются молекулярно-генетические тесты, и только в очень редких случаях при получении неоднозначных результатов ДНК-диагностики (выявление вариантов неопределенного клинического значения) следует проводить анализ активности ферментов. Биохимические исследования в данном случае также более требовательны к биологическому материалу, чем молекулярно-генетические: трудности обусловлены необходимостью крайне быстрой доставки крови для выделения лимфоцитов либо наличием специалистов, имеющих возможность провести биопсию кожи для выращивания культуры фибробластов.
В большинстве случаев диагноз НБО с применением различных биохимических подходов может быть подтвержден или исключен, однако существует так называемая проблема "серой зоны", когда у пациентов наблюдается незначительное повышение ряда метаболитов, но подтверждающие тесты не позволяют исключить или подтвердить заболевание или требуются сложные и продолжительные дополнительные исследования. Врачи сталкиваются с ситуацией, когда они встают перед выбором или "лечить анализы", или оставить пациента под наблюдением, рискуя при этом получить серьезные осложнения.
Описанные подходы, применяемые для подтверждающей диагностики, требуют вызова пациента на консультацию и дополнительный забор образцов. Это может стать серьезной проблемой, поскольку для этого требуются временные и организационные ресурсы, которые не всегда достаточны, так как многие из НБО, включенные в программы массового скрининга, могут манифестировать в неонатальный период и сопровождаются развитием тяжелых метаболических кризов.
Одним из подходов, который обсуждался последнее время, чтобы не подвергать семьи дополнительному стрессу и сократить время диагностики, является применение так называемых тестов второй линии. Эти тесты обладают более высокой специфичностью, чем применяемые для массового скрининга, позволяют проводить дифференциальную диагностику заболеваний, имеющих сходные биохимические маркеры, повышают положительную прогностическую ценность скрининговых тестов. Они проводятся из того же образца биоматериала, который был направлен на неонатальный скрининг, что значительно ускоряет процесс тестирования.
Уже реализованы такие тесты второй линии, включая анализ профиля стероидов для врожденной гиперплазии коры надпочечников и определение метилцитрата/метилмалоната для дифференциальной диагностики заболеваний, связанных с повышением С3-карнитина (см. табл. 2.8). Тесты второй линии по сравнению с тестами для первичного скрининга имеют более низкую пропускную способность, как правило, более высокую стоимость и техническую сложность, но позволяют проводить дифференциальную диагностику различных состояний.
Доступность тестирования второго уровня может значительно снизить уровень ложноположительных результатов для младенцев, находящихся в отделении реанимации и интенсивной терапии или отделений патологии новорожденных, для которых наблюдается наиболее высокий процент ложноположительных результатов скрининга.
Молекулярно-генетические методы
Молекулярно-генетические методы после получения положительного результата скрининга применяются для подтверждающей диагностики большинства заболеваний, включенных в скрининговые программы.
Это методы прямой ДНК-диагностики, начиная с поиска частых мутаций, если молекулярная этиология болезни позволяет создать информативные системы, до массового параллельного секвенирования для генетически-гетерогенных заболеваний.
Материалом для проведения диагностики являются нуклеиновые кислоты, выделенные из ядерных клеток. Наиболее удобным материалом для исследования является цельная кровь в пробирке с антикоагулянтом или высушенная на фильтровальной бумаге. В связи с тем что некоторые химические элементы ингибируют работу фермента ДНК-полимеразы, для проведения ДНК-исследования подходят только антикоагулянты ЭДТА или цитрат натрия. Кроме того, ингибировать полимеразную цепную реакцию может большое количество чужеродной, например бактериальной, ДНК. Выделение ДНК производят различными методами в зависимости от типа предоставленного материала и метода молекулярно-генетического анализа, планируемого для исследования.
Можно выделить две группы методов ДНК-диагностики: методы, позволяющие исследовать только конкретные, уже известные мутации, и методы, позволяющие найти любое изменение нуклеотидной последовательности ответственного за болезнь гена, в том числе ранее не описанную мутацию. По типам детектируемых вариантов можно выделить качественные методы (выявление наличия/отсутствия генетического варианта у обследуемого) и количественные методы (определение количества копий исследуемого фрагмента в геноме).
Большинство методов, применяемых на сегодняшний день, используют свойство фермента ДНК-полимеразы обеспечивать многократное избирательное копирование целевого участка ДНК, ограниченного искусственно синтезированными последовательностями нуклеотидных затравок (праймеров), - полимеразную цепную реакцию (ПЦР).
Наиболее распространенные методы, применяемые для поиска известных мутаций
Методы исследования уже известных мутаций возможно применять для болезней, гены которых хорошо изучены, определены частоты и спектры мутаций, выявлены мажорные мутации. Применение систем детекции частых мутаций позволяет удешевить и оптимизировать процедуру проведения ДНК-диагностики за счет снижения материально-технических и временных затрат. Системы детекции наиболее частых мутаций успешно применяются в молекулярно-генетической диагностике частых аутосомно-рецессивных заболеваний: спинальной мышечной атрофии, муковисцидоза, фенилкетонурии, несиндромальной нейросенсорной тугоухости, адреногенитального синдрома и других. На рис. 2.8 показана система детекции в одной пробирке восьми наиболее частых мутаций гена PAH, ответственного за фенилкетонурию. На рисунке представлены результаты электрофоретического разделения фрагментов, полученных в результате мультиплексного анализа наиболее частых мутаций в гене PAH. В норме наблюдается 8 полос (дорожка 3), при наличии в генотипе пробанда мутации в гетерозиготном состоянии возникает дополнительная полоса соответствующей длины (дорожки 2, 4), в случае наличия в генотипе двух различных мутаций появляются две дополнительные полосы на соответствующих длинах (дорожки 5 и 6), в случае наличия мутации в гомозиготном состоянии - исчезает полоса, соответствующая норме, и появляется полоса, соответствующая мутации (дорожка 1). Полосы, соответствующие мутациям, указаны стрелками, генотипы подписаны на дорожках.

Метод исследования полиморфизма длин амплификационных фрагментов: применим для исследования известных генетических вариантов, является качественным методом, в некоторых ситуациях может использоваться для количественной оценки.
Принцип метода: исследование разницы длин целевого фрагмента после амплификации с использованием разделения по длине с помощью электрофореза в различных типах гелей.
Область применения:
Метод аллель-специфичной лигаза-зависимой амплификации проб применим для исследования известных генетических вариантов, является качественным методом.
Принцип метода: основан на свойстве фермента Pfu-лигазы высокоспецифично сшивать нуклеотидные разрывы комплементарных матрице последовательностей. Для детекции точковых мутаций создаются нуклеотидные конструкции (пробы), коплиментарные норме или варианту нуклеотидной последовательности. При этом в каждую пробу вводят различную по длине маркерную последовательность, чтобы различать отдельные аллели по длине, а концы проб замыкают универсальными праймерами. В результате амплификации лигированных проб получают набор продуктов с длинами, соответствующими различным аллелям. На рис. 2.9 представлена принципиальная схема метода.

Аллель-специфичная лигаза-зависимая амплификация проб является быстрым высокоспецифичным методом. Основным преимуществом данной методики детекции вариантов нуклеотидной последовательности является возможность мультиплексирования, то есть детекции в одной пробирке десяти и более вариантов нуклеотидной последовательности, независимо от их положения в геноме. Использование в системе флуоресцентно-меченного праймера позволяет детектировать результаты реакции с использованием капиллярного электрофореза и сочетать, при необходимости, в одной пробирке детекцию точковых вариантов и количественный анализ.
Область применения: поиск известных точковых вариантов нуклеотидной последовательности.
Методы количественного анализа
Все методы ДНК-диагностики можно разделить на качественные и количественные. Качественные методы способны выявить точковое изменение нуклеотидной последовательности, короткие делеции и инсерции, протяженные делеции генов, имеющих в геноме одну копию (гены, локализующиеся на половых хромосомах мужчин). К таким методам относятся анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов, анализ полиморфизма длин амплификационных фрагментов, прямое автоматическое секвенирование и другие. Количественные методы позволяют определить число копий гена в геноме. К таким методам относятся блот-гибридизация, ПЦР в реальном времени, количественная мультиплексная лигазная реакция. Использование данных методов необходимо при поиске протяженных делеций и дупликаций генов, лежащих на аутосомах, ответственных за наследственную моторно-сенсорную нейропатию 1А типа, но особенно важно при исследовании носительства заболеваний, мажорными мутациями которых являются делеции, например, спинальной мышечной атрофии.
Полимеразная цепная реакция в реальном времени применима для исследования известных генетических вариантов, является количественным методом, но может быть использована и как качественный метод.
Принцип метода основан на детекции продукта полимеразной цепной реакции во время экспоненциальной фазы ПЦР в режиме реального времени с использованием специфичных флуоресцентных зондов или интеркалирующих красителей, которые способны флуоресцировать при наработке продукта амплификации. Метод позволяет произвести количественную оценку содержания искомой матрицы в образце. Использование зондов с различными флуорофорами позволяет анализировать несколько вариантов последовательности ДНК в одной пробирке.
Область применения:
Количественная мультиплексная лигазная реакция: количественный метод поиска известных мутаций; количественный метод поиска известных вариаций числа копий.
Принцип метода: количественное определение продукта ПЦР со сшитых лигазой специфически-гибридизованных проб. Так как фермент лигаза обладает высокой специфичностью, метод позволяет достоверно различать генотипы "2:2" и "2:3", "2:3" и "2:4", например, при определении числа копий генов локуса SMN. Метод позволяет анализировать для одного тестируемого образца ДНК до 50 проб, комплементарных разным участкам генома в одной пробирке.
Область применения:
Хромосомный микроматричный анализ (Comparative genomic hybridization): количественный метод поиска различных численных геномных вариаций.
Принцип метода заключается в полногеномной амплификации с последующей гибридизацией на чипах-матрицах, содержащих различное количество целевых точек, относительно равномерно распределенных по геному. Разрешающая способность метода зависит от плотности распределения точек и их числа. Позволяет анализировать вариации числа копий в ДНК тестируемого образца по сравнению с эталонным образцом.
Область применения:
Методы, позволяющие исследовать всю последовательность гена
Для поиска причин редких болезней и болезней, при которых в исследуемых генах не выявлено мажорных мутаций, применяются методы, позволяющие исследовать всю кодирующую последовательность и регуляторные области соответствующего гена, набор нескольких генов (панель), экзом или весь геном.
Прямое автоматическое секвенирование по Сэнгеру: качественный метод поиска изменений нуклеотидной последовательности.
На сегодняшний день секвенирование по Сэнгеру является референсным методом определения нуклеотидной последовательности фрагмента ДНК.
Принцип метода. Исследуемый фрагмент нуклеотидной последовательности выступает матрицей для синтеза новой цепи с использованием фермента ДНК-полимеразы. Кроме обычных дезоксинуклеотидтрифосфатов, в реакционную смесь добавляют "терминаторы" - флуоресцентно-меченные дидезоксинуклеотидтрифосфаты, случайным образом обрывающие синтез цепи при присоединении к комплементарному нуклеотиду. Полученное в результате сиквенсовой реакции множество фрагментов детектируется с использованием капиллярного электрофореза (рис. 2.10). На рисунке представлена хроматограмма, полученная в результате проведения капиллярного электрофореза продукта сиквенсовой реакции. Пик соответствует определенному основанию. Наложение двух пиков соответствует присутствию двух разных оснований в одной позиции (гетерозиготное состояние).

Область применения:
Генетическая гетерогенность наследственных болезней и большой размер некоторых генов приводят к тому, что секвенирование всех ответственных за данный клинический фенотип нуклеотидных последовательностей является дорогостоящей и длительной процедурой. На сегодняшний день для таких заболеваний появилась возможность применения в диагностической практике технологий массового параллельного секвенирования (секвенирования следующего поколения, высокопроизводительного секвенирования, NGS), позволяющих одномоментно получить массив данных, содержащий информацию о нуклеотидной последовательности нескольких целевых генов или всего генома.
Методы массового параллельного секвенирования можно разделить на две большие группы: методы с предварительной клональной амплификацией фрагментов ДНК и методы секвенирования одиночных молекул ДНК.
Секвенирование с использованием клональной амплификации библиотек на сегодняшний день широко используется. Среди технологий, предполагающих амплификацию фрагментов ДНК, можно выделить:
-
секвенирование лигированием предварительно иммобилизованных на твердой фазе клональных библиотек коротких одноцепочечных исследуемых фрагментов с флуоресцентно-меченными короткими вырожденными нуклеотидными последовательностями таким образом, что каждому флуорофору соответствует определенный нуклеотид в определенной позиции. Проводят 10–15 последовательных лигирований и производят "перезагрузку" с присоединением следующего праймера со сдвигом на одну букву;
-
технология секвенирования синтезом с использованием обратимо-терминирующих нуклеотидов основана на регистрации сигнала, образующегося при формировании фосфодиэфирной связи в реакции присоединения определенного нуклеотида (аденина, тимина, гуанина или цитозина) ферментом полимеразой, сигнал считывается после присоединения, обратимо-терминированного на 3' конце флуоресцентно-меченного динуклеотидтрифосфата. После детекции флуорофор и блокатор удаляют из синтезируемой цепи и присоединяют следующий нуклеотид;
-
полупроводниковое секвенирование по принципу напоминает пиросеквенирование, однако присоединение определенного нуклеотида регистрируется по образующимся в результате этого присоединения ионам водорода. Преимуществом данного метода является отсутствие оптического детектора сигнала, что существенно упрощает и удешевляет прибор.
Секвенирование одиночных молекул ДНК является перспективным подходом, позволяющим получить длинные прочтения до 100 000 пар нуклеотидов, что необходимо при сборке ранее неизвестных геномов или прочтения повторяющихся областей. На сегодняшний день развиваются следующие технологии: секвенирование синтезом с использованием обратимо-терминирующих нуклеотидов без этапа создания клональной библиотеки; регистрация изменений ионного тока, вызванных прохождением молекул ДНК через нанопоры под действием электрического тока; детекция спектра комбинированного рассеяния света с использованием атомного микроскопа и другие. Несмотря на то что пока разработчикам не удалось добиться высокой точности при определении нуклеотидного состава одиночных молекул ДНК, секвенирование протяженных последовательностей востребовано и используется для сборки новых геномов, а в области медицинской генетики - для изучения областей повторов.
Технология массового параллельного секвенирования включает следующие этапы.
-
Фрагментация исходных образцов ДНК с получением фрагментов заданной длины.
-
Присоединение по краям фрагментов синтетических олигонуклеотидных адаптеров.
-
Создание библиотек случайных фрагментов - набора фрагментированных, модифицированных и амплифицированных фрагментов с помощью эмульсионной ПЦР (разделение колоний с использованием капель) или мостиковой ПЦР (разделение колоний на поверхности стекла).
-
Определение нуклеотидной последовательности библиотек фрагментов.
Особенность метода массового параллельного секвенирования заключается в огромном вкладе биоинформатических методов в процесс получения конечного результата молекулярно-генетического анализа. Результатом всех приведенных выше действий является несколько миллионов коротких прочтений, которые необходимо собрать в длинные последовательности и провести биоинформатический анализ. Приборы для секвенирования в качестве входящего сигнала получают оптический или электрический сигнал, соответствующий определенному нуклеотиду, который преобразуют для исследователя в последовательность нуклеотидов с приписанным каждому из нуклеотидов значению достоверности полученного результата. Данные значения прибор сохраняет в файл определенного типа, наиболее распространенным из которых является формат FASTQ. Расчет вероятности ошибки в каждой из позиций проводят на основании данных о секвенировании известных последовательностей. Калибровку для каждого типа приборов проводит производитель по собственной технологии.
В области медицинской генетики нет необходимости собирать заново каждый прочтенный геном - достаточно картировать полученные прочтения на референсный геном человека. Разработано множество математических алгоритмов и программ, успешно справляющихся с выравниванием исследуемого генома. Для того чтобы отфильтровать случайные ошибки детекции нуклеотидов, каждое место генома прочитывается многократно в обе стороны. После картирования и выявления вариаций генетической последовательности в образце исследуемого человека необходимо их правильно "назвать", то есть привязать к конкретной геномной координате и оценить патогенность выявленных изменений. На первом этапе проводится автоматический поиск выявленных вариантов в различных генетических базах данных (аннотация): dbSNP (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/), OMIM (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim), gnomAD (https://gnomad.broadinstitute.org/), COSMIC (https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic) и т.д. В результате аннотирования файлов исследователь получает файл в формате VCF, который содержит информацию обо всех выявленных отличиях исследуемого образца от референсной последовательности, геномные координаты, сведения о числе прочтений (ридов), на которых встретилось данное изменение, и т.д.
Большинство используемых на сегодняшний день сервисов для анализа данных массового параллельного секвенирования проводят оценку патогенности с использованием программ-предсказателей патогенности: SIFT (https://sift.bii.a-star.edu.sg/), PROVEAN (http://provean.jcvi.org/index.php) и других и ранжируют выявленные варианты.
На завершающем этапе исследования оценку патогенности и возможной взаимосвязи с фенотипом больного выявленных в результате анализа и автоматической фильтрации вариантов проводит врач - лабораторный генетик с использованием дополнительных баз данных, программ предсказания и клинической информации, предоставленной для проведения исследования. Все варианты нуклеотидной последовательности интерпретируются в соответствии с "Руководством по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования", редакция используемых рекомендаций указывается в заключении. Обобщением результата анализа является заключение по результатам массового параллельного секвенирования. Необходимо отметить, что количество информации о генетических причинах менделирующих заболеваний постоянно растет, поэтому данные NGS могут быть многократно переанализированы по мере накопления новых знаний.
К сожалению, полное секвенирование геномов остается достаточно дорогостоящим методом исследования, поэтому в практической медицинской генетике наиболее распространено исследование панелей генов различной величины.
Для того чтобы выделить и прочитать только целевые последовательности некоторого набора генов (панели), набора генов, при которых описаны фенотипы болезней (клинического экзома), или всех кодирующих последовательностей генома (экзома), существуют технологии целевого обогащения библиотек фрагментов ДНК. Наиболее распространенными являются подходы на основе мультиплексной полимеразной цепной реакции с праймерами на целевые фрагменты генома и подходы на основе гибридизации с последующей полимеразной цепной реакцией. Предпочтительная технология обогащения выбирается в зависимости от поставленной задачи, размера таргетного региона, предполагаемого количества и качества исходной ДНК, сложности процесса пробоподготовки и т.д.
При выборе методов на основе массового параллельного секвенирования в качестве диагностических необходимо помнить об ограничениях.
Любое секвенирование панели генов не позволяет выявлять инсерции и делеции длиной более 20% длины прочтения (при длине прочтения 75 пар нуклеотидов - это 15 пар оснований), мутации в интронных областях (за исключением канонических сайтов сплайсинга), вариации длины повторов (в том числе экспансии триплетов), а также мутации в генах, у которых в геноме существует близкий по последовательности паралог (псевдоген). Метод не предназначен для определения цис-, транс-положения пар гетерозиготных мутаций [однако цис-, транс-положение может быть определено в случае близкого (на длине одного прочтения) расположения вариантов], выявления хромосомных перестроек, полиплоидии, выявления мутаций в состоянии мозаицизма. Кроме того, многие технологии массового параллельного секвенирования имеют погрешности при исследовании гомополимерных областей.
Используя секвенирование генома, возможно проводить анализ числа копий генов, сложных структурных перестроек, а в некоторых случаях и анализ числа повторов.
Методы секвенирования одиночных последовательностей позволяют прочитать длинные повторяющиеся последовательности, но пока обладают высоким числом ошибок определения нуклеотидной последовательности.
По результатам уже проведенных пилотных проектов с применением NGS в качестве теста второго уровня авторы демонстрируют его высокую диагностическую эффективность, скорость и экономическую выгоду по сравнению с подтверждающей диагностикой с помощью технологии секвенирования по Сэнгеру. Так, в Словении по результатам скрининга 10 048 пациентов на подтверждающую диагностику методом NGS было отправлено 80 образцов. По результатам исследования удалось дифференцировать больных и гетерозиготных носителей, что значительно сократило время диагностики (Smon, 2018). Кроме того, в результате исследования были выявлены не описанные ранее редкие варианты генома, явившиеся причинными для некоторых нозологий, что подчеркивает не только диагностическую значимость таких исследований, но и их вклад в мировую медицинскую науку. Некоторые исследователи считают, что NGS можно с успехом использовать и в качестве теста первого уровня при проведении неонатального скрининга благодаря его высокой производительности и исключению влияния факторов окружающей среды, таких как питание, лечение или стресс, на уровень метаболитов, не допуская тем самым появления ложноположительных результатов (Holm, 2018), однако сложности с биоинформатическим анализом, в том числе с анализом новых генетических вариантов, допускают использование NGS в качестве теста первого уровня лишь в пилотных проектах с обязательным использованием тандемной масс-спектрометрии и других биохимических методов в качестве теста второго уровня.
Для подтверждающей диагностики нарушений, выявленных на биохимическом уровне в рамках неонатального скрининга в РФ, рекомендовано проведение подтверждающего теста второго уровня методом NGS с использованием диагностической панели, включающей все кодирующие и прилегающие интронные (20 нуклеотидов от экзонов), а также иные области, содержащие патогенные варианты, описанные в базе данных HGMD professional множества генов.
Подтверждающая диагностика спинальной мышечной атрофии при положительном результате скрининга
Подтверждающая диагностика спинальной мышечной атрофии может быть одноэтапной либо двухэтапной. Двухэтапная схема включает подтверждение делеции экзона 7 гена SMN1 референсным качественным методом. В Российских клинических рекомендациях по диагностике и лечению проксимальной спинальной мышечной атрофии 5q (СМА 5q) рекомендовано использовать метод полиморфизма длин рестрикционных фрагментов на образцах ДНК, выделенной из высушенных пятен крови, полученных при скрининге на первом этапе, и исследование числа копий генов SMN1 и SMN2 после доставки цельной крови количественными методами анализа. При одноэтапной схеме подтверждающая диагностика сразу проводится количественными методами из цельной крови новорожденного, полученной после вызова семьи новорожденного с положительным результатом скрининга. Применение одноэтапной или двухэтапной схемы зависит от логистических возможностей по доставке биологического материала (цельной крови) новорожденного в лабораторию для проведения количественного анализа и числа ложноположительных результатов системы, выбранной для скрининга новорожденных.
Для валидации наличия делеции экзона 7 гена SMN1 в гомозиготном состоянии используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) - анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. Суть метода заключается в проведении полимеразной цепной реакции с праймеров, специфичных как к гену SMN1, так и псевдогену SМN2 с последующей обработкой продукта ПЦР эндонуклеазой рестрикции (рестриктазой), имеющей в сайте узнавания последовательность с точкой в экзоне 7, отличающей ген от псевдогена. После обработки рестриктазой результат реакций детектируют методом вертикального электрофореза в полиакриламидном геле (рис. 2.11).

Кроме метода ПЦР и полиморфизма длин рестрикционных фрагментов анализа для валидации гомозиготной делеции, может использоваться метод качественного аллель-специфичного лигирования. Результаты данного метода также визуализируются с использованием электрофореза в полиакриламидном геле (рис. 2.12).

Метод основан на свойстве фермента Pfu-лигазы высокоспецифично сшивать нуклеотидные разрывы комплементарных матрице последовательностей. Для детекции точки различия гена SMN1 и псевдогена SMN2 создаются нуклеотидные конструкции (пробы), комплементарные норме и варианту нуклеотидной последовательности. При этом в каждую пробу вводят различную по длине маркерную последовательность, чтобы различать отдельные аллели по длине, а концы проб замыкают универсальными праймерами. В результате амплификации лигированных проб получают набор продуктов с различными длинами, соответствующих различным аллелям. Аллель-специфичная лигаза-зависимая амплификация проб является быстрым высокоспецифичным методом.
Методы качественного анализа на первом этапе подтверждающей диагностики:
-
определяют наличие делеции экзонов 7 и/или 8 гена SMN1 только в гомозиготном состоянии;
-
не имеют ограничений по виду биологического материала (можно использовать для выделения ДНК пятно со скрининга);
-
необходимы и достаточны для подтверждения диагноза в 95% случаев;
-
не выявляют делецию экзонов 7 и/или 8 гена SMN1 в гетерозиготном состоянии;
На втором этапе подтверждающей диагностики после положительного результата скрининга используют методы количественного анализа: метод количественной мультиплексной лигаза-зависимой ПЦР либо метод количественной ПЦР в реальном времени. Данные методы позволяют не только подтвердить наличие делеции экзона 7 гена SMN1 в гомозиготном состоянии, но и оценить число копий гена SMN2, необходимое для назначения оптимальной патогенетической либо этиотропной терапии.
Биологическим материалом для данных методов может служить цельная кровь, забранная в пробирку с антикоагулянтом ЭДТА (допустим забор крови в пробирку с натрия цитратом). Важно не подвергать образец крови замораживанию или воздействию экстремально высоких температур, воздействию прямых лучей солнечного света (например, нагреванию на солнце или заморозке при транспортировке в различное время года). Идеальная температура хранения и транспортировки образца +4°C (холодильная камера, контейнер с хладоэлементом), однако допускается кратковременная (не более 48 ч) транспортировка при более высокой температуре окружающей среды.
Метод количественной мультиплексной проба-зависимой лигазной реакции позволяет проводить количественное определение продукта ПЦР со сшитых лигазой специфически-гибридизованных проб. Так как фермент лигаза обладает высокой специфичностью, а ПЦР для всех фрагментов проводится с универсальных праймеров, метод позволяет достоверно различать генотипы "2:2" и "2:3", "2:3" и "2:4", например, при определении числа копий генов локуса SMN. Метод позволяет анализировать для одного тестируемого образца ДНК до 50 проб, комплементарных разным участкам генома в одной пробирке (рис. 2.13).

Метод полимеразной цепной реакции в реальном времени применим для исследования известных генетических вариантов, является количественным методом, но может быть использован и как качественный метод. Принцип метода основан на детекции продукта полимеразной цепной реакции во время экспоненциальной фазы ПЦР в режиме реального времени с использованием специфичных флуоресцентных зондов или интеркалирующих красителей, которые способны флуоресцировать при наработке продукта амплификации. Метод позволяет произвести количественную оценку содержания искомой матрицы в образце. Использование зондов с различными флуорофорами позволяет анализировать несколько вариантов последовательности ДНК в одной пробирке.
Кроме подтверждения делеции SMN1 в гомозиготном состоянии, количественные методы позволяют определить число копий гена SMN2 на геном, что важно для выбора терапии. Кроме того, данные методы позволяют проводить анализ носительства СМА для родственников больного любой степени родства.
Методы количественного анализа для подтверждающей диагностики:
Необходимо учитывать, что проведение подтверждающей диагностики спинальной мышечной атрофии - это многоэтапные реакции, и выдача результатов этих методов невозможна в столь же краткие сроки, как для скрининговых методов. Валидация качественными методами (ПЦР и полиморфизм длин рестрикционных фрагментов, аллель-специфичное лигирование) может потребовать до 3 дней, количественными методами - до 7 дней, поэтому мероприятия по обследованию ребенка с положительным результатом скрининга новорожденных и подготовка документов для назначения патогенетической терапии должны начинаться одновременно с получением положительного результата скрининга новорожденных для обеспечения попадания пациента в "золотое" терапевтическое окно досимптоматической терапии СМА.
Подтверждающая диагностика первичных иммунодефицитов при положительном результате скрининга
При выявлении "положительного" скрининга на ПИД ребенок нуждается в дальнейших подтверждающих исследованиях, которые можно условно разделить на две группы по времени получения результатов.
Отсроченные: выявление генетического дефекта, соответствующего той или иной форме ПИД или других генетически обусловленных состояний крайне важно для окончательной верификации диагноза, определения тактики терапии и прогноза заболевания, а также для проведения семейного консультирования. Тем не менее проведение генетического исследования требует времени, в течение которого у ребенка могут развиться необратимые осложнения. В связи с этим генетическое исследование должно быть инициировано параллельно с проведением экстренных подтверждающих исследований.
Учитывая большой перечень генов, в которых патогенные варианты ДНК могут приводить к развитию ПИД, выявление генетического дефекта предполагает использование технологии массового параллельного секвенирования (NGS), которая позволяет одномоментно исследовать большое количество генов у пациентов. Генетическое тестирование будет проводиться с использованием кастомной панели, содержащей в своем составе ~450 генов, отвечающих за развитие ПИД, при необходимости в дальнейшем - полноэкзомного секвенирования (Кузьменко, 2016, ВГОИП).
Экстренные: при получении "положительного" скрининга пациент должен быть осмотрен педиатром/неонатологом в течение двух суток. В процессе осмотра необходимо обращать внимание на фенотипические признаки синдромальных заболеваний, состояние кожи (эритродермия характерна для разновидности ТКИН - синдром Оменн), наличие кандидоза слизистых оболочек и паховой области, наличия диарейного синдрома и/или других признаков инфекционного процесса (табл. 2.9).
Настораживающие признаки ПИД |
|
---|---|
Симптомы, выявляемые при осмотре |
Выраженный кандидоз кожи и слизистых оболочек, диарея, гипотрофия, локальная или генерализованная БЦЖ-инфекция, эритродермия |
Семейный анамнез |
Смерти младенцев в раннем возрасте в данной паре или у родственников, в том числе в старших поколениях, близкородственный брак |
Общий анализ крови |
Лимфопения менее 1500 кл/мкл |
Настораживающие признаки синдромальных состояний с или без ПИД |
|
Фенотипические особенности и стигмы |
Микро/макроцефалия, расщелина лицевого скелета, низко посаженные/деформированные ушные раковины, полисиндактилия, копчиковый ход, артрогрипоз и др. |
Патология других органов по данным визуализации |
Пороки сердца, дистопия органов, гипоплазия и аплазия почек, гипоплазия отделов ЦНС и др. |
Также необходимо собрать семейный анамнез, обратив особое внимание на наличие ранних смертей детей в данной семье или в предыдущих поколениях, кровнородственного брака, а также наличие синдромальной патологии у ближайших и отдаленных членов семьи. Пациенту необходимо выполнить общий анализ крови (с оценкой абсолютного числа лимфоцитов и нейтрофилов), а также определение субпопуляций лимфоцитов с помощью метода проточной цитометрии. Данная методика основана на выявлении маркеров определенных популяций лимфоцитов в свежих образцах крови и сравнении их с возрастными нормативами. В то время как будут исследованы все основные популяции лимфоцитов (CD3+ Т-лимфоциты, CD4+ Т-хелперы, CD8+ Т-цитотоксические, CD19+ В-лимфоциты, CD15/56+ натуральные киллеры), особое внимание будет уделяться двум основным популяциям: CD19+ В-лимфоцитам, изолированное значительное снижение которых говорит о наличии дефекта гуморального звена иммунитета, и CD3+CD45RA+ наивным Т-лимфоцитам, значительное снижение которых (при наличии или отсутствии дефектов других популяций) говорит о нарушении нормального созревания Т-лимфоцитов, характерного для комбинированных иммунодефицитов.
Условия и сроки хранения биоматериала
По данным государственных программ по неонатальному скринингу в США, массовый скрининг проводится ежегодно 4 млн новорожденных. Для хранения такого большого объема тест-бланков с высушенными пятнами крови разработаны специальные регламенты, согласно которым в одних штатах пятна крови хранятся не более 6 мес (это максимальное время, отведенное для проведения скрининга), тогда как в других штатах регламент обязывает хранить образцы более 20 лет (APHL, 2013). Хранение тест-бланков рекомендовано в индивидуальной упаковке, защищающей образец от влаги при температуре от –20 до +25°С. Однако необходимо понимать, что хранение тест-бланков при температурах ниже комнатной требует наличия дополнительного холодильного оборудования. Ретроспективные исследования, проведенные за рубежом, показывают, что долгосрочное хранение тест-бланков при низкой (<30%) влажности и отрицательных температурах наиболее оптимально. Такие условия хранения демонстрируют наименьшую деградацию аналитов в многолетней перспективе (Murphy, 2018). Серьезным юридическим вопросом является возможное использование тест-бланков для исследований, не относящихся к скринингу новорожденных, без информированного согласия родителей (Harty-Golder, 2004). Обезличенные тест-бланки могут быть использованы для различных программ межлабораторного контроля качества, а также тестовых исследований для проверки корректности работы новых партий реагентов и расходных материалов, используемых в неонатальном скрининге. Однако вопросы хранения и использования тест-бланков для дальнейших лабораторных исследований требуют регламентирования как на локальном, так и на государственном уровне.
В рамках неонатального скрининга в РФ рекомендовано после проведения скрининга тест-бланки хранить 3 года при комнатной температуре и относительной влажности не более 50%. Допускается хранение образцов в индивидуальных упаковках при температуре +4°С и/или –20°С. Утилизация биологических образцов должна осуществляться путем автоклавирования с обязательным удалением персональных данных, содержащихся на фильтр-карте.
Информатизация процесса неонатального скрининга
Персонализированный учет родившихся и обследованных новорожденных позволяет оперативно выявлять и обследовать детей, не прошедших тестирование.
Регистрация, учет и статистическая обработка информации об обследованных новорожденных требует значительных трудозатрат сотрудников лаборатории. Расширение перечня заболеваний, подлежащих скринингу, сопровождается увеличением объема учетно-отчетной документации. Одним из перспективных направлений по оптимизации скринингового обследования новорожденных является автоматизация процесса передачи и обработки информации на всех этапах скрининга. Оснащение скринирующей лаборатории и лечебно-профилактических учреждений современными компьютерными комплексами и средствами коммуникации позволяет выйти на качественно новый уровень информационного взаимодействия и значительно сократить сроки выявления больных детей.
В РФ разрабатывается единая система для учета результатов неонатального скрининга. На момент подготовки руководства она еще не завершена.
В качестве примера приводим программу "Неоскрин", разработанную в Кубанской межрегиональной медико-генетической консультации.
Программный комплекс "Неоскрин" состоит из двух отдельных программ: "Регистрация новорожденных в родильном доме" и "Скрининг новорожденных" (рис. 2.14).

Программа "Регистрация новорожденных в родильном доме" предназначена для ввода информации о родившихся, передачи данных о них в скринирующую лабораторию, формирования территориального регистра новорожденных, ежедневной оценки качества проведения скрининга, формирования отчетов. Данная программа интегрирована во все родильные дома края после проведения обучающих семинаров для лиц, ответственных за неонатальный скрининг.
В родильном доме на всех новорожденных заполняются индивидуальные компьютерные карты (вносятся паспортные данные матери и ребенка, особенности течения беременности, родов, масса тела ребенка, прием лекарственных препаратов, диагноз в родильном доме, шкала Апгар, дата забора крови на тест-бланк или причина, по которой забор крови не произведен), на основании которых автоматически формируется файл "Список новорожденных", который вместе с тест-бланками доставляется на электронном носителе курьером в лабораторию массового скрининга Кубанской межрегиональной медико-генетической консультации.
Сотрудники лаборатории проверяют качество доставленных тест-бланков, сверяют их со списком и переносят данные в программу "Скрининг новорожденных", установленную в Кубанской межрегиональной медико-генетической консультации, которая объединяет информационные потоки, поступающие из всех родильных домов. В данной программе на основании полученных из родильных домов информации, по аналогии с программой "Регистрация новорожденных в родильном доме", автоматически создаются индивидуальные карты новорожденных, каждому ребенку присваивается персональный номер, отмечается день и час поступления образцов крови в лабораторию, информация вносится в файл "Список новорожденных", который отправляется обратно в родильный дом. Полученная из лаборатории ответная информация позволяет врачу, ответственному за неонатальный скрининг на территории, самостоятельно и своевременно провести анализ качества проведения первого этапа неонатального скрининга (родильный дом - скринирующая лаборатория). Присвоение новорожденным персональных номеров позволяет оперативно найти детей из группы риска и избежать ошибок при обследовании однофамильцев.
В индивидуальные карты новорожденных программы "Скрининг новорожденных" автоматически вносится информация о дате проведения и результатах биохимических исследований. При отклонениях анализов программа позволяет автоматически сформировать письмо о необходимости повторного обследования ребенка, которое отправляется по электронной почте на имя главного врача территории. В конце месяца автоматически формируются и отправляются по электронной почте отчеты по результатам скрининга на каждой территории края. Программа "Регистрация новорожденных в родильном доме" позволяет сформировать аналогичный отчет, который сотрудники родильного дома могут сверить с отчетом, полученным из КММГК, и своевременно принять меры по улучшению качества проведения скрининга.
Программа "Скрининг новорожденных" позволяет также оптимизировать работу лаборатории неонатального скрининга. После ввода информации, поступившей в лабораторию с территорий, программа автоматически формирует список проб для исследования лабораторным комплексом Victor-2, что позволяет значительно снизить трудозатраты персонала и вероятность ошибки при подготовке проб к проведению исследований. После проведения исследований осуществляется автоматический экспорт данных в соответствующую таблицу программы "Скрининг новорожденных".
Накопление статистической информации в процессе работы программного комплекса "Неоскрин" о качестве, сроках родов и состоянии здоровья новорожденных позволяет рассчитать и систематически контролировать уровень пороговых концентраций исследуемых веществ в обследуемой популяции и объективно отбирать группу риска новорожденных с подозрением на НБО, уменьшая количество необходимых повторных исследований и расход реактивов.
Эффективность организации неонатального скрининга зависит от чувствительности и специфичности применяемых методов исследования, используемого оборудования и реактивов, своевременности взятия образцов крови для тестирования, соблюдения сроков проведения первичного обследования и подтверждающей диагностики, своевременного начала лечения.
Система обеспечения качества лабораторных исследований в неонатальном скрининге
Контроль качества (КК) - обязательный компонент системы неонатального скрининга. Для каждого этапа скрининга предъявляются свои критерии качества, и учреждения, участвующие в скрининге, обязаны следить за их соблюдением. Контроль качества лабораторных исследований включает в себя внутреннее и внешнее обеспечение качества, а таже участие во внешних испытаниях, которые в Российской Федерации должны, по-видимому, проводится "Центром внешнего контроля качества клинических лабораторных исследований" в рамках Федеральной системы внешней оценки качества клинических лабораторных исследований (ФСВОК). Система управления качеством должна распространяться на все тесты, которые проводит лаборатория, должны быть разработаны документы, содержащие описание правил и процедур, в том числе корректирующих действий. Каждая лаборатория должна иметь стандартные операционные процедуры (СОП), описывающие действия, необходимые для поддержания точности и надежности системы тестирования, и отслеживать указанные параметры на постоянной основе (например, ежедневно, раз в неделю, раз в месяц).
Оборудование должно регулярно проверяться по контракту на техническое обслуживание или с помощью калибровки и использования эталонных материалов.
Персонал лаборатории должен иметь соответствующие сертификаты и квалификации для проведения лабораторных исследований и регулярно участвовать в мероприятиях по повышению квалификации и контролю качества.
Для проведения внутреннего аудита назначаются сотрудники, которые имеют соответствующую квалификацию и независимы от контролируемых рабочих процессов.
Контроль качества предусматривает активное, систематическое выявление и устранение ошибок, за которые ответственны сотрудники, участвующие в скрининге. Ошибки могут быть следствием проблем на преаналитическом, аналитическом и постаналитическом этапах скрининга.
Объектами контроля в контексте в лаборатории, проводящей скрининг новорожденных, должны быть следующие основные аспекты работы.
Преаналитический этап
После поступления тест-бланков в лабораторию оценивается их качество. Бланки считаются недействительными при расхождении данных на бланке и сопроводительных документах, нарушениях техники взятия и/или транспортировки биоматериала (рис. 2.15).

Аналитический этап
Процессы контроля качества различаются в зависимости от того, какие методы применяются в лабораторных исследованиях: количественные (МС/МС, флуориметрия), качественные (ДНК-диагностика) или полуколичественные.
Количественные исследования определяют количество анализируемого вещества в пробе, и измерения должны быть точными и воспроизводимыми. Результат измерения представлен в виде числового значения, выраженного в определенных единицах.
Качественные исследования определяют наличие или отсутствие анализируемого вещества или свойства. Результаты выражают не числами, а качественными терминами, такими как "положительный", "отрицательный", "в пределах нормы" или "патологический".
Количественные тесты
КК количественных тестов включает следующие компоненты:
Контрольные материалы
Контроль - это материал, содержащий установленное количество вещества, которое подлежит анализу, анализируемого вещества. Контроли анализируются в то же время и тем же методом, что и пробы пациентов. Назначение контроля - в проверке надежности аналитической системы, а также в оценке работы сотрудников и условий работы, которые могут влиять на результаты.
Исключительно важно выбрать подходящие контрольные материалы. При их выборе необходимо руководствоваться следующими характеристиками.
Контроли должны соответствовать выбранному диагностическому анализу: вещество, которое измеряют в анализе, должно присутствовать в контроле в такой форме, которая поддается измерению.
Контроли обязательно использовать в каждой постановке, поэтому необходимо иметь запас контрольных материалов. Контрольные материалы могут быть доступны в разном виде: замороженные, лиофилизированные или стабилизированные химическими консервантами. Важно правильное хранение контрольных материалов, обеспечивающее стабильность измеряемых в них аналитов.
Установление интервала значений контрольного материала
Интервал допустимых значений контроля определяют путем многократного исследования контрольного материала в течение некоторого времени. Как минимум должно быть получено 20 значений в течение 20–30 дней. При сборе этих данных необходимо предусмотреть, чтобы имели место все вариации в процедурах, которые обычно происходят при ежедневном выполнении анализов; например, если обычно разные сотрудники проводят анализы, то каждый из них должен получить часть данных. Как только данные будут собраны, лаборатория должна будет рассчитать среднее значение и стандартное отклонение результатов. Свойством повторяющихся измерений является некоторая степень разброса показателей. Разброс может быть результатом разных навыков работы сотрудников, условий работы или характеристик прибора. Определенная степень изменчивости - это нормально, даже если все перечисленные выше факторы контролируются. Стандартное отклонение дает меру такой изменчивости.
Целью контроля качества является проверка точности и воспроизводимости лабораторных исследований до выдачи отчета с результатами анализов пациентов.
Когда соответствующие пределы контрольных значений установлены, для каждодневной проверки будет очень удобно, если эти пределы представлены графически. Широко используемым способом такого графического представления являются карты Леви–Дженнингса.
Если значение контрольной пробы, включенной в аналитическую серию, выходит из установленных пределов, то серия считается "вне контроля". Когда это случается, лаборатория должна предпринять следующие шаги: выполнение исследований должно быть приостановлено и сотрудник должен постараться немедленно выявить и устранить причину проблемы.
Как только вероятный источник ошибки будет выявлен и корректирующие действия проведены, контрольный материал должен быть перепроверен. Если он дает правильные значения, то необходимо повторить исследование проб пациентов вместе с другой пробой КК. Не следует просто повторять исследование, пока не найдена причина ошибки и не проведены корректирующие действия.
Результаты анализов должны выдаваться только после того, как проблема будет разрешена и контроли дадут правильные значения. Необходимо установить срок, в течение которого допустимо ожидание устранения неисправностей. При истечении срока в случае сохранения проблемы образцы крови новорожденных должны быть срочно направлены в другую ближайшую лабораторию, проводящую скрининг.
Для разрешения проблем, связанных с контролем качества, полезно установить в лаборатории правила и процедуры для проведения корректирующих действий.
Качественные тесты
КК качественных тестов включает следующие компоненты:
Положительные и отрицательные контроли должны применяться постоянно, минимум один раз в день в одну постановку, либо по рекомендациям производителя. Подробная процедура применения контролей должна быть прописана в СОП для каждой диагностики либо в лабораторных инструкциях. При многоэтапном анализе свои контроли должны применяться для каждого этапа анализа.
Реагенты должны храниться в соответствии с инструкциями производителей, должны быть помечены датой, когда их открыли и начали использовать, и должны быть списаны по истечении срока годности.
В табл. 2.10 представлен пример процедур по контролю качества этапов количественных и качественных тестов на аналитической стадии скрининга новорожденных.
Для непрерывного улучшения системы качества в лаборатории необходимым является ведение записей по всем процессам КК и корректирующим действиям.
Вид анализа, проводимого в лаборатории | Проведение внутреннего контроля | Анализ контрольных образцов | Документация | Методика проведения контроля качества |
---|---|---|---|---|
Определение метаболитов в биологических жидкостях методом ГХ-МС |
1 раз в неделю постановка стандартной смеси аналитов. Внутренний контрольный аналит на каждое внесение образца |
После каждой замены колонки, основных реактивов, любой модификации методики |
Занесение в рабочий журнал результатов всех измерений. Калибровочные кривые и результаты анализа контрольных образцов должны храниться в отдельном журнале, визируются исполнителем |
Подробная методика отражена в лабораторном СОП |
Определение аминокислот и ацилкарнитинов методом тандемной масс-спектрометрии |
Высокий и низкий контроль на каждую постановку (плашку). Поставляются производителем с указанием концентраций всех измеряемых метаболитов |
После получения новой партии реактивов, модификации методики |
Занесение в рабочий журнал результатов всех измерений. Результаты анализа контрольных образцов должны храниться в отдельном журнале, визируются исполнителем |
Подробная методика отражена в лабораторном СОП |
Выделение ДНК |
Измерение концентраций ДНК в каждой постановке, выделение образцов от одной семьи в разных постановках |
Постановка контрольного образца крови или отрицательного контроля раз в месяц или по необходимости (например, при смене набора для выделения ДНК) |
Занесение каждой постановки в рабочий журнал по выделению ДНК |
Методика проведения контроля качества отражена в инструкции по выделению ДНК |
Полимеразная цепная реакция — полиморфизм длин рестрикционных фрагментов |
Постановка отрицательного и нормального контроля в каждой постановке ПЦР |
Постановка контролей по гомо- и гетерозиготе в каждую постановку рестрикционного анализа. |
Фотодокументация, электронное оформление агарозных и акриламидных гелей в отдельной папке с результатами диагностики по данной мутации, хранение фото с патологическими изменениями в отдельной папке |
Методика проведения контроля качества отражена в лабораторных СОПах по отдельным заболеваниям |
Секвенирование по Сэнгеру |
Секвенирование с прямого и обратного праймеров для каждого образца, визуальный контроль чистоты хроматограммы, секвенирование пробанда и родителей в одной постановке |
Секвенирование стандартов по графику, приложенному в инструкции к прибору, либо по необходимости (например, при смене капилляра) |
Занесение в рабочий журнал результатов всех исследований. Файлы с результатами секвенирования образцов в формате abi хранятся в электронном виде в архиве лаборатории. Все патологические изменения в виде файлов и заключений хранятся в отдельной папке «Критические изменения» |
Методика проведения контроля качества отражена в СОПах по отдельным заболеваниям и в СОП по методике секвенирования по Сэнгеру |
Массовое паралелльное секвенирование |
Контроль качества ДНК, библиотек генов, данных секвенирования |
Секвенирование стандартных образцов по необходимости или по рекомендациям производителя |
Все этапы КК-исследований, проводимых массовым параллельным секвенированием, документируются на отдельных этапах в соответствующих журналах и в электронном виде |
Подробная методика отражена в лабораторных СОП по массовому параллельному секвенированию |
При возникновении проблем производятся поиск и ликвидация их источника, а затем проводится повторный анализ.
Проверка квалификации лаборатории
Проверка квалификации лаборатории представляет собой систему периодической оценки точности и надежности лабораторных результатов с использованием слепых образцов с известной концентрацией аналитов. Во многих странах программы проверки квалификации лаборатории для медицинских лабораторий называют программами "внешней оценки качества".
Участие в программе проверки квалификации лаборатории с документальным оформлением этого процесса - наилучшая возможность для лаборатории продемонстрировать качество своей работы. Оценка качества проведения анализов проводится на периодической основе (например, раз в квартал, раз в полгода). Лаборатория должна участвовать в программе проверки квалификации лаборатории, проводимой внешней научной группой. Предоставляемые в рамках программы контрольные материалы следует, насколько это возможно, обрабатывать и анализировать таким же образом, что и образцы высушенной капли крови.
Лаборатория может разработать программу слепого контроля качества путем включения в объем ежедневно выполняемой работы образца высушенной капли крови с концентрациями аналита, выходящими за пределы диапазонов нормы. Алгоритм информирования о результатах анализов должен быть построен таким образом, чтобы исключить передачу сведений о слепом контроле качества в систему последующего наблюдения или поставщику первичных медицинских услуг.
В качестве альтернативы лаборатории могут проводить обмен образцами с нормальными и аномальными результатами. Данный процесс (при котором набор образцов предоставляет каждая из лабораторий) должен осуществляться не реже двух раз в год и демонстрировать способность лаборатории должным образом выявлять образцы с нормальными и аномальными показателями. Кроме того, это позволяет получить дополнительную информацию (систематическая ошибка). Лаборатории должны устанавливать критерии показателей качества, которые могут быть признаны удовлетворительными.
Список литературы
Приказы и ГОСТ
-
Приказ Министерства здравоохранения РФ от 15 ноября 2012 г. №917н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи больным с врожденными и (или) наследственными заболеваниями".
-
Приказ МЗ РФ от 7 февраля 2000 г. №45 "О системе мер по повышению качества клинических лабораторных исследований в учреждениях здравоохранения Российской Федерации".
-
Приказ МЗ РФ от 26 мая 2003 г. №220 "Об утверждении отраслевого стандарта "Правила проведения внутрилабораторного контроля качества количественных исследований".
-
ГОСТ Р ИСО 15189-2009. Лаборатории медицинские. Частные требования к качеству и компетентности.
-
ИСО/МЭК. Руководство 43-1. Внешняя оценка качества с помощью межлабораторных сравнений. Часть 1. Разработка и осуществление систем внешней оценки качества.
-
ГОСТ Р ИСО 15198-2009 "Клиническая лабораторная медицина. Изделия медицинские для диагностики in vitro. Подтверждение методик контроля качества, рекомендуемых изготовителями пользователям".
-
ГОСТ Р 53133.3-2008 "Технологии лабораторные клинические. Контроль качества клинических лабораторных исследований. Часть 3. Описание материалов для контроля качества клинических лабораторных исследований".
-
ГОСТ Р 53133.4-2008 "Технологии лабораторные клинические. Контроль качества клинических лабораторных исследований. Часть 4. Правила проведения клинического аудита эффективности лабораторного обеспечения деятельности медицинских организаций".
-
ГОСТ Р 53079.1-2008 "Технологии лабораторные клинические. Обеспечение качества клинических лабораторных исследований. Часть 1. Правила описания методов исследований".
-
ГОСТ Р 53079.2-2008 "Технологии лабораторные клинические. Обеспечение качества клинических лабораторных исследований. Часть 2. Руководство по управлению качеством в клинико-диагностической лаборатории. Типовая модель".
-
ГОСТ Р 53022.1-2008 "Технологии лабораторные клинические. Требования к качеству клинических лабораторных исследований. Часть 1. Правила менеджмента качества клинических лабораторных исследований".
-
ГОСТ Р 53022.2-2008 "Технологии лабораторные клинические. Требования к качеству клинических лабораторных исследований. Часть 2. Оценка аналитической надежности методов исследования (точность, чувствительность, специфичность)".
-
ГОСТ Р 53022.3-2008 "Технологии лабораторные клинические. Требования к качеству клинических лабораторных исследований. Часть 3. Правила оценки клинической информативности лабораторных тестов".
-
ГОСТ Р ИСО/ТО 22869-2009 "Лаборатории медицинские. Руководство по внедрению ИСО 15189:2003".
Статьи и монографии
-
Carling R.S., Burden D., Hutton I., Randle R., John K., & Bonham J.R. Introduction of a Simple Second Tier Screening Test for C5 Isobars in Dried Blood Spots: Reducing the False Positive Rate for Isovaleric Acidaemia in Expanded Newborn Screening // JIMD reports. 2018. Vol. 38. P. 75–80.
-
Chace D.H., Hannon W.H. Impact of second-tier testing on the effectiveness of newborn screening // Clin Chem. 2010. Vol. 56(11). P. 1653–1655.
-
Dietzen D.J., Rinaldo P., Whitley R.J., Rhead W.J., Hannon W.H., Garg U.C., Lo S.F., & Bennett M.J. National academy of clinical biochemistry laboratory medicine practice guidelines: follow-up testing for metabolic disease identified by expanded newborn screening using tandem mass spectrometry; executive summary // Clinical chemistry. 2009. Vol. 55(9). P. 1615–1626.
-
Fingerhut R. et al. A Rapid and Sensitive UPLC-MS/MS-Method for the Separation and Quantification of Branched-Chain Amino Acids from Dried Blood Samples of Patients with Maple Syrup Urine Disease (MSUD) // Int. J. Neonatal Screen. 2016. Vol. 2. Р. 2.
-
Garg U., Dasouki M. Expanded newborn screening of inherited metabolic disorders by tandem mass spectrometry: clinical and laboratory aspects // Am. J. Med. Genet. A. 2006. Vol. 140(6). P. 573–579.
-
Janzen N., Terhardt M., Sander S., Demirkol M. et al. Towards newborn screening for ornithine transcarbamylase deficiency: fast non-chromatographic orotic acid quantification from dried blood spots by tandem mass spectrometry // Clin. Chim. Acta. 2014 Mar 20. Vol. 430. P. 28–32.
-
Khadzhieva M.B., Kalinina E.V., Salnikova L.E., Mukhina A.A., Kuzmenko N.B., Rumyantsev A.G., Shcherbina A.Yu., Larin S.S. TREC/KREC analysis for the postnatal diagnosis of primary immunodeficiency diseases // Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2020. Vol. 19(4). P. 110.
-
King J.R., Hammarstro..m L. Newborn Screening for Primary Immunodeficiency Diseases: History, Current and Future Practice // J. Clin. Immunol. 2018. Vol. 38(1). P. 56–66.
-
la Marca G., Malvagia S., Pasquini E. et al. Rapid 2nd-tier test for measurement of 3-OH-propionic and methylmalonic acids on dried blood spots: reducing the false-positive rate for propionylcarnitine during expanded newborn screening by liquid chromatography-tandem mass spectrometry // Clin. Chem. 2007 Jul. Vol. 53(7). P. 1364–1369.
-
Lin Y., Lin C-H., Yin X. et al. Newborn Screening for Spinal Muscular Atrophy in China Using DNA Mass Spectrometry // Front. Genet. 2019. Vol. 10. P. 1255.
-
Lo S.F., Pierzchalski K., Young V., & Rhead W.J. Identification of Urine Organic Acids for the Detection of Inborn Errors of Metabolism Using Urease and Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC/MS) // Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). 2022. Vol. 2546. P. 335–350.
-
Oglesbee D., Sanders K.A., Lacey et al. Second-Tier Test for Quantification of Alloisoleucine and Branched-Chain Amino Acids in Dried Blood Spots to Improve Newborn Screening for Maple Syrup Urine Disease (MSUD) // Clinical Chemistry. 2008. Vol. 54(3). P. 542–549.
-
Pasquali M., Yu C., Coffee B. et al. Laboratory diagnosis of galactosemia: a technical standard and guideline of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) // Genet. Med. 2018. Vol. 20. P. 3–11.
-
Romanelli Tavares V.L., Monfardini F., Lourenço N.C.V. et al. Newborn Screening for 5q Spinal Muscular Atrophy: Comparisons between Real-Time PCR Methodologies and Cost Estimations for Future Implementation Programs // Int. J. Neonatal Screen. 2021. Vol. 7(3). P. 53. Published 2021 Aug 11.
-
Shinohara M., Ar Rochmah M., Nakanishi K. et al. New, Improved Version of the mCOP-PCR Screening System for Detection of Spinal Muscular Atrophy Gene (SMN1) Deletion // Kobe J. Med. Sci. 2017. Vol. 63(2). P. E37–40. Published 2017 Sep 7.
-
Sokoro A.A., Lepage J., Antonishyn N. et al. Diagnosis and high incidence of hyperornithinemia-hyperammonemia-homocitrullinemia (HHH) syndrome in northern Saskatchewan // J. Inherit. Metab. Dis. 2010. Vol. 33. P. S275–281.
-
Spiekerkoetter U., Haussmann U., Mueller M., ter Veld F., Stehn M., Santer R., & Lukacs Z. Tandem mass spectrometry screening for very long-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency: the value of second-tier enzyme testing // The Journal of pediatrics. 2010. Vol. 157(4). P. 668–673.
-
Stroek K., Boelen A., Bouva M.J., De Sain-van der Velden M., Schielen P.C.J.I., Maase R., Bosch A.M. Evaluation of 11 years of newborn screening for maple syrup urine disease in the Netherlands and a systematic review of the literature: Strategies for optimization // JIMD Reports. 2020. Vol. 54(1). P. 68–78.
-
Strovel E., Cowan T., Scott A. et al. Laboratory diagnosis of biotinidase deficiency, 2017 update: a technical standard and guideline of the American College of Medical Genetics and Genomics // Genet. Med. 2017. Vol. 19. P. 1079.
-
Strunk A., Abbes A., Stuitje A.R. et al. Validation of a Fast, Robust, Inexpensive, Two-Tiered Neonatal Screening Test algorithm on Dried Blood Spots for Spinal Muscular Atrophy // International Journal of Neonatal Screening. 2019. Vol. 5(2). P. 21.
-
Turgeon C.T., Magera M.J., Cuthbert C.D., Loken P.R., Gavrilov D.K., Tortorelli S., Raymond K.M., Oglesbee D., Rinaldo P., & Matern D. Determination of total homocysteine, methylmalonic acid, and 2-methylcitric acid in dried blood spots by tandem mass spectrometry // Clinical chemistry. 2010. Vol. 56(11). P. 1686–1695.
-
Vernooij-van Langen A.M., Loeber J.G., Elvers B. et al. The influence of sex, gestational age, birth weight, blood transfusion, and timing of the heel prick on the pancreatitis-associated protein concentration in newborn screening for cystic fibrosis // J. Inherit. Metab. Dis. 2013. Vol. 36(1). P. 147–154.
-
Байдакова Г.В. Алгоритмы дифференциальной диагностики наследственных болезней обмена веществ, сопровождающихся нарушениями метаболизма аминокислот и ацилкарнитинов: кандидатская диссертация, специальность 03.02.07 - генетика (биологические науки). 2012.
-
Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник для мед. вузов. ГЭОТАР-Медиа, 2011. 537 с.
-
Гинтер Е.К., Пузырев В.В., Куцев С.И. Медицинская генетика: Национальное руководство. ГЭОТАР-Медиа, 2022. 896 с.
-
Голихина Т.А., Матулевич С.А., Шумливая Е.О. Скрининг на врожденный гипотиреоз в Краснодарском крае // Проблемы эндокринологии. 2006. Т. 52, №6. С. 34–36.
-
Дедов И.И., Петеркова В.А., Безлепкина О.Б. Врожденный гипотиреоз у детей (ранняя диагностика и лечение): Методические рекомендации. М., 1999. 23 с.
-
Захарова Е.Ю., Воскобоева Е.Ю., Байдакова Г.В. Галактоземия I типа: клинические проявления, диагностика и лечение // Вопросы практической медицины. 2006. №6. С. 56–59.
-
Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., Толстова В.Д. Ранняя диагностика и адекватное лечение детей, больных муковисцидозом // Проблемы стандартизации в здравоохранении. Управление качеством. 2008. №5. С. 13–18.
-
Карева М.А., Семичева Т.В., Петеркова В.А. Адреногенитальный синдром: возможности неонатального скрининга // Вопросы практической педиатрии. 2006. Т. 1. №4. С. 102–104.
-
Касаткина Э.П., Шилин Д.Е., Ибрагимова Г.В. и др. Анализ современных рекомендаций и критериев ВОЗ по оценке йоддефицитных состояний // Проблемы эндокринологии. 1997. Т. 43. №4. С. 3–7.
-
Козлова С.И., Матулевич С.А. Организация неонатального скрининга на фенилкетонурию // Вопросы практической педиатрии. 2006. Т. 1. №1. С. 72–82.
-
Кондрашева Е.А., Островский А.Ю., Юрасов В.В. ИНВИТРО диагностика. Лабораторная диагностика. М.: Медиздат, 2007. 560 с.
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена. М.: Медицина, 2005.
-
Кузьменко Н.Б., Варламова Т.В., Мерсиянова И.В., Райкина Е.В., Бобрынина В.О., Щербина А.Ю. Молекулярно-генетическая диагностика первичных иммунодефицитных состояний (обзор литературы и собственные клинические наблюдения). Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016; 15(1). С. 10–16.
-
Куцев С.И. Галактоземия: клинико-генетическая характеристика // Вопросы практической медицины. 2006. №1. С. 86–89.
-
Матулевич С.А. Компьютеризация и программное обеспечение неонатального скрининга на наследственные болезни обмена // Медицинская генетика. 2009. Т. 8. №3(81). С. 35–38.
-
Матулевич С.А. Организация неонатального скрининга на наследственные болезни обмена в Краснодарском крае и первые результаты обследования новорожденных на АГС, муковисцидоз и галактоземию // Медицинская генетика. 2007. №1(43). С. 45–49.
-
Матулевич С.А. Первые результаты неонатального скрининга на адреногенитальный синдром в Краснодарском крае // Кубанский научный медицинский вестник. 2009. №1(118). С. 70–72.
-
Матулевич С.А. Первые результаты неонатального скрининга на муковисцидоз в Краснодарском крае // Медицинская генетика. 2008. Т. 7. №2(68). С. 36–41.
-
Молекулярная клиническая диагностика / Под общ. ред. С. Херрингтон. М.: Мир, 1999. 558 с.
-
Николаева Е.А. Современное состояние проблемы фенилкетонурии у детей // Актуальные проблемы современной педиатрии. М., 2002. №4–5. С. 29–36.
-
Петеркова В.А., Семичева Т.В., Кузнецова Э.С. и др. Врожденная дисфункция коры надпочечников у детей: Пособие для врачей. М., 2003. С. 45.
-
Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б., Коновалов Ф.А., Масленников А.Б., Степанов В.А., Афанасьев А.А., Заклязьминская Е.В., Ребриков Д.В., Савостьянов К.В., Глотов А.С., Костарева А.А., Павлов А.Е., Голубенко М.В., Поляков А.В., Куцев С.И. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS) (редакция 2018, версия 2) // Медицинская генетика. 2019. №18(2). С. 3–23. DOI: 10.25557/2073-7998.2019.02.3-23.
-
Супотолова Л.А., Губина В.В., Карнаухова Ю.Б. и др. Скрининг врожденного гипотиреоза как дополнительный метод изучения эпидемиологии йоддефицитных состояний // Проблемы эндокринологии. 1998. Т. 44.
-
Толстова В.Д., Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., Васильева Ю.И. Диагностика муковисцидоза на современном этапе // Российский педиатрический журнал. 2006. №3. С. 40–45.
Глава 3. Клиническая характеристика и подходы к лечению заболеваний, включенных в программы неонатального скрининга
3.1. Эндокринопатии
3.1.1. Врожденная дисфункция коры надпочечников
Определение заболевания
Врожденная дисфункция коры надпочечников (ВДКН, адреногенитальный синдром, врожденная гиперплазия надпочечников) - группа заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования, в основе которых лежит дефект одного из ферментов или транспортных белков, принимающих участие в биосинтезе кортизола в коре надпочечников.
Самой частой формой ВДКН, на которую приходится более 90% больных, является дефицит 21-гидроксилазы. Распространенность дефицита 21-гидроксилазы в мире, рассчитанная по данным неонатального скрининга, составляет 1 случай на 14 000 живых новорожденных. В России, по данным неонатального скрининга, частота классических форм дефицита 21-гидроксилазы составляет 1 случай на 9638 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е25.0 - Врожденные адреногенитальные нарушения, связанные с дефицитом ферментов. E25.8 - Другие адреногенитальные нарушения. E25.9 - Адреногенитальное нарушение неуточненное.
Международная классификация болезней 11-го пересмотра (МКБ-11): 5A71.01.
Код по OMIM: 201910.
ORPHAcode: 90794.
Этиология и патогенез заболевания
В основе всех форм ВДКН лежат патологические вариантные замены в генах, отвечающих за синтез ферментов или коферментов стероидогенеза, а также гена STAR, кодирующего белок, который участвует в транспорте холестерина внутрь митохондрий. Для всех форм ВДКН доказан аутосомно-рецессивный тип наследования, то есть для проявления заболевания необходимо наличие мутаций на обоих аллелях. Также при всех формах заболевания имеется генотип-фенотипическая корреляция, при которой выраженность клинических проявлений напрямую зависит от степени нарушения функции фермента. Таким образом, описаны классические формы заболевания с дебютом клинической картины в ранний неонатальный период и неклассические стертые формы заболевания, когда клиническая картина развивается в более позднем детском возрасте, в период пубертата или даже у молодых взрослых. При наличии компаунд-гетерозиготных мутаций клиническую картину определяет менее "тяжелая" мутация. При всех формах ВДКН отмечается дефицит кортизола, что по механизму отрицательной обратной связи приводит к повышению уровня АКТГ и гиперплазии надпочечников. В результате стимуляции надпочечников происходит избыточное накопление стероидов, предшествующих ферментативному блоку. Клиническая картина каждой формы ВДКН обусловлена дефицитом гормонов, синтез которых невозможен при данном ферментативном блоке, и избытком предшественников (рис. 3.1).

Классификация
На сегодняшний день известно 7 форм ВДКН (табл. 3.1).
Форма ВДКН |
Ген |
Минералокортикоиды |
Половые стероиды |
Клиническая картина |
Гормональный маркер |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|
46XY Строение гениталий/половое развитие |
46XX Строение гениталий/половое развитие |
||||||
Дефект StAR протеина (липоидная гиперплазия надпочечников) |
STAR 8p11.2 |
↓ |
↓ |
Синдром потери соли |
Женские/гипогонадизм |
N/гипогонадизм |
Нет |
Дефицит 11α-гидроксилазы (дефицит 20,22-десмолазы) |
CYP11A1 15q23-q24 |
↓ |
↓ |
Синдром потери соли |
Женские/гипогонадизм |
N/гипогонадизм |
Нет |
Дефект 17α-гидроксилазы/17,20-лиазы |
CYP17 10q24.3 |
↑ |
↓ |
АГ |
Промежуточные ближе к женским/гипогонадизм |
N/гипогонадизм |
Дезоксикортикостерон, кортикостерон |
Дефект 3β-гидроксистероид-дегидрогеназы |
HSD3B2 1p13.1 |
↓ |
↓ |
Синдром потери соли |
Промежуточные с андрогенизацией в пубертате |
Промежуточные ближе к женским |
Δ5-стероиды: прегненолон, 17ОН-прегненолон, дигидроэпиандростерон |
Дефицит 21-гидроксилазы |
CYP21А2 6p21.3 |
↓/N |
↑ |
Синдром потери соли/ N |
N |
Промежуточный |
17ОНР |
Дефицит 11β-гидроксилазы |
CYP11B1 8q21 |
↑ |
↑ |
АГ |
N |
Промежуточный |
11-дезоксикортизол. 11-дезокси-кортикостерон |
Дефицит оксидоредуктазы |
POR 7q11.2 |
N/↓ |
↓ |
N |
Промежуточный |
Промежуточный |
17ОНР, прогестерон, 17ОН-прегненолон |
Примечание. АГ - артериальная гипертензия, 17ОНР - 17-гидроксипрогестерон. |
Внутри каждой формы выделяют классические и неклассические варианты, в зависимости от тяжести и сроков клинических проявлений. Деление на классическую и неклассическую форму обусловлено разной степенью снижения активности фермента, что определяется конкретной мутацией.
При дефиците 21-гидроксилазы выделяют 3 клинические формы: две классические - сольтеряющую и вирильную, и неклассическую форму заболевания. При нулевой активности фермента определяется тотальный дефицит глюко- и минералокортикоидов, что приводит к сольтеряющему состоянию в период новорожденности и выраженной вирилизации наружных гениталий у девочек. При остаточной активности фермента от 1 до 10% развивается вирильная форма заболевания без нарушения минералокортикоидной функции, но приводящая к внутриутробной вирилизации плода. При активности фермента более 10% вирилизация проявляется только после рождения в виде преждевременного адренархе в 4–5 лет, ускорения роста и костного возраста.
Клинические проявления
Характерный для всех форм ВДКН дефицит кортизола проявляется склонностью к гипогликемическому синдрому, особенно выраженной у грудных детей и в стрессовых ситуациях. Специфическим симптомом дефицита кортизола является гиперпигментация кожи вследствие высокого уровня проопиомеланокортина и его производных.
В зависимости от уровня ферментативного блока все формы ВДКН можно разделить на 2 группы: при дефиците фермента на начальных этапах стероидогенеза (дефицит 11α-гидроксилазы, дефект STAR-протеина, дефицит 17α-гидроксилазы) имеется блок на пути синтеза андрогенов как в надпочечниках, так и в гонадах, что приводит к недостаточной маскулинизации наружных половых органов у плодов с кариотипом 46XY; при дефиците ферментов на более поздних этапах стероидогенеза, протекающих только в надпочечниках (дефицит 21-гидроксилазы, дефицит 11β-гидроксилазы), происходит накопление надпочечниковых андрогенов, что приводит к внутриутробной вирилизации плодов с кариотипом 46ХХ. При дефиците 3β-гидроксистероиддегидрогеназы при рождении отмечается неправильное строение наружных половых органов как при кариотипе 46ХХ, так и при кариотипе 46XY, поскольку имеется блок на пути синтеза тестостерона, что приводит к недостаточной маскулинизации у мальчиков, но накапливаются в избытке слабые андрогены (ДГЭА), что вызывает небольшую вирилизацию у девочек. Также неправильное строение наружных гениталий как у мальчиков, так и у девочек может наблюдаться при дефиците оксидоредуктазы.
В постнатальном периоде формы, сопровождающиеся избытком надпочечниковых андрогенов, проявляются ускорением роста, ускорением костного возраста и преждевременным адренархе. Наоборот, при формах ВДКН с нарушением синтеза половых стероидов в подростковом возрасте развивается гипергонадотропный гипогонадизм как у мальчиков, так и у девочек.
В отношении нарушения минералокортикоидной функции надпочечников все формы ВДКН также можно разделить на 2 группы: протекающие с дефицитом минералокортикоидов (дефицит 11α-гидроксилазы, дефект STAR-протеина, дефицит 3β-гидроксистероиддегидрогеназы, дефицит 21-гидроксилазы, дефицит оксидоредуктазы) и протекающие с избытком минералокортикодов (дефицит 11β-гидроксилазы, дефицит 17α-гидроксилазы). Клиническими проявлениями дефицита минералокортикоидов являются признаки синдрома потери соли: тошнота, неукротимая рвота, снижение артериального давления, потеря массы тела, жидкий стул и обезвоженность организма. Для дефицита минералокортикоидов характерны электролитные изменения в виде гиперкалиемии и гипонатриемии, гормональным маркером является повышение уровня ренина в крови. Избыток минералокортикоидов ведет к формированию стойкой артериальной гипертензии, сопровождающейся выраженной гипокалиемией с характерными симптомами мышечной слабости, полиурии и полидипсии, гормональным маркером является сниженный уровень ренина плазмы.
Клиническая картина всех форм ВДКН представлена в табл. 3.1.
Эпидемиология
В России, по данным неонатального скрининга, частота классических форм дефицита 21-гидроксилазы составляет 1 случай на 9638 живых новорожденных.
Остальные формы ВДКН встречаются значительно реже.
Учитывая подавляющее преобладание дефицита 21-гидроксилазы среди всех форм ВДКН и включение этой формы в неонатальный скрининг, все дальнейшее описание диагностических и лечебных мероприятий будет посвящено именно классическим формам дефицита 21-гидроксилазы.
Клиническая и лабораторная диагностика классических форм дефицита 21-гидроксилазы
В доскрининговую эпоху заподозрить дефицит 21-гидроксилазы при рождении можно было только у девочек, которые при рождении имеют неправильное строение наружных половых органов. Степень вирилизации гениталий может быть разной: от незначительной гипертрофии клитора до полного слияния скротального шва, при котором отверстие мочеполового синуса открывается на головке пенисообразного клитора. Степень вирилизации наружных половых органов ранжируется по шкале Прадера от 1-й до 5-й степени (рис. 3.2). Со второй-третьей недели жизни начинает проявляться клиническая картина синдрома потери соли, которая обусловлена дефицитом минералокортикоидов при сольтеряющей форме заболевания. Стоит отметить, что среди классических форм дефицита 21-гидроксилазы на долю сольтеряющей формы приходится до 75–80% случаев. Имеется четкая корреляция клинической картины синдрома потери соли с мутацией в гене CYP21A2. Если степень остаточной ферментативной активности 21-гидроксилазы при конкретной мутации более 1%, то этого достаточно для поддержания минералокортикоидной функции. Клинические проявления сольтеряющего синдрома начинаются с повторных срыгиваний, переходящих в неукротимую рвоту, ребенок перестает набирать вес, и появляются признаки эксикоза. В анализах крови определяются электролитные нарушения в виде гиперкалиемии и гипонатриемии, которые в тяжелых случаях приводят к нарушениям сердечного ритма вплоть до остановки сердца. При отсутствии терапии дети погибают в раннем возрасте от сольтеряющего криза.

Если у ребенка имеет место простая вирильная форма заболевания, при которой синтезируется достаточное количество минералокортикоидов, то в дальнейшем у детей отмечается прогрессия вирильного синдрома, при котором у ребенка имеется высокая скорость роста и чрезмерная прогрессия костного возраста, в 3–4 года появляется половое оволосение. Избыточное количество андрогенов приводит к раннему закрытию зон роста и, следовательно, к конечной низкорослости пациентов. И у мальчиков, и у девочек имеется задержка истинного полового развития, так как надпочечниковые андрогены в большом количестве подавляют секрецию гонадотропинов гипофизом: у девочек не отмечается увеличение молочных желез при выраженном половом оволосении, а у мальчиков при увеличении размеров полового члена и появлении полового оволосения размер яичек остается допубертатным (менее 3 мл).
Таким образом, заподозрить наличие дефицита классической формы 21-гидроксилазы можно:
-
у новорожденного с неправильным строением гениталий и кариотипом 46ХХ;
-
у ребенка первого месяца жизни, когда имеются признаки эксикоза в сочетании с электролитными нарушениями (гиперкалиемия и гипонатриемия);
-
у ребенка 3–4 лет при появлении полового оволосения при отсутствии других вторичных половых признаков (увеличение размера яичек у мальчиков и увеличение молочных желез у девочек).
Для подтверждения диагноза проводится клиническое и лабораторное обследование.
-
При осмотре у детей с дефицитом 21-гидроксилазы имеется опережение в росте более 2 стандартных отклонений от среднего (>2SD), опережение костного возраста на 2 года и более относительно паспортного.
-
У детей с дефицитом 21-гидроксилазы чаще всего имеются гиперпигментации кожных покровов, особенно в местах трения и в естественных складках.
-
Имеется несоответствие стадий полового развития: у девочек выраженное половое оволосение при отсутствии роста молочных желез, а у мальчиков выраженное половое оволосение и увеличенные размеры полового члена при допубертатном объеме тестикул (менее 3 мл).
-
В анализах крови гормональным маркером дефицита 21-гидроксилазы будет многократное увеличение 17-гидроксипрогестерона (17ОНП), также в крови определяются повышенные уровни АКТГ, тестостерона и андростендиона.
-
Гормональным маркером дефицита минералокортикоидов, в том числе субклинического, является высокий уровень ренина плазмы.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Среди всех форм ВДКН только дефицит 21-гидроксилазы удовлетворяет всем критериям включения заболевания в программу неонатального скрининга, поскольку:
С 1977 г. после разработки методики определения 17ОНП в высушенных пятнах крови, полученной из пятки, на тест-бланках фильтровальной бумаги стало возможным проведение неонатального скрининга на ВДКН. Первая экспериментальная программа неонатального скрининга была предпринята в штате Аляска, поскольку среди коренных жителей этого региона была отмечена чрезвычайно высокая частота данной патологии. Первый опыт подтвердил возможность и эффективность неонатального скрининга на ВДКН. В течение последующих 8 лет неонатальный скрининг проводился в 6 странах (США, Франция, Италия, Новая Зеландия, Япония и Шотландия), приблизительно около 1 млн новорожденных было проверено и выявлено 77 случаев дефицита 21-гидроксилазы. Это позволило оценить распространенность классических форм 21-гидроксилазной недостаточности как 1:14 199 новорожденных.
В России диагностика классических форм дефицита 21-гидроксилазы включена в программу неонатального скрининга с 2006 г. За первые 5 лет существования неонатальный скрининг на ВДКН в России показал свою эффективность. На примере Москвы можно констатировать, что частота ВДКН увеличилась почти в 2 раза: с 1 случая на 17 240 новорожденных по данным Московского регистра в 2004 г. до 1 случая на 7015 новорожденных по данным неонатального скрининга к концу 2010 г. Увеличение доли пациентов мужского пола практически до 50% также доказывает эффективность скрининга. Помимо этого, отмечается достоверное сокращение сроков постановки диагноза у мальчиков с сольтеряющей и вирильной формой заболевания с 30 до 12 дней, при этом у всех пациентов диагноз установлен до начала развития сольтеряющего криза. Ранняя госпитализация пациентов с положительными результатами скрининга снизила потребность в инфузионной терапии и сократила сроки пребывания детей в стационаре. И наконец, после введения неонатального скрининга на ВДКН прекратились ошибки с неправильным определением пола у девочек с дефицитом 21-гидроксилазы.
Большинство функционирующих программ используют для определения 17ОНП относительно дешевый иммунологический метод, однако во всех странах строго определены конкретные коммерческие наборы, разрешенные для использования в скрининге.
Положительная прогностическая ценность скрининга, которая рассчитывается как отношение выявленных пациентов с ВДКН к общему числу пациентов с превышением порогового уровня 17ОНП по результатам теста, оказалась относительно низкой - около 5%. На сегодняшний день обозначился ряд факторов, снижающих положительную прогностическую ценность скрининга.
Во-первых, необходимо помнить, что в первые дни жизни уровень 17ОНП обычно высокий у всех новорожденных и быстро снижается у здоровых детей, но продолжает нарастать у пациентов с ВДКН. В последнее время отчетливо прослеживается тенденция сокращения сроков пребывания в роддомах. Следовательно, если забор крови осуществляется в первые 3 сут жизни, то количество ложноположительных случаев будет увеличиваться. Забор крови в условиях поликлиники требует дополнительной организации данной процедуры.
Во-вторых, недоношенные дети и дети с тяжелой соматической патологией имеют значительно более высокие показатели 17ОНП. Благодаря использованию жидкостной хроматографии было показано, что повышение 17ОНП обусловлено не только перекрестной реакцией с другими стероидами, а повышен уровень самого 17ОНП, причем чем меньше гестационный возраст недоношенных новорожденных, тем выше уровень 17ОНП. Это объясняется снижением функциональной активности нескольких ферментов стероидогенеза с самым низким уровнем активности в 29 нед беременности. Для решения этой проблемы большинство скрининговых программ имеют разные пороговые уровни 17ОНП в зависимости от массы тела новорожденных. Однако нет строгой корреляции между количеством рангов и положительной прогностической ценностью первого теста скрининга. Специфичность теста первой линии можно увеличить, если проводить ранжирование пороговых показателей 17ОНП не по массе тела новорожденных, а по гестационному возрасту. Так, в Нидерландах применение пороговых значений 17ОНП в зависимости от гестационного возраста новорожденных увеличило положительную прогностическую ценность с 4,5 до 16%. Гестационный возраст является менее объективным критерием, чем масса тела новорожденного, поэтому ряд стран использует сочетание массы тела и гестационного возраста для ранжирования диагностических порогов 17ОНП.
В-третьих, большое количество ложноположительных результатов связано с использованием иммунологических методов для определения 17ОНП, при которых имеется относительно слабая специфичность антител и перекрестная реакция их с различными стероидами, имеющимися у новорожденных в повышенном количестве.
Существует несколько подходов, позволяющих повысить положительную прогностическую ценность скрининга. Можно увеличить пороговые значения 17ОНП, что позволит снизить количество ложноположительных результатов, но одновременно с этим снижается и чувствительность метода. Такое решение частично зависит от целей, которые преследует неонатальный скрининг. Использование высокого порогового значения 17ОНП позволит эффективно выявлять пациентов с тяжелой сольтеряющей формой ВДКН, которые имеют самые высокие уровни 17ОНП, но в таком случае будет пропущено около 30% случаев вирильной формы заболевания. Высокий порог используется в программах скрининга в Швейцарии и Швеции, что повысило положительную прогностическую ценность в этих странах до 50 и 24% соответственно, но и снизило чувствительность до 92–97%. Поскольку главной целью неонатального скрининга является предотвращение летальности от недиагностированных сольтеряющих кризов, то более поздняя диагностика мягких форм может быть приемлемой.
Другим подходом к повышению специфичности неонатального скрининга является проведение ретестирования у новорожденных через 7–10 дней. Именно такой вариант скрининга проводится в России. Поскольку большее количество ложноположительных результатов имеется среди недоношенных новорожденных или детей с осложненными родами и соматической патологией, то со временем уровень 17ОНП у таких детей снижается, а у пациентов с ВДКН, напротив, нарастает. Однако после проведения ретестирования остается небольшое число детей (от 1 до 8%), у которых отмечается недостаточное снижение 17ОНП и за которыми необходимо дальнейшее наблюдение.
Применение на втором этапе скрининга более чувствительных методов могло бы существенно повысить специфичность процедуры скрининга. Использование и биохимических, и молекулярно-генетических методов в качестве второго теста обсуждается среди специалистов. И те и другие методы имеют свои преимущества и недостатки. Специфичность гормональной диагностики может быть увеличена путем предварительной органической экстракции, при которой отделяются стероиды, способные к перекрестным реакциям. Такой подход используется в некоторых штатах США. Более эффективным методом разделения стероидов является МС/МС. Среди образцов с повышенным уровнем 17ОНП, определенным иммунологическим анализом, около 40% показали нормальный результат при использовании МС/МС. Определение соотношения стероидов еще больше повышает эффективность МС/МС. Так, в штате Миннесота определение отношения суммы 17ОНП и андростендиона к кортизолу при МС/МС в качестве второго теста с 2004 по 2007 г. увеличило положительную прогностическую ценность с 0,64 до 7,3%.
Стероидное соединение 21-дезоксикортизола, образующееся из 17ОНП под воздействием 11β-гидроксилазы, у здоровых как доношенных, так и недоношенных детей не секретируется в большом количестве, но определяется значительно повышенным у детей с дефицитом 21-гидроксилазы. При измерении отношения суммы 17ОНП и 21-дезоксикортизола к кортизолу методом МС/МС в одном немецком исследовании выявлена 100% положительная прогностическая ценность. Из общего количества 242 500 образцов на первом этапе скрининга положительными оказались 1609, диагноз дефицита 21-гидроксилазы был подтвержден у 16 пациентов (положительная прогностическая ценность - 1%). При ретроспективном исследовании методом МС/МС среди этих 1609 образцов были выявлены все 16 пациентов, и не оказалось ни одного ложноположительного результата.
Молекулярно-генетические исследования гена CYP21 могут быть использованы как тест второго уровня в программе неонатального скрининга. Образцы ДНК могут быть выделены из тех же самых высушенных пятен крови, используемых для гормонального анализа. Особенности строения гена CYP21А2, а именно наличие в непосредственной близости псевдогена CYP21A1, приводят к тому, что около 90% мутантных аллелей являются следствием рекомбинации между этими генами и несут в себе одну или несколько частых мутаций. С одной стороны, наличие частых мутаций ускоряет и удешевляет генетическую диагностику. С другой стороны, сложные рекомбинации между генами приводят к тому, что на одном аллеле может быть несколько патогенных мутаций, и определить, находятся мутации в разных аллелях или в пределах одного, невозможно без генотипирования родителей. Помимо этого, существует вероятность наличия у пациента новых неописанных мутаций.
Для дефицита 21-гидроксилазы установлено наличие корреляции "генотип–фенотип", описаны мутации, более характерные для сольтеряющей формы (делеции, большие генные конверсии, Q318X, R356W, I2spl), для вирильной формы (I172N) и для неклассической формы заболевания (V281L, P30L, P453S). Таким образом, определение конкретных мутаций может помочь не только подтвердить или опровергнуть диагноз, но и дифференцировать форму заболевания и определиться с необходимостью терапии.
На сегодняшний день генотипирование является более дорогостоящим и занимающим больше времени исследованием, чем МС/МС. Если в последующем в больших исследованиях будет подтверждена высокая положительная прогностическая ценность МС/МС, то данный метод может стать методом выбора для второго теста скрининга.
Лечение
Целью терапии классических форм дефицита 21-гидроксилазы является восполнение дефицита глюко- и минералокортикоидов и подавление избыточной секреции надпочечниковых андрогенов. Основой терапии при всех формах ВДКН является назначение глюкокортикоидов, которые позволяют заместить дефицит кортизола и тем самым подавить избыточную секрецию АКТГ. В результате снижается продукция надпочечниками тех стероидов, которые в избытке синтезируются при данном ферментативном блоке.
Существуют различные медикаментозные препараты, обладающие глюкокортикоидной активностью: гидрокортизон, преднизолон, кортизон, дексаметазон. Синтетические глюкокортикоиды пролонгированного действия (преднизолон, дексаметазон) оказывают негативное влияние на процессы роста. Для детей с открытыми зонами роста, особенно младшего возраста, наиболее оптимальными препаратами следует считать таблетированные аналоги гидрокортизона. Первоначальная суточная доза гидрокортизона, необходимая для подавления избыточной секреции АКТГ у детей первого года жизни, может достигать 20 мг/м2. У детей старше года суточная доза гидрокортизона в среднем должна составлять 10–15 мг/м2. Препарат дается три раза в сутки в равных дозах каждые 8 ч. У детей с зонами роста, близкими к закрытию, возможно применение пролонгированных глюкортикоидных препаратов, оказывающих более выраженный АКТГ-подавляющий эффект. Суточная доза этих препаратов должна соответствовать эквивалентной дозе гидрокортизона 10–15 мг/м2 в день (преднизолон - 2–4 мг/м2, дексаметазон - 0,25–0,35 мг/м2). Для максимального подавления секреции АКТГ 1/3 суточной дозы назначается в утренние часы (в 7:00) и 2/3 дозы - перед сном (в 23:00). Возможно сочетание разных глюкокортикоидных препаратов у одного ребенка.
При сольтеряющей форме дефицита 21-гидроксилазы необходима терапия минералокортикоидом флудрокортизоном, который назначается в дозе 0,05–0,15 мг/сут в 1–2 приема (в 6:00–7:00 и в 16:00–17:00). У детей грудного возраста потребность в минералокортикоидах выше и может достигать 0,3 мг/сут (дозу можно разделить на 3 приема). У детей без клинических проявлений сольтеряющего синдрома может отмечаться субклинический дефицит минералокортикоидов, критерием которого является повышенный уровень ренина. В таких случаях тоже показано назначение флудрокортизона.
Всем детям с ВДКН с неправильным строением наружных гениталий проводится хирургическая пластика наружных гениталий в соответствии с выбранным полом воспитания. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев дети с кариотипом 46ХХ с дефицитом 21-гидроксилазы имеют женский пол воспитания, что обусловлено возможностью нормального функционирования женской половой системы и репродуктивного потенциала при адекватной терапии. Следовательно, при дефиците 21-гидроксилазы девочкам проводится феминизирующая пластика.
Лечение криза надпочечниковой недостаточности
Дети с классическими формами ВДКН имеют хроническую надпочечниковую недостаточность, следовательно, выброс достаточного количества глюкокортикоидов как реакция на стресс у них невозможен. Это диктует необходимость повышения дозы глюкокортикоидов в таких случаях, как оперативное лечение, лихорадка, обезвоживание или тяжелая травма. При интеркуррентных заболеваниях доза глюкокортикоидов увеличивается в 2–3 раза. При развитии адреналового криза требуется парентеральное введение глюкокортикоидов.
Схема ведения пациентов с адреналовым кризом: гидрокортизон 25–50–75–100 мг в/м (в зависимости от возраста: до 3 лет - 25 мг, с 3 до 7 лет - 50 мг, с 7 до 12 лет - 75 мг, старше 12 лет - 100 мг) самостоятельно, до госпитализации.
После госпитализации в стационаре:
-
NaCl 0,9% + декстроза (Глюкоза♠) 5–10% - 450–500 мл/м2 - 1 час, затем 2–3 л/м2 в сутки;
-
контроль уровня калия, натрия, глюкозы, а также артериального давления, частоты сердечных сокращений каждые 2 ч;
-
при нормализации уровня калия, натрия - переход на в/м введение гидрокортизона с постепенным снижением дозы и переходом на пероральные препараты;
-
флудрокортизон назначают при дозе гидрокортизона <50 мг/сут.
Динамическое наблюдение пациентов с дефицитом 21-гидроксилазы
Целью терапии при ВДКН является подбор минимальной эффективной дозы глюкокортикоидов. Динамическое наблюдение пациентов с дефицитом 21-гидроксилазы требует постоянного поддержания равновесия между избытком глюкокортикоидов, приводящим к развитию медикаментозного синдрома Кушинга с подавлением роста, избытком массы тела, повышением артериального давления, и недостатком глюкокортикоидов, приводящим к развитию гиперандрогении с ускорением роста, опережением костного возраста и проявлением симптомов вирилизации.
Дети первого года жизни должны наблюдаться с периодичностью 1 раз в 1–3 мес. Критерием адекватности заместительной терапии у грудных детей в первую очередь является кривая набора массы тела. Удовлетворительный набор массы тела, отсутствие срыгиваний свидетельствуют об эффективном лечении. Ежемесячно определяют уровни электролитов крови, по которым подбирается доза флудрокортизона. Для активности ренина плазмы у детей младше 3 мес жизни не существует четких критериев, поэтому данный показатель использовать для оценки адекватной заместительной терапии минералокортикоидами сложно. Уровень 17ОНР определяют каждые 3 мес для подбора дозы гидрокортизона. Следует отметить, что недостаточное подавление гиперандрогении на первом году жизни не приводит к существенной прогрессии костного возраста, тогда как передозировка глюкокортикоидов в этот период оказывает негативное влияние на конечный рост пациентов.
Детей старше года эндокринолог должен осматривать 1 раз в 3–6 мес. Для этой возрастной категории среди критериев адекватности терапии на первый план выходят кривая роста и динамика прогрессии костного возраста. Снижение скорости роста свидетельствует о передозировке глюкокортикоидов. Увеличение скорости роста по сравнению с возрастными нормами и опережение паспортного возраста костным более чем на год за 1 год говорят о недостаточной дозе глюкокортикоидов. Целевым уровнем 17ОНР является верхняя граница нормы или несколько выше. У детей до начала пубертата и девочек-подростков информативным может быть определение уровня тестостерона, который отражает длительность существующей гиперандрогении. Небольшое повышение уровня 17ОНР при нормальных уровнях тестостерона не требует увеличения дозы гидрокортизона.
Особого внимания требуют подростки с ВДКН, поскольку в этот возрастной период определяется будущая фертильность и реализуется ростовой потенциал. Передозировка глюкокортикоидов в это время приводит к конечной низкорослости пациентов. В связи с особенностями метаболизма кортизола в период пубертата очень сложно добиться адекватного подавления гиперандрогении, не вызывая при этом симптомов передозировки. Поэтому наблюдать за подростками с ВДКН необходимо 1 раз в 3–6 мес. В данной возрастной группе возможен переход на препараты глюкокортикоидов пролонгированного действия (преднизолон 2–4 мг/м2 в сутки, дексаметазон 0,25–0,3 мг/м2 в сутки). Критериями адекватности терапии служат динамика роста и массы тела, а также скорость прогрессии полового развития. Как гиперандрогения, так и ятрогенный гиперкортицизм приводят к задержке полового развития.
В случае длительной декомпенсации заболевания необходимы дополнительные методы обследования. Чтобы исключить развитие вторичных аденом, проводится ультразвуковое исследование (УЗИ) надпочечников. У мальчиков дополнительно проводится УЗИ яичек с целью выявления гиперплазии эктопированной надпочечниковой ткани в яичках. Наличие вторичных аденом в надпочечниках или объемных образований в яичках требует ужесточения контроля гиперандрогении. В таких случаях или повышается доза гидрокортизона, или пациент переводится с гидрокортизона на препараты глюкокортикоидов пролонгированного действия.
Периоды длительной передозировки глюкокортикоидов могут вызывать осложнения, к которым относятся ожирение, гиперинсулинемия и инсулинорезистентность. В детском и подростковом возрасте данные осложнения не требуют дополнительного обследования, а при лечении, помимо коррекции глюкокортикоидной терапии, применяются диетотерапия и физические нагрузки.
Во все возрастные периоды, кроме грудного возраста, для коррекции минералокортикоидной терапии используется уровень активности ренина плазмы, который необходимо поддерживать на верхней границе нормы. Длительная передозировка минералокортикоидов приводит к стойкой артериальной гипертензии и снижению уровня ренина. В таких случаях снижение дозы флудрокортизона нужно проводить под контролем активности ренина плазмы, так как нормализация артериального давления может происходить медленно и даже потребовать временного назначения гипотензивной терапии (используются блокаторы кальциевых каналов). Повышение активности ренина плазмы даже при отсутствии электролитных изменений диктует необходимость увеличения дозы минералокортикоидов.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Положительные результаты неонатального скрининга на ВДКН передаются в поликлинику по месту жительства ребенка или в стационар, если ребенок из родильного дома был переведен в больницу для выхаживания, после чего у ребенка проводится повторное взятие образцов крови на тест-бланк для определения 17ОНП, то есть проводится ретестирование (рис. 3.3). Динамика уровня 17ОНП позволяет исключить большое количество ложноположительных случаев, которые связаны с незрелостью ферментативных систем надпочечников у недоношенных детей. При получении положительного результата ретеста ребенок направляется на консультацию к детскому эндокринологу, который должен оценить состояние ребенка и взять кровь на исследование уровня электролитов крови и 17ОНП. При выявлении признаков синдрома потери соли - срыгивания, потери массы тела, симптомов обезвоживания или при выявлении выраженных электролитных изменений в анализе крови (натрий ниже 128 ммоль/л, калий выше 6 ммоль/л) показана госпитализация ребенка в стационар для проведения инфузионной и парентеральной гормональной заместительной терапии. При отсутствии симптомов сольтеряющего синдрома после забора крови на гормональные исследования ребенку показано назначение заместительной гормональной терапии.

Список литературы
-
Дедов И.И., Петеркова В.А. Детская эндокринология. М.: УП-Принт, 2006.
-
Speiser P.W., White P.C. Congenital adrenal hyperplasia // N. Engl. J. Med. 2003 Aug 21. Vol. 349(8). P. 776–788. DOI: 10.1056/NEJMra021561. PMID: 12930931.
-
Maouche D., Arlt W., Merke D.P. Congenital adrenal hyperplasia // Lancet. 2017 Nov 11. Vol. 390(10108). P. 2194–2210. DOI: 10.1016/S0140-6736(17)31431-9. Epub 2017 May Erratum in: Lancet. 2017 Nov 11; 390(10108). P. 2142. PMID: 28576284.
-
Concolino P., Costella A. Congenital Adrenal Hyperplasia (CAH) due to 21-Hydroxylase Deficiency: A Comprehensive Focus on 233 Pathogenic Variants of CYP21A2 Gene // Mol. Diagn Ther. 2018 Jun. Vol. 22(3). P. 261–280. DOI: 10.1007/s40291-018-0319-y. PMID: 29450859.
-
White P.C. Update on diagnosis and management of congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency // Curr. Opin. Endocrinol Diabetes Obes. 2018 Jun. Vol. 25(3). P. 178–184.
-
Pang S.Y., Wallace M.A., Hofman L. et al. Worldwide experience in newborn screening for classical congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency // Pediatrics. 1998. Vol. 81. P. 866–874.
-
Карева М.А. Врожденная дисфункция коры надпочечников у детей: эпидемиология, генетическая основа, персонализированный подход к диагностике и лечению, мониторинг соматического и репродуктивного здоровья: Дис. … д-ра мед. наук. 2019.
-
Карева М.А., Петеркова В.А. Актуальные вопросы неонатального скрининга на врожденную дисфункцию коры надпочечников // Сборник тезисов Всероссийской конференции педиатров-эндокринологов "Достижения эндокринологии - здоровью детей". М., 2011. С. 4–6.
-
Ионова Т.А., Тюльпаков А.Н., Калиненкова С.Г. Распространенность неклассической формы врожденной дисфункции коры надпочечников (на примере популяции Московской области) // Проблемы эндокринологии. 2013. №59(4). С. 18–22.
-
Тебиева И.С., Калинченко Н.Ю., Гетоева З.К., Тюльпаков А.Н. Генетические аспекты врожденной дисфункции коры надпочечников в Республике Северная Осетия Алания // Медицинская генетика. 2019. №18(6). С. 11–20.
-
Van der Kamp H.J., Oudshoorn C.G.M., Elvers B.H., van Baarle M., Otten B.J., Wit J.M., Verkerk P.H. Cutoff levels of 17-α-hydroxyprogesterone in neonatal screening for congenital adrenal hyperplasia should be based on gestational age rather than on birth weight // J. Clin. Endocrinol Metab. 2005. Vol. 90(7). P. 3904–3907.
-
Janzen N. et al. Newborn screening for congenital adrenal hyperplasia: additional steroid profile using liquid chromatography - tandem mass spectrometry // The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2007. Vol. 92. N 7. P. 2581–2589.
-
Matern D., Tortorelli S., Oglesbee D. et al. Reduction of the false-positive rate in newborn screening by implementation of MS/MS-based second-tier tests: the Mayo Clinic experience (2004–2007) // J. Inherit Metab. Dis. 2007. Vol. 30. P. 585–592.
-
Speiser P.W., Arlt W., Auchus R.J., Baskin L.S., Conway G.S., Merke D.P., Meyer-Bahlburg H.F.L., Miller W.L., Murad M.H., Oberfield S.E., White P.C. Congenital adrenal hyperplasia due to steroid 21-hydroxylase deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline // J. Clin. Endocrinol Metab. 2018 Nov. Vol. 103(11). P. 4043–4088.
-
Therrell B.L. Jr, Berenbaum S.A., Manter-Kapanke V., Simmank J., Korman K., Prentice L., Gonzalez J., Gunn S. Results of screening 1.9 million Texas newborns for 21-hydroxylase-deficient congenital adrenal hyperplasia // Pediatrics. 1998. Vol. 101 (4 Pt 1). P. 583–590.
-
Bonfig W., Pozza S.B., Schmidt H., Pagel P., Knorr D., Schwarz H.P. Hydrocortisone dosing during puberty in patients with classical congenital adrenal hyperplasia: an evidence-based recommendation // J. Clin. Endocrinol Metab. 2009. Vol. 94(10). P. 3882–3888.
-
Charmandari E., Hindmarsh P.C., Johnston A., Brook C.G. Congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency: alterations in cortisol pharmacokinetics at puberty // J. Clin. Endocrinol Metab. 2001. Vol. 86(6). P. 2701–2708.
-
Закиров А.К. Совершенствование хирургической коррекции нарушений формирования пола у девочек: дис. … канд. мед. наук: 14.01.19 / Закиров Айдар Камилевич. Уфа, 2014. 111 с.
-
Файзулин А.К., Батыгин М.П., Глыбина Т.М., Штырь З.В. Современные методы хирургической коррекции пороков наружных гениталий у девочек с врожденной дисфункцией коры надпочечников // Андрология и генитальная хирургия. 2011. №3. С. 69–73.
-
Muthusamy K., Elamin M.B., Smushkin G., Murad M.H., Lampropulos J.F., Elamin K.B., Abu Elnour N.O., Gallegos-Orozco J.F., Fatourechi M.M., Agrwal N., Lane M.A., Albuquerque F.N., Erwin P.J., Montori V.M. Clinical review: adult height in patients with congenital adrenal hyperplasia: a systematic review and metaanalysis // J. Clin. Endocrinol Metab. 2010. Vol. 95(9). P. 4161–4172.
-
Speiser P.W. Emerging medical therapies for congenital adrenal hyperplasia // F1000Res. 2019 Apr 2. Vol. 8. P. 363.
-
Weise M., Drinkard B., Mehlinger S.L., Holzer S.M., Eisenhofer G., Charmandari E., Chrousos G.P., Merke D.P. Stress dose of hydrocortisone is not beneficial in patients with classic congenital adrenal hyperplasia undergoing short-term, high-intensity exercise // J. Clin. Endocrinol Metab. 2004. Vol. 89(8). P. 3679–3684.
3.1.2. Врожденный гипотиреоз
Врожденный гипотиреоз (ВГ) - достаточно гетерогенная по этиологии группа заболеваний, обусловленных патологией щитовидной железы (ЩЖ), гипоталамо-гипофизарной системы или периферического действия тиреоидных гормонов. Заболевание проявляется недостаточностью тиреоидных гормонов или нарушением их действия и при отсутствии своевременно начатого лечения приводит к грубой задержке умственного и физического развития [1, 2].
Частота первичного ВГ составляет 1 случай на 2000–4000 новорожденных [9], центральный ВГ встречается редко - изолированный дефицит ТТГ возникает у 1 пациента на 75 000–100 000 новорожденных, дефицит ТТГ в составе гипопитуитаризма встречается в 1 случае на 10 000–16 000 новорожденных [10]. У девочек заболевание встречается в 2–2,5 раза чаще, чем у мальчиков. Частота первичного ВГ в Российской Федерации по результатам неонатального скрининга составляет 1 случай на 3617 новорожденных [3, 11].
Самая высокая распространенность заболевания отмечается в Перу и на Кипре (1 случай на 1638 и 1 на 1800 новорожденных соответственно), достаточно редко заболевание встречается в Финляндии и Бразилии (1 случай на 4254 и 1 случай на 4795 новорожденных соответственно).
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ), нарушения обмена серосодержащих аминокислот, E03.0 - Врожденный гипотиреоз с диффузным зобом. Зоб (нетоксический) врожденный паренхиматозный. Е03.1 - Врожденный гипотиреоз без зоба. Аплазия щитовидной железы (с микседемой). Врожденная атрофия щитовидной железы. Е07.1 - Дисгормональный зоб. Семейный дисгормональный зоб. Синдром Пендреда. Е07.8- Другие уточненные болезни щитовидной железы. Дефект тироксинсвязывающего глобулина.
МКБ-11: 5А00.0.
ORPHAcode: ORPHA: 442.
Этиология и патогенез заболевания
В подавляющем большинстве случаев (85–90%) имеет место первичный ВГ.
Среди первичного ВГ большинство случаев обусловлено дисгенезией ЩЖ (80–85%):
В 15–20% случаев первичный гипотиреоз обусловлен нарушением биосинтеза тиреоидных гормонов (дисгормоногенез) [3–7].
Вторичный или третичный (центральный) ВГ встречается достаточно редко, преимущественно в составе множественной недостаточности гормонов аденогипофиза, реже центральный гипотиреоз сопровождается изолированным дефицитом ТТГ [4, 6, 7].
Патогенез осложнений, развивающихся в случаях поздней диагностики ВГ, связан с низкой концентрацией гормонов щитовидной железы в первые месяцы жизни новорожденного, что приводит к задержке процессов миелинизации нервных волокон, снижению накопления липидов и гликопротеидов в нервной ткани и в конечном итоге вызывает морфофункциональные нарушения в мембранах нейронов, аксоны которых образуют проводящие пути головного мозга. Необратимость повреждений ЦНС при нелеченом ВГ связана с особенностями роста и созревания головного мозга новорожденного. В период максимального роста и активного нейрогенеза, который приходится на первые 6 мес жизни ребенка, мозг оказывается особенно чувствителен к неблагоприятным воздействиям, в том числе к недостатку тироксина. Поэтому тиреоидная недостаточность в критическом периоде наиболее быстрого развития ЦНС задерживает ее созревание, приводя к необратимой умственной отсталости [3, 4, 6–8].
Классификация
Приводим объединенную классификацию ВГ, в основу которой положены уровень поражения, степень тяжести и степень компенсации заболевания [13–15, 17].
-
-
-
Периферическая резистентность к тиреоидным гормонам гипотиреоз.
-
Синдромальные формы гипотиреоза.
-
Синдром Пендреда (гипотиреоз, глухота, зоб) - мутации гена SLC26A4.
-
Синдром Бамфорда–Лазаруса (гипотиреоз, расщелина мягкого нёба, волосы с острыми прядями) - мутации гена FOXE1 (TTF2).
-
Синдром Кохера–Дебре–Семиланжа (мышечная псевдогипертрофия, гипотиреоз).
-
Эктодермальная дисплазия, гипогидроз, гипотиреоз, цилиарная дискинезия.
-
Хореоатетоз, гипотиреоз, респираторный дистресс-синдром - мутации гена NKX2-1 (TTF1).
-
Ожирение, колит, гипотиреоз - гипертрофия миокарда - задержка психического развития.
-
Neonatal diabetes and hypothyroidism syndrome - неонатальный сахарный диабет, врожденный гипотиреоз, врожденная глаукома, фиброз печени (мутации гена GLIS3).
-
-
-
-
латентный (субклинический) - повышенный уровень ТТГ при нормальном уровне свободного T4;
-
манифестный - повышенный уровень ТТГ при сниженном уровне свободного T4, наличие клинических проявлений;
-
осложненный - сопровождается кретинизмом, сердечной недостаточностью, выпотом в серозные полости, вторичной аденомой гипофиза.
-
Клинические проявления
Клинические проявления заболевания в первые недели жизни не специфичны и имеются только у 10–15% пациентов, к ним относятся: отечность лица, локализованные отеки в надключичных ямках, тыльных поверхностях кистей и стоп, широкий "распластанный" язык (макроглоссия), желтуха более 2 нед, пупочная грыжа, позднее отпадение пупочного канатика, плохая эпителизация пупочной ранки, запоры, низкий голос при плаче и крике, переношенная беременность более 40 нед, крупный вес при рождении (более 3500 г).
При отсутствии лечения у ребенка развиваются вялость, адинамия, наблюдается медленный рост волос и ногтей, возникает задержка психомоторного и физического развития. При осмотре обращает на себя внимание сухость и шелушение кожи, брадикардия и гипотония. Развернутая клиническая картина гипотиреоза обычно появляется только к 3–4 мес жизни.
Для нормального умственного развития нервной системы при ВГ заместительная терапия тиреоидными гормонами должна быть начата в первые дни жизни ребенка, не позднее 14-го дня жизни [9, 13].
Алгоритм неонатального скрининга и действий врача при положительном результате
Алгоритм неонатального скрининга и действий врача при положительном результате теста на ВГ приведен на рис. 3.4.

Для неонатального скрининга ВГ используется определение ТТГ в капиллярной крови новорожденных. Уровень ТТГ в капиллярной крови менее 9 мЕд/л у доношенного ребенка в возрасте 4–14 дней считается нормой. ТТГ капиллярной крови выше 9 мЕд/л (при двойном определении в одном образце) у доношенного ребенка в возрасте 4–14 дней позволяет отнести его к группе риска по ВГ. В этом случае проводится срочное уведомление ЛПУ для проведения ретестирования - повторного забора капиллярной крови для определения ТТГ. При ТТГ капиллярной крови более 40 мЕд/л в первом образце ребенку незамедлительно назначается лечение (до получения результатов ретестирования).
Интерпретация результатов ретестирования в капиллярной крови:
-
ТТГ капиллярной крови менее 9 мЕд/л (для детей от 4 до 14 дней) и 5 мЕд/л и менее (для детей старше 14 дней) - ребенок здоров;
-
ТТГ капиллярной крови более 9 мЕд/л (для детей от 4 до 14 дней) и более 5 мЕд/л (для детей старше 14 дней) - показано проведение уточняющей диагностики в образце венозной крови.
Уточняющая диагностика (определение уровней ТТГ и свободного Т4 в венозной крови):
-
ТТГ в сыворотке менее 6 мЕд/л, свободный Т4 в пределах нормальных значений - ребенок здоров;
-
ТТГ в сыворотке от 6 до 20 мЕд/л при нормальном уровне свободного Т4 у ребенка старше 3 нед - показано:
-
а) проведение диагностических исследований с целью визуализации ЩЖ;
-
б) обсуждение с семьей двух возможных вариантов ведения ребенка:
-
немедленное начало терапии левотироксином натрия с последующим ретестированием (определение ТТГ и свободного Т4 в сыворотке) в более старшем возрасте на фоне отмены лечения;
-
или воздержание от терапии до получения результатов повторного определения ТТГ и свободного Т4 в сыворотке, которое должно быть проведено через 2 нед;
-
-
-
ТТГ в сыворотке менее 20 мЕд/л, свободный Т4 ниже нормальных значений (менее 10 пмоль/л) - лечение левотироксином натрия начинается незамедлительно;
-
ТТГ в сыворотке выше 20 мЕд/л (даже при нормальных значениях свободного Т4) - незамедлительно назначается терапия левотироксином натрия.
На третьем этапе за детьми с ВГ, выявленным по результатам неонатального скрининга, ведется динамическое наблюдение врачами - детскими эндокринологами [16].
Инструментальная диагностика
Ультразвуковое исследование (УЗИ) ЩЖ рекомендовано всем пациентам с ВГ.
Преимущества: определение расположения, размеров и структуры ЩЖ, выявление узловых образований и наличия кист вдоль тиреоглоссального протока.
Недостатки: не позволяет выявить большинство вариантов эктопии и оценить функциональную активность тиреоидной ткани при ее наличии.
Информативность УЗИ при ВГ повышают использование цветового и энергетического допплеровского картирования и оценка мест возможной эктопии.
Сцинтиграфия ЩЖ [с натрия пертехнетатом (99mТc) или йодом (131 I или 123 I)] рекомендована детям с ВГ с целью определения локализации тиреоидной ткани, а также оценки функциональной активности. Согласно международным рекомендациям [9, 16], тиреосцинтиграфию можно проводить всем детям с ВГ независимо от возраста. Грудным детям исследование успешно проводится во время сна, специального анестезиологического пособия не требуется. До исследования рекомендуется покормить ребенка, чтобы избежать накопления радиофармпрепарата в слюнных железах. Процедура проводится до начала терапии левотироксином натрия или в первую неделю лечения. Проведение сцинтиграфии в максимально ранние сроки после установки диагноза позволяет установить топический диагноз, а также в ряде случаев дифференцировать транзиторные и перманентные формы заболевания, определиться с начальной дозой левотироксина натрия и повысить приверженность родителей к терапии. При невозможности проведения исследования в неонатальном периоде возможно выполнение исследования после трех лет на фоне отмены терапии в течение 14–21 дней.
Фарингоскопия является дополнительным методом визуализации тиреоидной ткани при варианте эктопии щитовидной железы в корень языка (рис. 3.5).

Дополнительное лабораторное обследование
Определение уровня тиреоглобулина (ТГ) является дополнительным маркером наличия тиреоидной ткани.
Наиболее информативным является сочетание УЗИ и сцинтиграфии шеи и верхнего средостения (двойная визуализация) для анатомо-функциональной визуализации тиреоидной ткани у детей с ВГ.
Молекулярно-генетическое исследование рекомендовано пациентам при подозрении на синдромальную патологию, а также в семейных случаях ВГ - после медико-генетического консультирования [9, 17].
Исследование может помочь в верификации диагноза, прогнозировании риска повтора ВГ в семье и выявлении сопутствующей патологии у членов семьи, персонализировать лечение для предотвращения образования зоба (у пациентов с мутациями генов TPO, TG, DUOX2, DUOXA2).Генетическое исследование проводится следующими методами:
Примеры формулировки диагноза
Врожденный гипотиреоз без зоба (аплазия щитовидной железы) в стадии медикаментозной компенсации (E03.1).
Врожденный гипотиреоз с зобом (дисгормоногенез щитовидной железы) в стадии субклинического гипотиреоза (E03.0).
Лечение
Медикаментозное лечение
Лечение следует начинать в максимально ранние сроки после постановки диагноза.
Международный опыт свидетельствует, что нормальное психомоторное развитие можно ожидать при начале лечения только в первые 2 недели жизни [9].
Единственный рекомендованный препарат выбора для лечения ВГ - левотироксин натрия (форма выпуска - таблетки). Он идентичен гормону человека тироксину. После приема препарата создается "депо", которое расходуется по мере необходимости путем дейодирования тироксина и превращения его в Т3.
Рекомендуемая стартовая доза 10–15 мкг/кг в сутки в зависимости от тяжести заболевания [9].
Вся суточная доза левотироксина натрия принимается с небольшим количеством жидкости за 30–40 мин до утреннего кормления. Новорожденным допустимо введение препарата в растолченном виде, разведенном водой или грудным молоком, во время утреннего кормления.
В большинстве случаев лечение пациентов проводится в амбулаторных условиях, крайне редко дети с ВГ нуждаются в госпитализации при:
Дальнейшее ведение больного
Дети с ВГ находятся на диспансерном наблюдении у детского эндокринолога и проходят регулярные обследования и осмотры другими узкими специалистами (невропатологом, оториноларингологом, окулистом, сурдологом, логопедом, психологом).
Исследование уровня ТТГ в крови и свободного Т4 сыворотки крови проводится через 2 нед и 1,5 мес после начала лечения левотироксином натрия. В течение первого года жизни рекомендуется определение уровней ТТГ и свободного Т4 сыворотки крови не реже 1 раза в 2–3 мес, далее - не реже 2 раз в год. Контрольное исследование уровня ТТГ в крови необходимо проводить после каждого изменения дозировки левотироксина натрия через 6 нед.
Прогноз
Нейропсихическое развитие при ВГ зависит от множества факторов. Исследователи во всех странах сходятся во мнении, что определяющую роль для благоприятного прогноза интеллектуального развития ребенка с ВГ, безусловно, играют сроки начала терапии, стартовая доза препарата, приверженность родителей к лечению заболевания. Таким образом, все дети с ВГ при раннем и адекватном лечении имеют возможность достичь оптимального интеллектуального развития, и прогноз течения заболевания благоприятный.
Список литературы
-
Руководство по детской эндокринологии / И.И. Дедов, В.А. Петеркова. М.: Универсум Паблишинг, 2006. С. 149–161.
-
Справочник детского эндокринолога / И.И. Дедов, В.А. Петеркова. М.: Литтерра, 2020. С. 91–103.
-
Вадина Т.А. Врожденный гипотиреоз: эпидемиология, структура и социальная адаптация: Автореферат канд. дис. М., 2011. 26 с.
-
Детская тиреоидология / Ред. Г. Синнаи; Пер. с англ. под ред. В.А. Петерковой. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. С. 59–98.
-
Макрецкая Н.А. Молекулярно-генетические основы врожденного гипотиреоза: анализ с применением методов высокоэффективного параллельного секвенирования: Автореферат канд. дис. М., 2018. 28 с.
-
Lain S.J., Bentley J.P., Wiley V. et al. Association between borderline neonatal thyroid-stimulating hormone concentrations and educational and developmental outcomes: a population-based record-linkage study // Lancet Diabetes and Endocrinology. 2016. Vol. 4. P. 756–765.
-
Zwaveling-Soonawala N., van Trotsenburg A.S., Verkerk P.H. The severity of congenital hypothyroidism of central origin should not be underestimated // Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2015. Vol. 100. P. E297–300.
-
Rovet J.F. The role of thyroid hormones for brain development and cognitive function // Endocrine Development. 2014. Vol. 26. P. 26–43.
-
Congenital Hypothyroidism: A 2020–2021 Consensus Guidelines Update-An ENDO-European Reference Network Initiative Endorsed by the European Society for Pediatric Endocrinology and the European Society for Endocrinology // Thyroid. 2021. Vol. 31(3). P. 387–419.
-
Beck-Peccoz P., Rodari G., Giavoli C. et al. Central hypothyroidism a neglected thyroid disorder // Nature Reviews Endocrinology. 2017. Vol. 13. P. 588–598.
-
Дедов И.И., Безлепкина О.Б., Вадина Т.А., Байбарина Е.Н., Чумакова О.В., Караваева Л.В., Безлепкин А.С., Петеркова В.А. Скрининг на врожденный гипотиреоз в Российской Федерации // Проблемы эндокринологии. 2018. Т. 64. №1. С. 14–20.
-
Delange F. Neonatal screening for congenital hypothyroidism results and perspectives // Horm Res. 1997. Vol. 48(2). P. 51–61.
-
Leger J., Olivieri A., Donaldson M. et al. European Society for Paediatric Endocrinology Consensus Guidelines on Screening, Diagnosis, and Management of Congenital Hypothyroidism // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2014. Vol. 99, N. 2. P. 363–384.
-
Федеральные клинические рекомендации (протоколы) по ведению детей с эндокринными заболеваниями / Под ред. И.И. Дедова и В.А. Петерковой. М.: Практика, 2014. С. 183–214.
-
Петеркова В.А., Безлепкина О.Б., Ширяева Т.Ю., Вадина Т.А., Нагаева Е.В., Чикулаева О.А., Шредер Е.В., Конюхова М.Б., Макрецкая Н.А., Шестопалова Е.А., Митькина В.Б. Клинические рекомендации "Врожденный гипотиреоз" // Проблемы эндокринологии. 2022. Т. 68. №2. С. 85–98.
-
Врожденный гипотиреоз у детей: неонатальный скрининг, диагностика и лечение: метод. рек. / Сост. В.А. Петеркова, О.Б. Безлепкина; под ред. И.И. Дедова. М.: МедЭкспертПресс, 2006. 32 с.
-
Шредер Е.В., Ширяева Т.Ю., Нагаева Е.В., Безлепкина О.Б. Клинические рекомендации по врожденному гипотиреозу Европейского общества детских эндокринологов (ESPE) и Европейского эндокринологического общества (ESO): основные положения и комментарии // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2021. №17(2). С. 4–12.
3.2. Муковисцидоз
Муковисцидоз (МВ), или кистозный фиброз, - распространенное наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное мутацией гена CFTR, ответственного за синтез, сохранение структуры и функции белка трансмембранного регулятора проводимости ионов хлора (белок CFTR, Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator, трансмембранный регулятор проводимости, связанный с развитием муковисцидоза). МВ является одним из самых распространенных наследственных заболеваний. Частота МВ колеблется среди представителей европеоидной расы от 1:600 до 1:12 000 новорожденных: в Финляндии - 1:25 000, Турции - 1:10 000, Швеции - 1:7300, Польше - 1:6000, России - 1:4900, Дании - 1:4700, Нидерландах - 1:3650, Греции - 1:3500, Испании - 1:3500, Германии - 1:3300, Чехии - 1:2833, Великобритании - 1:2600, Италии - 1:2438, Франции - 1:2350, Швейцарии - 1:2000, Ирландии - 1:1800, США - 1:3500, Бразилии - 1:6902, Чили - 1:4000, Объединенных Арабских Эмиратах - 1:15 876, Индии - 1: 40 000–100 000, Японии - 1:1 000 000–350 000, Австралии - 1:2500.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E84.0 - Кистозный фиброз с легочными проявлениями - классический муковисцидоз с ненарушенной функцией поджелудочной железы (преимущественно легочная форма заболевания). E84.8 - Кистозный фиброз с другими проявлениями - классический муковисцидоз с панкреатической недостаточностью (смешанная или легочно-кишечная форма заболевания). E84.9 - Кистозный фиброз неуточненный - неопределенный диагноз при положительном неонатальном скрининге на муковисцидоз. E84.1 - Кистозный фиброз с кишечными проявлениями - использовать не рекомендуется. P75* - Мекониевый илеус при кистозном фиброзе.
МКБ-11: CA25.Z.
OMIM: 219700.
ORPHAcode: ORPHA:586.
Этиология и патогенез
Заболевание обусловлено мутацией гена CFTR, расположенного на длинном плече хромосомы 7 в области q31, имеющем протяженность 250 т. п. н. и включающем в себя 27 экзонов.
В настоящее время в базе HGMD (The Human Gene Mutation Database; https://my.qiagendigitalinsights.com/bbp/view/hgmd/pro/all.php) описано около 2000 мутаций или вариантов нуклеотидной последовательности гена CFTR. По состоянию на 24 сентября 2021 г. на веб-сайте международного проекта CFTR2 (https://cftr2.org) представлено 382 патогенных генетических варианта нуклеотидной последовательности гена CFTR. В зависимости от влияния на функцию белка CFTR их подразделяют на 7 основных классов (рис. 3.6). Приведена упрощенная схема, так как один и тот же вариант может вызвать несколько видов нарушения работы белка, и не для всех вариантов нуклеотидной последовательности гена CFTR определен класс. В таких случаях мы отмечаем, что класс не определен.

Мутации I, II и III классов, при которых белок CFTR практически полностью отсутствует на апикальной мембране либо его функция полностью нарушена, относятся к "тяжелым" и приводят к существенным нарушениям внешнесекреторной функции поджелудочной железы у больных. Мутации IV и V классов, при которых сохраняется остаточная функция хлорного канала, относятся к "мягким".
Сочетание в генотипе двух "тяжелых" в отношении нарушения функции поджелудочной железы генетических вариантов в гомозиготном (например, F508del) или компаунд-гетерозиготном состоянии приводит к панкреатической недостаточности, тогда как наличие одной "тяжелой" и одной "мягкой" или двух "мягких" мутаций чаще встречается у больных с сохранной остаточной функцией поджелудочной железы.
Пациенты - носители "мягких" мутаций с высокой вероятностью имеют лучший нутритивный статус, но и более высокий риск развития панкреатита, чем больные с двумя "тяжелыми" мутациями.
Согласно данным национального регистра, наиболее часто встречаются следующие мутации: F508del (53,14%), СFTRdele2,3 (6,18%), E92K (3,11%), 3849+10kbC>T (2,29%), 2143delT (2,05%), 2184insA (1,88%), 1677delTA (1,76%), N1303K (1,69%), W1282X (1,63%), L138ins (1,46%), G542X (1,43%) [6]. Примерно в 18% случаев идентифицировать мутацию не удается.
Нарушение функции белка CFTR приводит к снижению пассажа ионов хлора через мембраны клеток, а также нарушению пассажа ионов натрия, бикарбонат-ионов, воды. Происходит дегидратация апикальной поверхности секреторного эпителия и увеличение вязкости всех секретов. В связи с универсальным повреждением мембран всех клеток организма МВ является мультисистемным заболеванием (табл. 3.2), поражающим преимущественно дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, поджелудочную железу, печень, а также ряд других органов (слюнные, потовые железы, репродуктивную систему). При этом наблюдается повышение вязкости всех секретов, что является ключевым фактором в развитии патологического процесса в том или ином органе.
Органы и системы | Патологические процессы | Конечный результат |
---|---|---|
Легкие |
Бронхообструкция, снижение толерантности к инфекции, колонизация дыхательных путей Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) и другими патологическими микроорганизмами, хроническое воспаление дыхательных путей, бронхоэктазы, деструкция паренхимы легких |
Дыхательная недостаточность, легочная гипертензия, сердечная недостаточность |
Поджелудочная железа |
Обструкция протоков железы, появление кист, недостаточность поджелудочной железы (внутренне- и внешнесекреторная), кишечная мальабсорбция |
Мекониевый илеус. Нарушение стула (частый, жирный, зловонный, обильный), снижение нутритивного статуса (у детей — отставание в развитии), авитаминозы, выпадения прямой кишки, сахарный диабет |
Печень |
Холестаз, холелитиаз |
Цирроз печени, синдром портальной гипертензии, гиперспленизм, печеночная недостаточность, желчнокаменная болезнь |
Кишечник |
Увеличение вязкости/адгезивности каловых масс |
Кишечная непроходимость (СДИО), выпадения прямой кишки |
Околоносовые пазухи |
Обструкция соустий околоносовых пазух, застой слизи в пазухах, колонизация слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух патологической микрофлорой (в том числе P. aeruginosa), формирование полипов в околоносовых пазухах с распространением в полость носа |
Хронический риносинусит, полипы в околоносовых пазухах и полости носа |
Электролитный баланс |
Гипокалиемия, гипонатриемия, гипохлоремия, алкалоз |
Синдром псевдо-Барттера — синдром потери солей |
Репродуктивная система (у мужчин) |
Обструкция и последующая атрезия выносящих протоков яичек. Азооспермия |
Бесплодие |
Выработка густого вязкого секрета в дыхательных путях приводит к нарушению дренирования бронхиального дерева и создает благоприятные условия для развития инфекционного процесса, а хроническое воспаление приводит к фатальному поражению легких с развитием дыхательной недостаточности, приводящей к гибели больного. В результате хронического воспаления, максимально выраженного в дистальных отделах бронхиального дерева, происходит утолщение стенки бронхов, изменяется ее геометрия, увеличивается число гладкомышечных клеток бронхов, что предрасполагает к развитию бронхообструктивного синдрома. Хроническая инфекция нижних дыхательных путей - ключевой процесс у больных МВ, определяющий тяжесть клинического течения и прогноз заболевания. При рождении ребенка с МВ структура и функция системы дыхания являются сохранными, но персистирующие с раннего возраста инфекционные процессы приводят к структурным изменениям легочной ткани. Прогредиентное развитие заболевания приводит к прогрессирующей деградации функции внешнего дыхания. Это снижение не носит характер строго линейной зависимости и является следствием цикличного течения заболевания с чередованием обострений и ремиссий. Поэтому мониторирование функции внешнего дыхания является неотъемлемой частью ведения взрослых больных МВ.
При МВ экзокринная панкреатическая недостаточность наблюдается у 85–90% [16, 17]. В основном это пациенты, имеющие мутации I–III классов. По происхождению панкреатическая недостаточность при МВ относится к первичной (врожденной), а по механизму - сочетанию абсолютной и относительной. Недостаточное поступление панкреатических ферментов из-за нарушения оттока панкреатического секрета по протокам (абсолютная экзокринная панкреатическая недостаточность) сочетается с низкими значениями рН в кишке, гиперацидностью, дефицитом желчных кислот (относительная экзокринная панкреатическая недостаточность) [1]. Поражение поджелудочной железы (ПЖ) выявляется уже в антенатальном периоде. У больных МВ из-за нарушенного анионного транспорта (основными анионами являются HCO3– и Cl–) в белковый субстрат не поступает необходимого количества жидкости, он остается более вязким, и скорость его продвижения замедляется. В связи с этим белки преципитируются на стенках мелких выводных протоков, вызывая их обструкцию и полную закупорку. В результате панкреатические ферменты, которые продолжают вырабатываться в ацинусах в обычном количестве, не достигают ДПК. В ацинусах же происходит активация ферментов, что приводит к аутолизу ткани ПЖ. На более отдаленных стадиях этого процесса ПЖ представляет собой скопление кист и фиброзной ткани, что определило другое название заболевания: "кистозный фиброз". Неминуемым следствием разрушения ПЖ становится нарушение переваривания и всасывания в желудочно-кишечный тракт. Помимо этого, при МВ происходит нарушение выработки бикарбонатов. При отсутствии соответствующего лечения развивающаяся мальабсорбция приводит к задержке физического развития ребенка. В старшем возрасте примерно у пятой части больных развивается инсулинозависимый сахарный диабет [18, 19].
Некоторые мутации гена МВ (IV и V класса) связаны с медленным развитием хронического панкреатита и наличием сравнительно сохранной функции ПЖ в течение многих лет.
Поражение гепатобилиарной системы является прямым следствием основного патологического процесса. Признаки фиброза печени в той или иной степени встречаются практически у всех больных МВ, хотя развитие билиарного цирроза печени с синдромом портальной гипертензии, требующего хирургического лечения, наблюдается только у 5–10% больных. Желчнокаменная болезнь отмечается у 1,9% пациентов. Синдром портальной гипертензии среди детей с билиарным циррозом печени наблюдается в 54% случаев. Средний возраст выявления цирроза печени составляет 8,5 года (от 3 до 14 лет).
Клиническая картина
Классификация МВ представлена в табл. 3.3.
Форма болезни |
Характеристика бронхолегочных изменений |
Другие проявления заболевания |
Осложнения |
||
---|---|---|---|---|---|
клиническая |
фаза и активность процесса |
степень ДН[3] |
|||
Классический муковисцидоз. Смешанная или легочно-кишечная форма заболевания (муковисцидоз с панкреатической недостаточностью — E84.8). Легочная форма заболевания (муковисцидоз с ненарушенной функцией поджелудочной железы — E84.0) |
Хронический обструктивный бронхит. Бронхоэктазы (локализованные и диссеминированные) с указанием локализации. Пневмофиброз |
1. Вне обострения. 2. Обострение. Тип обострения: обострение хронического бронхита; пневмония (с указанием локализации); смешанный тип |
0. I ст. II ст. III ст. |
Хронический полипозный синусит. Синдром псевдо-Барттера. Азооспермия. Рецидивирующий панкреатит |
Абсцессы, ателектазы, пневмоторакс, пиопневмоторакс, кровохарканье, кровотечение (легочное, желудочное), аллергический бронхолегочный аспергиллез, легочная гипертензия, мекониевый илеус, эквиваленты мекониевого илеуса, выпадение прямой кишки. Цирроз печени (без и с портальной гипертензией). Желчнокаменная болезнь. Отставание в физическом развитии. Белково-энергетическая недостаточность. Нарушение толерантности к углеводам, муковисцидоз-ассоциированный сахарный диабет. Снижение минеральной плотности костной ткани, вторичный остеопороз. Амилоидоз почек. Сиалоаденит. Витамин К-дефицитные состояния (геморрагическая болезнь) |
Генотип (мутации гена CFTR) |
Указать согласно базе данных CFTR2.org и Консенсусу по клиническим эффектам генетических вариантов (база данных SeqDB http://seqdb.med-gen.ru) |
||||
Микробиологический статус [указывается дата первичного высева микробного патогена (патогенов) и, если есть, последнего] |
Стафилококковая инфекция. Синегнойная инфекция. Инфекция, вызванная B. cepacia. Другие инфекции. Микробные ассоциации |
||||
Другие формы. Неопределенный диагноз при положительном неонатальном скрининге на муковисцидоз[4] - E84.9. Заболевания, связанные с геном CFTR [5]:
4. Положительный неонатальный скрининг или неонатальная гипертрипсиногенемия не являются диагнозом и в классификацию не включены, пациентам с неонатальной гипертрипсиногенемией рекомендуется в 1 год провести повторно потовую пробу. Предложен новый диагноз - "неопределенный диагноз при положительном неонатальном скрининге на муковисцидоз".
5. Код МКБ рекомендуется использовать из соответствующих разделов.
|
Изолированной кишечной формы, которая присутствовала в ранее применявшейся классификации, в современной классификации Всемирной организации здравоохранения и Европейской ассоциации муковисцидоза нет.
Неопределенный диагноз при положительном неонатальном скрининге на муковисцидоз используется в рекомендациях Европейской ассоциации муковисцидоза (Cystic Fibrosis Screen Positive, Inconclusive Diagnosis). Выделяют две группы пациентов со следующими характеристиками.
-
А - нормальное значение хлоридов пота (<30 ммоль/л) и наличие двух мутаций в гене CFTR, из которых по крайней мере одна имеет неясные фенотипические последствия, в случаях, когда ДНК-диагностика проведена до потовой пробы.
-
В - пограничные значения хлоридов пота и одна или ни одной мутации в гене CFTR.
Предполагается, что у большинства из них к трем годам могут появиться клинические симптомы МВ, как правило, с ненарушенной функцией ПЖ.
Под CFTR-связанными нарушениями (CFTR-related disorders) принято понимать клинические состояния, ассоциированные с нарушением функции гена CFTR, но при этом не соответствующие полностью диагностическим критериям МВ. Обязательным условием постановки диагноза является наличие хотя бы одной идентифицированной мутации в гене CFTR. Потовая проба отрицательная.
Степень тяжести заболевания рекомендуется не указывать исходя из первично-хронического течения, полиорганного поражения и прогредиентного течения.
Оценку степени выраженности стойких нарушений функций организма рекомендуется устанавливать исходя из "Классификаций и критериев, используемых при осуществлении медико-социальной экспертизы" (Приказ Минтруда России от 17.12.2015 №1024н), согласно "Количественной системе оценки степени выраженности стойких нарушений функций организма человека, обусловленных заболеваниями, последствиями травм или дефектами (в процентах применительно к клинико-функциональной характеристике стойких нарушений функций организма человека)".
Классический фенотип больного является результатом наличия двух мутантных копий гена CFTR, имеющих клинические последствия, и характеризуется хронической бактериальной инфекцией дыхательных путей и придаточных пазух носа, стеатореей вследствие внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, мужским бесплодием из-за обструктивной азооспермии, а также повышенной концентрацией хлоридов потовой жидкости (табл. 3.4).
Высокоспецифичные для МВ | Менее специфичные для МВ |
---|---|
Желудочно-кишечные
|
Желудочно-кишечные
|
Со стороны дыхательных путей
|
Со стороны дыхательных путей
|
Другое
|
Другое
|
Клиническая картина МВ весьма вариабельна, что обусловлено генетическим полиморфизмом заболевания наряду с влиянием генов-модификаторов, факторов внешней среды (медикаментов, поллютантов, курения и др.). Пациенты с так называемым атипичным МВ имеют как минимум один патогенный вариант гена CFTR, функция которого частично сохранена, то есть имеют место так называемые мягкие мутации. В ряде случаев при "мягких" мутациях МВ диагноз ставится уже во взрослом возрасте. Как правило, в этой группе больных отмечается более мягкое течение болезни в связи с сохранностью функции поджелудочной железы.
Ниже представлены клинические проявления МВ в разные возрастные периоды (табл. 3.5).
0–2 года |
---|
Плохая прибавка массы тела. Стеаторея. Рецидивирующие бронхиты/бронхиолиты. Мекониевый илеус. Ректальный пролапс. Гипопротеинемические отеки. Пневмония/эмпиема. Синдром псевдо-Барттера. Затяжная желтуха новорожденных. Повышенная кровоточивость, связанная с дефицитом витамина K |
3–16 лет |
Рецидивирующая инфекция органов дыхания или астма. Идиопатические бронхоэктазы. Стеаторея. Синуситы и назальный полипоз. Фокальный билиарный цирроз. Нарушение толерантности к углеводам. Хроническая интестинальная обструкция, инвагинация. Тепловой удар с гипонатриемией |
Взрослые |
Азооспермия / двусторонняя атрезия семявыносящих протоков. Бронхоэктазы. Хронический синусит. Острый или хронический панкреатит. Аллергический бронхолегочный аспергиллез. Фокальный билиарный цирроз. Портальная гипертензия. Холелитиаз. Нарушение толерантности к углеводам |
Диагностика муковисцидоза
Диагностика МВ включает в себя [7]:
-
диагностику по неонатальному скринингу (до клинических проявлений или при их дебюте);
-
диагностику при наличии клинических проявлений:
-
пациенты из различных групп риска, имеющие характерные клинические проявления, не вошедшие в программу неонатального скрининга на МВ;
-
пациенты с ложноотрицательными результатами неонатального скрининга с клиническими проявлениями заболевания;
-
пациенты с неонатальной гипертрипсиногенемией, не получившие обследования в виде потовой пробы;
-
В настоящее время специалисты пользуются диагностическими критериями, утвержденными Европейскими стандартами, Российским национальным консенсусом, Клиническими рекомендациями по муковисцидозу (табл. 3.6) [7, 22–23].
Положительная потовая проба. И/или две патогенные мутации в гене CFTR в транс-положении[6], вызывающие МВ (согласно базе CFTR-2, http://www.cftr2.org) |
И |
Неонатальная гипертрипсиногенемия. Или с рождения, или появившиеся позже характерные клинические признаки, включая (но не ограничиваясь ими) такие, как диффузные бронхоэктазы, высев из мокроты значимой для МВ патогенной микрофлоры (особенно синегнойной палочки), экзокринная панкреатическая недостаточность, синдром потери солей, обструктивная азооспермия (мужчины) |
Алгоритм неонатального скрининга на муковисцидоз
Одним из критериев диагноза является неонатальная гипертрипсиногенемия, выявляемая в ходе массового скрининга новорожденных на МВ.
В основе всех существующих схем скрининга на МВ лежит определение уровня иммунореактивного трипсиногена (ИРТ) в крови новорожденных на первой неделе жизни, что является высокочувствительным (90–95%), но неспецифичным признаком. В популяции неонатальная гипертрипсиногенемия обнаруживается у 5–10 детей из 1000 здоровых новорожденных. Повышение уровня ИРТ при МВ происходит в результате закупорки протоков панкреатических желез вязким секретом, что препятствует проникновению трипсиногена в просвет тонкого кишечника, где он в норме превращается в трипсин. Это приводит к выбросу трипсиногена в кровь [30].
Протокол скрининга в РФ включает 3 обязательных этапа: ИРТ, ретест ИРТ (чувствительность более 96%, специфичность не менее 99,8%) [31], потовая проба + ДНК-диагностика (рис. 3.7).

На первом этапе в крови новорожденных (24–48 ч у доношенных, 7-е сутки у недоношенных) определяется уровень ИРТ. В образцах крови ИРТ нестабилен, в связи с чем не рекомендуется их хранение и транспортировка в течение более чем 14 дней. Недопустимо загрязнение сухих пятен крови фекалиями новорожденного, приводящее к ложноположительным результатам [32].
При превышении порогового уровня ИРТ проводится ретест на 21–28-й день жизни. Допускается оценка ИРТ в образцах, взятых не позднее 8 нед жизни, так как может происходить снижение его активности, и теряется диагностическая ценность исследования [33]. Как правило, в случае ложноположительных результатов к концу первого месяца первично повышенные показатели ИРТ снижаются в отличие от показателей детей с МВ. Однако возможны исключения.
Если по какой-то причине первый образец крови для определения ИРТ берется после 21-го дня, но до 8 нед, то за пороговый показатель принимается значение ретеста. Если образец крови взят после 8-й недели и показатель ИРТ превышает пороговый показатель, ребенок должен быть направлен в центр МВ для проведения потовой пробы. В случае нормального показателя ИРТ, взятого после 8 нед, нельзя учитывать этот результат для исключения ребенка из группы риска. В этом случае должно быть указано, что неонатальный скрининг на МВ не проводился [34]. По желанию родителей такому ребенку необходимо провести потовую пробу.
При положительном результате ретеста (ИРТ > порогового уровня) ребенок направляется для проведения потовой пробы и ДНК-диагностики, включающей поиск частых патогенных вариантов (мутаций) в гене CFTR.
Потовая проба является надежным методом диагностики МВ практически у 98% больных. По-прежнему "золотым стандартом" считается определение хлоридов пота по Гибсону–Куку. В РФ в качестве потового теста при проведении неонатального скрининга широко используется определение проводимости пота с использованием системы для сбора и анализа пота Macroduct в комплексе с потовым анализатором Sweat-Chek, а также системы Nanoduct фирмы Wescor (США), разработанной специально для обследования новорожденных. Определение непосредственно концентрации хлоридов возможно из потовой жидкости, собранной с помощью системы для сбора и анализа пота Macroduct. Во всех сомнительных случаях при получении повторных пограничных результатов проводимости пота следует провести количественную пробу по Гибсону–Куку в лаборатории с достаточным опытом подобных исследований. Важно помнить, что проводимость пота определяется совокупностью всех ионов, присутствующих в потовой жидкости (калий, натрий, хлор, бикарбонат, аммоний и др.), и полученный результат превышает истинную концентрацию хлоридов.
Потовая проба может быть проведена ребенку в возрасте 48 ч с массой тела не менее 2 кг [39]. У недоношенных и маловесных детей скорость потоотделения, как правило, ниже, чем у доношенных. Время сбора пота не должно превышать 30 мин, минимально допустимое количество пота - 75 мг (15 мкл в коллекторе Macroduct), скорость потоотделения должна быть не менее 1 г/м2 в минуту (фиксируется на экране системы Nanoduct).
Обязательным условием получения достоверного результата потовой пробы является тщательное очищение кожи пациента, включающее мытье мылом и последующую обработку спиртом без добавления хлора. Не допускается нанесение лосьонов и масел на кожу перед проведением пробы. Особого внимания требует подготовка кожи у пациентов, длительно находящихся в стационаре.
В качестве нормальных показателей рекомендуется учитывать уровни хлоридов (проба по Гибсону–Куку), не превышающие <30 ммоль/л, и показатели проводимости <50 ммоль/л. Положительным в отношении МВ является уровень хлоридов >60 ммоль/л и проводимость пота >80 ммоль/л (табл. 3.7).
Метод потового теста | Норма, ммоль/л | Пограничный результат, ммоль/л | Положительный результат, ммоль/л |
---|---|---|---|
Классический (по Гибсону–Куку) |
<30 |
30–59 |
>59. Но не выше 150 |
Проводимость |
<50 |
50–80 |
>80. Но не выше 170 |
Пограничные результаты потовой пробы
Возможные причины пограничных результатов потовой пробы.
Таким образом, пациенты с пограничными результатами потовых проб (хлориды 30–60 ммоль/л и/или проводимость 50–80 ммоль/л) представляют реальные трудности для диагностики.
Рекомендации:
-
использование нескольких методов определения хлоридов пота; повторные исследования [22];
-
расширенное клинико-лабораторное и инструментальное обследование: копрологическое исследование кала и определение фекальной эластазы, электролиты в биохимическом анализе крови, посев мокроты / мазок с задней стенки глотки, рентгенография грудной клетки;
-
наблюдение в центре МВ до окончательного принятия решения о диагнозе. Пациенты не снимаются с учета, пока диагноз не будет исключен;
-
метод определения разности кишечных потенциалов, отражающий нарушение функции хлорного канала. Согласно стандартным операционным процедурам, для измерения разности кишечных потенциалов используются ректальные биоптаты, полученные при ректороманоскопии. Для проведения исследования необходимо не менее 4 образцов биоптатов. Рекомендуемые референтные значения (контрольные показатели здоровых людей) при использовании метода определения разности кишечных потенциалов в РФ: плотность тока короткого замыкания в ответ на введение амилорида (стимуляция натриевых каналов) в контрольной группе составила 8,98±3,42 μA/см2. Изменение тока короткого замыкания в ответ на введение форсколина℘ (стимуляция хлорных каналов) составило 25,78±4,41 μA/см2. В ответ на введение гистамина ток короткого замыкания изменяется в положительную сторону, что отражает вход ионов калия в клетки. При этом плотность тока составила 101,68±10,99 μA/см2 [40].
Ложноположительные и ложноотрицательные результаты потового теста
При проведении потового теста возможно получение ложноположительных (до 15%) и ложноотрицательных (до 12%) результатов. Это может быть связано как с техническими ошибками, так и с физиологическими особенностями пациента [41].
Ложноотрицательные результаты потовый тест может дать у детей, больных МВ с наличием безбелковых отеков, по ликвидации которых тест становится положительным. Необходимо помнить о возможности получения отрицательного результата потовой пробы у больных МВ, в частности у гомо- или гетерозиготных носителей некоторых мутаций CFTR, при которых частично сохраняется функция хлорного канала (например, –3849+10 kbC > T, Е92К) [42].
С другой стороны, ложноположительный тест можно получить у больных с целым рядом заболеваний. Однако большинство этих состояний имеют весьма характерную клиническую картину, и частота их в популяции невелика.
В табл. 3.8 перечислены состояния, в ряде случаев сопровождающиеся повышением содержания хлоридов пота. Следует помнить, что подобные ситуации встречаются крайне редко, а положительная потовая проба является высокоспецифичным тестом для диагностики МВ.
|
При получении положительного результата потовой пробы ее следует повторить во время следующего визита пациента.
Дети с мекониевым илеусом, внутриутробными признаками гиперэхогенности кишечника, имеющие больных МВ сибсов, а также относящиеся к группе высокого риска, должны быть обследованы путем проведения потового теста независимо от результатов скрининга.
Показания к проведению молекулярно-генетического тестирования в рамках неонатального скрининга.
Всем новорожденным с повышенным уровнем ретеста ИРТ наряду с потовой пробой необходимо провести молекулярно-генетическое исследование.
На первом этапе проводится поиск вариантов, наиболее частых в популяции, к которой принадлежит обследуемый. Для РФ это 37 первых мутаций согласно Регистру 2018 г.
На втором этапе проводят расширенный поиск более редких вариантов, используя секвенирование по Сэнгеру или высокопроизводительное секвенирование (массовое параллельное секвенирование / NGS). Анализ включает исследование всей кодирующей последовательности гена CFTR (27 экзонов), областей экзон-интронных соединений, 5'- и 3'-некодирующих областей (до 200–300 нуклеотидов), а также, желательно, глубоких интронных областей, где расположены варианты с доказанной патогенностью.
Третий этап. Мультиплексная лигазная зондовая амплификация либо количественная флуоресцентная мультиплексная ПЦР для поиска крупных перестроек гена CFTR, охватывающих несколько экзонов/интронов [19].
Аннотация генетических вариантов и интерпретация результатов ДНК-тестирования должны выполняться специалистом в области генетики МВ. Для определения клинической значимости обнаруженных генетических вариантов следует использовать базу данных CFTR2.org и Консенсус по клиническим эффектам генетических вариантов [база данных SeqDB (http://seqdb.med-gen.ru)], а также клинические рекомендации [7] и консенсус [22].
Возможные результаты неонатального скрининга
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, положительный результат потовой пробы, обнаружение 2 патогенных вариантов (мутаций) из числа 37 частых в гене CFTR согласно Регистру больных МВ 2018 г.
Диагноз МВ подтвержден. Необходимо наблюдение командой специалистов по МВ, оптимально - в центре МВ, своевременное назначение терапии.
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, положительный результат потовой пробы, обнаружение одного или ни одного патогенного варианта (мутации) из числа частых в гене CFTR.
Диагноз МВ подтвержден. Необходимо наблюдение командой специалистов по МВ, оптимально - в центре МВ, своевременное назначение терапии.
Дальнейшее молекулярно-генетическое исследование проводится по алгоритму молекулярно-генетической диагностики для определения полного генотипа согласно клиническим рекомендациям "Муковисцидоз - кистозный фиброз" (2021) и национальному консенсусу [22]. При необходимости показано проведение повторных потовых проб и других дополнительных методов диагностики (фекальная эластаза, определение разности кишечных потенциалов и др.).
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, пограничные результаты потовой пробы, два патогенных варианта в гене CFTR, в транс-положении.
Диагноз МВ подтвержден. Необходимо наблюдение командой специалистов по МВ, оптимально - в центре МВ, своевременное назначение терапии.
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, повторные пограничные результаты потовой пробы, обнаружение одного или ни одного патогенного варианта (мутации) из числа частых в гене CFTR. При наличие характерной клинической картины заболевания - диагноз МВ подтвержден. Необходимо наблюдение командой специалистов по МВ, оптимально - в центре МВ, своевременное назначение терапии.
При наличии каких-либо симптомов заболевания дети наблюдаются под кодом МКБ-10: Е84.9 - Кистозный фиброз неуточненный - до окончательного решения вопроса о диагнозе. При отсутствии клинических проявлений - диагноз МВ также исключить нельзя. Обязательна консультация в центре МВ, регулярное и динамическое наблюдение специалистом по МВ до подтверждения или исключения диагноза, полное молекулярно-генетическое исследование гена CFTR. Дополнительные методы обследования (фекальная эластаза, определение разности кишечных потенциалов). Повторные потовые пробы как минимум в 6–12 мес, при необходимости - на втором году жизни.
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, отрицательные результаты потовой пробы, отсутствие частых мутаций в гене CFTR, отсутствие каких-либо клинических симптомов заболевания. МВ исключен. Наблюдение по месту жительства, повторная консультация с проведением повторной потовой пробы проводится в возрасте 1 года или раньше при появлении симптомов заболевания (с целью исключить ложноотрицательный вариант потовой пробы у детей первых месяцев жизни).
-
Неонатальная гипертрипсиногенемия, отрицательные результаты потовой пробы, один патогенный вариант в гене CFTR. Отсутствие клинических проявлений заболевания. Диагноз МВ исключить нельзя. Полное молекулярно-генетическое исследование гена CFTR. Дополнительные методы обследования (фекальная эластаза, определение разности кишечных потенциалов). Обязательны консультация в центре МВ и динамическое наблюдение до подтверждения или исключения диагноза. Осмотры и повторные потовые пробы в возрасте 6–12 мес, далее ежегодно или чаще с оценкой основных клинических параметров (масса тела, рост, наличие респираторных проявлений).
Дифференциальная диагностика при неонатальном скрининге на МВ
Наряду с МВ существует целый ряд патологических состояний, при которых может иметь место гипертрипсиногенемия, а именно: почечная недостаточность, внутриутробная инфекция, атрезия кишечника, несахарный почечный диабет, трисомия хромосом 13 и 18. С определенной частотой повышение ИРТ отмечается у новорожденных североафриканского и афроамериканского происхождения, а также у носителей мутаций в гене CFTR [34]. В связи с этим в случае повышенного уровня ИРТ1 и ИРТ2 семье могут быть рекомендованы консультация врача-генетика и молекулярно-генетическое исследование.
План наблюдения ребенка с муковисцидозом, выявленным по программе скрининга новорожденных
Оптимальные сроки постановки диагноза: не позднее 8 нед. Ранняя диагностика способствует лучшему физическому развитию, снижает потребность в терапии, а также дает возможность замедлить прогрессирование патологических изменений в легких.
Обследование новорожденного проводится амбулаторно с соблюдением мер по предупреждению перекрестного инфицирования. Госпитализация - в случае развития тяжелого обострения, требующего мониторинга состояния и проведения внутривенной терапии. При госпитализации необходимо соблюдать принцип разделения больных по характеру высеваемой микрофлоры, оптимально госпитализировать в боксы (http://legalacts.ru/doc/prikaz-minzdravsotsrazvitija-rossii-ot-15052012-n-535n/).
Повторная консультация после постановки диагноза должна быть проведена не позднее 2 нед, по желанию родителей - раньше. Родители ребенка с МВ должны иметь возможность консультироваться со специалистом по мере возникновения такой необходимости (в рабочие часы). Они должны иметь инструкции, куда обращаться в нерабочие часы в случае непредвиденных обстоятельств [22].
Частота осмотров: до 3 мес - каждые 2 нед, 3–6 мес - ежемесячно, 6–12 мес - 1 раз в 2 мес, далее - ежеквартально.
С момента постановки диагноза МВ ребенок должен наблюдаться командой специалистов - врач-педиатр (специалист по МВ), кинезитерапевт, диетолог, а семья должна иметь возможность получать консультации психолога, врача-генетика, сибсам должна быть проведена потовая проба. При необходимости привлекаются врачи других специальностей.
В случае невозможности проведения в короткие сроки подтверждающей диагностики МВ - повторный потовый тест, ДНК-диагностика (секвенирование и мультиплексная лигазная зондовая амплификация), при наличии характерных клинических проявлений заболевания (кишечный синдром со стеатореей, задержка физического развития, респираторные проявления, мекониевый илеус и др.) диагноз МВ может быть установлен клинически под кодом МКБ 10: Е84.9 - Кистозный фиброз неуточненный. Незамедлительно должна быть начата посиндромная терапия (заместительная ферментная, муколитическая, терапия жирорастворимыми витаминами, добавление соли в пищу). Подтверждающая диагностика в этих случаях может быть проведена позднее.
Лечение
Лечение МВ представляется сложной проблемой, над которой на протяжении уже многих десятилетий работают специалисты во всем мире, однако до сих пор МВ остается фатальным заболеванием, хотя продолжительность и качество жизни больных за последние 50 лет значительно выросли.
Лечение данной патологии должно быть комплексным и проводиться под наблюдением специалистов, желательно в центрах по диагностике и лечению МВ.
Основными направлениями в лечении МВ являются [1, 7] следующие.
Также рассматривается возможность проведения трансплантации легких.С 2012 г. в мире появилась возможность таргетной терапии 4 препаратами - модуляторами CFTR в случаях 90% генетических вариантов гена CFTR.
Диета
Целью диетотерапии является поддержка оптимального роста, физического и полового развития, мышечной массы, повышение мышечной силы, повышение качества жизни и улучшение выживаемости. Это подразумевает поддержание нормальных показателей индекса массы тела [индекс массы тела = масса тела (кг)/рост (м)2], составляющих для взрослых 18,5–24,99, целевые показатели - 22 для женщин и 23 для мужчин. Для детей до 2 лет - перцентили или стандартные отклонения массы тела и роста по возрасту (z-scores), а для детей старше 2 лет - перцентили или стандартные отклонения (z-scores) индекса массы тела и роста должны соответствовать возрастным нормам: 15–85 перцентилей или стандартные отклонения (z-scores) от –1 до +1, целевые показатели - 50 перцентилей или z-score = 0. Рекомендуются к использованию международные стандарты оценки нутритивного статуса детей, доступные на сайте Всемирной организации здравоохранения (программы WHO-Anthro для детей до 5 лет и WHO-AnthroPlus для детей 5–19 лет, 2009).
Масса тела и рост больного должны измеряться при каждом визите в клинику. Частота визитов: для детей первых месяцев жизни - 1–2 раза в неделю, при нормальных показателях физического развития - 1 раз в месяц; для детей старше 1 года и взрослых - 1 раз в 3 мес.
Контроль рациона диетологом проводится 1 раз в 3 мес детям, 1 раз в 6 мес взрослым, одновременно с коррекцией доз заместительной ферментной терапии.
Диетотерапия для МВ подразумевает высококалорийное, с высоким содержанием белка, неограниченное по жиру питание при адекватной ферментной заместительной терапии (у больных с экзокринной панкреатической недостаточностью) и дополнительном введении жирорастворимых витаминов. Нет никаких продуктов или блюд, которые были бы запрещены при МВ. Считается, что количество калорий в рационе пациента с МВ должно составлять 120–150% рекомендуемого здоровым детям того же возраста.
Рекомендуется поступление 35–40% общего количества калорий из жира. Кроме того, 20% калорий должны исходить из белка в связи с нарушением переваривания и всасывания, а также увеличением потребности в белке при бронхолегочных обострениях. Углеводы составляют 60–65% общего калоража и не ограничиваются даже при нарушениях углеводного обмена.
Важно дополнительное подсаливание пищи и обогащение ее длинноцепочечными полиненасыщенными жирными кислотами, кальцием, пробиотиками.
В настоящее время разработаны как международные, так и отечественные рекомендации по организации питания детей с МВ, которые подробно освещают все нюансы этого вопроса [7].
Ферментная терапия
Клинические признаки экзокринной панкреатической недостаточности варьируют в широком диапазоне, а у части пациентов могут наблюдаться в минимальной степени. В соответствии с Международными рекомендациями по заместительной терапии панкреатическими ферментами при муковисцидозе следует применять только современные высокоактивные препараты панкреатина, выпускаемые в виде минимикросфер с рН-чувствительным покрытием с или без желатиновой капсулы [7, 23].
Больным МВ с экзокринными нарушениями ПЖ заместительную панкреатическую терапию следует назначать сразу после установления диагноза [45]. Основные принципы дозирования ферментных препаратов изложены в Европейских рекомендациях по лечению МВ.
Доза панкреатина индивидуальна для каждого больного. У большинства пациентов доза должна оставаться меньше или не превышать 10 000 ЕД по липазе на 1 кг массы тела в сутки или 4000 ЕД на 1 г потребленного жира.
Ингаляционная терапия
Ингаляционная терапия в сочетании с кинезитерапией при МВ играет важнейшую роль в лечении больных и имеет определенную этапность: на первом этапе проводят ингаляции с бронхолитиками при необходимости с целью максимально увеличить просвет бронхов для адекватной вентиляции легких и удаления мокроты из бронхиального дерева; на втором этапе проводят ингаляции с муколитиками (может выполняться сразу после ингаляций бронхолитиков) для разжижения мокроты и более легкой эвакуации ее во время кинезитерапии; на третьем этапе проводится кинезитерапия (комплекс дыхательных упражнений) с максимальным удалением мокроты из дыхательных путей; на четвертом этапе назначают ингаляции с антибиотиком через компрессорный ингалятор или в форме порошка через специальное устройство (по показаниям); на пятом этапе возможна ингаляция глюкокортикоидов (по показаниям). Проводить ингаляционную терапию желательно с применением небулайзера. Одновременно с небулайзерной ингаляцией в целях улучшения мобилизации бронхиального секрета можно использовать устройство для создания положительного давления на выдохе (positive expiratory pressure).
Не меньшее значение имеет назначение муколитиков, так как повышение вязкости бронхиального секрета в респираторной системе играет ключевую роль в формировании хронического бронхолегочного воспалительного процесса у больных МВ. Общим правилом муколитической терапии являются достаточная гидратация больного и обязательное проведение кинезитерапии. Проведение муколитической терапии должно контролироваться врачом во избежание ухудшения функции внешнего дыхания. Одновременное применение препаратов, подавляющих кашель, противопоказано.
Среди муколитиков в лечении больных МВ особое место занимает дорназа альфа - препарат для ингаляций, представляющий собой очищенный раствор рекомбинантной человеческой дезоксирибонуклеазы. Механизм его действия заключается в расщеплении молекул внеклеточной ДНК, которые накапливаются в бронхиальном секрете вследствие распада нейтрофилов, макрофагов и бактериальных клеток и повышают его вязкость [1, 7]. Применение дорназы альфа снижает вязкость секрета верхних и нижних дыхательных путей, и ее назначают всем больным со смешанной и респираторной формой МВ независимо от показаний функции внешнего дыхания и возраста, в том числе пациентам без клинических проявлений болезни. Следует применять с осторожностью у тяжелых больных (ФЖЕЛ менее 40% нормы).
Маннитол и 7% гипертонический раствор натрия хлорида с 0,1% натрием гиалуронатом являются муколитиками быстрого действия и сочетаются с дорназой альфа [7].
Кинезитерапия
Кинезитерапия является обязательной составляющей базисной терапии больных МВ, обеспечивая эффективное дренирование бронхиального дерева. Программу кинезитерапии составляют индивидуально подобранные комплексы дыхательных упражнений.
Первоначально занятия проводятся специалистами, которые прошли обучение по кинезитерапии и имеют соответствующий сертификат. Кинезитерапевт должен обучить пациента и его родителей необходимым методам кинезитерапии, составить индивидуальную программу занятий, обозначить тактические ошибки, освоить новое упражнение, обозначить задание на дом и наметить следующую дату осмотра. Целесообразно посещать кинезитерапевта не реже одного раза в 3 мес.
Пациентам с МВ во всем мире рекомендуется вести активный образ жизни, заниматься физическими упражнениями, в том числе с элементами спорта, но под строгим врачебным контролем. Рекомендуются занятия плаванием, легким бегом, ездой на велосипеде, лыжами в прогулочном режиме, бадминтоном, малым теннисом, волейболом, туризмом.
Антибактериальная терапия (АБТ) при МВ назначается с профилактической целью, для первичной эрадикации возбудителя, для лечения хронической легочной инфекции и для лечения обострений легочной инфекции. АБТ может задержать развитие хронической инфекции нижних дыхательных путей, замедлить темп прогрессирования легочных расстройств [7, 22].
Принципы АБТ при МВ
-
При проведении АБТ следует ориентироваться на чувствительность выделенного микроорганизма или ассоциации к антибиотикам. При этом ее следует назначать с учетом известной чувствительности или положительного эффекта при терапии предшествующего обострения легочной инфекции. Обнаружение in vitro резистентности к антибактериальным препаратам не является основанием для изменения лечения у пациентов в случае, если получен ответ на проводимую терапию.
-
Следует назначать максимальные возрастные дозы препаратов или дозы, рекомендуемые для больных МВ.
-
При обострении легочной инфекции предпочтительно использовать внутривенный путь доставки препарата. Внутривенное введение антибиотиков начинается в стационаре, после появления положительной клинической динамики лечение может быть продолжено в амбулаторных условиях.
-
Одновременное назначение препаратов для ингаляционного и внутривенного путей введения одной фармакологической группы не рекомендуется.
-
Для базисной терапии хронического микробно-воспалительного заболевания легких используется ингаляционная АБТ.
-
Длительность антибиотикотерапии определяется на основании ликвидации клинических, лабораторных, рентгенологических и функциональных признаков обострения бронхолегочного процесса. Курс лечения составляет в среднем 14–21 день и более.
В большинстве случаев антибиотики проникают в бронхиальный секрет из крови путем диффузии по градиенту концентрации. Аминогликозиды плохо диффундируют в просвет бронхов через липидные мембраны, а для достижения терапевтического эффекта при их внутривенном введении необходимо применять высокие дозы. С целью минимизировать токсическое действие аминогликозидов необходимо проводить мониторинг их концентрации в сыворотке крови. Тобрамицин проникает в бронхиальный секрет лучше других аминогликозидов, но для достижения его терапевтической концентрации в очаге воспаления при внутривенном введении также необходимо применять высокие дозы. Антибиотики этой группы обладают также длительным (до 3–4 ч) постантибиотическим эффектом. Аминогликозиды применяются в качестве длительной базисной ингаляционной терапии.
Рекомендуется ацетилцистеин в дозе 1200 мг/сут у пациентов старше 12 лет и 600 мг/сут у детей младше 12 лет в 2 приема непрерывно с первого дня применения амикацина в течение всего курса применения и 7 дней после его окончания (минимум 6 нед). Препарат имеет отчетливый слухосохраняющий эффект при аминогликозид-связанной потере слуха, понижает риск ототоксичности на 80% и профилактирует развитие антибиотикорезистентности, является антиоксидантом.
Пенициллины и цефалоспорины плохо проникают в бронхиальный секрет, а их концентрация в мокроте составляет 3–15% сывороточной. Для достижения их ингибирующих концентраций в бронхиальном секрете на основании фармакокинетических расчетов разработаны дозировки и режимы введения основных антибиотиков, применяемых у больных МВ.
Фторхинолоны также применяются при МВ у детей. При таблетированном применении ципрофлоксацина его концентрация в бронхиальном секрете достигает 46–90% содержания в крови. Возможно внутривенное и пероральное применение фторхинолонов, однако с учетом их высокой биодоступности прием препаратов через рот предпочтителен. Внутривенное применение дорого и менее удобно для больного.
Колистиметат натрия (Колистин♠) (полипептидный циклический) широко применяется для ингаляционной терапии при первом высеве и при хронической P. aeruginosa-инфекции, а также при инфекции, вызванной Achromobacter spp. Внутривенно колистиметат натрия (Колистин♠) с успехом применяется у больных с инфекцией, вызванной мультирезистентной P. aeruginosa и при антибиотикорезистентной Achromobacter spp.
Кроме затрудненного прохождения антибиотиков в просвет бронхов, имеется проблема, связанная с наличием у больных МВ в просвете бронхов гнойных сгустков (пробок). В состав гнойных сгустков входят отрицательно заряженные гликопротеины и ДНК. Положительно заряженные молекулы аминогликозидов, в частности тобрамицин, могут встраиваться в эти комплексы. Для решения проблемы перед ингаляцией антибиотиков необходимо проводить эффективную муколитическую и кинезитерапию. Связывание цефтазидима гликопротеинами незначительно, а данных по ципрофлоксацину пока не получено. Существуют и другие особенности фармакокинетики антибиотиков у больных МВ, которые следует учитывать при назначении АБТ.
Дозировки и режимы введения антибиотиков разрабатываются в зависимости от микробиологического диагноза больного МВ, на основании изучения особенностей пенетрации антибиотиков в бронхиальный секрет и их фармакокинетики.
Противовоспалительные препараты
Нестероидные противовоспалительные препараты в настоящее время могут рассматриваться как альтернатива КС. Однако это касается только ибупрофена. Ибупрофен назначается в дозе 20–30 мг на 1 кг массы тела дважды в день детям в возрасте от 6 лет. Максимальная суточная доза для взрослых составляет 1,2 г. Максимальная суточная доза для детей и подростков в возрасте от 12 до 17 лет - 1 г. Таблетки следует запивать водой.
Рекомендовано назначение макролидов (кларитромицин, азитромицин) пациентам с хронической синегнойной инфекцией в качестве противовоспалительных и иммуномодулирующих лекарственных средств, а также в качестве антиоксиданта длительными курсами в альтернирующем режиме.
Трансплантация легких
МВ является третьим из основных нозологических показаний к трансплантации легких (после хронической обструктивной болезни легких и легочного фиброза): пациенты с МВ составляют до 25% реципиентов с трансплантированными легкими, а среди детей и подростков, нуждающихся в трансплантации легких, МВ является основным заболеванием (до 65%).
По данным Международного общества трансплантации сердца и легких, реципиенты с МВ демонстрируют наилучшие показатели как ранней, так и поздней выживаемости после трансплантации легких, что в первую очередь обусловлено более молодым возрастом пациентов. Медиана выживаемости пациентов с МВ после трансплантации легких достигает 9 лет, а у тех, кто пережил первый год после трансплантации, - 11,7 года. Более длительное выживание, как и у реципиентов других нозологических групп, ограничено высоким риском инфекционных заболеваний пересаженных легких и развитием хронической дисфункции легочных трансплантатов, которая развивается почти у половины реципиентов в течение 5 лет после операции.
Результаты педиатрической трансплантации легких у пациентов с МВ в целом соответствуют результатам у взрослых.
Таргетная терапия
Таргетная терапия - терапия, направленная на определенное звено патогенеза (мишень - target), имеющее решающее значение в развитии заболевания [46].
В настоящее время удалось добиться успеха при разработке препаратов, направленных на коррекцию последствий определенного вида мутаций II–VI классов, - потенциаторов и корректоров. Мишенью потенциаторов являются молекулы мутантного белка CFTR, располагающиеся в апикальной мембране, а их действие направлено на восстановление (активацию) функции ионного канала, образованного мутантным белком CFTR (мутации III–VI классов). Первым препаратом стал ивакафтор (калидеко℘, VX-770, Vertex Pharmaceuticals Incorporated) в 2012 г. В настоящее время препарат получил одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для лечения детей, больных МВ, старше 4 мес и взрослых, имеющих одну из 97 мутаций (https://www.kalydeco.com).
Корректоры - лекарственные средства, позволяющие мутантному белку CFTR пройти через систему внутриклеточного контроля качества и занять правильное расположение на апикальной мембране (мутации II класса). Для терапии пациентов со II классом мутаций (генотип F508del/F508del) разработан первый комбинированный препарат ивакафтор + лумакафтор (Оркамби♠), который разрешен к применению у пациентов старше 2 лет. В состав препарата (таблетки) входят: лумакафтор - 200 мг и ивакафтор - 125 мг, принимается по 2 таблетки 2 раза в день с интервалом 12 ч. Для детей 2–5 лет используют гранулы. Препарат зарегистрирован в РФ в декабре 2020 г. Препарат оказывает двойное действие: лумакафтор улучшает конформационную стабильность F508del-CFTR, в результате чего улучшаются процессинг и миграция зрелого белка к поверхности клеток, а ивакафтор является активатором CFTR-канала, который облегчает транспорт ионов хлора за счет улучшения способности белка CFTR к открытию каналов (или формированию ворот) на клеточной поверхности.
Комбинация ивакафтора (VX-770) и нового корректора - тезакафтора℘ (VX-661) заняла третье место среди модуляторов CFTR первого поколения. Препарат симдеко℘ (VX-770 + VX-661) предназначен для пациентов в возрасте 6 лет и старше с мутацией F508 и другой мутацией с остаточной функцией CFTR (154 мутации).
В 2019 г. зарегистрирован модулятор CFTR второго поколения трикафта℘ в виде тройной комбинации: элексакафтор℘ - VX-445 + тезакафтор℘ - VX-661 + ивакафтор - VX-770 для лечения пациентов в возрасте 6 лет и старше с мутациями, встречающимися в 90% случаев (https://www.trikafta.com/study-information). Появление нового корректора элексакафтора℘ (VX-445) значительно повысило эффективность терапии и позволило улучшить профиль безопасности [47, 48].
Для данного препарата отмечено увеличение ОФВ1 на 13,8% по сравнению с исходным уровнем на 4-й неделе у людей с генотипом F508del/мутация с остаточной функцией CFTR по сравнению с плацебо (p <0,0001), что в 2–4 раза выше, чем при использовании комбинированных препаратов первого поколения [ивакафтор + лумакафтор (Оркамби♠) и симдеко℘] [49]. В настоящее время трикафта одобрена для 177 дополнительных мутаций и для людей с хотя бы одной мутацией F508del.Таким образом, разработанные 4 препарата стали новым шагом в терапии МВ, повышении качества и продолжительности жизни больных. Исследования в области этиотропной и патогенетической фармакотерапии МВ продолжаются.
Прогноз
За последние десятилетия продолжительность жизни больных МВ значительно увеличилась. При расчете пятилетней выживаемости пациентов РФ за 2014–2018 гг. при использовании статистического подхода Северо-Американского регистра больных МВ медиана выживаемости составила 33,8 года (доверительный интервал - 30,6–37,2). Доля пациентов в возрасте более 18 лет в регистре РФ составила 26,5% в 2020 г., что ниже, чем в европейских странах, где доля взрослых зарегистрирована на уровне от 51,3% (в среднем по данным европейского регистра 2017 г.) до 62% (в североевропейских странах).
Большая продолжительность жизни отмечается при хорошо налаженной диспансеризации больных и проведении профилактических курсов внутривенной антибактериальной терапии у больных с хронической грамотрицательной инфекцией, а также при строгом соблюдении базисной терапии и активной кинезитерапии, проводимой как в амбулаторно-поликлинических условиях, так и в специализированных центрах. Развитие таргетной терапии должно в ближайшие годы изменить течение муковисцидоза и обеспечить большую продолжительность жизни.
3.3. Аминоацидопатии
3.3.1. Гиперфенилаланинемии: фенилкетонурия (классическая), дефицит реактивации биоптерина (тетрагидробиоптерина), дефицит синтеза биоптерина (тетрагидробиоптерина)
Гиперфенилаланинемии (ГФА) - группа аутосомно-рецессивных заболеваний, обусловленных нарушением обмена незаменимой аминокислоты фенилаланина (ФА), поступающей в организм человека с белковой пищей. ГФА объединяют несколько генетически гетерогенных форм нарушений обмена ФА, сходных по клиническим признакам: фенилкетонурию и нарушения обмена тетрагидробиоптерина. Недавно дефект в DNAJC12 был идентифицирован как еще один ген гиперфенилаланинемии, белковый продукт этого гена, является ко-шапероном, необходимым для правильной укладки некоторых гидроксилаз, включая ФАГ.
Фенилкетонурия (ФКУ) - ГФА, обусловленная недостаточностью активности фенилаланингидроксилазы (ФАГ) и приводящая к накоплению в организме ФА и продуктов его метаболизма.
Нарушения обмена тетрагидробиоптерина (BH4-дефицитные ГФА) - гетерогенная группа ГФА-состояний, вызванных дефицитом одного из ферментов, участвующих в цепи биохимических превращений тетрагидробиоптерина (BH4).
Частота ГФА среди населения планеты значительно варьирует в зависимости от популяции: от 1:4370 в Турции до 1:80 500 в Японии. Наибольшая распространенность заболевания отмечена среди представителей европеоидной расы. В России, по данным неонатального скрининга, частота ГФА составляет 1:7000 и колеблется в различных регионах от 1:4735 в Курской области до 1:18 000 в Республике Тыва. ФАГ-дефицитная ГФА выявляется в 97–98% случаев. BH-дефицитные ГФА составляют 1–3% случаев, выявленных в ходе неонатального скрининга.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
Фенилкетонурия (ФКУ).
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е.70.0 - Классическая фенилкетонурия.
МКБ-11: 5C50.00.
OMIM: 261600.
ORPHAcode: 716.
Нарушения обмена тетрагидробиоптерина.
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е70.1 - Другие виды гиперфенилаланинемии.
МКБ-11: 5C50.0Y.
OMIM: 261640, 261630.
ORPHAcode: 13; 226.
Этиология и патогенез заболевания
Все заболевания, связанные с нарушением обмена ФА, наследуются по аутосомно-рецессивному типу. В норме в организме человека основное количество ФА утилизируется путем превращения его в тирозин, который, в свою очередь, служит субстратом для синтеза биогенных аминов и меланина. Лишь небольшое количество ФА используется для синтеза белка. Превращение L-фенилаланина в L-тирозин осуществляется с помощью фермента ФАГ.
Активность фермента ФАГ зависит от трех основных кофакторов: ФАГ-стимулирующего белка, тетрагидробиоптерина и молекулярного кислорода. Функция тетрагидробиоптерина заключается в стабилизации четвертичной структуры (фолдинг) ФАГ и других ферментов, участвующих в гидроксилировании тирозина, триптофана, аргинина.
На основе данных молекулярно-генетических исследований была создана современная классификация ГФА, которая отражает этиопатогенез заболевания. ГФА включает:
-
классическую ФКУ, обусловленную патогенными вариантами в гене PAH, кодирующем ФАГ;
-
ГФА, развивающуюся вследствие дефицита реактивации биоптерина (тетрагидробиоптерина), которая включает варианты, обусловленные:
-
а) дефицитом дигидроптеридинредуктазы, которая контролирует восстановление BH4 из дигидробиоптерина, обеспечивая его реактивацию. Заболевание вызвано мутацией в гене QDPR, расположенном на коротком плече хромосомы 4 (регион 4p15.3);
-
б) дефицитом птерин-4-α-карбиноламиндегидратазы, которая также участвует в восстановлении BH4. Фермент кодируется геном PCBD, локализованном на длинном плече хромосомы 10 (регион 10q22.1);
-
-
ГФА, обусловленную дефицитом синтеза биоптерина (тетрагидробиоптерина), которая включает варианты, обусловленные:
-
а) дефицитом 6-пирувоилтетрагидроптеринсинтазы, участвующей в процессе синтеза тетрагидробиоптерина из дигидронеоптеринтрифосфата. Заболевание вызвано мутацией в структурном гене PTS, сопровождается ферментативной недостаточностью 6-пирувоилтетрагидроптеринсинтазы в печени и эритроцитах. Ген PTS расположен на длинном плече хромосомы 11 (регион q22.3-23.3);
-
б) дефицитом гуанозинтрифосфатциклогидролазы 1, которая функционирует на начальных этапах синтеза BH4, преобразуя гуанозин-5'-трифосфат в дигидронеоптеринтрифосфат. Фермент контролируется геном GCHI, локализованным на длинном плече хромосомы 14 (регион 14q22.2).
-
ДОФА (дигидроксифенилаланин)-зависимая дистония, обусловленная дефицитом сепиаптеринредуктазы, условно входит в группу ГФА, так как при этом заболевании обычно не наблюдается повышения уровня ФА в крови. Тем не менее уровень ФА повышается в головном мозге пациента, что приводит к развитию клинической картины, сходной с другими BH4-дефицитными ГФА. Заболевание связано с недостаточностью фермента сепиаптеринредуктазы, который принимает участие в заключительном этапе синтеза BH4. Фермент кодирует ген SPR, расположенный на длинном плече хромосомы 2 (регион2q13.2).
Встречается ГФА без дефицита тетрагидробиоптерина и фермента ФАГ, она обусловлена мутациями в гене DNAJC12, кодирующем белок JDP1, который выполняет функцию, схожую с BH4: является шапероном для ферментов, участвующих в метаболизме нейротрансмиттеров и фолдинге фермента ФАГ. Таким образом, дефект гена DNAJC12 приводит к развитию фенотипа, схожего с BH4-дефицитными ГФА.
Клинические проявления
Клинические проявления ФКУ зависят от сроков начала терапии и характера мутации, определяющей степень повреждения фермента. Без эффективной терапии у большинства пациентов с выраженным дефицитом ФАГ, известным как классическая ФКУ, развивается тяжелое поражение нервной системы, в то время как при своевременном начале терапии есть возможность избежать инвалидизирующих клинических проявлений болезни. В первые недели жизни дети с классической ФКУ выглядят здоровыми. Манифестация болезни происходит в возрасте 2–6 мес при отсутствии диетотерапии, отмечается вялость, отсутствие/потеря интереса к окружающему, иногда повышенная раздражительность, беспокойство, гипертонус мышц, гиперрефлексия, экзематозная сыпь. Характерен "мышиный запах" пота и мочи, который объясняется выделением фенилацетата, фенилпирувата.
Без лечения BH4-дефицитные ГФА имеют сходные клинические симптомы и характеризуются манифестацией в неонатальном периоде или в первые 3 мес жизни. При тяжелом течении в клинической картине преобладают быстро прогрессирующие тонико-клонические судорожные приступы, повышенная возбудимость, гиперрефлексия, мышечная дистония (гипотония мышц туловища, гипертонус мышц конечностей), спастический тетрапарез, а также экстрапирамидные расстройства (хореиформные гиперкинезы), нарушения терморегуляции, сосания и глотания, тремор, атаксия, псевдобульбарные расстройства, окулогирные кризы (эпизодическое содружественное отклонение глаз, обычно направленное вверх и латерально), впоследствии - задержка психомоторного развития. Часто встречается микроцефалия. В некоторых случаях наблюдаются изменения выраженности неврологических симптомов в течение суток: ухудшение во второй половине дня, а утром после сна - улучшение состояния. Легкие формы BH4-дефицитных ГФА могут протекать с минимальными клиническими признаками.
ГФА без дефицита тетрагидробиоптерина, обусловленная мутациями в гене DNAJC12, также может быть выявлена при скрининге новорожденных. Клинические симптомы сходны с другими ГФА-BH4-дефицитными формами: задержка психомоторного развития, повышенная возбудимость, гиперрефлексия, мышечная дистония. У некоторых пациентов в детстве развивается ДОФА-зависимый паркинсоноподобный синдром.
Для этих BH4-дефицитных ГФА и ГФА без дефицита тетрагидробиоптерина характерно отсутствие положительной клинической динамики на специализированном лечении - диетотерапии с ограничением поступления ФА с пищей, а также отсутствие положительной динамики при нормализации уровня ФА крови.
Лабораторная диагностика
При лабораторном исследовании выявляют дефицит допамина, серотонина в спинномозговой жидкости и нормальный метаболизм тетрагидробиоптерина.
Молекулярно-генетическое исследование генов PAH, PTS, QDPR, GCH1, PCBD,SPR, DNAJC12 проводится всем пациентам с клиническим диагнозом ФКУ или ГФА для подтверждения клинического диагноза, дифференциальной диагностики и определения рисков наследственной патологии в семье.
Для дифференциальной диагностики BH4-дефицитных форм ГФА и при неоднозначных результатах молекулярно-генетической диагностики и/или при несоответствии тяжести клинической картины уровню ФА крови необходимо провести исследование птеринов в моче.
У части пациентов с дефектами гена GCH1 при рождении содержание ФА в крови может быть нормальным (такие случаи не будут выявлены при неонатальном скрининге), но позднее концентрация ФА периодически может повышаться. В тканях и биологических жидкостях пациентов больного определяется резкое снижение содержания конечных метаболитов биогенных аминов - гомованилиновой и 5-гидроксииндолуксусной кислот.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
При проведении неонатального скрининга обнаруживается повышение концентрации ФА в плазме крови пациентов как с классической ФКУ, так и с BH4-дефицитными ГФА. Общепринятые референсные значения ФА крови 0–120 мкмоль/л (0–2 мг%).
Концентрация ФА у пациентов с BH4-дефицитными ГФА может сильно варьировать от небольшой (не более 600 мкмоль/л) до очень высокой (2500 мкмоль/л), сходной с таковой при классической ФКУ. Следует отметить, что повышение концентрации ФА может наблюдаться также при заболеваниях с поражением печени (гепатит, наследственные болезни, в том числе тирозинемия и галактоземия), сепсисе.
Пороговые значения, применяемые для флуорометрического анализа ФА, находятся в диапазоне от 2,0 до 2,5 мг/дл (120–150 ммоль/л), при проведении скрининга с использованием МС/МС они могут быть ниже - примерно от 1,0 до 1,5 мг/дл (60–90 ммоль/л). Для соотношения фенилаланин/тирозин пороговые значения находятся в диапазоне 1,6–2,5. Подтверждающая диагностика ГФА и ФКУ включает молекулярно-генетические исследования, определение концентрации ФА в плазме крови, определение птеринов в моче.
Инструментальная диагностика
У 90% пациентов с ФКУ наблюдается прогрессирующее нарушение белого вещества мозга даже при отсутствии неврологических нарушений. У пациентов, не соблюдающих диету, изменения при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ) более выражены.
При электроэнцефалографии выявляются нарушения преимущественно в виде паттерна гипсаритмии (даже при отсутствии приступов); типичны единичные и множественные фокусы спайк- и полиспайк-разрядов.
Лечение
При установлении диагноза ГФА лечение начинают незамедлительно, если содержание ФА превышает 360 мкмоль/л (6 мг%). Главная задача - снижение концентрации ФА крови и поддержание его в рамках терапевтического диапазона (120–360 мкмоль/л), что достигается путем патогенетически обоснованной гипофенилаланиновой диеты, ограничения натурального белка, источником которого у младенцев является материнское молоко или детская молочная смесь. Компенсируется дефицит белка и других жизненно важных нутриентов использованием специализированных смесей лечебного питания на основе аминокислот без ФА с повышенным содержанием тирозина, максимально приближенных по составу других компонентов к стандартным молочным смесям. Расчет лечебного питания проводится исходя из потребностей в белке здоровых новорожденных (2,2–2,9 г/кг, в среднем 2,5 г/кг в сутки) и минимальной потребности в ФА - 60–55 мг/кг в сутки. Преимущественно используют сцеженное грудное молоко или детскую молочную смесь, сочетая их в каждое кормление со специализированной смесью. При отсутствии клинических симптомов и колебаниях ФА крови в диапазоне 120–360 мкмоль/л (2–6 мг%) диетотерапия не назначается, но контроль за уровнем ФА и состоянием пациента осуществляется не реже 1 раза в 7–10 дней.
Для пациентов с подтвержденным диагнозом ГФА с дефицитом тетрагидробиоптерина патогенетическим лечением является медикаментозная терапия с применением синтетического аналога тетрагидробиоптерина - сапроптерина дигидрохлорида. Суточная доза может значительно варьировать от 2–5 мг/кг до максимальной 20 мг/кг и подбирается индивидуально. Для достижения оптимального терапевтического эффекта суточная доза препарата может быть разделена на 2 или 3 приема в течение дня.
При ГФА с дефицитом тетрагидробиоптерина также рекомендуется назначать допаминергические медикаментозные средства - предшественники серотонина: препараты леводопы (10–15 мг/кг в сутки) в сочетании с карбидопой (в дозировке 1–1,5 мг/кг в сутки), предшественник серотонина 5-гидрокситриптофан℘ (10 мг/кг в сутки). Также назначается 5-формилтетрагидрофолат℘ (кальция фолинат) в средней дозе 25 мг/сут. В некоторых случаях требуется диета с ограничением ФА, назначением фолиевой кислоты и ее производных.
Неотъемлемой частью комплекса терапевтических мероприятий при ГФА является обучение родителей / законных представителей новорожденного.
Рекомендуемая частота взятия анализов крови на ФА для своевременной коррекции диетотерапии в возрасте до 3 мес - 1 раз в неделю (до получения стабильных результатов) и далее 1 раз в 10 дней; с 1 года до 6 лет - не реже 1–2 раз в месяц; с 7 лет и старше - не реже 1 раза в 3 мес.
При удовлетворительном состоянии новорожденного с ГФА лечение проводится амбулаторно, при наличии клинических симптомов ребенка необходимо госпитализировать в профильное отделение, при необходимости - в отделение интенсивной терапии/реанимации. Чаще госпитализация может потребоваться новорожденным с ГФА с дефицитом тетрагидробиоптерина.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с повышенным уровнем ФА в диапазоне от 120-360 мкМ/л по результатам первичного теста проводится повторное определение содержания ФА в новом образце крови и молекулярное тестирование на частые мутации в гене РАН в референсном центре. Терапия до получения результатов подтверждающей диагностики не назначается (рис. 3.8).

При концентрации ФА выше 360 мкМ/л необходимо вызвать семью для взятия образца крови для проведения подтверждающей диагностики и повторного определения ФА. Полученные образцы отправляются в референсный центр. Терапия назначается до получения результатов подтверждающей диагностики.
После верификации диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/корректировка терапии.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/482_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При своевременно назначенной и адекватно проводимой патогенетической терапии прогноз благоприятный.
Список литературы
-
van Spronsen F.J., A.M.J. van Wegberg, Ahring K., Bélanger-Quintana A., Blau N., Bosch A.M. Key European guidelines for the diagnosis and management of patients with phenylketonuria // Lancet Diabetes & Endocrinol. 2017. P. 1–14.
-
Vockley J., Andersson H.C., Antshel K.M., Braverman N.E., Burton B.K., Frazier D.M. et al. Phenylalanine hydroxylase deficiency: diagnosis and management guideline // Genet. Med. 2014. P. 188–200.
-
Blau N., Bélanger-Quintana A., Demirkol M., Feillet F., Giovannini M., MacDonald A. et al. Management of phenylketonuria in Europe: survey results from 19 countries // Mol. Genet. Metab. 2010. Vol. 99(2). P. 109–115.
-
Blau N., Hennermann J.B., Langenbeck U., Lichter-Konecki U. Diagnosis, classification, and genetics of phenylketonuria and tetrahydrobiopterin (BH4) deficiencies // Mol. Genet. Metab. 2011. Vol. 104 (Suppl.). P. S2–9.
-
Gundorova P., Stepanova A.A., Kuznetsova I.A., Kutsev S.I., Polyakov A.V. Genotypes of 2579 patients with phenylketonuria reveal a high rate of BH4 non-responders in Russia // PLoS One. 2019. Vol. 14. N. 1. P. e0211048. DOI: 10.1371/journal.pone.0211048.eCollection 2019.
-
Kuznetcova I., Gundorova P., Ryzhkova O., Polyakov A. The study of the full spectrum of variants leading to hyperphenylalaninemia have revealed 10 new variants in the PAH gene // Metab. Brain Dis. 2019. DOI: 10.1007/s11011-019-00461-w.
-
Danecka M.K., Woidy M., Zschocke J., Feillet F. et al. Mapping the functional landscape offrequent phenylalanine hydroxylase (PAH) genotypes promotes personalised medicine inphenylketonuria // J. Med. Genet. 2015. Vol. 52. N. 3. P. 175–185.
-
Wettstein S., Underhaug J., Perez B., Marsden B.D. et al. Linking genotypes database with locusspecific database and genotypephenotype correlation in phenylketonuria // Eur. J. Hum. Genet. 2015. Vol. 23. N. 3. P. 302–309.
-
van Wegberg A.M.J., MacDonald A., Ahring K., Bélanger-Quintana A. et al. The complete European guidelines on phenylketonuria: diagnosis and treatment // Orphanet J. Rare Dis. 2017. Vol. 12. N. 1. P. 162. DOI: 10.1186/s13023-017-0685-2.
-
Singh R.H., Rohr F., Frazier D. Cunningham A., Mofidi S., Ogata B., Van Calcar S.C. Recommendations for the nutrition management of phenylalanine hydroxylase deficiency // Genet. Med. 2014. Vol. 16(2). P. 121–131. DOI: 10.1038/gim.2013.179.
-
Бушуева Т.В., Боровик Т.Э., Фисенко А.П. и др. Информационные материалы. Специализированные продукты лечебного питания для детей с фенилкетонурией. М., 2018. 127 с.
-
Aguiar A., Ahring K., Almeida M.F. et al. Practices in prescribing protein substitutes for PKU in Europe: no uniformity of approach // Molecular Genetics and Metabolism. 2015. Vol. 115. N. P. 17–22.
-
Muntau A.C., du Moulin M., Feillet F. Diagnostic and therapeutic recommendations for the treatment of hyperphenylalaninemia in patients 0–4 years of age // Orphanet J. Rare Dis. 2018. Vol. 13. N. 1. P. 173. DOI: 10.1186/s13023-018-0911-6.
-
Blau N., Burton B.K., Tho..ny B. et al. Phenylketonuria and BH4 Deficiencies // 1st edition Bremen: UNI-MED. 2010. 94 p.
-
Клинические рекомендации "Классическая фенилкетонурия и другие виды гиперфенилаланинемии". М., 2020. 71 с. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/482_1 (ссылка активна на 13.05.2022).
3.3.2. Аргиназная недостаточность (аргининемия)
Аргиназная недостаточность - редкое аутосомно-рецессивное заболевание из группы нарушений обмена цикла мочевины, которое возникает в результате снижения активности фермента аргиназы. Частота встречаемости 1:353 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
Согласно МКБ-10, относится к классу IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е72.2 - Нарушения обмена цикла мочевины.
МКБ-11: 5С30.А2 - Аргининемия.
OMIM: 107830.
ORPHAcode: 90.
Этиология и патогенез
Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу и связано с мутациями гена ARG1, кодирующего аргиназу, приводящими к ее недостаточности в печени, почках, эритроцитах, хрусталике, головном мозге. Ген картирован на 6q23.
Аргиназа является одним из шести ферментов, играющих роль в расщеплении и удалении азота из организма в процессе, известном как цикл образования мочевины. Вследствие недостаточности аргиназы аргинин не метаболизируется на мочевину и орнитин. Поскольку аргинин является субстратом нитрикоксидсинтетазы, возможно, что гиперпродукция карбамоилфосфата и пирмидинурия являются следствием активации N-ацетилглутаматсинтазы высокими уровнями аргинина в митохондриях. Отмечается избыточное накопление азота в виде аммиака в крови и аргинина в крови и спинномозговой жидкости в сочетании с высокой экскрецией с мочой аргинина, лизина, цистина, орнитина, цитруллина, глутамина и оротовой кислоты. Уровень гомоаргинина и аргинина в крови у нелеченых пациентов составляет от 600 до 1000 ммоль/л.
Клинические проявления
Возраст начала заболевания широко варьирует от неонатального периода до взрослого. Течение заболевания - интермиттирующее или хроническое. На первом году жизни отмечаются беспокойство, плаксивость, безутешный плач, анорексия, эпизоды рвот, прогрессирующая задержка психомоторного развития. Вторичная гипераммониемия с развитием угнетения сознания до сопора и комы, атаксии, повторной рвоты встречается реже, чем при других нарушениях цикла образования мочевины, и уровень аммония редко превышает контрольные величины более чем в 6 раз.
У детей старше года аргиназная недостаточность протекает как хроническое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, для которого не характерно острое фульминантное течение по типу острой энцефалопатии. Клинический симптомокомплекс включает эпилептические приступы, спастический тетрапарез с более выраженными проявлениями в ногах, гиперактивность с дефицитом внимания, прогредиентные психомоторные расстройства, отставание роста, гипотрофию, прогрессирующую умственную отсталость. Хореоатетоз был описан у одного пациента. Описаны случаи смерти до года и даже в возрасте 49 дней на высоте гипераммониемического криза. Однако описаны случаи заболевания, протекавшего бессимптомно до 4 лет.
Terheggen с соавт. (1969–1970 гг.) наблюдали двух сестер 18 мес и 5 лет, родители которых состояли в близкородственном браке, у детей наблюдались спастическая параплегия, эпилептические приступы и грубая задержка интеллектуального развития. В крови и цереброспинальной жидкости было обнаружено высокое содержание аргинина. В 1989 г. Grody с соавт. были найдены молекулярно-генетические основы заболевания.
Лабораторная диагностика
При исследовании спектра аминокислот методом МС/МС обнаруживают повышение аргинина в плазме, хотя его уровень может быть нормальным в раннем неонатальном периоде. Анализ органических кислот методом хроматомасс-спектрометрии позволяет выявить высокие концентрации аргинина, лизина, цистина, орнитина, цитруллина, глутамина и оротовой кислоты. В крови обнаруживают гипераммониемию в 3–6 раз выше нормы. При исследовании спинномозговой жидкости выявляется высокий уровень аргинина. Характерно также повышение уровня аммиака в крови.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится путем определения концентрации аминокислот в образце высушенной крови методом МС/МС. Клинически значимо повышение уровня аргинина более 70 мкМ/л.
Инструментальная диагностика
МРТ/компьютерная томография (КТ) головного мозга выявляют поражение базальных ганглиев, в хвостатом ядре, скорлупе и/или бледном шаре. В острой ситуации при нарушениях цикла образования мочевины диффузный отек визуализируется в области коры и белого вещества головного мозга. Выявляют нарушение миелинизации и церебральную атрофию.
Дифференциальная диагностика
При дифференциальной диагностике рассматриваются все заболевания, сопровождающиеся коматозными состояниями в неонатальный период и в младенчестве. К этим заболеваниям, сопровождающимся вторичной гипераммониемией прежде всего относятся: инфекции (сепсис) у новорожденных, врожденные пороки сердца, сопровождающиеся сердечной недостаточностью, заболевания и аномалии развития печени, внепеченочная портальная гипертензия, тяжелые желудочно-кишечные нарушения, побочное действие некоторых лекарственных препаратов, отравления токсинами, наследственные болезни обмена веществ, связанные с дефектами обмена аминокислот, органических кислот и других соединений.
Лечение
Пациентам рекомендовано назначение низкобелковой диеты с низким содержанием аргинина для снижения уровня аммония. Несмотря на необходимость ограничения поступления с пищей белка, незаменимые аминокислоты должны составлять 20–30% общего количества потребляемых аминокислот. Диета должна обеспечивать необходимую по возрасту энергетическую потребность, витамины. Всем пациентам в случае сохраняющейся, несмотря на ограничение потребления белка, гипераммониемии показано назначение препаратов, связывающих аммоний, с целью уменьшения его концентрации в крови и снижения его токсического эффекта.
В случае развития гипераммониемического криза показана полная отмена белка (максимум в течение 48 ч), необходима высококалорийная (не менее 110% физиологической потребности в энергии) высокоуглеводная диета/инфузионная терапия высокопроцентными растворами декстрозы (7–8 г/кг в сут), при необходимости с добавлением инсулина. Рекомендовано также назначение препаратов, связывающих аммоний в крови (натрия бензоат).
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При подозрении на аргининемию (аргинин >70 мкМ/л) необходимо вызвать семью для взятия образцов крови и мочи для проведения повторного определения концентрации аминокислот в крови и проведения подтверждающей диагностики. Полученные образцы отправляются в референсный центр (рис. 3.9).

При повторном получении повышенной концентрации аргинина в крови и/или повышения уровня оротовой кислоты в моче диагноз считается подтвержденным на биохимическом уровне. По данным литературы тяжелые неонатальные формы не описаны, уровень аммония повышается только в период метаболического криза и необходимости неотложной госпитализации ребенка в стационар нет. Терапия в соответствии с Методическими рекомендациями (http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf) назначается до получения результатов ДНК-анализа.
В дальнейшем при постановке молекулярно-генетического диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с Методическими рекомендациями по лечению нарушений цикла мочевины (http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Выявление у ребенка гомозиготных или компаунд-гетерозиготных патогенных мутаций гена ARG1 при молекулярно-генетической диагностике подтверждает диагноз аргиназной недостаточности.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с Методическими рекомендациями (http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf).
Прогноз
При неонатальной манифестации заболевания и позднем начале терапии прогноз неблагоприятный. При поздних формах болезни зависит от времени назначения патогенетической терапии, что предупреждает развитие гипераммониемических кризов, снижает степень поражения головного мозга.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат, 2005. 364 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. 368 с.
-
Нарушения цикла образования мочевины. Методические рекомендации. 2022. http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf.
-
Gilles Lyon, Edwin H. Kolodny, Gregory M. Pastores. Book Review Neurology of Hereditary Metabolic Diseases of Children Third edition. By 542 p., illustrated. New York: McGraw-Hill, 2006.
-
Gropman A. Brain imaging in urea cycle disorders // Mol. Genet. Metab. 2010. Vol. 100. Suppl. 1. S20–30.
-
Sen K., Anderson A.A., Whitehead M.T., Gropman A.L. // Front Neurol. 2021 Apr 28. Vol. 12: 632307. DOI: 10.3389/fneur.2021.632307.eCollection 2021.
-
Huemer M., Carvalho D.R., Brum J.M. et al. Clinical phenotype, biochemical profile, and treatment in 19 patients with arginase 1 deficiency // J. Inherit. Metab. Dis. 2016. Vol. 39. P. 331–340.
-
Zhang Y., Landau Y.E., Miller D.T., Marsden D., Berry G.T., Kellogg M.D. Recurrent unexplained hyperammonemia in an adolescent with arginase deficiency // Clin. Biochem. 2012. Vol. 45. P. 1583–1586.
-
Huemer M., Carvalho D.R., Brum J.M. et al. Clinical phenotype, biochemical profile, and treatment in 19 patients with arginase 1 deficiency // J. Inherit Metab. Dis. 2016. Vol. 39. P. 331–340.
-
Zhang Y., Ko..lker S., Dobbelaere D., Ha..berle J. et al.; Consortium EI Networking Across Borders for Individuals with Organic Acidurias and Urea Cycle Disorders: The E-IMD Consortium // JIMD Rep. 2015. Vol. 22. P. 29–38.
-
Leonard J.V., Morris A.A. (2006) Diagnosis and early management of inborn errors of metabolism presenting around the time of birth // Acta Paediatr. 2006. Vol. 95. P. 6–14.
-
Nagamani S.C.S., & Lichter-Konecki, U. Inborn Errors of Urea Synthesis // Swaiman’s Pediatric Neurology. 2017. P. 298–304. DOI: 10.1016/b978-0-323-37101-8.00038-2.
-
Sen K., Anderson A.A., Whitehead M.T., Gropman A.L. Review of Multi-Modal Imaging in Urea Cycle Disorders: The Old, the New, the Borrowed, and the Blue // Front Neurol. 2021 Apr 28. Vol. 12. 632307.
-
Sun Angela, Crombez Eric A., Wong D. In: GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 1993–2022. 2004 Oct 21.
-
Wong D., Cederbaum S., Crombez E.A., 1993–2015. Arginase Deficiency. 2004 Oct 21 [Updated 2014 Aug 28]. In: Pagon R.A., Adam M.P., Ardinger H.H. et al. (Eds.), GeneReviews® [Internet]. University of Washington, Seattle, Seattle (WA).
3.3.3. Аргининянтарная ацидурия (аргининсукцинатлиазная недостаточность)
Аргининянтарная ацидурия - редкое аутосомно-рецессивное заболевание из группы нарушений обмена цикла мочевины, которое возникает в результате снижения активности фермента аргининосукцинатлиазы и накопления аргининянтарной кислоты в организме. Частота встречаемости от 1:70 000 до 1:91 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е72.2 - Нарушения обмена цикла мочевины.
МКБ-11: 5С30.А0 - Аргининосукцинатурия.
OMIM: 207900.
ORPHAcode: ORPHA: 23.
Этиология и патогенез заболевания
Мутации структурного гена ASL, кодирующего аргининосукцинатлиазу, приводят к ее недостаточности в печени, почках, головном мозге, фибробластах. Ген картирован на 7cn-q11.2.
Дефект фермента в цикле мочевинообразования приводит к нарушению расщепления аргининянтарной кислоты на аргинин и фумарат. При недостаточности аргининсукцинатлиазы аргинин становится незаменимой аминокислотой, отсутствие которой в диете сопровождается гипераммониемией и/или гиперглутаминемией. Гиперглутаминемия приводит к осмотическому накоплению воды в клетках и развитию острой энцефалопатии.
Клинические проявления
Аргининсукцинатлиазная недостаточность является одной из частых нозологических форм из группы нарушений цикла мочевины. Различают три формы заболевания: неонатальную, младенческую и с более поздним началом. Наиболее тяжело протекает неонатальная форма заболевания. Манифестирует заболевание в первые дни после рождения с развития угнетения сознания, эпилептических приступов, отказа от еды. Летальный исход возможен в течение двух недель. При второй форме заболевания отмечаются сходные с неонатальной формой симптомы, но более медленное прогрессирование. Начальными клиническими симптомами являются задержка интеллектуального развития, повторные эпилептические приступы, атаксия и гепатомегалия. У ряда пациентов ведущими клиническими симптомами являются когнитивные нарушения, и только в 20% случаев - вышеописанная клиническая симптоматика. Характерной особенностью заболевания, выявлемой у ряда пациентов, является изменение структуры волос - они ломкие и курчавые, при микроскопическом исследовании выявляют узелки (Trichorrhexis nodosa).
Лабораторная диагностика
Методом МС/МС обнаруживают повышение цитруллина и аргининянтарной кислоты (ASA). При анализе органических кислот можно выявлять повышение концентрации аргининянтарной и оротовой кислоты. Характерно значительное повышение аммония в крови.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится путем определения концентрации аминокислот в образце высушенной крови методом МС/МС.
Инструментальная диагностика
При МРТ/КТ головного мозга выявляют поражения базальных ганглиев, в хвостатом ядре, скорлупе и/или бледном шаре. В острой ситуации при нарушениях цикла мочевины диффузный отек головного мозга визуализируется в области коры и белого вещества головного мозга. Выявляют нарушение миелинизации и церебральную атрофию.
Дифференциальная диагностика
В дифференциальную диагностику включают все заболевания, сопровождающиеся коматозными состояниями в неонатальный период и младенчестве. К этим заболеваниям, сопровождающимся вторичной гипераммониемией, прежде всего относятся: инфекции (сепсис) у новорожденных, врожденные пороки сердца, сопровождающиеся сердечной недостаточностью, заболевания и аномалии развития печени, внепеченочная портальная гипертензия, тяжелые желудочно-кишечные нарушения, побочное действие некоторых лекарственных препаратов, отравления токсинами, наследственные болезни обмена веществ, связанные с дефектами обмена аминокислот, органических кислот и других соединений.
Лечение
Лечение аргининсукцинатлиазной недостаточности осуществляется комплексно. Пациентам рекомендовано назначение низкобелковой диеты для снижения уровня аммония. Дополнительно назначается аргинин в дозе 0,4–0,7 г/кг в сутки. Несмотря на необходимость ограничения поступления с пищей белка, диета должна обеспечивать необходимую по возрасту энергетическую потребность, витамины; незаменимые аминокислоты должны составлять 20–30% общего количества потребляемых аминокислот. При сохраняющейся, несмотря на ограничение потребления белка, гипераммониемии пациентам назначаются препараты, связывающие аммоний, с целью уменьшения его концентрации в крови и снижения его токсического эффекта. При тяжелой гипераммониемии проводится перитонеальный гемодиализ.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на недостаточность аргининсукцинатлиазы (ASA >1,5 мкМ/л) подлежат госпитализации в отделение патологии новорожденных или интенсивной терапии в зависимости от состояния ребенка. Новорожденным незамедлительно до получения результатов повторного исследования назначается низкобелковая диета (рис. 3.10).

До назначения терапии осуществляется определение аммония в крови, сбор биоматериала (кровь на тест-бланке, кровь с ЭДТА, моча) для проведения подтверждающей диагностики. Полученные образцы отправляются в референсный центр.
При повторном повышении концентрации цитруллина и/или уровня аргинин-янтарной, оротовой кислот диагноз считается подтвержденным на биохимическом уровне.
В дальнейшем при постановке молекулярно-генетического диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с Методическими рекомендациями по лечению нарушений цикла мочевины (http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При неонатальной манифестации заболевания и позднем начале терапии прогноз неблагоприятный. При поздних формах болезни прогноз зависит от времени назначения патогенетической терапии, что предупреждает развитие гипераммониемических кризов, снижает степень поражения головного мозга.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат, 2005. 364 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. С. 233–251.
-
Нарушения цикла мочевины: Методические рекомендации. 2022. http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf.
-
Gilles Lyon, Edwin H. Kolodny, Gregory M. Pastores. Book Review Neurology of Hereditary Metabolic Diseases of Children Third edition. By 542 p., illustrated. New York: McGraw-Hill, 2006.
-
Gropman A. Brain imaging in urea cycle disorders // Mol. Genet. Metab. 2010. Vol. 100. Suppl. 1, S20–30.
-
Ha..berle J. et al. Suggested guidelines for the diagnosis and management of urea cycle disorders // Orphanet Journal of Rare Diseases. 2012. Vol. 7. P. 32.
-
Ko..lker S., Dobbelaere D., Ha..berle J. et al. Consortium EI Networking Across Borders for Individuals with Organic Acidurias and Urea Cycle Disorders: The E-IMD Consortium // JIMD Rep 22. 2015. P. 29–38.
-
Leonard J.V., Morris A.A. Diagnosis and early management of inborn errors of metabolism presenting around the time of birth // Acta Paediatr. 2006. Vol. 95. P. 6–14.
-
Levin B., MacKay H.M., Oberholzer V.G. Argininosuccinic aciduria: an inborn error of amino acid metabolism // Arch. Dis. Child. 1961. Vol. 36. P. 622–632.
-
Menkes John H. (Editor) Child Neurology. 7th Edition. Lippincott: Williams & Wilkins, 2005.
-
Nagamani S.C.S., Erez A., Lee B., 1993–2015. Argininosuccinate Lyase Deficiency. 2011 Feb 3 [Updated 2012 Feb 2]. In: Pagon R.A., Adam M.P., Ardinger H.H. et al. (Eds.), GeneReviews® [Internet]. University of Washington, Seattle, Seattle (WA). [Available from].
-
Nagamani S.C.S., Erez A., Lee B., 1993–2015. Argininosuccinate Lyase Deficiency. 2011 Feb 3 [Updated 2012 Feb 2]. In: Pagon, R.A., Adam, M.P., Ardinger, H.H. et al. (Eds.), GeneReviews® [Internet]. University of Washington, Seattle, Seattle (WA). Available from.
-
Sen K., Anderson A.A., Whitehead M.T., Gropman A.L. Review of Multi-Modal Imaging in Urea Cycle Disorders: The Old, the New, the Borrowed, and the Blue // Front Neurol. 2021 Apr 28. Vol. 12. 632307.
3.3.4. Болезнь "кленового сиропа" (лейциноз)
Болезнь "кленового сиропа" (лейциноз) (БКС) - наследственное заболевание из группы аминоацидопатий, обусловленное дефицитом дегидрогеназы кетокислот с разветвленной цепью, приводящим к нарушению метаболизма аминокислот лейцина, изолейцина, валина. Заболевание характеризуется широким клиническим полиморфизмом от тяжелых форм, протекающих в виде острой младенческой энцефалопатии (большинство случаев), до легких форм, манифестирующих в подростковом возрасте. Заболевание является панэтническим. Частота среди новорожденных 1:185 000. В некоторых популяциях встречается с большей частотой: частота у евреев-ашкенази составляет 1:26 000, у галисийского населения в Испании - 1:52 500, у меннонитов - 1:176. В настоящий момент данные о частоте лейциноза в РФ отсутствуют.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.0 - Болезнь "кленового сиропа".
МКБ-11: 5C50.D0 - Болезнь "кленового сиропа".
OMIM: 248600, 615135.
ORPHAcode: ORPHA: 511.
Этиология и патогенез заболевания
БКС наследуется по аутосомно-рецессивному типу и обусловлена мутациями в генах, кодирующих Е1, Е2 и Е3 компоненты комплекса ферментов дегидрогеназы α-кетокислот с разветвленной цепью. Ген BCKDHA (Е1α-субъединица) локализован на длинном плече хромосомы 19 (19q13.1-q13.2); ген BCKDHB (Е1β-субъединица) - на коротком плече хромосомы 6 (6p22-p21); ген DBT (Е2-протеин) - на коротком плече хромосомы 1 (1p31); ген DLD (Е3-протеин) - на длинном плече хромосомы 7 (7q31-q32).
Комплекс ферментов дегидрогеназы α-кетокислот с разветвленной цепью (BCKD) обеспечивает окислительное декарбоксилирование (второй этап катаболизма) лейцина, изолейцина и валина. Данный мультиферментный комплекс ассоциирован с внутренней мембраной митохондрий и состоит из 3 каталитических компонентов: Е1 (состоит из 2 отдельных субъединиц Е1α и Е1β), Е2 и Е3 и ассоциирован с двумя регуляторными ферментами - BCKD-фосфатазой и BCKD-киназой. Коферментом Е1α-субъединицы служит тиамин пирофосфат.
Патогенез заболевания связан с нарушением обмена и накоплением в биологических жидкостях аминокислот с разветвленной цепью, а также их производных: 2-оксо-изокапроновой, 2-гидрокси-изокапроновой, 2-оксо-3-метилвалериановой, 2-оксо-изовалериановой, 2-гидрокси-изовалериановой и 2-гидрокси-3-метилвалериановой кислот. Основной нейротоксический эффект обусловлен высоким уровнем лейцина и его метаболитов. Гиперлейцинемия ингибирует транспорт тирозина, триптофана и других незаменимых аминокислот через гематоэнцефалический барьер и, таким образом, ограничивает доставку субстратов для синтеза катехоламинов, серотонина и белка в головном мозге, что ведет к нейромедиаторным расстройствам. Большую роль в патогенезе играют кетоацидоз, осмотическая дисрегуляция, гипонатриемия, отек и атрофия ткани мозга, вторичная гипераммониемия, недостаточность глюконеогенеза и гипогликемия, а также дисфункция митохондриальной дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования.
При заболевании, связанном с дефектом Е3-протеина, патогенез более сложен. Указанная субъединица служит компонентом нескольких мультиферментных комплексов: дегидрогеназы кетокислот с разветвленной цепью, пируватдегидрогеназного комплекса и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса, принимающих участие в метаболизме пирувата и функционировании цикла Кребса. Следствием дефекта этих комплексов являются расстройства клеточной биоэнергетики и лактат-ацидоз, поэтому данный вариант обычно классифицируют как митохондриальное заболевание.
Клинические проявления
Выделяют несколько клинических форм БКС в зависимости от возраста манифестации, тяжести клинических симптомов и возможности ответа на лечение тиамином: классическая или неонатальная (наиболее частая); форма, обусловленная дефицитом Е3-протеина и сопровождающаяся лактат-ацидозом; промежуточная; интермиттирующая и тиамин-зависимая.Классическая форма заболевания и вариант, обусловленный дефицитом Е3-протеина, обычно дебютируют в неонатальный период, в то время как остальные формы могут манифестировать в любом возрасте с декомпенсацией в периоды повышенного катаболизма, при интеркуррентных инфекциях.
Клинические признаки классической формы БКС, как правило, проявляются на первой неделе жизни генерализованными судорогами, повышенной возбудимостью (резкий крик), отказом от еды, рвотой, мышечным гипертонусом, признаками обезвоживания. Возбуждение сменяется вялостью, угнетением центральной нервной системы, сомноленцией, комой, появляются парадоксальное дыхание, слабый пульс. Периоды мышечного гипертонуса чередуются с выраженной гипотонией. Характерны стереотипные движения, такие как "фехтование" и "езда на велосипеде". Заболевание протекает очень тяжело и нередко приводит к летальному исходу в раннем детском возрасте. Основной причиной смерти является отек головного мозга.
У детей старше 1 года наблюдаются задержка психомоторного развития, умственная отсталость, боли в эпигастрии, анорексия, рвота, мышечная слабость, измененный уровень сознания, нарушения движения, атаксия, психиатрические симптомы, эритематозные высыпания, частые инфекционные заболевания, судорожный синдром. Характерно также увеличение печени, и, в некоторых случаях, отмечается развитие печеночной недостаточности. Эпизоды метаболической декомпенсации могут провоцироваться лихорадкой, инфекцией, физическими упражнениями, травмой или хирургическими операциями.
Интермиттирующая форма заболевания является второй по частоте после классической и имеет более легкую клиническую картину. Больные, как правило, развиваются в соответствии с возрастом до 1–2 лет. Метаболический криз развивается на фоне интеркуррентных заболеваний и после высокобелковой диеты в виде нарушения сознания (сомноленция, летаргия, кома), атаксии, судорог. Со стороны внутренних органов отмечается гепатомегалия.
Промежуточная форма заболевания характеризуется проблемами со вскармливанием, задержкой физического и психомоторного развития, интеллектуальной недостаточностью, судорогами и другими неврологическими нарушениями, описанными при классической форме заболевания.
При тиамин-зависимой форме клинические симптомы такие же, как при интермиттирующей форме. Характерной особенностью является купирование симптомов при использовании высоких доз витамина B1 (тиамина) наряду с ограничением белка в диете.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами заболевания в период метаболической декомпенсации служат метаболический кетоацидоз, гипонатриемия, гипогликемия и гипераммониемия. При развитии печеночной недостаточности характерно снижение сывороточного уровня альбумина, холинэстеразы, фибриногена, протромбинового индекса и других маркеров функции печени.
Основными методами подтверждения диагноза являются определение концентрации аминокислот в крови методом МС/МС, а также органических кислот в моче. Повышаются концентрации аминокислот лейцина, изолейцина, валина в крови, а также соотношения лейцин + изолейцин/аланин, валин/фенилаланин и лейцин + изолейцин/фенилаланин. В моче наблюдается повышение экскреции органических кислот: 2-оксо-изокапроновой, 2-гидрокси-изокапроновой, 2-оксо-3-метилвалериановой, 2-оксо-изовалериановой, 2-гидрокси-изовалериановой и 2-гидрокси-3-метилвалериановой.
С целью молекулярно-генетического подтверждения диагноза необходимо исследование кодирующих и прилегающих интронных областей генов BCKDHA, BCKDHB, DBT и DLD методом массового параллельного секвенирования (анализ экзома или таргетные панели). Наиболее часто встречаются мутации в гене BCKDHB (~60% случаев), целесообразно начать исследование с этого гена методом секвенирования по Сэнгеру. Мутации в гене DLD обусловливают развитие особой формы болезни, которая рассматривается как митохондриальное заболевание.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится путем определения концентрации аминокислот в образце высушенной крови методом МС/МС. Клинически значимо повышение уровня лейцина выше 380 мкМ/л.
Инструментальная диагностика
Проведение нейросонографии с допплерографией, МРТ головного мозга показано пациентам с клиническими проявлениями БКС (особенно в острый период и при наличии неврологической симптоматики) с целью выявления признаков отека головного мозга и оценки степени поражения головного мозга.
При наличии неврологической симптоматики рекомендовано проведение электроэнцефалографии для выявления эпилептической активности, своевременного назначения симптоматического лечения и дальнейшего наблюдения.
Рекомендуется проведение ультразвукового исследования (УЗИ) органов брюшной полости для выявления поражения печени.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальную диагностику следует проводить с гипогликемическими состояниями (например, гиперинсулинизмом), менингитом, энцефалитом, гипоксическими поражениями центральной нервной системы, внутричерепными кровоизлияниями, внутриутробными инфекциями и другими наследственными нарушениями обмена веществ с преимущественным поражением ЦНС: дефицитом β-кетотиолазы, нарушением цикла мочевины, глициновой энцефалопатией (некетотическая гиперглицинемия), с другими формами аминоацидопатий и органических ацидурий, митохондриальными болезнями, а также дегенеративными заболеваниями ЦНС.
Лечение
Пациентам с клиническими проявлениями, характерными для БКС, необходимо ограничить поступление белка (в том числе до получения лабораторных результатов, подтверждающих заболевание) с целью предотвращения развития метаболического криза. У детей первого полугодия жизни применяется грудное вскармливание или вскармливание детскими молочными смесями с низким содержанием белка (1,2–1,3 г / 100 мл восстановленного продукта), у детей старше 6 мес - исключение высокобелковых продуктов (мясо, творог, рыба) из рациона.
При подозрении на БКС на период проведения лабораторной диагностики до получения результатов биохимических тестов и/или молекулярно-генетического исследования необходимо, чтобы ребенок находился на низкобелковой диете.
После подтверждения диагноза БКС всем пациентам рекомендуется строгое ограничение белка натуральных пищевых продуктов с целью сведения поступления лейцина до минимально допустимого количества (для первого полугодия жизни 100–40 мг/кг массы тела), а также ограничения изолейцина, валина. Обязательна компенсация дефицита белка за счет использования специализированных смесей на основе аминокислот без лейцина, изолейцина, валина, соответствующих возрастным потребностям ребенка в основных пищевых веществах и энергии. Расчет общего белка проводится исходя из средних возрастных потребностей пациента в белке, в отдельных случаях, - исходя из безопасного уровня потребления белка, с учетом содержания лейцина в натуральных продуктах (1 г белка содержит 80–50 мг лейцина).
В начале лечения и в период метаболических кризов в течение 24–48 ч (не более!) необходимо использовать только специализированную смесь аминокислот. В дальнейшем в случае развития дефицита аминокислот изолейцина и валина рекомендуется их добавление в питание в виде монодобавок в соответствии с минимальной суточной потребностью в них у пациента. Необходимо кормить ребенка часто и дробно без длительных перерывов во избежание голодания, особенно у детей грудного и раннего возраста, оптимальные перерывы между кормлениями, в том числе в ночные часы, - не более 3 ч. Важно при этом обеспечивать ребенка достаточным количеством жидкости и легкоусвояемой энергии (глюкоза, мальтодекстрин).
Медикаментозная терапия включает левокарнитин (минимальная доза 50 мг/кг в сут в 2–3 приема в течение суток может быть увеличена в зависимости от течения заболевания), тиамин (от 10 до 1000 мг/день). Начальная доза тиамина составляет 50–200 мг/сут, которую пациент получает в течение 1 мес с оценкой содержания лейцина, валина, изолейцина в плазме и/или толерантности к указанным аминокислотам, поступающим с пищей. В случае чувствительности к тиамину его прием следует продолжить на фоне диетотерапии.
При угрозе или в случае развития метаболического криза лечение должно начинаться незамедлительно, ребенка экстренно госпитализируют в отделение интенсивной терапии и реанимации. Лечебные мероприятия в период криза направлены на прекращение образования и накопления токсичных органических соединений и выведение их из организма. Тактика лечения пациентов в период криза включает коррекцию диетотерапии, выведение накапливающихся органических кислот, коррекцию метаболического ацидоза, гипераммониемии и водно-электролитных нарушений, энергетическую поддержку и снижение интенсивности процессов катаболизма.
В первые 24–48 ч возможно кормление ребенка только специализированной смесью на основе аминокислот без лейцина, валина, изолейцина. В дальнейшем источники натурального белка вводятся из расчета 1/4 необходимого суточного объема - в первый день, 1/2 - на 2–3-й день, 3/4 - 3–4-й день, далее в полном объеме с уменьшением количества белка, получаемого со специализированной смесью.
Коррекция метаболического кетоацидоза осуществляется раствором натрия гидрокарбоната в виде 8,4 и 4,2% раствора. Его дозировка (ммоль) определяется по формуле: (–ВЕ) × масса тела (кг) × 0,3, где BE (base excess) - дефицит оснований.
При метаболическом кризе возможность проведения перитонеального диализа или гемодиализа рассматривается при отсутствии быстрой положительной реакции на интенсивную терапию, сохраняющемся кетоацидозе и гипераммониемии.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на лейциноз (Leu >600 мкМ/л) подлежат госпитализации в отделение патологии новорожденных или интенсивной терапии в зависимости от состояния ребенка. Новорожденным незамедлительно до получения результатов повторного исследования назначается низкобелковая диета (рис. 3.11).

До назначения терапии осуществляется сбор крови и мочи для проведения подтверждающей диагностики. Полученные образцы отправляются в референсный центр.
При значении лейцина выше 600 мкМ/л высока вероятность развития клинических симптомов заболевания с быстрым прогрессированием. Рекомендуется госпитализация, контроль за состоянием ребенка и назначение специфической терапии (ограничение белка, диета с использованием специализированного продукта лечебного питания) до получения результатов подтверждающей диагностики (ретест и/или органические кислоты мочи).
Если при повторном исследовании уровень лейцина повышен и выявлены характерные изменения в спектре органических кислот мочи, диагноз может быть подтвержден на биохимическом уровне. Следует информировать семью о заболевании, вероятности развития метаболического криза, назначить специализированные продукты лечебного питания, если они не были назначены ранее.
В дальнейшем при постановке молекулярно-генетического диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомедациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/385_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При неонатальном метаболическом кризе и длительной коме, связанной с отеком головного мозга, прогноз неблагоприятный.
Ранняя диагностика позволят снизить частоту метаболических кризов, но неврологические нарушения, несмотря на проводимую терапию, у ряда пациентов могут сохраняться.
Список литературы
-
Михайлова С.В. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков / С.В. Михайлова, Е.Ю. Захарова, А.С. Петрухин. М.: Литтерра, 2017. 368 с. (Серия "Практические руководства") - ISBN978-5-4235-0254-6. Текст электронный // URL: https://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785423502546.html (дата обращения: 05.04.2021).
-
Harris-Haman P., Brown L., Massey S., Ramamoorthy S. Implications of Maple Syrup Urine Disease in Newborns // Nurs. Womens Health. 2017 Jun-Jul. Vol. 21(3). P. 196–206. DOI: 10.1016/j.nwh.2017.04.009. PMID: 28599741.
-
Strauss K.A., Carson V.J., Soltys K., Young M.E., Bowser L.E., Puffenberger E.G., Brigatti K.W., Williams K.B., Robinson D.L., Hendrickson C., Beiler K., Taylor C.M., Haas-Givler B., Chopko S., Hailey J., Muelly E.R., Shellmer D.A., Radcliff Z., Rodrigues A., Loeven K., Heaps A.D., Mazariegos G.V., Morton D.H. Branched-chain α-ketoacid dehydrogenase deficiency (maple syrup urine disease): Treatment, biomarkers, and outcomes // Mol. Genet. Metab. 2020 Mar. Vol. 129(3). P. 193–206. DOI: 10.1016/j.ymgme.2020.01.006. Epub 2020 Jan 16. PMID: 31980395.
-
Yıldız Y., AkcanYıldız L., Dursun A., Tokatlı A., Coşkun T., Tekşam O…, Sivri H.S. Predictors of acute metabolic decompensation in children with maple syrup urine disease at the emergency department // Eur. J. Pediatr. 2020 Jul. Vol. 179(7). P. 1107–1114. DOI: 10.1007/s00431-020-03602-x. Epub 2020 Feb 11. PMID: 32048023.
-
Blackburn P.R., Gass J.M., Vairo F.P.E., Farnham K.M., Atwal H.K., Macklin S., Klee E.W., Atwal P.S. Maple syrup urine disease: mechanisms and management // Appl. Clin. Genet. 2017 Sep 6. Vol. 10. P. 57–66. DOI: 10.2147/TACG.S125962. PMID: 28919799; PMCID: PMC5593394.
-
Cardoen L., Schiff M., Lambron J., Rega A., Virlouvet A.L., Biran V., EleniDitTrolli S., Elmaleh-Berge`s M., Alison M. Leucinose a` 200 evelationnéonatale [Neonatal presentation of maple syrup urine disease] // Arch. Pediatr. 2016 Dec. Vol. 23(12). P. 1291–1294. French. DOI: 10.1016/j.arcped.2016.09.011. Epub 2016 Nov 2. PMID: 27816400.section0037tabA3.
3.3.5. Гомоцистинурия
Гомоцистинурия - наследственное, генетически гетерогенное заболевание, связанное с нарушением обмена серосодержащих аминокислот (метионина, гомоцистеина), кобаламина и фолатов. Наиболее часто встречается гомоцистинурия, обусловленная недостаточностью цистатионин-β-синтазы (классическая гомоцистинурия). Частота составляет в среднем 1:100 000 - 1:200 000. Наиболее высокая частота заболевания (1:1800) и гетерозиготного носительства (примерно 2%) данной патологии зарегистрирована в Катаре, что объясняют эффектом основателя в сочетании с высокой долей родственных браков.
Другие формы гомоцистинурии (табл. 3.9) обусловлены дефектом процесса реметилирования гомоцистеина с образованием метионина. Обменные расстройства при некоторых из этих нозологических форм характеризуются сочетанным нарушением метаболизма пропионатов (метилмалоновой ацидемией/ацидурией) в связи с дефицитом кобаламина и его вариантов (cblC, cblD), являющихся кофакторами ферментов, отвечающих за метаболические пути не только метионина-гомоцистеина, но и метилмалоновой кислоты. Указанные нозологии (метилмалоновая ацидемия с гомоцистинурией) представлены в разделе, посвященном метилмалоновой ацидемии. Все генетические формы гомоцистинурии характеризуются мультисистемностью проявлений, имеют ряд различий в клинической картине, способах лечения (Huemer M. с соавт., 2017).
Заболевание (номер OMIM) | Основной дефект | Ген (локус) | Тип наследования |
---|---|---|---|
Классическая гомоцистинурия, обусловленная недостаточностью цистатионин-β-синтазы (# 236200) |
Цистатионин-β-синтаза |
CBS (21q22.3) |
АР |
Гомоцистинурия, обусловленная недостаточностью метилентетрагидрофолатредуктазы (# 236250) |
Метилентетрагидрофолатредуктаза |
MTHFR (1p36.22) |
АР |
Метилмалоновая ацидемия с гомоцистинурией[7], тип cblC (# 277400) |
Синтез аденозилкобаламина (AdoCbl) и метилкобаламина (MeCbl) |
MMACHC (1p34.1) |
АР |
» |
» |
PRDX1 (1p34.1) и MAHCC (1p34.1) — дигенное наследование (редко) |
АР |
Метилмалоновая ацидурия с гомоцистинурией[7], тип cblD (# 277410) |
Внутриклеточный транспорт аденозилкобаламина (AdoCbl) и метилкобаламина (MeCbl) |
MMADHC (2q23.2) |
АР |
Гомоцистинурия — мегалобластная анемия, тип cblE (# 236270) |
Редуктаза метионинсинтазы |
MTRR (5p15.31) |
АР |
Гомоцистинурия — мегалобластная анемия, тип cblG (# 250940) |
Метионинсинтаза |
MTR (1q43) |
АР |
Метилмалоновая ацидурия с гомоцистинурией, тип cblF (# 277380) |
Лизосомный переносчик кобаламина |
LMBRD1 (6q13) |
АР |
Метилмалоновая ацидурия с гомоцистинурией, тип cblJ (# 614857) |
Протеин, участвующий в процессинге кобаламинов |
ABCD4 (14q24.3) |
АР |
Метилмалоновая ацидурия с гомоцистинурией, тип cblX (# 309541) |
Регулятор транскрипции |
HCFC1 (Xq28) |
Х-сцепленное рецессивное наследование |
Мегалобластная анемия с гипергомоцистеинемией (# 617780) |
Трифункциональный белок: 5,10-метилентетрагидрофолатдегидрогеназа/5,10-метенилтетрагидрофолатциклогидролаза/10-формилтетрагидрофолатсинтетаза |
MTHFD1 (14q23.3) |
АР |
Дефицит транскобаламина II (# 275350) |
Транскобаламин II |
TCN2 (22q12.2) |
АР |
Транзиторная метилмалоновая ацидурия (# 613646) |
Клеточный рецептор транскобаламина |
CD320 (19p13.2) |
АР |
Обозначения: АР - аутосомно-рецессивное наследование. |
Гомоцистинурия, обусловленная недостаточностью цистатионин-β-синтазы (классическая гомоцистинурия)
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е72.1 - Нарушения обмена серосодержащих аминокислот.
МКБ-11: 5C50.B.
OMIM: 236200.
ORPHAcode: 394.
Этиология и патогенез заболевания
Классическая гомоцистинурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу и связана с мутациями гена CBS (хромосомная локализация q21-q22.3), который кодирует фермент цистатионин-β-синтазу. Цистатионин-β-синтаза принимает участие в трансформации гомоцистеина, который образуется в процессе обмена серосодержащей аминокислоты метионина. Этот путь преобразования метионина является источником метильных групп, необходимых организму для жизненно важных реакций метилирования. Цистатионин-β-синтаза обеспечивает конденсацию гомоцистеина с серином в цистатионин с последующим образованием цистеина и цистина; кофактором фермента служит пиридоксин.
Снижение активности фермента цистатионин-β-синтазы вследствие гомозиготных или компаунд-гетерозиготных мутаций гена CBS ведет к нарушению метаболизма серосодержащих аминокислот, накоплению гомоцистеина и метионина (рис. 3.12). Происходит повышение уровня метионина и гомоцистеина и уменьшение содержания цистина в сыворотке крови. В моче появляется гомоцистин, отсутствующий в норме в тканях и биологических жидкостях человека. Определяются высокие показатели почечной экскреции метионина, гомоцистеина и низкие - цистеина и цистина. Накопление метионина, гомоцистеина и гомоцистина при недостатке цистатионина и цистеина ведет к неблагоприятному воздействию на обменные процессы в организме больных. Отмечаются изменения сульфгидрильных групп протеинов, в частности эластина, что, по-видимому, служит одной из причин вывиха хрусталика и скелетных аномалий. Показано, что при гомоцистинурии имеют место расстройства внутриклеточной сигнализации, ведущие к эндотелиальной дисфункции с нарушением эндотелий-зависимой дилатации. Указанные механизмы в сочетании с активацией фактора Хагемана ответственны за тромбоэмболию и поражение интимы сосудов. Расстройство преобразования метионина неблагоприятно влияет на реакции метилирования, снижение цистатионина и цистеина в тканях связано с окислительным стрессом и изменениями таких структурных белков, как фибриллины, что ведет к вовлечению в патологический процесс соединительной ткани и обусловливает фенотипическое сходство заболевания с синдромом Марфана.

Клинические проявления
Выделяют две формы гомоцистинурии: В6-резистентную и В6-зависимую. Тяжесть клинических проявлений при В6-резистентной форме более выражена, чем при В6-зависимой.
Обращают на себя внимание клинический полиморфизм и прогредиентность заболевания. Большинство клиницистов считают, что для гомоцистинурии характерно наличие своеобразного симптомокомплекса: умственная отсталость с формированием очаговой неврологической симптоматики, эктопия хрусталиков, скелетные деформации, тромбоэмболия и кардиоваскулярная патология.
Первые симптомы болезни могут проявляться задержкой моторного и нервно-психического развития в раннем возрасте, в 2–3 года появляются признаки дисплазии соединительной ткани. Больные дети, как правило (за исключением представителей этнических групп, для которых характерны смуглая кожа и темные волосы), блондины или светло-русые, с мягкими, слегка вьющимися волосами, нежным румянцем на щеках и голубым цветом радужки. Для пациентов характерны высокий рост, астеническое телосложение, длинные тонкие конечности, арахнодактилия кистей и стоп, вальгусная установка коленных суставов и увеличение их в объеме. Наблюдаются кифосколиоз различной степени выраженности, воронкообразная или килевидная деформация грудной клетки, умеренный остеопороз, могут быть переломы (рис. 3.13). Наряду с этим встречаются больные, у которых минимальны или полностью отсутствуют изменения опорно-двигательного аппарата (рис. 3.14).


Наиболее типичной патологией глаз является подвывих хрусталиков (возникает в возрасте 4–6 лет), часто осложняющийся вторичной глаукомой, имеющей злокачественное течение. Изменения сердечно-сосудистой системы характеризуются развитием тромбоэмболий в артериальных сосудах среднего и мелкого калибра. Они возникают преимущественно у больных подросткового и молодого возраста (16–30 лет), являются главной причиной инфаркта миокарда или инсульта головного мозга с формированием очаговой неврологической симптоматики. Установлено, что среди больных 16-летнего возраста сосудистые осложнения встречаются в 25% случаев, в то время как к 29 годам этот показатель возрастает до 50%.
У большинства больных интеллект снижен, коэффициент интеллектуального развития колеблется от 32 до 85–90 ед. (норма 85–115 ед.). У детей с В6-зависимой гомоцистинурией умственное развитие может быть нормальным.
Имеются сообщения о тяжелой эпилепсии (синдром Веста) и различных психических нарушениях у больных гомоцистинурией (приступы агрессии, склонность к алкоголизму и наркомании, половая распущенность и пр.). Такие пациенты неоднократно поступают в психиатрические отделения. Известны случаи классической гомоцистинурии, протекающей с острым панкреатитом и хронической диареей.
Лабораторная диагностика
Определение общего гомоцистеина плазмы (tHcy) - основной тест для диагностики дефицита CBS. У нелеченых пациентов с дефицитом CBS концентрация tHcy обычно превышает 100 мкмоль/л. Диагноз весьма вероятен, если повышенный уровень tHcy сопровождается высокой или погранично высокой концентрацией метионина (Met) в плазме. Отмечается высокая почечная экскреция метионина и гомоцистина, низкая экскреция цистеина и цистина; в моче определяется гомоцистеин. Для подтверждения диагноза классической гомоцистинурии проводят молекулярный анализ гена CBS. Для установления формы заболевания - В6-зависимая или В6-резистентная - проводят пробное лечение пиридоксином в дозе 10 мг/кг в сутки (от 100 до 500 мг в сутки) per os. На фоне обычной диеты (при отсутствии дефицита белка, фолиевой кислоты и витамина В12) двукратно определяют содержание гомоцистеина и метионина в крови до и после приема препарата в течение 2–7 дней. Проба считается положительной, если уровень исследуемых метаболитов снижается на 30% и более, что указывает на В6-зависимость. При отрицательном результате терапия продолжается еще в течение двух дней двукратно увеличенной дозой. Отсутствие снижения показателей гомоцистеина и метионина в крови свидетельствует о В6-резистентности. Дополнительным критерием разграничения форм классической гомоцистинурии служат данные молекулярно-генетического анализа гена CBS, так как выявление некоторых нуклеотидных вариантов однозначно указывает на В6-зависимость (например, p.Ile278Thr) или резистентность (например, p.Gly307Ser).
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с помощью которого выявляют изолированное повышение концентрации аминокислоты метионина в крови. Скрининг новорожденных на дефицит CBS может быть выполнен путем выявления повышенного Met и отношения метионин/фенилаланин. Однако данный маркер не является высокочувствительным и специфичным для гомоцистинурии: от 20 до 50% случаев заболевания могут быть пропущены, а повышение концентрации метионина в крови возникает не только при дефиците CBS, но и при заболеваниях печени, дефиците метионин-аденозилтрансферазы I/III и некоторых других врожденных нарушениях метаболизма.
Учитывать пороговые значения Met в диапазоне от 39 до 50 мкмоль/л было предложено для повышения чувствительности. Также предлагается применять тесты второй линии для количественного определения tHcy, что может снизить количество ложноположительных результатов в пять раз.
Инструментальная диагностика
На электроэнцефалограмме больных отмечают плохо выраженный возрастной ритм, на фоне которого наблюдаются вспышки медленных волн. В печени пациентов выявляют признаки жировой дегенерации и белковой дистрофии в виде нарушения балочного строения печеночной дольки, "баллонной" дистрофии гепатоцитов, пикноза их ядер, заполнения клеток гликогеном.
Дифференциальная диагностика
Гомоцистинурию, обусловленную дефицитом цистатионин-β-синтазы, следует дифференцировать от других форм гомоцистинурии, возникших в результате наследственных нарушений реметилирования метионина (рис. 3.15). Указанные формы характеризуются низким уровнем метионина в сыворотке крови и моче, нормальной активностью фермента цистатионин-β-синтазы и отсутствием мутаций в гене CBS.

Высокий уровень метионина в крови дает основание проводить дифференциальную диагностику с наследственными нарушениями обмена метионина, связанными с недостаточностью метионинаденозилтрансферазы, S-аденозилгомоцистеингидролазы. Отличительные лабораторные признаки: отсутствие гипергомоцистеинемии, гомоцистинурии. Для дифференцирования с синдромом Марфана следует учитывать следующие отличительные признаки гомоцистинурии: аутосомно-рецессивный тип наследования, более тяжелое поражение глаз с частым формированием вторичной быстро прогрессирующей глаукомы, отсутствие аневризмы аорты и разболтанности суставов, изменение аминокислотного спектра крови и мочи, снижение активности цистатионин-β-синтазы и наличие мутаций в гене CBS.
Лечение
Пациентам с В6-резистентной формой гомоцистинурии назначается диетическое лечение с ограничением белковых продуктов, богатых метионином. Диетический рацион составляется врачом-диетологом индивидуально для каждого больного с обязательным учетом фактического питания и показателей массы тела. Содержание метионина в суточном рационе пробанда не должно превышать 10–15 мг на 1 кг массы тела. Дотация белка, необходимая для нормального развития ребенка, осуществляется за счет введения продукта специализированного питания - белкового гидролизата, лишенного метионина (Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г.). Количество лечебного продукта определяется с учетом возраста, массы тела и состояния ребенка. Наряду с этим рекомендуется соблюдение режима питания: исключение голодания, уменьшение интервалов между приемами пищи до 3 ч, при ночном перерыве - не более 6 ч, введение в рацион малобелковых крахмалосодержащих продуктов.
Для детей с В6-зависимой формой гомоцистинурии основным лечебным препаратом служит пиридоксин, который назначается в дозе 10 мг/кг, при этом минимальная суточная доза составляет 100 мг/сут, максимальная - 500 мг/сут. В большинстве случаев больные не нуждаются в диетотерапии с ограничением метионина.
При обеих формах гомоцистинурии дополнительным средством для коррекции нарушенного обмена метионина и гомоцистеина является донор метильной группы - бетаин, доза которого составляет 250 мг/кг в сутки детям старшего возраста и взрослым - 6 г/сут по 3 г два раза в день. Бетаин разводят водой, соком, компотом и пр. (Morris A.A.M. с соавт., 2017). В комплекс лечения пациентов входят витамины С, D, В12, фолиевая кислота, мягкодействующие антикоагулянты, способствующие коррекции эндотелиальной дисфункции, остеопороза, склонности к тромбообразованию и др.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на гомоцистинурию, обусловленную недостаточностью цистатионин-β-синтазы (уровень метионина >80 мкмоль/л), должен быть проведен ретест. При положительном результате ретеста необходимо определение уровня общего гомоцистеина (tHcy) в крови. Если концентрация tHcy превышает нормальное значение (>11 мкмоль/л), диагноз гомоцистинурии считается подтвержденным на биохимическом уровне. Следует вызвать семью для проведения медико-генетического консультирования, назначения терапии, осуществляется взятие образцов крови для проведения ДНК-диагностики в референсном центре (см. рис. 3.15).
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/483_2).
В стационаре или в амбулаторных условиях под наблюдением участкового педиатра проводится пробное лечение пиридоксином, по результатам которого, а также с учетом выявленных мутаций гена CBS устанавливается форма заболевания. Новорожденные с В6-зависимой формой продолжают прием пиридоксина.
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При В6-зависимой форме своевременно назначенное лечение дает выраженный клинический эффект и предупреждает инвалидизацию пациентов. При В6-резистентной форме гомоцистинурии прогноз менее благоприятный, так как даже рано начатая терапия не всегда способна предотвратить развитие тяжелых осложнений (сосудистые тромбозы, вторичная глаукома, психозы и т.п.).
Гомоцистинурия, обусловленная недостаточностью метилентетрагидрофолатредуктазы
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е72.1 - Нарушения обмена серосодержащих аминокислот.
МКБ-11: 5C50.B.
OMIM: 236250.
ORPHAcode: 394.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено дефицитом метилентетрагидрофолатредуктазы, которую кодирует ген MTHFR (хромосомная локализация 1p36.22). Этот фермент обеспечивает восстановление 5,10-метилентетрагидрофолиевой кислоты в 5-метилтетрагидрофолиевую кислоту, которая участвует в переходе (реметилировании) гомоцистеина в метионин. Этот фермент играет ключевую роль в метаболизме фолата, метионина, гомоцистеина.
Недостаточность метилентетрагидрофолатредуктазы ведет к нарушениям обмена фолатов, метионина, гомоцистеина (Huemer M. с соавт., 2017). Накопление гомоцистеина обусловливает неблагоприятные сосудистые эффекты, в том числе в ткани головного мозга. Дефицит 5-метилтетрагидрофолата влечет за собой вторичное снижение активности метионинсинтазы. Расстройство реметилирования гомоцистеина и недостаточность метионина ведут к глубоким нарушениям жизненно важных реакций метилирования ДНК как способа регулирования экспрессии генов.
Клинические проявления
По срокам манифестации симптомов можно выделить 2 формы: с ранним и поздним началом заболевания. Ранняя форма считается наиболее тяжелой и прогностически неблагоприятной. Манифестация происходит в неонатальном периоде: трудности вскармливания, плохая прибавка массы тела ребенка, бледность кожных покровов, диффузная мышечная гипотония, задержка моторного и психоречевого развития, формирование микроцефалии, появление судорог, нистагма и приступов апноэ. Наблюдаются гемолитико-уремический синдром и кардиомиопатия (Sloan J.L. с соавт., 2021).
Поздней форме заболевания свойственны нарушения поведения, психиатрическая симптоматика, когнитивный дефицит, неврологические расстройства в виде атаксии, спастического пара/тетрапареза, экстрапирамидных нарушений, прогрессирующей слабости конечностей с наличием парастезий, онемения и покалывания. Характерны также недержание мочи, очаговая неврологическая симптоматика (как последствие инсульта). Возможно развитие гемолитико-уремического синдрома, рецидивирующего венозного тромбоза, легочной тромбоэмболии.
Лабораторная диагностика
При лабораторном обследовании выявляют тромбо- или панцитопению, мегалобластную анемию (особенно при ранней форме). Для больных характерно повышенное содержание гомоцистеина, сниженное (иногда может быть нормальным) содержание метионина в крови. Для подтверждения диагноза проводят молекулярное тестирование гена MTHFR. При биоинформатическом анализе следует учитывать, что в данном гене описано большое количество полиморфных нуклеотидных вариантов, которые не являются причиной гомоцистинурии, связанной с недостаточностью метилентетрагидрофолатредуктазы. Установлено, что отдельные полиморфные варианты гена MTHFR не в полной мере обеспечивают нормальное функционирование фермента, таким образом, неблагоприятно влияют на обмен фолатов и служат факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, невынашивания беременности, пороков развития плода и др.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Низкий уровень метионина или сниженное отношение метионин/фенилаланин служит критерием выявления пациентов по программе неонатального скрининга.
Инструментальная диагностика
На МРТ головного мозга обычно выявляют диффузную церебральную атрофию, расширение борозд больших полушарий и боковых желудочков, иногда синдром "пустого турецкого седла", гипоплазию червя мозжечка и истончение мозолистого тела. Видеоэлектроэнцефалографический мониторинг, как правило, демонстрирует эпилептиформную активность в обоих полушариях головного мозга с тенденцией к диффузному распространению.
Дифференциальная диагностика
При проведении дифференциальной диагностики необходимо, в первую очередь, исключить классическую гомоцистинурию на основании отсутствия подвывиха хрусталиков, марфаноподобного фенотипа, высокого уровня метионина в крови и мутаций в гене CBS. Большое клиническое сходство с другими формами гомоцистинурии, связанными с нарушениями реметилирования гомоцистеина, обусловливает необходимость определения почечной экскреции метилмалоновой кислоты (и/или уровня пропионилкарнитина в крови), а также использования генетических методов исследования для разграничения заболеваний (анализ генов MMACHC, PRDX1, MMADHC, MTRR, LMBRD1, MTR, ABCD4, CD320). Нормальное содержание органических кислот в моче, физиологические показатели витамина В12 в крови позволяют отвергнуть заболевания группы органических ацидурий и экзогенную недостаточность витамина В12.
Лечение
Для снижения уровня гомоцистеина в крови назначают бетаин из расчета 100–250 мг/кг в сутки (за 2 приема) детям первых месяцев жизни и младшего возраста и 6 г/сут (по 3 г × 2 раза в день) детям старшего возраста.
В комплекс лечения входят препараты витамина В12 (1 мкг/сут), фолиевой кислоты (0,005 мг/сут в сутки), витамина С (100–200 мг/сут). По показаниям больные наблюдаются неврологами, психиатрами, нефрологами и врачами других специальностей с назначением соответствующей терапии.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на гомоцистинурию, обусловленную недостаточностью метилентетрагидофолатредуктазы (уровень метионина меньше 7 мкмоль/л), должен быть проведен ретест. При положительном результате ретеста необходимо определение уровня общего гомоцистеина (tHcy) в крови. Если концентрация tHcy превышает нормальное значение (>11 мкмоль/л), диагноз гомоцистинурии считается подтвержденным на биохимическом уровне (см. рис. 3.15).
Следует вызвать семью для проведения медико-генетического консультирования, назначения терапии, осуществляется взятие образцов крови для проведения ДНК-диагностики в референсном центре.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/483_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Рано начатое лечение дает положительный эффект в плане сохранения жизни и профилактики инвалидизирующих расстройств. Однако имеется риск летальных исходов от прогрессирующей сердечно-сосудистой недостаточности, поражения мочевыделительной системы и осложнений со стороны ЦНС.
Список литературы
-
Huemer M., Diodato D., Schwahn B. et al. Guidelines for diagnosis and management of the cobalamin-related remethylation disordes cblC, cblD, cblE, cblF, cblG, cblJ and MTHFR deficiency // J. Inherit Metab. Dis. 2017. Vol. 40(1). P. 21–48.
-
Zschocke J., Kebbewar M., Gan-Schreier H., Fischer C., Fang-Hoffmann J., Wilrich J. et al. Molecular neonatal screening for homocystinuria in the Qatari population // Hum. Mutat. 2009. Vol. 30(6). P. 1021–1022.
-
Gan-Schreier H., Kebbewar M., Fang-Hoffmann J., Wilrich J., Abdoh G., Ben-Omran T. et al. Newborn population screening for classic homocystinuria by determination of total homocysteine from Guthrie cards // J. Pediatr. 2010. Vol. 156(3). P. 427–432.
-
Morris A.A.M., Kožich V., Santra S. et al. Guidelines for the diagnosis and management of cystathionine beta-synthase deficiency // J. Inherit Metab. Dis. 2017. Vol. 40. P. 49–74. https://doi.org/10.1007/s10545-016-9979-0.
-
Lai W.K., Kan M.Y. Homocysteine-induced endothelial dysfunction // Ann. Nutr. Metab. 2015. Vol. 67. P. 1–12.
-
Семячкина А.Н. Гомоцистинурия // Врожденные и наследственные заболевания: Руководство по педиатрии / Под ред. П.В. Новикова. М.: Династия, 2007. С. 77–81.
-
Orendáè M., Pronicka E., Kubalska J. et al. Identification and functional analysis of two novel mutations in the CBS gene in Polish patients with homocystinuria // Hum. Mutat. 2004. Vol. 23(6). P. 631. DOI: 10.1002/humu.9249.
-
Semyachkina A., Voskoboeva E., Yablonskya M., Nikolaeva E. Clinical and Molecular Characteristics of Russian Patients with Homocystinuria due to Cystathionine Beta-Synthase Deficiency // J. Neurol. Neurophysiol. 2018. Vol. 9. P. 458. DOI: 10.4172/2155-9562.1000458.
-
Magner M., Krupkova L., Honzik T. Vascular presentation of cystathionine beta-synthase deficiency in adulthood // J. Inherit Metab. Dis. 2011. Vol. 34. P. 33–37.
-
Almuqbil M.A., Waisbren S.E., Levy H.L., Picker J.D. Revising the Psychiatric Phenotype of Homocystinuria // Genet. Med. 2019. Vol. 21(8). P. 1827–1831. DOI: 10.1038/s41436-018-0419-4.
-
Keller R., Chrastina P., Pavlíková M. et al. Newborn screening for homocystinurias: Recent recommendations versus current practice // J. Inherit Metab. Dis. 2019. Vol. 42(1). P. 128–139. DOI: 10.1002/jimd.12034.
-
Sacharow S.J., Picker J.D., Levy H.L. Homocystinuria Caused by Cystathionine Beta-Synthase Deficiency. In: Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A., Wallace S.E., Bean L.J.H., Mirzaa G., Amemiya A., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 2017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1524/.
-
Семячкина А.Н., Воскобоева Е.Ю., Воинова В.Ю. и др. Клинико-генетические аспекты и патогенетические механизмы классической гомоцистинурии у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2013. №58(3). С. 30–37.
-
Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf.
-
Клинические рекомендации "Нарушения обмена серосодержащих аминокислот (гомоцистинурия)". 2022. https://www.pediatr-russia.ru/information/klin-rek/proekty-klinicheskikh-rekomendatsiy/Гомоцистинурия_1.06.2021.pdf.
-
Sloan J.L., Carrillo N., Adams D., Venditti C.P. Disorders of Intracellular Cobalamin Metabolism. In: Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A., Wallace S.E., Bean L.J.H., Mirzaa G., Amemiya A., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1328/.
-
Tsang B.L., Devine O.J., Cordero A.M. et al. Assessing the association between the methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) 677C>T polymorphism and blood folate concentrations: a systematic review and meta-analysis of trials and observational studies // Am. J. Clin. Nutr. 2015. Vol. 101(6). P. 1286–1294. DOI: 10.3945/ajcn.114.099994.
-
Palanca D., Garcia-Cazorla A., Ortiz J., Jou C., Cusi V., Sunol M., Toll T., Perez B. et al. СblE-type homocystinuria presenting with features of haemolytic-uremic syndrome in the newborn period // JIMD Rep. 2013. Vol. 8. P. 57–62.
-
Hill K.P., Lukonis C.J., Korson M.S., Weinstein C., Thall M., Schwartz J.T. Neuropsychiatric illness in a patient with cobalamin G disease, an inherited disorder of vitamin B12 metabolism // Harv. Rev. Psychiatry. 2004. Vol. 12. P. 116–122.
3.3.6. Тирозинемия, тип I
Наследственная тирозинемия, тип I (НТ1) (синонимы: гепаторенальная тирозинемия, дефицит фумарилацетоацетазы, дефицит фумарилацетоацетат гидролазы) - наследственное заболевание аминокислотного обмена с аутосомно-рецессивным типом наследования, обусловленное мутациями в гене FAH, кодирующем фермент фумарилацетогидролазу. Частота НТ1 в различных популяциях колеблется от 1:100 000 до 1:120 000 живых новорожденных. Наибольшая распространенность НТ1 обнаружена в регионе Saguenay-Lac-St-Jean (Квебек-Прованс, Канада), где она достигает 1:1846, а 1 из 22 человек является носителем болезни. В России высокая частота НТ1 наблюдается в Чеченской Республике - 1:16 020.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E70.2 - Нарушения обмена тирозина.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 231670.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
НТ1 наследуется по аутосомно-рецессивному типу и связана с мутациями гена FAH, кодирующего фермент фумарилацетоацетат гидролазу (FAH). Ген FAH локализован на длинном плече хромосомы 15 (15q23-q25) и состоит из 14 экзонов. Описано около 100 мутаций, частыми из них являются c.554-1G>T, c.1062+5G>A, c.1025C>T (Pro342Leu), c.1090G>C (Glu364Gln).
Тирозин синтезируется из фенилаланина. Цепь последовательных преобразований, происходящих под влиянием ряда ферментов, завершается образованием фумарилацетоуксусной кислоты, которая при участии фермента фумарилацетоацетат гидролазы преобразуется в фумаровую и ацетоуксусную кислоты. Окисление двух последних продуктов до углекислого газа и воды в норме приводит к полной утилизации тирозина.
Недостаточность фермента FAH приводит к образованию высокотоксичных и канцерогенных сукцинилацетона, сукцинилацетоацетата, малеилацетоацетата, фумарилацетоацетата, которые тормозят окислительное фосфорилирование и блокируют цикл Кребса. Указанные метаболиты обладают гепато- и нефротоксичностью, инициируют повреждение клеток печени и почек. Возникает прогрессирующее заболевание печени с развитием печеночной недостаточности, цирроза, тубулопатии с формированием ренальной тубулопатии, гипофосфатемического рахита, синдрома Фанкони. Сукцинилацетон также ингибирует δ-аминолевулинат дегидратазу, промежуточный медиатор порфобилиногена, что влечет нарушение биосинтеза гема и клинически может проявляться симптомами острой перемежающейся порфирии - болями в животе, артериальной гипертензией, периферической полинейропатией.
Клинические проявления
Для заболевания характерны печеночные, почечные, неврологические проявления, скелетные аномалии. Описаны единичные наблюдения у пациентов с НТ1 проявлений гипертрофической кардиомиопатии.
Печеночные проявления наследственной тирозинемии 1-го типа
Основные клинические проявления НТ1 связаны с поражением печени. Определяется гепатоспленомегалия, прогрессируют цирроз печени, острая печеночная недостаточность и гепатоцеллюлярная карцинома. Уровень факторов свертывания крови снижен при НТ1, и у части пациентов нарушения коагуляции являются ведущими симптомами. Уровни трансаминаз в сыворотке крови варьируют от нормальных до превышающих верхнюю границу нормы в 3–5 раз. Желтуха редко встречается на ранних стадиях гепаторенальной тирозинемии. Повышение γ-глютамилтрансферазы обычно более чем в 2 раза и щелочной фосфатазы соответствует диссоциированному холестазу. Ребенок раздражителен, ослаблен и часто лихорадит. При прогрессировании нарастают асцит, желтуха, появляются кровотечения, в том числе желудочно-кишечные. У 15% детей может ощущаться запах "вареной капусты". Кризы заболевания провоцируются инфекциями, белковой нагрузкой или голоданием и сопровождаются клиническими проявлениями гипогликемии (тремор, гипергидроз, резкая слабость, иногда судороги), связанной с печеночно-клеточной недостаточностью и истощением запасов гликогена в печени или обусловленной гиперинсулинизмом. Во время кризов наблюдается повышение уровня тирозина, метионина, пролина и других аминокислот в плазме. В период криза показатели синдрома цитолиза могут достигать 1000 МЕ/л и более, может развиваться гипербилирубинемия, что свидетельствует о разрушении гепатоцитов. В этот период усиливается дисфункция почечных канальцев. Кризы могут разрешаться спонтанно, при уменьшении белковой нагрузки, адекватном парентеральном питании и детоксикационной терапии, но могут и прогрессировать до тяжелой печеночной недостаточности и печеночной энцефалопатии. Между кризами сохраняется гепатомегалия. При развитии цирроза происходит перестройка структуры органа, изменяется гемодинамика, нарастает спленомегалия. Печеночные трансаминазы в норме или немного повышены, уровень билирубина, как правило, соответствует референсным значениям. α-фетопротеин значительно повышен (100–1 000 000 нг/мл; в норме <10). Нарастание гипераммониемии является признаком печеночной недостаточности. С возрастом без лечения болезни риск развития гепатоцеллюлярной карциномы (не только на фоне сформированного цирроза) увеличивается с 14 до 75%.
Неврологические проявления
Неврологические проявления, связанные с появлением кризов, - острые эпизоды периферической невропатии. Клинически в кризе выделяют две фазы: активную и период восстановления. После даже незначительной инфекции возникают анорексия и рвота, ребенок раздражителен и не активен, затем появляется сильная боль, чаще в ногах. В активный период появляются болезненные парестезии, вегетативные реакции (гипертония, тахикардия, кишечная непроходимость), иногда прогрессирующий паралич.
Периферическая гиперпарестезия проявляется с раннего возраста: младенец беспокоится при прикосновениях, поглаживаниях, не любит находиться на руках родителей, предпочитает пребывать в кроватке. Пациенты принимают позицию гиперэкстензии туловища и шеи, которые могут быть ошибочно приняты за опистотонус или менингизм, тонические судороги. Пациенты находятся в сознании. Могут наблюдаться судороги, часто в сочетании с тяжелой гипонатриемией. Мучительные кризы сопровождаются самоповреждениями. Умственное развитие детей с НТ1 соответствует возрасту, во время кризов уровень их сознания не снижается. Обычно активная фаза длится в течение 1–7 дней. Артериальная гипертония и стойкая тахикардия характерны для ранней стадии неврологического криза. Могут также возникнуть выраженная гипонатриемия, гипофосфатемия и гипокалиемия. Далее следует период восстановления после паралитического криза.
Патология почек при наследственной тирозинемии 1-го типа
Степень поражения почек у пациентов с НТ1 может быть различной: от легкой дисфункции канальцев до почечной недостаточности. Поражение почек характеризуется формированием вторичного синдрома Фанкони (полного или неполного): отмечается снижение уровней кальция, фосфора в крови, повышение щелочной фосфатазы, развитие метаболического ацидоза, нарушение реабсорбции бикарбонатов в проксимальных канальцах. Могут определяться нормальная экскреция кальция с мочой при гипокальциемии, повышение клиренса фосфатов мочи, при этом всасывание фосфатов в кишечнике не страдает; глюкозурия (20–30 г/л и выше); развитие генерализованной гипераминоацидурии; нарушение функций аммониоацидогенеза - снижение титрационной кислотности, повышение рН мочи больше 6,0; развитие гипокалиемии.
Тяжесть дисфункции проксимальных канальцев различна и может резко усугубляться в периоды декомпенсации. Гипофосфатемический рахит является основным клиническим признаком дисфункции почечных канальцев при НТ1. У некоторых детей наблюдается почечный канальцевый ацидоз. Выявляется генерализованная аминоацидурия. Потеря фосфата с мочой является основным механизмом развития рахита у этих пациентов, о чем свидетельствуют частые проявления гипофосфатемии и отсутствие гипокальциемии или гипоплазии эмали зубов, что может свидетельствовать о патогенезе, связанном с витамином D.
Скелетные изменения при наследственной тирозинемии 1-го типа
Без терапии у пациентов с НТ1 определяются грубые деформации скелета, патологические переломы, проявления рахита в виде гиперплазии хрящей (четки и браслеты), башенного черепа, гипергидроза, синдрома Хвостека, раздражительности, потливости, ломкости ногтей, зубов. При проведении рентгенографии выявляют отставание костного возраста, остеопению/остеопороз, расширение дистальных эпифизов трубчатых костей, деформацию и истончение кортикального слоя пястных и плюсневых костей, предплечий, голеней, бедер, саблевидные деформации всех костей, на которые была нагрузка: если ходил - нижних конечностей, если ползал - бедер, плеч и предплечий. Наблюдаются деформация грудной клетки, ключиц, выраженная гаррисонова борозда, дисплазия и подвывих тазобедренных суставов.
Диагноз наследственной НТ1 следует предполагать при наличии вальгусных или варусных искривлений конечностей с сопутствующей гепатомегалией. В биохимическом анализе крови при наличии рахита активность щелочной фосфатазы превышает норму в 5 и более раз.
Выделяют два варианта клинического течения болезни: острую форму (НТ1А) и хроническую форму (НТ1В). Следует отметить, что эта классификация довольно условна, поскольку некоторые дети с острой декомпенсацией в течение первого года жизни выживают и их форма становится "хронической", а пациенты с "хронической" формой могут оставаться в группе риска по развитию метаболических кризов. При этом возраст дебюта является важным прогностическим показателем.
Острая форма наследственной НТ1 (НТ1А) манифестирует в первые 2–3 мес жизни и характеризуется симптомами поражения печени (увеличение размеров живота за счет нарастания гепатоспленомегалии, асцита, реже - появление желтухи), быстро прогрессирующей печеночной недостаточности, нарушений свертываемости крови и гипогликемии, гастроинтестинальными симптомами (срыгивания после каждого кормления), тяжелым геморрагическим синдромом (мелена, кровавая рвота, гематурия, экхимозы, петехии, носовые кровотечения), определяется специфический запах мочи (запах "вареной капусты"). Дисфункция почечных канальцев приводит к развитию синдрома Фанкони и рахиту. При острой форме НТ1 в клинической картине могут наблюдаться симптомы интоксикации (высокая температура, повышенная возбудимость, по мере нарастания симптоматики наступает нарушение уровня сознания). Нарастают дефицит массы тела, мышечная гипотония, сонливость, может возникнуть динамическая кишечная непроходимость (парез кишечника) при наличии жидких каловых масс, иногда с примесью крови. Возможны отеки, пастозность стоп. Выявляется повышенный уровень сукцинилацетона (≥10–100 раз), α-фетопротеина (≥100–1000 раз). Определяются умеренная гипербилирубинемия (в равном соотношении прямой и непрямой билирубин), гипогликемия, гипокоагуляция, лейкоцитоз, цитолиз обычно не выше 3 норм, повышен уровень гамма-глютамилтранспептидазы (гамма-ГТ), резко увеличен уровень α-фетопротеина.
При хронической форме (НТ1В) болезнь развивается у детей старше одного года (чаще в 3–4 года). НТ1В протекает менее агрессивно, но характеризуется прогрессирующим течением, может сопровождаться приступами острой метаболической декомпенсации. Наблюдаются различной степени выраженности поражения печени, почечные канальциевые дисфункции, рахитоподобные изменения скелета, обусловленные гипофосфатемией и гиперфосфатурией, кардиомиопатия, неврологические кризы, сходные с порфирическими (болезненные парестезии, артериальная гипертония, тахикардия, паралитическая непроходимость кишечника, иногда прогрессирующие параличи), гипогликемия, связанная с гиперплазией β-клеток поджелудочной железы и гиперсекрецией инсулина. Длительность кризов от 1 до 7 дней, после чего наступает период восстановления. У пациентов нарушается реабсорбция в почечных канальцах, развиваются синдром Фанкони, ацидоз, генерализованная аминоацидурия, резистентный к витамину D гипофосфатемический рахит и задержка роста. Определяется рахит с деформациями конечностей, настолько выраженными, что дети перестают ходить. У пациентов выявляют гепатоспленомегалию, возникают носовые кровотечения, гипопротеинемические отеки. Гепатоцеллюлярная карцинома формируется примерно у 15% пациентов с наследственной НТ1 старше 2 лет. Цитолиз минимальный (в пределах 3 норм). Уровень α-фетопротеина повышен до 1000 нг/дл, сукцинилацетона - не более чем в 20 раз.
Подострая форма болезни регистрируется у 20–25%, манифестирует в возрасте 4–12 мес и провоцируется внешними факторами: инфекции, белковая нагрузка, голодание. У детей определяется прогрессирующее поражение печени (гепато- или гепатоспленомегалия, цирроз, печеночная недостаточность), коагулопатия, задержка роста, признаки рахита, мышечная гипотония. Неврологические симптомы нередко включают гидроцефальную конфигурацию черепа, симптом Грефе, задержку двигательного и психического развития. Неврологические изменения непостоянны, характеризуются возникновением кризов (слабость в конечностях, параличи конечностей и диафрагмы, рвота, аутоагрессия и др.). У некоторых больных описывают гиперпигментацию кожи.
Лабораторная диагностика наследственной тирозинемии 1-го типа
Основным биохимическим маркером НТ1 является повышение концентрации сукцинилацетона в крови и моче. Также в крови отмечают высокий уровень тирозина, но он не является высокоспецифичным для НТ1, его повышение наблюдается при других формах тирозинемии, транзиторной тирозинемии, митохондриальных гепатопатиях и других состояниях, сопровождающихся тяжелым поражением печени.
Также у некоторых пациентов может наблюдаться высокий уровень метионина, что приводит к появлению "капустного" запаха и свидетельствует о появлении печеночно-клеточной недостаточности.
При НТ1 повышается концентрация α-фетопротеина в крови в сотни и тысячи раз, но при этом следует учитывать, что этот параметр является возраст-зависимым и он может повышаться и при других заболеваниях, сопровождающихся пролиферацией желчных протоков.
Сукцинилацетон ингибирует дегидрогеназу δ-аминолевулиновой кислоты в печени и эритроцитах, поэтому еще одним диагностическим маркером является повышение δ-аминолевулиновой кислоты у пациентов с НТ1.
Всем пациентам с клиническими и биохимическими изменениями, характерными для НТ1, обязательно исследование гена фумарилацетогидролазы (FAH) с целью молекулярно-генетического подтверждения диагноза.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с применением которого выявляют повышение концентрации сукцинилацетона в крови. Также довольно часто у новорожденных с НТ1 наблюдается повышение уровня тирозина. Пороговые значения сукцинилацетона, применяемые при неонатальном скрининге, варьируют от 1,29 до 10 мкмоль/л в разных странах.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот для выявления повышенной экскреции сукцинилацетона, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
При проведении ультразвукового исследования (УЗИ) органов брюшной полости и забрюшинного пространства выявляются гепато-, сплено- и нефромегалия, асцит, признаки портальной гипертензии.
При подозрении на наличие объемных образований и для оценки состояния протоковой системы печени возможно проведение компьютерной томографии органов брюшной полости и/или магнитно-резонансной томографии органов брюшной полости с магнитно-резонансной холангиопанкреатографией. Для оценки функционального состояния органов пациентам может быть рекомендовано выполнение радиоизотопного исследования печени (гепатосцинтиграфия статическая и динамическая, гепатобилисцинтиграфия) и почек (сцинтиграфия почек и мочевыделительной системы).
Для определения минеральной плотности костной ткани при наличии признаков тубулопатии рекомендуется выполнение рентгеноденситометрии. Для исследования состояния сердечно-сосудистой системы пациентам с клиническими признаками НТ1 по показаниям проводят электрокардиографию (ЭКГ), эхокардиографию.
Дифференциальная диагностика
Острую НТ1 следует дифференцировать с другими наследственными нарушениями обмена веществ, особенно при наличии сопутствующего септического состояния, резистентного к терапии антибиотиками широкого спектра действия. Вирус-ассоциированные заболевания герпес-группы (цитомегаловирус, Эпштейна–Барр вирус, герпес 1-го, 2-го и 6-го типов), ТОRCH инфекции не исключают наличия НТ1 типа.
Дифференциальную диагностику при гепатомегалии и гепатите необходимо проводить с галактоземией, фруктоземией, непереносимостью фруктозы, болезнью Ниманна–Пика, неонатальным гемохроматозом, гемофагоцитарным лимфогистиоцитозом, митохондриальной цитопатией, врожденными болезнями гликозилирования, дефицитом трансальдолазы, ацетаминофеновой (парацетамолом) интоксикацией, инфекциями (сепсисом, сальмонеллезом, туберкулезом, герпесвирусной, в том числе цитомегаловирусной инфекцией, вирусными гепатитами А и В), отравлением грибами, лекарственными средствами на растительной основе. Генерализованная аминоацидемия - частый признак печеночной недостаточности, нарушения функции ассимиляции.
Поражение почек при НТ1 следует дифференцировать с цистинозом, синдромом Lowe (окулоцереброренальная дистрофия), почечным канальцевым ацидозом, синдромом Фанкони. При рахитоподобных изменениях скелета рекомендовано исключать гипофосфатазию (низкий уровень щелочной фосфатазы и фосфора в сыворотке), дефицит витамина D (нутритивного и генетически обусловленного), синдром Фанкони.
Неврологические кризы рекомендовано дифференцировать от проявлений отека мозга и кровоизлияний, бактериального менингита, гипернатриемического обезвоживания, острой перемежающейся порфирии.
При изолированной гипертирозинемии рекомендовано исключать нарушение в пищевом рационе (повышенное употребление пищевого белка), что сопровождается состоянием транзиторного тирозиноза, функциональной недостаточностью фермента FAH. Также рекомендовано исключать тирозинемии II и III типов, другие болезни печени с нарушением синтетической и детоксикационной функции.
Лечение
Основой лечения является патогенетическая терапия в сочетании с низкобелковой диетой и назначением специализированных продуктов на основе смесей аминокислот, не содержащих тирозин и фенилаланин. Для лечения НТ1 всем пациентам рекомендована пожизненная патогенетическая терапия препаратом нитизинон [NTBC, 2-(2-нитро-4-трифлюорометилбензоил)-1,3-циклогексанедион]. Препарат блокирует 4-гидроксифенилпируват диоксигеназу и препятствует образованию конечных токсических метаболитов, уровень тирозина в сыворотке крови при этом повышается, что является строгим показанием для ограничения в диете натурального пищевого белка, а вместе с ним и фенилаланина (как предшественника тирозина) и тирозина. Дефицит белка компенсируется путем назначения специализированной диеты с ограничением этих аминокислот.
При острой форме тирозинемии (НТ1А) нитизинон назначается в дозе 2 мг/кг. По мере роста и увеличения массы тела ребенка доза препарата снижается до поддерживающей 1 мг/кг в сутки. При НТ1Б начальная доза составляет 1–1,5 мг/кг в сутки, если уровень тирозина менее 600–800 мкмоль/л, суточная доза дается в один-два приема внутрь. Коррекция дозы препарата проводится в зависимости от биохимических показателей и нарастания массы тела ребенка. Необходимо увеличение дозы нитизинона до 2 мг/кг в сутки при отсутствии положительной динамики показателей коагулограммы и уровня сукцинилацетона в моче в течение 2 нед, сохраняющемся высоком уровне тирозина в крови (более 800 мкмоль/л). Лечение нитизиноном должно быть непрерывным.
Риск развития гепатоцеллюлярной карциномы при НТ1 возникает при отсутствии терапии нитизиноном и начале терапии позже 1-месячного возраста. Тем не менее даже при длительном периоде без лечения часть детей благодарно отвечает на терапию: восстанавливается структура печени, электролитный баланс, купируется тубулопатия, повышается минеральная плотность костей.
Диетотерапия с ограничением тирозина и фенилаланина назначается всем пациентам с НТ1 пожизненно с целью снижения образования токсичных метаболитов. Потребность в других незаменимых аминокислотах восполняется назначением специализированных смесей без тирозина и фенилаланина, что позволяет повысить квоту потребления белка и добиться нормального развития ребенка, а также снизить концентрацию тирозина в сыворотке крови. Расчет лечебного питания (при наличии терапии нитизиноном) для детей первого года жизни производят исходя из потребности в белке, близкой к физиологической (2,2–2,3 г/кг массы тела в сутки). Не менее 50–60% суточной потребности в белке удовлетворяется за счет специализированной смеси аминокислот, остальная часть (40–50%) компенсируется белком сцеженного материнского молока или детской молочной смеси с низким содержанием белка (1,2–1,3 г белка на 100 мл восстановленной смеси), а после 4 мес также низкобелковыми продуктами прикорма (овощные и фруктовые пюре, безмолочные каши с содержанием белка не более 0,5 г на 100 мл готовой каши, специализированные низкобелковые продукты на основе крахмалов, например саго и др.). Дефицит калорийности лечебного рациона компенсируется путем добавления жиров (растительного масла, но не более 3,5–4 г общего жира на 1 кг массы тела в сутки) и увеличения квоты углеводов за счет добавления вышеуказанных низкобелковых продуктов, а также 5% глюкозы. Аналогичным образом строится лечебный рацион у пациентов старше года, общий белок рассчитывается исходя из безопасных потребностей в белке (не более 1,5–1,8 г/кг массы тела в сутки).
При невозможности немедленного назначения терапии нитизиноном принципы организации диетотерапии остаются те же, но ограничения в белке более жесткие. Белок на первом году жизни назначается из расчета 1,5 мг/кг массы тела, у детей старше года - от 1,5 до 1,2 г/кг массы тела. Используют низкобелковые натуральные и специализированные продукты на основе крахмалов, а также растительные масла. В продуктах необходимо учитывать содержание патогенетически значимых аминокислот. Диета с низким содержанием фенилаланина и тирозина назначается пациентам с НТ1 пожизненно. В остром периоде болезни количество общего белка снижается до 1,2–1,5 г/кг массы тела до нормализации содержания сукцинилацетона в моче и/или крови.
На фоне специфической терапии нитизиноном, низкобелковой диеты и детоксикационной терапии уровень сукцинилацетона значительно снижается и достигает нормы.
При лечении пациентов НТ1 не рекомендовано применять белковые препараты с целью предотвращения образования токсичных метаболитов. Производные крови применяются исключительно по жизненным показаниям при проведении экстракорпоральных методов детоксикации, заменном переливании плазмы, исключаются препараты на основе аминокислот (в том числе гепатопротекторы на основе адеметионина, орнитина и др.). Также следует избегать приема препаратов с выраженной гепатотоксичностью [парацетамол, амоксициллин + клавулановая кислота (Амоксиклав♠), диазепам, препараты вальпроевой кислоты и др.].
При прогредиентном течении патологического процесса в печени трансплантация печени является радикальным методом лечения заболевания.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
После получения положительных результатов неонатального скрининга на тирозинемию, тип I (SuAc >2 мкМ/л) новорожденного необходимо госпитализировать в отделение реанимации и интенсивной терапии или отделение патологии новорожденных в зависимости от тяжести состояния. Следует оценить функцию печени, свертывающей системы, провести ультразвуковое исследование органов брюшной полости, а также определение фетопротеина в крови. Диетотерапия должна быть назначена до проведения подтверждающей диагностики, поскольку описаны острые формы заболевания (рис. 3.16).

При выявлении признаков поражения печени также назначается терапия нитизиноном. До начала терапии собирают образцы мочи и крови для проведения подтверждающей диагностики, которые направляются в референсный центр.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/409_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Назначение нитизинона и диетотерапии значительно улучшает прогноз заболевания, качество жизни. Раннее, до месячного возраста, начало патогенетической терапии снижает риск гепатоцеллюлярной карциномы до 1%, и необходимость в трансплантации печени уменьшается с 71 до 26%.
При своевременном выявлении заболевания и начале терапии прогноз благоприятный.
Список литературы
-
Баранов А.А., Полякова С.И., Байдакова Г.В., Бушуева Т.В., Вашурина Т.В., Потапов А.С., Журкова Н.В., Варичкина М.А. Наследственная тирозинемия I типа (серия "Болезни детского возраста от А до Я". Союз педиатров России) // Педиатрия. 2012. 60 с.
-
Полякова С.И., Савостьянов К.В., Пушков А.А. Наследственная тирозинемия 1-го типа: что нужно знать педиатрам // Практика педиатра. 2014. Февраль. С. 4–16.
-
Angileri F., Bergeron A., Morrow G., Lettre F., Gray G., Hutchin T., Ball S., Tanguay R.M. Geographical and Ethnic Distribution of Mutations of the Fumarylacetoacetate Hydrolase Gene in Hereditary Tyrosinemia Type 1 // JIMD Rep. 2015 Feb 15.
-
Bahador A., Dehghani S.M., Geramizadeh B., Nikeghbalian S., Bahador M., Malekhosseini S.A., Kazemi K., Salahi H. Liver Transplant for Children With Hepatocellular Carcinoma and Hereditary Tyrosinemia Type 1 // Exp. Clin. Transplant. 2014 Mar 28.
-
Dehghani S.M., Haghighat M., Imanieh M.H., Karamnejad H., Malekpour A. Clinical and para clinical findings in the children with tyrosinemia referring for liver transplantation // Int. J. Prev. Med. 2013 Dec. Vol. 4(12). P. 1380–1385.
-
Dorothy E.M. Francis Diet for Sick Children Forth Edition. Dietary management of disoders of amino acid metabolism, organic acidaemias and urea cycle defects. 1987.
-
Maiorana A., Malamisura M., Emma F., Boenzi S., Di Ciommo V.M., Dionisi-Vici C. Early effect of NTBC on renal tubular dysfunction in hereditary tyrosinemia type 1 // Mol. Genet. Metab. 2014 Nov. Vol. 113(3). P. 188–193.
-
Khanna Rajeev, Verma Sanjeev Kumar. Pediatric hepatocellular carcinoma // World J. Gastroenterol. 2018 Sep 21. Vol. 24(35). P. 3980–3999. Published online 2018 Sep 21. DOI: 10.3748/wjg.v24.i35.3980.
-
Nakamura K., Matsumoto S., Mitsubuchi H., Endo F. Diagnosis and treatment of hereditary tyrosinemia in Japan // Pediatr Int. 2015 Feb. Vol. 57(1). P. 37–40.
-
van Ginkel W.G., Gouw A.S., van der Jagt E.J., de Jong K.P., Verkade H.J., van Spronsen F.J. Hepatocellular carcinoma in tyrosinemia type 1 without clear increase of AFP // Pediatrics. 2015 Mar. Vol. 135(3). P. E749–752.
-
Chinsky J.M., Singh R., Ficicioglu C. et al. Diagnosis and treatment of tyrosinemia type I: a US and Canadian consensus group review and recommendations // Genet. Med. 2017 Dec. Vol. 19(12).
-
Jeffrey M. Chinsky, MD, PhD, Rani Singh, PhD, RD, Can Ficicioglu, MD, PhD, Clara D.M. van Karnebeek, MD, PhD, Markus Grompe, MD, Grant Mitchell, MD, Susan E. Waisbren, PhD, Muge Gucsavas-Calikoglu, MD, Melissa P. Wasserstein, MD, Katie Coakley, PhD, RD, and C. Ronald Scott, MD Diagnosis and treatment of tyrosinemia type I: a US and Canadian consensus group review and recommendations // Genet. Med. 2017 Dec. Vol. 19(12).
-
Pierrakos C., Velissaris D., Bisdorff M., Marshall J.C., Vincent J.L. Biomarkers of sepsis: time for a reappraisal // Crit Care. 2020 Jun 5. Vol. 24(1). P. 287.
-
Development of newborn screening connect (NBS connect): a self-reported patient registry and its role in improvement of care for patients with inherited metabolic disorders // Orphanet J. Rare Dis. 2017 Jul 19. Vol. 12(1). P. 132. https://depts.washington.edu/tyros/pdfs/New_Parents_Guide_to_Tyrosinemia.pdf.
3.3.7. Цитруллинемия, тип I
Цитруллинемия, тип I - наследственное заболевание из группы нарушений цикла мочевины, характеризующееся кризовым течением, приводящим к развитию гипераммониемии, тяжелым неврологическим нарушениям, поражению печени и полиорганной недостаточности. Частота составляет 1–9 на 100 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е72.2 - Нарушения обмена цикла мочевины.
МКБ-11: 5C50.A3.
OMIM: 215700.
ORPHAcode: 247525.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу, его развитие обусловлено патогенными вариантами в гене ASS1 (9q34.11), который кодирует фермент аргининсукцинат синтетазу. Недостаточность фермента приводит к нарушению образования аргининсукцината из цитруллина и аспарагиновой кислоты (аспартата). Данный фермент играет ключевую роль в цикле образования мочевины, являясь третьим ферментом этого метаболического пути. Следствием нарушения данного процесса служит накопление чрезвычайно токсичного соединения - аммония. Центральная нервная система (ЦНС) наиболее чувствительна к гипераммониемии. Аммоний, действуя опосредованно через систему синтеза глютамина, приводит к накоплению нейротоксичных метаболитов, активации N-метил-D-аспартатных рецепторов и, как следствие, к необратимой гибели нейронов и олигодендроглии, отеку астроцитов, нарушению микроциркуляции и ишемии головного мозга. Патологическое повышение уровня аммония в крови влечет за собой изменение концентрации водородных ионов (pH), мембранного потенциала и обмена веществ в большинстве тканей, что нередко обусловливает развитие полиорганной недостаточности.
Клинические проявления
Клинический фенотип заболевания гетерогенен. Выделяют формы с неонатальным и более поздним началом заболевания - в младенчестве или раннем детстве.
Неонатальная форма заболевания является наиболее тяжелой, характерно острое течение и быстрое прогрессирование болезни. Как правило, манифестация цитруллинемии 1-го типа наступает на вторые-третьи сутки жизни, после периода светлого промежутка. Симптомы неспецифичны: нарушения вскармливания, частые срыгивания и рвота, отказ от еды, потеря массы тела, дыхательные нарушения (тахипноэ, апноэ и др.), гипотермия, повышенная возбудимость или синдром угнетения ЦНС, диффузная мышечная гипотония, судорожный синдром. Нередко заболевание протекает под маской септического симптомокомплекса. Часто симптоматика развивается в течение нескольких часов вплоть до развития неонатальной комы. На поздних стадиях развивается отек головного мозга, кома, полиорганная недостаточность, что приводит к летальному исходу.
Младенческая форма характеризуется более легким течением с развитием интермиттирующих метаболических кризов. Возраст начала заболевания варьирует от нескольких месяцев до 3 лет. Манифестация метаболических кризов часто связана с увеличением интервалов между кормлениями, введением прикорма, использованием молочных смесей с повышенным содержанием белка или с развитием интеркуррентных заболеваний. Проявляется частыми эпизодами рвоты, плоской весовой кривой, гипервозбудимостью, диспноэ, эпилептическими приступами, атаксией, мышечной гипотонией и нарушением сознания (сопором, летаргией, комой) на фоне гипеpаммониемии. Часто повторяющиеся метаболические кризы приводят к умственной отсталости и задержке физического развития. Наиболее часто диагноз маскируется такими патологическими состояниями, как кишечные колики, гастроэнтерит, синдромом циклической рвоты, энцефалит, синдромом Рейе, эпилепсия, отравление лекарствами.
Юношеская форма заболевания развивается в возрасте старше 3 лет. Поздняя манифестация связана с частичной недостаточностью фермента аргининсукцинат синтетазы. Метаболические кризы протекают с описанной выше симптоматикой. Однако длительное умеренное повышение уровня аммония в крови без кризового течения может привести к формированию нарушений поведения, агрессии, в некоторых случаях - к умственной отсталости и психическим нарушениям.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами заболевания в период метаболической декомпенсации служат гипераммониемия, респираторный алкалоз, повышение в крови печеночных трансаминаз, в тяжелых случаях - нарушение белково-синтетической функции печени [снижение уровня альбумина, фибриногена, протромбиновый индекс (ПТИ) и/или повышение международного нормализованного отношения (МНО) и др.], в клиническом анализе крови нередко отмечаются тромбоцитопения, нейтропения и анемия.
Основным методом подтверждения диагноза является определение спектра аминокислот. Для цитруллинемии типа I характерно снижение уровня аргинина и повышение уровня цитруллина, глутамина в крови. Концентрация оротовой кислоты в моче, как правило, умеренно повышена.
Окончательный диагноз устанавливается после проведения молекулярно-генетического исследования и обнаружения патогенных вариантов в гене ASS1.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с использованием которого проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером является повышение концентрации цитруллина. Повышение концентрации этого метаболита также наблюдается при других нарушениях цикла мочевины.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот для выявления повышенной экскреции оротовой кислоты, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
Нейросонография с допплерометрией показана с целью диагностики степени поражения ЦНС. При цитруллинемии типа I нередко отмечается выраженное ухудшение кровотока в сосудах головного мозга. Кроме того, данный метод позволяет определить наличие или отсутствие отека головного мозга.
Электроэнцефалография отражает функциональное состояние головного мозга путем регистрации его биоэлектрической активности. Характерными изменениями являются постоянный низкоамплитудный паттерн, паттерн вспышка–подавление, а также судорожная активность.
Магнитно-резонансную томографию (МРТ) необходимо проводить всем пациентам, пережившим метаболический криз, с целью оценки степени поражения ЦНС. Специфичными изменениями считаются поражения базальных ганглиев, в хвостатом ядре, скорлупе и/или бледном шаре. В остром периоде отмечается диффузный отек головного мозга в области коры и белого вещества. Выявляют нарушение миелинизации и церебральную атрофию.
При ультразвуковом исследовании органов брюшной полости отмечается увеличение размеров печени и изменения ее структуры.
Ультразвуковое исследование почек, эхокардиография (ЭхоКГ), и рентгенография необходимы для уточнения степени выраженности полиорганной недостаточности.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими заболеваниями из группы нарушения цикла мочевины, наследственными болезнями обмена веществ, связанными с дефектами обмена аминокислот, органических кислот, митохондриальными заболеваниями, а также состояниями, сопровождающимися вторичной гипераммониемией: инфекциями (сепсисом) у новорожденных, тяжелой асфиксией при рождении, неполным закрытием фетальных коммуникаций кровообращения, врожденными пороками сердца, сопровождающимися сердечной недостаточностью, заболеваниями и аномалиями развития печени; внепеченочной портальной гипертензией, тяжелыми желудочно-кишечными нарушениями; побочным действием некоторых лекарственных препаратов (вальпроевая кислота, цитостатики и др.); отравлениями токсинами.
Лечение
Тактика лечения во многом определяется уровнем аммония в крови. Целью консервативного лечения пациентов с цитруллинемией типа I является купирование метаболического криза, обусловленного гипераммониемией.
Применяются следующие подходы к терапии.
-
Низкобелковая диета (ограничение уровня поступающего белка до минимально безопасного). В случае метаболического криза полная отмена белка (максимум на 48 ч) для снижения уровня аммония в крови. С целью предотвращения катаболических процессов необходимо обеспечить повышенную энергетическую потребность (не менее 110% физиологической потребности в энергии под контролем уровня глюкозы к крови, при необходимости, в случае развития гипергликемии, следует использовать препараты инсулина). Возобновление белковой нагрузки по истечении 24–48 ч в стартовой дозе 0,4–0,5 г/кг в сутки с постепенным расширением под контролем клинического состояния ребенка и уровня аммиака в крови до 1,5 г/кг в сутки, предпочтительно за счет энтерального питания. Рекомендовано сохранение повышенной энергетической потребности на фоне ограничения дотации белка.
-
Введение незаменимых аминокислот, витаминов и минеральных веществ (в составе специализированных лечебных молочных смесей).
-
Назначение натрия бензоата - лекарственного препарата, связывающего аммоний и выводящего его из организма. Показанием является уровень аммония в крови >200 мкмоль/л у недоношенных новорожденных и >100–150 мкмоль/л у доношенных новорожденных и детей более старшего возраста. Стартовая дозировка 250 мг/кг в сутки, коррекция дозы производится под контролем уровня аммония в крови. Данный препарат назначается оff-label, требует оформления медицинского консилиума и официального согласия законного представителя пациента.
-
Кофакторная терапия с целью улучшения метаболических процессов и коррекции дефицита аргинина и высвобождения орнитинтранскарбамилазы: аргинин (L-аргинин♠) в дозе 100–600 мл/кг в сутки.
-
Экстракорпоральные методы дезинтоксикации: гемодиализ и/или перитонеальный диализ. Показанием является уровень аммония >500 мкмоль/л или при менее высоких значениях аммония (>300 мкмоль/л), отсутствие ответа на терапевтическое лечение или отсутствие возможности дотации препаратов, связывающих аммиак.
Трансплантация печени показана пациентам в любом возрасте при отсутствии коррекции уровня аммония на фоне проводимой консервативной терапии. Данный вид лечения позволяет отменить низкобелковую диету и регулярный прием активаторов альтернативных путей детоксикации, снижает риск повторных кризов, однако не влияет на сформировавшиеся в ходе болезни неврологические нарушения. После трансплантации печени пациентам необходима пожизненная иммунологическая терапия и долгосрочное наблюдение.
Профилактика
После установления диагноза пациенту и членам его семьи рекомендуется консультация врача-генетика с целью разъяснения генетического риска в семье, обсуждения возможностей пренатальной и преимплантационной диагностики.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на цитруллинемию, тип I (Cit >80 мкМ/л) подлежат госпитализации в отделение патологии новорожденных или отделение реанимации и интенсивной терапии в зависимости от состояния ребенка (рис. 3.17).

Новорожденным незамедлительно до получения результатов повторного исследования назначается низкобелковая диета.
До назначения терапии осуществляется определение аммония в крови. При выявлении высокого уровня аммония в крови до получения результатов подтверждающей диагностики назначается терапия для коррекции гипераммониемии.
Для проведения подтверждающей диагностики проводится сбор образцов по возможности до начала терапии. Полученные образцы отправляются в референсный центр. При повторном получении повышенной концентрации цитруллина и/или повышения уровня оротовой кислоты диагноз считается подтвержденным на биохимическом уровне.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с Методическими рекомендациями по лечению нарушений цикла мочевины (http://amg-genetics.ru/pdf/mr-narushenie-tcikla-mochevini.pdf).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о назначении/продолжении терапии, составления дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Прогноз и уровень психического развития пациента зависят от тяжести заболевания, степени поражения ЦНС, вовлечения в патологический процесс внутренних органов (почки, сердце, поджелудочная железа), а также сроков начала специализированной терапии и качества лечения, способного предупредить приступы метаболической декомпенсации. Выживаемость пациентов, перенесших метаболический криз, при своевременно начатом лечении составляет 95%. Уровень и продолжительность гипераммониемии являются ключевыми факторами, определяющими исход.
Список литературы
-
Lin Y., Gao H., Lu B. et al. Citrullinemia type I is associated with a novel splicing variant, c. 773 + 4A>C, in ASS1: a case report and literature review // BMC Med. Genet. 2019. Vol. 20. Р. 110.
-
Kang H., Kim M., Lee J.H. Nutritional Management in a Patient with Citrullinemia Type 1 // Clin. Nutr. Res. 2021. Vol. 10(3). P. 268–277. Published 2021 Jul 20. DOI: 10.7762/cnr.2021.10.3.268.
-
Jess G., Thoene M. Rare disease database. Danbury (CT): National Organization for Rare Disorders. 2021. [Google Scholar].
-
Ha..berle J., Boddaert N., Burlina A., Chakrapani A., Dixon M., Huemer M., Karall D., Martinelli D., Crespo P.S., Santer R., Servais A., Valayannopoulos V., Lindner M., Rubio V., Dionisi-Vici C. Suggested guidelines for the diagnosis and management of urea cycle disorders // Orphanet J. Rare Dis. 2012. Vol. 7. P. 32.
-
Summar M.L., Mew N.A. Inborn errors of metabolism with hyperammonemia: urea cycle defects and related disorders // Pediatr Clin. North Am. 2018. Vol. 65. P. 231–246.
-
Дегтярева А.В., Соколова Е.В., Захарова Е.Ю., Исаева М.Х., Высоких М.Ю., Иванец Т.Ю., Дегтярев Д.Н. Гипераммониемия в практике неонатолога // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020. №65(6). P. 98–107.
-
Mayatepek E. Inborn Errors of Metabolism - Early Detection, Key Symptoms and Therapeutic Options. 2nd ed. Bremen, Germany: UNI-MED Science, 2017. 109 р.
3.4. Органические ацидурии
3.4.1. Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы
Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы - редкое заболевание из группы наследственных нарушений обмена веществ (НБО), связанное с нарушением метаболизма кетоновых тел и лейцина. Тип наследования - аутосомно-рецессивный.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E72.1 - Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 246450.
ORPHAcode: 20.
Этиология и патогенез заболевания
3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиаза катализирует в митохондриях последнюю реакцию образования кетоновых тел из жирных кислот: расщепление 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзима A на ацетоацетат и ацетил-коэнзим А, одновременно участвуя в метаболизме лейцина.Таким образом, по патогенезу дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы можно отнести сразу к двум группам НБО: наследственным нарушениям кетогенеза и органическим ацидуриям. Впервые заболевание было описано в 1976 г.Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы связан с мутациями гена HMGCL. Одной из наиболее частых мутаций является c.876+1G>C, изначально описанная в группе пациентов из Турции. Также описаны мутации, приводящие к образованию стоп-кодона c.31C>T (p.Arg11*) и c.109G>T (p.Glu37*), последняя впервые была описана у пациента из Португалии.
К настоящему времени нет данных о гено-фенотипических корреляциях.
Клинические проявления
Для дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы характерны тяжелые метаболические кризы, сопровождающиеся гипокетотической гипогликемией, метаболическим ацидозом.
Болезнь манифестирует в раннем неонатальном периоде или на первом году жизни и при отсутствии своевременной терапии может привести к летальному исходу или вызвать тяжелые неврологические нарушения. Однако описаны единичные случаи позднего дебюта. Так, возраст самого старшего пациента на момент постановки диагноза составил 36 лет.
К осложнениям дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы относятся нарушения психомоторного развития, эпилептические приступы, мышечная гипотония или спастика, тетрапарез, слепота, глухота. В некоторых случаях описаны гепатомегалия или гепатоспленомегалия, поражения клапанов сердца, дилатационная кардиомиопатия, рабдомиолиз.
Лабораторная диагностика
Для заболевания характерно повышение С5ОН по результатам МС/МС и изменения спектра органических кислот (повышение 3-гидроксиизовалериановой кислоты, 3-метилглутаконовой кислоты, 3-гидрокси-3-метилглутаровой кислоты и метил-кротонилглицина). Окончательный диагноз устанавливается на основании снижения активности фермента в лимфоцитах/фибробластах и/или выявления мутаций в гене HMGCL.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с помощью которого проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Маркером дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы является повышение изовалерилкарнитина (С5ОН). Данный метаболит не является высокоспецифичным, и его концентрация также может повышаться при дефиците биотинидазы, синтетазы голокарбоксилаз, 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы. Подтверждающая диагностика включает определение активности биотинидазы, анализ органических кислот, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
Дифференциальная диагностика
Все заболевания, сопровождающиеся Рейе-подобным синдромом, включая нарушения митохондриального β-окисления, системную недостаточность карнитина, глутаровую ацидурию, тип II, другие органические ацидурии (изовалериановую ацидурию, 3-гидрокси-3-метилглутаровую ацидурию и другие), а также последствия перинатального поражения нервной системы, спастико-гиперкинетическую форму детского церебрального паралича, врожденные пороки развития головного мозга, последствия внутриутробной инфекции.
Лечение
В связи с незначительным количеством описанных случаев единых протоколов лечения дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы не существует. На основании патогенеза заболевания основным терапевтическим подходом является применение диеты с ограничением лейцина и/или натурального белка с добавлением специализированных продуктов лечебного питания, не содержащих лейцин. Некоторые специалисты рекомендуют также ограничивать поступление жиров с пищей. Так же, как при лейцинозе, многие эксперты рекомендуют назначение L-карнитина.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При выявлении повышения концентрации С5ОН необходимо вызвать семью для консультации с целью оценки состояния ребенка. Поскольку повышение данного биомаркера характерно для нескольких заболеваний и состояний, необходимо проведение дополнительных тестов и подтверждающей диагностики (рис. 3.18). До начала терапии собирают образцы мочи, крови, а также сыворотки крови (определения активности биотинидазы). Образцы направляются в референсный центр.

В дальнейшем при постановке молекулярно-генетического диагноза проводится МГК семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями.
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Прогноз благоприятный и во многом зависит от сроков установления диагноза и назначения лечения.
Список литературы
-
Faull K. et al. Letter: Patient with defect in leucine metabolism // N. Engl. J. Med. 1976. Vol. 294(18). P. 1013.
-
Gru..nert S.C. et al. 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A lyase deficiency: Clinical presentation and outcome in a series of 37 patients // Molecular Genetics and Metabolism. 2017. DOI: 10.1016/j.ymgme.2017.05.014.
-
Matern D. Acylcarnitines, including in vitro loading tests, in Laboratory guide to the methods in biochemical genetics. N. Blau, M. Duran, and K. Gibson, editors. Berlin: Springer, 2008. P. 171–206.
-
Mitchell G. and T. Fukao, Inborn errors of ketone body metabolism, in Themetabolic & molecular basis of inherited disease. C. Scriver et al., editors. New York: McGrawHill, 2001. P. 2327–2356.
-
Sass J.O. Inborn errors of ketogenesis and ketone body utilization // J. Inherit Metab. Dis. 2012. Vol. 35(1). P. 23–28.
-
Sass J.O. and S.C. Gru..nert, Disorders of Ketone Body Metabolism., in Physician’s Guide to the Diagnosis, Treatment, and Follow-Up of Inherited Metabolic Diseases, N. Blau, Editor. Berlin; Heidelberg: Springer: Verlag, 2014. P. 361–371.
3.4.2. Недостаточность синтетазы голокарбоксилаз (биотин-чувствительная множественная карбоксилазная недостаточность)
Недостаточность синтетазы голокарбоксилаз - редкое наследственное заболевание из группы органических ацидурий, возникающее в результате снижения активности фермента синтетазы голокарбоксилаз и характеризующееся метаболическим ацидозом, сонливостью, мышечной гипотонией, эпилептическими приступами и дерматитом. Это одна из редких форм группы наследственных болезней обмена веществ. Примерная частота заболевания составляет 1:200 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е56.8 - Недостаточность других витаминов.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 253270.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
К заболеванию приводят мутации структурного гена митохондриального фермента синтетазы голокарбоксилаз, приводящие к их недостаточности. Ген HLCS картирован на 21q22.1.
Синтетаза голокарбоксилаз ковалентно связывает биотин с пятью карбоксилазами - тремя митохондриальными ферментами пропионил карбоксилазами, двумя митохондриальными ферментами 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазой - и пируват карбоксилазой и ацетил-КоА карбоксилазой. Недостаточность фермента ведет к нарушению связывания неактивных апокарбоксилаз и приводит к накоплению нейротоксичных метаболитов и развитию метаболического ацидоза, гипогликемии, неврологических нарушений (рис. 3.19).

Клинические проявления
Обычно заболевание манифестирует в первые несколько часов жизни, дней или недель после рождения, реже - на первом году жизни или в детском возрасте. Первыми клиническими симптомами являются отказ от еды, повторная рвота, повышенная сонливость или возбудимость, мышечная гипотония и эксфолиативный дерматит. При отсутствии лечения заболевание быстро прогрессирует, развиваются резистентные эпилептические приступы, отек мозга и угнетение сознания до комы. У таких пациентов часто отмечается задержка психомоторного и физического развития.
Лабораторная диагностика
У пациентов обнаруживают кето- и лактат-ацидоз, гипераммониемию. При МС/МС обнаруживают повышение С5ОН и иногда концентрации аланина. В моче выявляют высокие концентрации β-гидроксиизовалериановой кислоты, 3-метилкротонилглицина, β-гидроксипропионовой кислоты, фумаровой кислоты, 2-кетоглутаровой кислоты, метилцитрата, тиглицина.
С целью молекулярно-генетического подтверждения диагноза проводят анализ гена HLCS.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с помощью которого проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Маркером дефицита синтетазы голокарбоксилаз является повышение изовалерилкарнитина (С5ОН). Данный метаболит не является высокоспецифичным, и его концентрация также может повышаться при дефиците биотинидазы, 3-ОН-3-метилглутарил-КоА-лиазы, 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика. МРТ/КТ головного мозга выявляют кортикальную атрофию, задержку миелинизации.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с недостаточностью биотинидазы, пропионовой ацидурией, недостаточностью пируват карбоксилазы, 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы и другими ацидуриями, сопровождающимися кетоацидозом, а также нарушениями митохондриального β-окисления, лейцинозом, изовалериановой ацидурией, митохондриальными заболеваниями, дебютирующими с метаболического ацидоза, нарушениями цикла мочевины, сепсисом новорожденных.
Лечение
Всем пациентам показано экстренное назначение препарата биотин в дозе 0,8–4 мг/кг в сутки (10–40 мг/сут), что улучшает клиническую симптоматику и предотвращает начало заболевания у бессимптомных больных. У большинства пациентов на фоне лечения отмечается улучшение состояния, но у некоторых заболевание прогрессирует, несмотря на назначенное лечение, что диктует необходимость повышения дозы препарата биотин до высоких цифр (60–80 мг/сут). Всем назначается левокарнитин из расчета 50–100 мг/кг в сутки. Проводится коррекция метаболического ацидоза, гипогликемии.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При выявлении повышения концентрации С5ОН необходимо вызвать семью для консультации и провести осмотр ребенка с целью решения вопроса о госпитализации. Поскольку повышение данного биомаркера не является специфичным только для этого заболевания, необходимо проведение дополнительных тестов и подтверждающей диагностики (см. рис. 3.18). Алгоритм действий сходен для всех состояний, сопровождающихся повышением С5ОН (далее см. дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы).
Прогноз
При отсутствии своевременного лечения - высокая летальность. Исход заболевания напрямую связан со временем назначения патогенетической терапии и степенью повреждения головного мозга после перенесенного метаболического криза.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат, 2005. 364 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. 368 с.
-
Johan L.K., van Hove A., Sagi Josefsberg et al. Management of a patient with holocarboxylase synthetase deficiency // Molecular Genetics and Metabolism 95. 2008. P. 201–205.
-
Suormala T., Fowler B., Jakobs C. et al. Late-onset holocarboxylase synthetase-deficiency: pre- and postnatal diagnosis and evaluation of effectiveness of antenatal biotin therapy // Eur. J. Pediatr. 1998. Vol. 157. P. 570–575.
-
Taraka R. Donti, Patrick R. Blackburn, Paldeep S. Atwal. Holocarboxylase synthetase deficiency pre- and post newborn screening // Molecular Genetics and Metabolism Reports. 2016. Vol. 7. P. 40–44.
-
van Hove L., Josefsberg S., Freehauf C. et al. Management of a patient with holocarboxylase synthetase deficiency // Mol. Genet. Metab. 2008. Vol. 95. P. 201–205.
-
Xiong Z., Zhang G., Luo X., Zhang N., Zheng J. Case report of holocarboxylase synthetase deficiency (Late-Onset) in 2 Chinese patients // Medicine (Baltim). 2020. Vol. 99. E19964.
3.4.3. Недостаточность 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы (3-метилкротонилглицинурия, метилкротонил-КоА-карбоксилазная недостаточность)
Недостаточность 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы - редкое аутосомно-рецессивное заболевание из группы органических ацидурий, обусловленное дефицитом митохондриального фермента 3-метилкротонил-коэнзим А-карбоксилазы, что приводит к нарушению метаболизма лейцина. Частота заболевания 1:30 000–50 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.0 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 210200, 210210.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
К заболеванию приводят мутации структурных генов митохондриальной 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, приводящие к ее изолированной недостаточности. Ген MCCC1 состоит из 19 экзонов и картирован на хромосоме 3q25-q27, ген MCCC2 состоит из 17 экзонов и расположен в регионе 5q12-q13. Митохондриальный фермент 3-метилкротонил-коэнзим А-карбоксилаза катализирует 4-ю ступень метаболизма лейцина и принадлежит к семейству биотин-зависимых карбоксилаз. При снижении его активности возникает нарушение карбоксилирования 3-метилкротонил-КоА в 3-метилглутаконил-КоА. Активность данного фермента не стимулируется биотином, входящим в его структуру, что приводит к накоплению органических кислот (3-гидроксиизовалериановой кислоты, 3-метилкротонилглицина и других токсических метаболитов), кетоновых тел (ацетоуксусной и 3-гидроксимасляной кислот), являющихся прямыми или побочными продуктами пути катаболизма лейцина, и проявляется гипогликемией, гипераммониемией, недостаточностью свободного карнитина. 3-метилкротонил-коэнзим А-карбоксилаза состоит из субъединиц α и β, которые вместе образуют α6β6 додекамер. Более крупная α-субъединица связывает карбоксильную группу с биотином, а меньшая β-субъединица содержит карбоксил трансферазу. Гены MCCC1 и MCCC2 кодируют α- and β-субъединицы соответственно.
Клинические проявления
Клинический фенотип разнообразный: от острой неонатальной формы с летальным исходом до бессимптомного течения. Заболевание манифестирует в возрасте от 2 до 33 мес с развития острых метаболических кризов по типу Рейе-подобного синдрома на фоне интеркуррентных инфекций, голодания или введения в рацион богатой белком пищи. Основными симптомами являются отказ от еды, повторная рвота, повышенная возбудимость, угнетение сознания от сомноленции до комы, гиперкинетические расстройства, эпилептические приступы, опистотонус, апноэ в сочетании с развитием метаболического кетоацидоза, гипогликемии/гипергликемии, снижение уровня свободного карнитина и, в некоторых случаях, в сочетании с гипераммониемией. Реже развиваются эпизоды острого нарушения мозгового кровообращения, мышечная слабость, мышечная гипотония и задержка двигательного развития. Между метаболическими кризами пациенты часто бессимптомны. У некоторых пациентов клинические симптомы заболевания могут появиться в подростковом возрасте только в виде мышечной слабости и утомляемости, а другие симптомы никогда не развиваются.
Более того, у некоторых бессимптомных матерей, страдающих недостаточностью 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазной, метаболические нарушения могут быть обнаружены в крови у их здоровых новорожденных детей.
В результате неонатального скрининга в Германии было показано, что у менее 10% детей с метаболическими нарушениями, характерными для 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазной недостаточности, развились клинические симптомы в будущем. Следовательно, недостаточность 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы можно рассматривать как заболевание с низкой пенетрантностью.
Лабораторная диагностика
В анализах крови обнаруживают гипогликемию, метаболический ацидоз, гипераммониемию, повышение уровня печеночных трансаминаз, кетонурию. Методом газовой хроматографии мочи регистрируют повышение уровня 3-гидроксиизовалериановой кислоты, 3-метилкротонилглицина. У многих пациентов развивается вторичная недостаточность карнитина. Основанием для установления диагноза "недостаточность 3-метилкротонил-коэнзим А-карбоксилазы" являются повышенный уровень 3-гидроксиизовалериановой кислоты, 3-метилкротонилглицина в моче, 3-гидроксиизовалерилкарнитина (C5OH) в крови, снижение свободного карнитина в крови, наличие патогенных мутаций гена MСС1 или МСС2.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Биомаркером, который оценивают при проведении неонатального скрининга методом МС/МС, является повышение 3-гидроксиизовалерилкарнитина (C5OH) в крови.
Инструментальная диагностика. МРТ/КТ головного мозга выявляют кортикальную атрофию и субкортикальную атрофию.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика включает другие органические ацидурии, такие как множественная карбоксилазная недостаточность, недостаточность биотинидазы, синдром Рейе.
Лечение
Вопрос о назначении терапии пациентам с недостаточностью 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы решается индивидуально. Показано, что у ряда пациентов никогда не развиваются клинические симптомы и им не назначается терапия. Обычно новорожденные с данным заболеванием не имеют клинических симптомов. В большинстве случаев болезнь возникает в возрасте старше 3 мес, реже от 6 мес до 3 лет, и в редких случаях - в подростковом и взрослом возрасте. Обычно заболевание манифестирует с метаболических кризов, что требует незамедлительного назначения лечения. Пациентам назначается высокоуглеводная и низкобелковая диета с ограничением лейцина для профилактики гипогликемии и метаболического криза. В ряде случаев диетотерапия продолжается до подросткового и взрослого возраста. Во время метаболических кризов назначается левокарнитин из расчета 100 мг/кг в сутки - далее коррекция дозы в зависимости от уровня свободного карнитина. Рекомендуется избегать голодания и других провоцирующих факторов, а также проводить регулярный мониторинг концентрации свободного карнитина. При интеркуррентных заболеваниях рекомендуется экстренное внутривенное введение глюкозы и коррекция метаболического ацидоза. При несвоевременной терапии метаболического криза могут развиться эпилептические приступы, дыхательная недостаточность, поражение печени, угнетение сознания до комы и в некоторых случаях летальный исход.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При выявлении повышения концентрации С5ОН необходимо вызвать семью для консультации и провести осмотр ребенка с целью решения вопроса о госпитализации. Поскольку повышение данного биомаркера не является специфичным только для этого заболевания, необходимо проведение дополнительных тестов и подтверждающей диагностики. Алгоритм действий сходен для всех состояний, сопровождающихся повышением С5ОН (далее см. дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоA-лиазы).
Прогноз
Прогноз благоприятный и во многом зависит от сроков установления диагноза и назначения лечения.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат. 2005, 364 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. 368 с.
-
Bannwart C., Wermuth B., Baumgartner R., Suormala T., Wiesmann U.N. Isolated biotin-resistant deficiency of 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase presenting asa clinically severe form in a newborn with fatal outcome // J. Inherit. Metab. Dis. 1992. Vol. 15. P. 863–868.
-
Baumgartner M.R., Almashanu S., Suormala T., Obie C., Cole R.N., Packman S., Baumgartner E.R., Valle D. The molecular basis of human 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency // J. Clin. Invest. 2001. Vol. 107. P. 495–504.
-
Baykal T., Huner Gokcay G., Ince Z., Dantas M.F., Fowler B., Baumgartner M.R., Can G., Demirkol M. 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency withearly onset necrotizing encephalopathy and lethal outcome // J. Inherit. Metab. Dis. 2005. Vol. 28. P. 229–233.
-
Bennett M.J., Naylor E.W., Morton D.H. 3-Methylcrotonyl-coenzyme A carboxylase deficiency in Amish/Mennonite adults identified by detection of increased acylcarnitines in blood spots of their children // J. Pediatr. 1998. Vol. 132. P. 519–523.
-
Dantas M.F., Suormala T., Randolph A., Coelho D., Fowler B., Valle D., Baumgartner M.R. 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: mutation analysis in 28 probands, 9 symptomatic and 19 detected by newborn screening // Hum. Mutat. 2005. Vol. 26. P. 164.
-
Dodelson de Kremer R., Latini A., Suormala T., Baumgartner E.R., Laróvere L., Civallero G., Guelbert N., Paschini-Capra A., Depetris-Boldini C., Mayor C. Leukodystrophy and CSF purine abnormalities associated with isolated 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency // Metabolic Brain Disease 2002. Vol. 17. P. 13–18, 21.
-
Eminoglu F.T., Ozcelik A.A., Okur I., Tumer L., Biberoglu G., Demir E., Hasanoglu A., Baumgartner M.R. 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: phenotypic variability in a family // J. Child Neurol. 2009. Vol. 24. P. 478–481.
-
Friebel D., von der Hagen M., Baumgartner E.R., Fowler B., Hahn G., Feyh P., Heubner G., Baumgartner M.R., Hoffmann G. The first case of 3-methylcrotonyl-CoA (MCC) carboxylase deficiency responsive to biotin // Neuropediatrics. 2006. Vol. 37. P. 72–78.
-
Gallardo M.E., Desviat L.R., Rodrígues J.M., Esparza-Gordillo J., Pérez-Cerdá C., Pérez B., Rodrígues-Pombo P., Criado O., Sanz R., Morton D.H. et al. The molecular basis of 3-Methlcrotonylglycinuria, a disorder of leucine catabolism // Am. J. Hum. Genet. 2001. Vol. 68. P. 334–346.
-
Gibson K.M., Bennett M.J., Naylor E.W., Morton D.H. 3-Methylcrotonyl-coenzyme A carboxylase deficiency in Amish/Mennonite adults identified by detection of increased acylcarnitines in blood spots of their children // J. Pediatr. 1998. Vol. 132. P. 519–523.
-
Gru..nert S.C., Stucki M., Morscher R.J. et al. 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: Clinical, biochemical, enzymatic and molecular studies in 88 individuals // Orphanet J. Rare Dis. 2012. Vol. 7. P. 31. https://doi.org/10.1186/1750-1172-7-31.
-
Holzinger A., Roschinger W., Lagler F., Mayerhofer P.U., Lichtner P., Kattenfeld T., Thuy L.P., Nyhan W.L., Koch H.G., Muntau A.C., Roscher A.A. Cloning of the human MCCA and MCCB genes and mutations therein reveal the molecular cause of 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency // Hum. Mol. Genet. 2001. Vol. 10. P. 1299–1306.
-
Murayama K., Kimura M., Yamaguchi S., Shinka T., Kodama K. Isolated 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency in a 15-year-old girl // Brain Devel. 1997. Vol. 19. P. 303.
-
Stadler S.C., Polanetz R., Maier E.M., Heidenreich S.C., Niederer B., Mayerhofer P.U., Lagler F., Koch H.G., Santer R., Fletcher J.M. et al. Newborn screening for 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: population heterogeneity of MCCA and MCCB mutations and impact on risk assessment // Hum. Mutat. 2006. Vol. 27. P. 748–759.
-
Sweetman L., Williams J.C. Branched chain organic acidurias. In The Metabolic & Molecular Bases of Inherited Disease. 8th edition. Edited by Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D. New York: McGraw Hill. 2001. P. 2125–2163.
-
Uematsu M., Sakamoto O., Sugawara N., Kumagai N., Morimoto T., Yamaguchi S., Hasegawa Y., Kobayashi H., Ihara K., Yoshino M. et al. Novel mutations in five Japanese patients with 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency // J. Hum. Genet. 2007. Vol. 52. P. 1040–1043.
-
Visser G., Suormala T., Smit G.P., Reijngoud D.J., Bink-Boelkens M.T., Niezen-Koning K.E., Baumgartner E.R. 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency in an infant with cardiomyopathy, in her brother with developmental delay and in their asymptomatic father // Eur. J. Pediatr. 2000. Vol. 159. P. 901–904.
-
Yap S., Monavari A.A., Thornton P., Naughten E. Late infantile 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency presenting as global developmental delay // J. Inherit Metab. Dis. 1998. Vol. 21. P. 175–176.
3.4.4. Глутаровая ацидурия, тип I (недостаточность глутарил-КоА-дегидрогеназы, глутаровая ацидемия, тип I)
Глутаровая ацидурия, тип I (ГА1) - наследственное заболевание из группы органических ацидурий, характеризуется повреждением подкорковых структур и прогрессирующими двигательными расстройствами. Частота ГА1 в мире в среднем составляет 1:100 000.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E72.3 - Нарушения обмена лизина и гидроксилизина.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 231670.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
ГА1 наследуется по аутосомно-рецессивному типу и связана с мутациями гена GCDH, кодирующего фермент глутарил-КоА-дегидрогеназу (GCDH).
Ген GCDH картирован на коротком плече хромосомы 19 в локусе 19p13.2. К настоящему времени в гене GCDH описано более 260 различных мутаций, одной из самых распространенных является c.1204C>T (p.R402W), встречающаяся с частотой 12–40% в странах Западной Европы.
Фермент глутарил-КоА-дегидрогеназа (GCDH) участвует в метаболизме аминокислот L-лизина, L-гидроксилизина и L-триптофана. В результате блокирования данной ферментной реакции происходит накопление глутаровой и 3-OH-глутаровой кислот в биологических жидкостях и тканях. Преимущественное поражение стриарной системы головного мозга связывают с избирательной токсичностью глутаровой кислоты и/или ее производных. Также глутаровая кислота и ее метаболиты ингибируют декарбоксилазу глутаминовой кислоты [фермент, участвующий в метаболизме гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК)], что вызывает снижение концентрации этого нейромедиатора торможения. У пациентов с ГА1 выявлено значительное снижение активности глутаматдекарбоксилазы в лобных отделах коры головного мозга, хвостатых ядрах и скорлупе и снижение концентрации ГАМК в цереброспинальной жидкости. Однако данные биохимические нарушения могут быть вторичными и возникать вследствие повреждений ГАМК-эргических нейронов мозга. Механизмы патогенеза острых энцефалитоподобных кризов окончательно не ясны. Считается, что глутаровая и 3-OH-глутаровая кислоты, имеющие структурное сходство с глутаматом, взаимодействуют с N-метил-аспартатными рецепторами, для которых глутамат является естественным активатором, что вызывает чрезмерное накопление ионов Са2+ в постсинаптических нейронах и приводит к гибели клеток. Другим возможным нейротоксическим фактором считают накопление промежуточного метаболита обмена триптофана и лизина - квинолиновой кислоты. В настоящее время до конца не распознана причина лобно-височной атрофии и/или гипоплазии и субдуральных кровоизлияний при ГА1. Считается, что во время эмбриогенеза 3-ОН-глутаровая кислота может нарушать формирование стенок сосудов, в первую очередь - сосудов головного мозга, приводя к повышению их проницаемости и кровоизлияниям.
Клинические проявления
ГА1 обычно дебютирует в раннем детском возрасте - от 3 до 36 мес, с пиком манифестации от 6 до 18 мес. В 75% случаев наблюдается энцефалитоподобный вариант заболевания. У 75–80% пациентов первым симптомом болезни может быть макроцефалия, которая отмечается с рождения или развивается в первые месяцы жизни. Энцефалитоподобный вариант заболевания наблюдается в 75% случаев. Нередко первые проявления болезни в виде энцефалитоподобного криза возникают на фоне таких провоцирующих факторов, как черепно-мозговая травма, хирургические вмешательства, длительный период голодания. Кроме того, острый энцефалопатический криз может возникнуть у детей первых 6 лет жизни во время любого инфекционного заболевания, протекающего с повышением температуры тела, а также фебрильной реакции в поствакцинальном периоде, которые сопровождаются высоким уровнем катаболизма. Через 24–72 ч от воздействия провоцирующего фактора остро развивается симптоматика в виде лихорадки, эпизодов срыгивания или неукротимой рвоты, кишечных расстройств, эпилептических приступов, часто происходит угнетение сознания до сопора и комы в результате развивающегося отека и набухания мозга, что может привести к быстрому летальному исходу. Спустя несколько дней или недель после криза могут отмечаться различные типы гиперкинезов (хореиформные, хореоатетоидные, баллистические, дистонические), которые могут быть генерализованными, фокальными или распределяться по гемитипу, а также сочетаться с изменением мышечного тонуса по спастическому типу. Заболевание носит волнообразный характер: после перенесенных энцефалитоподобных кризов происходит медленное, но не полное восстановление неврологических нарушений. В последующем у пациентов с грубым дистоническим синдромом часто формируются вторичные осложнения, такие как гипотрофия, хронический аспирационный синдром, подвывихи суставов и выраженный болевой синдром. В 25% случаев заболевание имеет подострое, доброкачественное течение. На первом году жизни дети наблюдаются с задержкой психомоторного развития, а в дальнейшем происходит постепенная утрата ранее приобретенных навыков и присоединяются различные виды гиперкинезов в сочетании со спастичностью. Дистонические гиперкинезы приводят к нарушению ходьбы, письма и речевых функций. Многие пациенты длительное время наблюдаются у неврологов со спастико-гиперкинетической формой детского церебрального паралича. Подострое течение заболевания может осложняться метаболической декомпенсацией, появлением новых неврологических симптомов или усилением имеющейся клинической картины. Другими частыми симптомами являются профузное потоотделение, эпизоды немотивированной лихорадки, эпилептические приступы. У некоторых пациентов наблюдаются атактические расстройства, очень редко встречаются миоклонии и тремор, офтальмопарез, косоглазие. У большинства пациентов интеллект не страдает или наблюдаются легкие когнитивные нарушения. Среди симптомов со стороны органа зрения нередко обнаруживают кровоизлияния в сетчатку, катаракту и пигментную дегенерацию сетчатки. У нелеченых пациентов смертельный исход наступает в течение первого десятилетия жизни на фоне тяжелого метаболического криза или в результате развития Рейе-подобного синдрома. В 10–30% случаев на первом году жизни возникают субдуральные кровоизлияния, как правило, после перенесенной легкой черепно-мозговой травмы. У пациентов с субдуральными гематомами и/или битемпоральными арахноидальными кистами в сочетании с макроцефалией и дистониями должны быть проведены исследования для исключения ГА1.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами ГА1 являются повышенные концентрации глутаровой кислоты (ГК), 3-OH-глутаровой кислоты и глутарилкарнитина (C5DC) в биологических жидкостях. При ГА1 повышаются концентрации ГК, 3-OH-глутаровой кислоты и C5DC в десятки раз по сравнению с нормой. Эти метаболиты могут быть обнаружены в различных жидкостях организма (моча, плазма, цереброспинальная жидкость) с использованием ГХ-МС или МС/МС. На основании биохимического фенотипа выделяют 2 группы пациентов с ГА1: "низкие экскреторы" с остаточной ферментативной активностью до 30% и с более низкими концентрациями ГК в моче (ниже 100 ммоль/моль креатинина) и "высокие экскреторы" с полной потерей активности фермента, что обычно обусловливает высокие концентрации ГК в моче, как правило, выше 100 ммоль/моль креатинина.
С целью молекулярно-генетического подтверждения диагноза проводится поиск мутаций в гене GCDH. У пациентов из Российской Федерации одной из самых распространенных является замена c.1204C>T (p.Arg402Trp), вторая по частоте - c.1262C>T (р.Ala421Val). В некоторых случаях мутантный аллель не удается выявить стандартными методами ДНК-анализа, диагноз в таких случаях должен быть установлен на основании клинических и биохимических данных.
В период метаболического криза у пациентов ГА1 повышаются креатинфосфокиназа (КФК), печеночные ферменты и молочная кислота. Концентрация аммиака в крови обычно нормальная до поздних стадий метаболической декомпенсации.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления ГА1 проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером ГА1 является повышение концентрации С5DC в крови. Также довольно часто у новорожденных с ГА1 наблюдается снижение уровня свободного карнитина.
Чувствительность маркера С5DC составляет 95%, поэтому отрицательный результат при неонатальном скрининге не исключает ГА1. Повышение концентрации C5DC также наблюдается при множественной недостаточности ацил-KoA-дегидрогеназы и материнской ГА1. Также повышение C5DC и соотношений C5DC/(C8+C10), C5DC/C16, C5DC/C0 и C5DC/C8 наблюдается при врожденных или приобретенных заболеваниях почек.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот для выявления повышенной экскреции ГК и 3-OH-глутаровой кислоты, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
Наиболее частыми нейрорадиологическими признаками ГА1 являются лобно-теменная гипоплазия/атрофия, вентрикуломегалия, субдуральные гематомы, задержка миелинизации/демиелинизации и некроз базальных ганглиев. Эти изменения могут встречаться как изолированно, так и в любом сочетании. Характерной нейрорадиологической особенностью ГА1 является симметричное расширение сильвиевых щелей с формированием "эффекта надкушенного яблока" или "крыльев летучей мыши", которая встречается у 95% пациентов. У большинства пациентов выявлено расширение субарахноидальных пространств даже на пресимптоматической стадии заболевания, которое не претерпевает никаких изменений при контрольных МРТ головного мозга и сочетается с нормальной толщиной коры и нормально развитыми извилинами. У большинства пациентов субдуральные гигромы/гематомы часто располагаются билатерально, реже имеют одностороннюю локализацию. Описывают образование битемпоральных арахноидальных или субэпендимарных кист, редко встречается их односторонняя локализация. Изменения белого вещества головного мозга встречаются у многих больных с ГА1 и часто сочетаются с некрозом базальных ганглиев. Поражение белого вещества, как правило, симметричное, преимущественно в перивентрикулярных зонах в области передних и задних рогов боковых желудочков и в области семиовального центра, в некоторых случаях обнаруживают демиелинизацию субкортикальных U-волокон.
Дифференциальная диагностика
Все заболевания, сопровождающиеся Рейе-подобным синдромом, включая нарушения митохондриального β-окисления, системную недостаточность карнитина, глутаровую ацидурию, тип II, другие органические ацидурии (изовалериановую ацидурию, 3-гидрокси-3-метилглутаровую ацидурию и др.), а также последствия перинатального поражения нервной системы, спастико-гиперкинетическая форма детского церебрального паралича, врожденные пороки развития головного мозга, последствия внутриутробной инфекции.
Лечение
Лечение должно быть начато всем больным с выявленным достоверным повышением уровня ГК в моче до получения результатов ДНК-диагностики ГА1. Для лечения энцефалитоподобного криза в международные стандарты включены методы интенсивной терапии. Также проводится симптоматическая терапия с тщательным подбором лекарственных препаратов, направленных на коррекцию неврологических нарушений. Диетотерапия при заболевании направлена на снижение поступления лизина, триптофана, которые являются основными предшественниками нейротоксических метаболитов - ГК и 3-OH-глутаровой кислоты. Данные аминокислоты содержатся в большом количестве в белках животного происхождения (рыбе, мясе, молочных продуктах и др.). В среднем содержание в них лизина составляет 6–9% и триптофана - 0,6–2%. В растительных же продуктах (овощи, фрукты) содержание указанных аминокислот минимально. При ГА1 применяют два варианта лечебного питания: первый, более предпочтительный, особенно для детей раннего, младшего и среднего возраста, - диета с низким содержанием лизина и триптофана с использованием специализированного продукта, который компенсирует дефицит белка; второй - диета с низким содержанием общего белка.
Пациенты младенческого возраста могут находиться на грудном вскармливании. Грудное молоко в данном случае будет являться основным источником натурального белка в сочетании со специализированной смесью аминокислот, соответствующей возрасту ребенка. Количество лизина в грудном молоке известно и составляет 86 мг на 100 мл.
Диетотерапия с низким содержанием лизина и триптофана должна строго соблюдаться пожизненно. Специализированная диета требует мониторинга за уровнем аминокислот и их метаболитов в плазме крови и моче, биохимическими маркерами нутритивного статуса (общий белок, протеинограмма и др.), динамического наблюдения за физическим развитием и нутритивным статусом пациента, а также периодической коррекции лечебного рациона с расчетом его химического состава. При расчете низкобелковой диеты со сниженным содержанием лизина и триптофана необходимо помнить, что лизин и триптофан содержатся практически во всех продуктах. Пожизненно проводится патогенетическая терапия левокарнитином пациентам с ГА1 с целью выведения токсических метаболитов из организма. У большинства нелеченых пациентов с ГА1 концентрация общего и свободного карнитина в плазме и сыворотке крови низкая. Начальная доза левокарнитина составляет 100 мг/кг в сутки, она может быть снижена до 30 мг/кг в сутки у пациентов старше 6 лет при нормальном уровне свободного карнитина в крови. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на ГА1 (C5DC >0,3 мкМ/л) должны быть направлены к специалисту (врачу-генетику/педиатру/неонатологу) для сбора образцов для проведения подтверждающей диагностики и повторного определения ацилкарнитинов. Образцы отправляются в референсный центр (рис. 3.20).

Если выявлено повторное повышение C5DC в крови, глутаровой и/или 3-OH-глутаровой кислоты в моче диагноз считается подтвержденным на биохимическом уровне. Низкобелковая диета, а также препараты, содержащие левокарнитин (per os или в/в) должны быть назначены до получения результатов молекулярно-генетического исследования.
При постановке молекулярно-генетического диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи и дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/406_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Прогноз во многом зависит от сроков установления диагноза и назначения лечения. Ранняя диагностика позволяет снизить частоту метаболических кризов, но неврологические нарушения, несмотря на проводимую терапию, у ряда пациентов могут сохраняться.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат, 2005. 364 с.
-
Клинические рекомендации, 2022. Глутаровая ацидурия, тип 1. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/406_2.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. 368 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Бобылова М.Ю. и др. Глутаровая ацидурия, тип 1: клиника, диагностика и лечение // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2007. №10. С. 4–12.
-
Baric I., Wagner L., Feyh P., Liesert M., Buckel W., Hoffmann G.F. Sensitivity and specificity of free and total glutaric acid and 3-hydroxyglutaric acid measurements by stable-isotope dilution assays for the diagnosis of glutaric aciduria type I // J. Inherit. Metab. Dis. 1999 Dec. Vol. 22(8). P. 867–881.
-
Beauchamp M.H., Boneh A., Anderson V. Cognitive, behavioral and adaptive profiles of children with glutaric aciduria type 1 detected through newborn screening // J. Inherit. Metab. Dis. 2009. Vol. 32(1). P. 207–213.
-
Boy N., Garbade S.F., Heringer J. et al. Patterns, evolution, and severity of striatal injury in insidious-versus acute-onset glutaric aciduria type 1 // J. Inherit. Metab. Dis. 2018. DOI: 10.1007/s10545-018-0187-y.
-
Boy N., Mu..hlhausen C., Maier E.M., Heringer J., Assmann B., Burgard P., Dixon M., Fleissner S., Greenberg C.R., Harting I. et al. Additional individual contributors, proposed recommendations for diagnosing and managing individuals with glutaric aciduria type I: Second revision // J. Inherit. Metab. Dis. 2017. Vol. 40. P. 75–101. DOI: 10.1007/s10545-016-9999-9.
-
Haworth J.C., Booth F.A., Chudley A.E., de Groot G.W., Dilling L.A., Goodman S.I., Greenberg C.R., Mallory C.J., McClarty B.M., Seshia S.S. Phenotypic variability in glutaric aciduria type I: Report of fourteen cases in five Canadian Indian kindreds // J. Pediatr. 1991 Jan. Vol. 118(1). P. 52–58.
-
Kölker S., Christensen E., Leonard J.V., Greenberg C.R., Boneh A., Burlina A.B., Burlina A.P., Dixon M., Duran M., García Cazorla A. et al. Diagnosis and management of glutaric aciduria type I-revised recommendations // J. Inherit. Metab. Dis. 2011. Vol. 34. P. 677–694. DOI: 10.1007/s10545-011-9289-5.
-
Kölker S., Christensen E., Leonard J.V., Greenberg C.R., Burlina A.B., Burlina A.P., Dixon M., Duran M., Goodman S.I., Koeller D.M. et al. Guideline for the diagnosis and management of glutaryl-CoA dehydrogenase deficiency (glutaric aciduria type I) // J Inherit. Metab. Dis. 2007. Vol. 30. P. 5–22. DOI: 10.1007/s10545-006-0451-4.
-
Morton D.H., Bennett M.J., Seargeant L.E., Nichter C.A., Kelley R.I. Glutaric aciduria type I: a common cause of episodic encephalopathy and spastic paralysis in the Amish of Lancaster County, Pennsylvania // Am. J. Med. Genet. 1991 Oct 1. Vol. 41(1). P. 89–95.
-
Sauer S., Opp S., Hoffman G.F. et al. Therapeutic modulation of cerebral l-lysine metabolism in a mouse model for glutaric aciduria type 1 // Brain. 2011. Vol. 134. P. 157–170.
-
Guerreiro G., Faverzani J., Jacques C.E.D. et al. Oxidative damage in glutaric aciduria type 1 patients and the protective effects of l-carnitine treatment // J. Cell Biochem. 2018. Vol. 119(12). P. 10021–10032.
-
Sauer S.W., Okun J.G., Fricker G. et al. Intracerebral accumulation of glutaric and 3-hydroxyglutaric acids secondary to limited flux across the blood–brain barrier constitute a biochemical risk factor for neurodegeneration in glutaryl-CoA dehydrogenase deficiency // J. Neurochem. 2006. Vol. 97. P. 899–910.
3.4.5. Изовалериановая ацидемия/ацидурия
Изовалериановая ацидемия (ацидурия) - наследственное аутосомно-рецессивное заболевание из группы органических ацидемий, обусловленное мутациями гена IVD, кодирующего фермент изовалерил-КоА-дегидрогеназу, что приводит к недостаточности или отсутствию его активности и нарушению распада лейцина. Заболевание относится к редким, встречается в различных популяциях. Частота среди новорожденных в странах Европы и США по разным данным составляет 1:60 000–1:150 000. В Российской Федерации частота заболевания неизвестна.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 243500.
ORPHAcode: 33.
Этиология и патогенез заболевания
Ген IVD локализован на хромосоме 15 (15q14q15). Описано более 70 мутаций в указанном гене, в том числе наиболее часто встречаемая и характерная для бессимптомной формы миссенс-мутация 932С>Т (р.Аla282Val), при которой активность фермента частично сохранена.
Недостаточность фермента приводит к нарушению синтеза продуктов катаболизма лейцина (3-метилкротонил-КоА из изовалерил-КоА), накоплению в биологических жидкостях и тканях производных изовалерил-КоА органических кислот (изовалериановой, 3-гидроксиизовалериановой, 4-гидроксиизовалериановой кислот, изовалерилкарнитана (С5), изовалерилглицина и др.). При естественном течении заболевания за счет токсического действия аномальных метаболитов страдают центральная нервная система (ЦНС), печень, костный мозг. Метаболические нарушения представлены тяжелым кетоацидозом, вторичной гипераммониемией, гиперглицинемией, гипер- или гипогликемией. Вследствие высокой почечной экскреции изовалерилкарнитана развивается вторичная недостаточность карнитина.
Клиническая картина
Различают следующие клинические формы заболевания:
-
острая неонатальная форма манифестирует на первой неделе жизни, характеризуется упорной рвотой, отказом от еды, снижением массы тела, резкой вялостью, сонливостью, летаргией, угнетением ЦНС, судорогами. Характерен необычный запах мочи типа "потных ног" или "сыра". Заболевание протекает тяжело и у 30% детей приводит к летальному исходу;
-
хроническая интермиттирующая форма проявляется в более поздние сроки (от 2-недельного возраста до 2 лет), протекает с чередованием бессимптомных периодов и кетоацидотических кризов различной степени тяжести, сопровождающихся рвотой, летаргией. После 7 лет количество кризов, как правило, снижается;
-
бессимптомная форма, которая клинически может проявиться в старшем возрасте на фоне неблагоприятных факторов, например повышенных физических нагрузок.
Клиническая картина изовалериановой ацидемии (ацидурии) варьирует в зависимости от формы заболевания от бессимптомной до жизнеугрожающего состояния с развитием тяжелой метаболической декомпенсации. Для острой неонатальной формы характерно быстрое фульминантное течение с рвотой, развитием судорог, комы на фоне кетоацидоза; при хронической форме превалируют отставание в психомоторном и физическом развитии, нарушение функции почек, желудочно-кишечного тракта (панкреатит), панцитопения/нейтропения/тромбоцитопения, возможны судороги.
Лабораторная диагностика
Характерной особенностью органических ацидемий, в том числе изовалериановой ацидемии (ацидурии), является метаболический ацидоз с увеличенным анионным интервалом (>16), гипераммониемия, гиперкетонемия и кетонурия, повышение лактата в плазме крови.
В плазме крови или высушенном пятне крови выявляют повышение концентрации изовалерилкарнитина (С5), соотношения С5/С2 и уровня глицина, в моче - повышение концентрации органических кислот (изовалериановой, 3-гидроксиизовалериановой кислот и изовалерилглицина и др.).
Для подтверждения диагноза на молекулярно-генетическом уровне проводится поиск мутаций в гене IVD.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с помощью которого проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером является повышение концентрации изовалерилкарнитина (С5), соотношения С5/С2.
Поскольку C5-карнитин представляет собой несколько изомеров, таких как изовалерилкарнитин, 2-метилбутирилкарнитин или пивалоилкарнитин, повышенные уровни, обнаруженные на скрининге, могут быть следствием нескольких состояний, включая дефицит ацил-КoA-дегидрогеназы с короткой/разветвленной цепью (2-метилбутирилглицинурия). Дефицит ацил-КoA-дегидрогеназы с короткой/разветвленной цепью - аутосомно-рецессивное состояние, вызванное нарушениями в пути метаболизма - изолейцина, при этом заболевании повышается уровень 2-метилбутирил-(C5)-карнитина, который имеет такую же массу, как изовалерилкарнитин.
Пивалоилкарнитин, производное антибиотиков, содержащих пивалиновую кислоту, может быть ошибочно принят за изовалерилкарнитин, а лечение матерей этими антибиотиками до родов считается причиной некоторых ложноположительных результатов. Кроме того, было разработано несколько стратегий для тестирования второго уровня в высушенных пятнах крови для определения изовалерилглицина.
Подтверждающая диагностика изовалериановой ацидемии (ацидурии) включает анализ органических кислот, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
В острый период и/или при наличии неврологической симптоматики компьютерная томография и/или магнитно-резонансная томография головного мозга может выявить кортикальную атрофию, расширение желудочков мозга, задержку миелинизации, нарушения в области базальных ганглиев, признаки отека головного мозга.
Дифференциальная диагностика
У пациентов грудного возраста с симптомами угнетения ЦНС, рвотой, судорогами, отказом от еды проводится с такими состояниями, как сепсис, внутриутробные инфекции, отравление лекарственными препаратами, сахарный диабет, энцефалит, гипоксические поражения нервной системы, надпочечниковая недостаточность, другие наследственные нарушения метаболизма.
Лечение
Лечение изовалериановой ацидемии (ацидурии) направлено на предотвращение метаболической декомпенсации (метаболического криза), снижение образования изовалерил-КоА и накопления токсичных метаболитов, обеспечение процессов анаболизма, а в долгосрочной перспективе - достижение нормального роста и развития.
С этой целью детям с изовалериановой ацидемией (ацидурией) назначается низкобелковая диета с использованием специализированной смеси лечебного питания на основе аминокислот без лейцина. Вместе со смесью на основе аминокислот ребенок первого полугодия жизни должен получать сцеженное грудное молоко или детскую молочную смесь с низким содержанием белка (1,2–1,3 г/100 мл восстановленного продукта). Из питания детей старше 6 мес исключаются высокобелковые продукты (мясо, творог, рыба и т.п.). В качестве прикорма вводятся только низкобелковые натуральные продукты (овощи, крупы, фрукты), постепенно вытесняя грудное молоко/детские молочные смеси, продолжают использоваться специализированные смеси на основе аминокислот без лейцина, соответствующие по своему химическому составу возрасту ребенка. Количество общего белка (натуральный + белок аминокислотной смеси) для детей грудного возраста рассчитывается исходя из минимальных потребностей в белке для здоровых детей этого возраста (от 2 до 2,5 г/кг массы тела), при этом белок аминокислотной смеси составляет минимум 50% общего суточного белка. Далее потребность в белке устанавливается индивидуально в зависимости от толерантности к патогенетически значимой аминокислоте (лейцин).
Для связывания и выведения из организма токсичного изовалерил-радикала, коррекции вторичной карнитиновой недостаточности назначают препараты левокарнитина от 50 до 100 мг/кг в сутки и глицина 150–250 мг/кг в сутки per os, средняя доза для детей старшего возраста в течение длительного времени может составлять 60 мг/кг массы.
При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), натрия бензоат (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ в начальной дозе 100 мг/кг в сутки, которую назначают также для профилактики метаболических кризов.
Методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация, применяются для купирования острых метаболических кризов.
Противопоказано использование препаратов/продуктов, содержащих бензойную кислоту и ее производные, салициловую кислоту и ее производные, так как они конкурируют с изовалерил-КоА за конъюгацию глицина.
Алгоритм действий врача
Новорожденные с подозрением на изовалариановую ацидурию (С5> 0,56 мкМ/л) подлежат госпитализации в отделение патологии новорожденных или интенсивной терапии в зависимости от состояния ребенка. Новорожденным незамедлительно до получения результатов повторного исследования назначается низкобелковая диета (рис. 3.21).

Одновременно назначаются препараты левокарнитина (per os или в/в), глицин, при гипераммониемии - препараты, нейтрализующие аммиак и карглумовая кислота. Во избежание развития гипогликемии назначаются частые дробные кормления с интервалом между приемами пищи не более 2,5–3 ч в дневное время и не более 4 ч ночью.
До начала терапии осуществляется взятие биоматериала для повторного определения уровня аминокислот и ацилкарнитинов на тест-бланки, исследования органических кислот в моче и проведения молекулярно-генетической диагностики. Образцы отправляют в референсный центр.
При выявлении повышенного уровня С5 крови и повышения изовалерилглицина в моче подтверждается диагноз "изовалериановая ацидурия" на биохимическом уровне.
При постановке молекулярно-генетического диагноза проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/405_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/387_2).
Список литературы
-
National Organization for Rare Disorders (NORD) website (дата посещения 12.04.22). URL: https://rarediseases.org/rare-diseases/acidemia-isovaleric/.
-
Mohsen A.W., Anderson B.D., Volchenboum S.L. et al. Characterization of molecular defects in isovaleryl-CoA dehydrogenase in patients with isovaleric acidemia // Biochemistry. 1998 Jul 14. Vol. 37(28). P. 10325–10335.
-
Couce M.L., Bueno M.A. et al. Genotype and phenotype characterization in a Spanish cohort with isovaleric acidemia // J. Hum. Genet. 2017 Mar. Vol. 62(3). P. 355–360.
-
Schlune A., Riederer A., Mayatepek E., Ensenauer R. Aspects of Newborn Screening in Isovaleric Acidemia // Int. J. Neonatal Screen. 2018 Jan 29. Vol. 4(1). P. 7. DOI: 10.3390/ijns4010007.
-
Orphanet website (дата посещения 12.04.2022). URL: https://www.orpha.net/consor/www/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=EN&Expert=33.
-
Боровик Т.Э., Ладодо К.С. Клиническая диетология детского возраста. 2-е изд. М., 2015. 432 с.
-
De Biase I, Pasquali M., Asamoah A. Unusual Metabolites in a Patient with Isovaleric Acidemia // Clin. Chem. 2019 Apr. Vol. 65(4). P. 595–597.
-
Sag E., Cebi A.H., Kaya G. et al. A Rare Cause of Recurrent Acute Pancreatitis in a Child: Isovaleric Acidemia with Novel Mutation // Pediatr Gastroenterol Hepatol Nutr. 2017 Mar. Vol. 20(1). P. 61–64.
-
Перечень продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf.
-
Селективный скрининг на наследственные болезни обмена веществ: Метод. рекомендации / Департамент здравоохранения Москвы; Сост. Н.Л. Печатникова, Н.О. Брюханова, О.Е. Потехин и др. М., 2017. 24 с.
-
Isabel Ibarra-González, Cynthia Fernández-Lainez, Sara Guillén-López et al. Molecular analysis using targeted next generation DNA sequencing and clinical spectrum of Mexican patients with isovaleric acidemia // Clin. Chim. Acta. 2020 Feb. Vol. 501. P. 216–221.
-
Wu F., Fan S.J., Zhou X.H. Neonatal isovaleric acidemia in China: A case report and review of literature // World J. Clin. Cases. 2021 Jan 16. Vol. 9(2). P. 436–444.
-
Dercksen M., Duran M., Ijlst L. et al. Clinical variability of isovaleric acidemia in a genetically homogeneous population // J. Inherit. Metab. Dis. 2012 Nov. Vol. 35(6). P. 1021–1029.
-
Kilic M., Kaymaz N., RK. Isovaleric acidemia presenting as diabetic ketoacidosis: a case report // J. Clin. Res. Pediatr. Endocrinol. 2014. Vol. 6(1). P. 59–61.
-
Pinto A., Daly A., Evans S. et al. Dietary practices in isovaleric acidemia: A European survey // Mol. Genet. Metab. Rep. 2017 Feb 27. Vol. 12. P. 16–22.
-
Программа оптимизации вскармливания детей первого года жизни в Российской Федерации: методические рекомендации / ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России. М.: б. и., 2019. 112 с.
-
Hirst L., Mubeen S., Chakrapani A. Impact of dietary interventions in inborn errors of metabolism in paediatric dentistry: Review of the literature and case series // Clin. Case Rep. 2020 Dec 9. Vol. 9(2). P. 764–768.
-
Krieger I., Tanaka K. Therapeutic effects of glycine in isovaleric academia // Pediatr. Res. 1976 Jan. Vol. 10(1). P. 25–29.
-
Liu X.M., Chen S.Z., Sang Y. et al. Screening of inherited metabolic disorders in infants with infantile spasms // Cell Biochem Biophys. 2015 May. Vol. 72(1). P. 61–65.
-
Picca S., Bartuli A., Dionisi-Vici C. Medical management and dialysis therapy for the infant with an inborn error of metabolism // Semin. Nephrol. 2008 Sep. Vol. 28(5). P. 477–480.
-
Aldubayan S.H., Rodan L.H., Berry G.T. et al. Acute Illness Protocol for Organic Acidemias: Methylmalonic Acidemia and Propionic Acidemia // Pediatr Emerg Care. 2017 Feb. Vol. 33(2). P. 142–146.
-
Kiykim E., Oguz O., Duman C., Zubarioglu T., Cansever M.S., Zeybek A.C.A. Long-term N-carbamylglutamate treatment of hyperammonemia in patients with classic organic acidemias // Mol. Genet. Metab. Rep. 2021 Jan 30. Vol. 26. P. 100715.
-
Kimberly A. Chapman Practical management of organic acidemias // Translational Science of Rare Diseases 4. 2019. P. 121–131. DOI: 10.3233/TRD-190039.
-
https://www.e-imd.org/diseases/organic-acidurias-oads/isovaleric-acidemia-iva.
-
Beck, Natalie and Applegate, Carolyn. Elements of Genetic Counseling for Inborn Errors of Metabolism. 1 Jan. 2019. P. 197–208.
-
Sezer T., Balci O. Infantile spasms during acute metabolic decompensation in an infant with isovaleric acidemia // Journal of Clinical Neurology. 2016. Vol. 12. N 3. P. 376–377.
-
Savy N., Brossier D., Brunel-Guitton C., Ducharme-Crevier L., Du Pont-Thibodeau G., Jouvet P. Acute pediatric hyperammonemia: current diagnosis and management strategies //Hepat. Med. 2018 Sep 12. Vol. 10. P. 105–115. DOI: 10.2147/HMER.S140711.
3.4.6. Метилмалоновая ацидемия
Метилмалоновая ацидемия (ММА) - наследственное, генетически гетерогенное заболевание, связанное с нарушением обмена метилмалоновой кислоты или кобаламина (витамина В12). Около 2/3 пациентов имеют недостаточность метилмалонил-КоА-мутазы, 1/3 - нарушения обмена кобаламина. ММА подразделяют на несколько клинико-генетических вариантов в зависимости от генетического или ферментного дефекта: дефицит метилмалонил-КоА-мутазы (mut0 и mut–), дефицит метилмалонил-КоА-эпимеразы, нарушения метаболизма кобаламина А, В, С, D (Cbl A, B, С, D), которые различаются по клиническим проявлениям, проводимой терапии и ее эффективности.
3.4.6.1. Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)
ММА, обусловленная дефицитом метилмалонил-КоА-мутазы, - одна из частых форм ММА. Частота заболевания составляет примерно 1:50 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 251000.
ORPHAcode: 27.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено дефицитом метималонил-КоА-мутазы, коферментом которой служит 5-прим-дезоксиаденозилкобаламин (коэнзимная форма витамина В12). Метималонил-КоА-мутаза кодируется геном MMUT, локализованным на коротком плече хромосомы 6 в регионе 6p21. По тяжести дефекта выделяют формы с полным (mut0) и частичным (mut–) отсутствием активности фермента. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Недостаточность апофермента нарушает превращение метималонил-КоА в сукцинил-КоА, что приводит к накоплению метилмалонил-КоА и повышению концентрации метилмалоновой кислоты в плазме крови и моче. Вследствие вторичного ингибирования фермента пируваткарбоксилазы происходит накопление пропионовой кислоты и ее метаболитов, таких как пропионилкарнитин, 3-гидроксипропионовая и метиллимонная кислоты. Основной причиной развивающейся гипогликемии является нарушение глюконеогенеза вследствие недостаточности сукцинил-КоА, который в норме участвует в цикле трикарбоновых кислот, превращаясь в пируват. Гипераммониемия является следствием угнетения функционирования цикла мочевины тиоэфирами ацил-КоА и органическими кислотами.
Клинические проявления
Возраст клинической манифестации ММА mut0 и mut– различается; неонатальный дебют обычно ассоциирован с тяжелым течением болезни.
Классическая ММА (вариант mut0, В12-нечувствительная форма) протекает особенно тяжело. В 80% случаев первые клинические симптомы возникают в первые дни жизни с развития клинической картины острой метаболической декомпенсации: рвота, дегидратация, нарушения дыхания, мышечная гипотония, дыхательные нарушения (одышка, апноэ), угнетение сознания до сопора и комы. В период криза часто развивается мультиорганное поражение, возможны инсультоподобные эпизоды, имеется высокий риск летального исхода,ММА mut– обычно манифестирует в первые месяцы или годы жизни; в части случаев эта форма является В12-чувствительной. У детей наблюдаются проблемы со вскармливанием (отказ от еды, срыгивания, рвота, нарушения прибавки массы тела), мышечная гипотония и задержка психомоторного развития. У некоторых пациентов выявляют симптомы, свидетельствующие о непереносимости продуктов с высоким содержанием белка. У таких пациентов после приема белковых продуктов возникают рвота, нарушение сознания. Если диагноз не устанавливается вовремя, это может привести к тяжелым метаболическим нарушениям и летальному исходу.
В редких случаях ММА mut– дебютирует в юношеском возрасте. Внезапно на фоне полного здоровья у больных возникают эпилептические приступы, рвота, угнетение сознания. Кома часто ассоциируется с дыхательными нарушениями. Заболевание может протекать волнообразно: эпизоды улучшения состояния сменяются острыми метаболическими расстройствами. Следует отметить, что даже при тяжелом течении заболевания большинство пациентов имеют сохранный интеллект. Практически у всех больных наблюдается тубулоинтерстициальный нефрит, иногда - почечный канальцевый ацидоз, у некоторых развивается хроническая почечная недостаточность, требующая гемодиализа. У ряда пациентов возникают инсульты и инфаркты в области подкорковых ганглиев, что приводит к двигательным и экстрапирамидным нарушениям. Нередкое осложнение ММА - острый или хронический панкреатит. У части пациентов развивается кардиомиопатия, а также возможно поражение кожи по типу эпидермолиза, эритематозного дерматита или акродерматита с поражением кишечника.
Лабораторная диагностика
Лабораторные признаки ММА - тяжелый кетоацидоз, лактат-ацидоз, гиперглицинемия, гипер/гипогликемия, гипераммониемия, повышение концентрации в крови мочевой кислоты, анемия, нейтро- и тромбоцитопения или панцитопения. По данным МС/МС, в крови обнаруживают высокий уровень пропионилкарнитина (С3), метилмалонилкарнитина (С4DC) и повышенное отношение С3/С2. Повышена экскреция с мочой метилмалоновой, 3-гидроксипропионовой, 3-гидрокси-n-валериановой кислот, метилцитрата.
Лабораторная диагностика заболевания в рамках неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится методом МС/МС, с помощью которого проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером является повышение пропионилкарнитина (С3) и соотношения С3/С2. Этот маркер не является специфичным для данной формы ММА и может быть повышен также при других формах ММА, пропионовой ацидурии, дефиците витамина В12.
На долю приобретенного дефицита витамина B12 приходится около 40% ложноположительных результатов скрининга.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот мочи, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
На МРТ/КТ головного мозга выявляют кортикальную атрофию, умеренное расширение желудочков, задержку миелинизации, повышение интенсивности сигнала в области базальных ганглиев.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими генетическими формами ММА путем генетического анализа (гены MCEE, MMAA, MMAB, MMACHC, MMADHC, LMBRD, ABCD4, CD320), определения уровня метионина в крови и гомоцистеина в крови и моче. Дифференциальная диагностика также проводится с другими заболеваниями группы органических ацидемий (прежде всего с пропионовой ацидемией). В связи с наличием характерных изменений МРТ-картины головного мозга следует включать в дифференциальный поиск митохондриальные болезни: подострую некротизирующую энцефаломиопатию Ли и Ли-подобные синдромы. Для исключения экзогенного дефицита витамина В12 проводят определение его уровня в крови у ребенка и в неонатальный период также у матери.
Лечение
Основу лечения составляет диетотерапия - ограниченное потребление белков растительного происхождения (до 0,5–1 г/кг) с учетом толерантности к изолейцину, валину, треонину и метионину, которое существенного варьирует в зависимости от степени основного дефекта и возраста больного ребенка. Для предотвращения дефицита белка используются специализированные продукты на основе аминокислот без метионина, треонина, валина, изолейцина, но содержащие остальные незаменимые аминокислоты для обеспечения адекватного роста и развития ребенка.
Для лечения В12-чувствительной формы ММА применяют препараты витамина В12 (аденозилкобаламин℘, гидроксокобаламин и др.), являющегося кофактором метималонил-КоА-мутазы. Препарат вводится внутримышечно или перорально в средней дозе 1–5 мг/сут ежедневно, затем 1–2 раза в неделю. Для определения чувствительности к этому виду терапии рекомендуется предварительно провести пробное лечение цианокобаламином (аденозилкобаламином℘, гидроксокобаламином) в дозе 1 мг/сут в течение 7–8 дней под контролем уровня С3 в крови и экскреции метилмалоновой кислоты. Снижение показателей свидетельствует о чувствительности к витамину В12. Пациенты с В12-чувствительной формой ММА на фоне кофакторной терапии демонстрируют более высокую толерантность к белку, что облегчает построение рациона питания.
Дополнительным способом коррекции обмена пропионатов является антибактериальная терапия (метронидазол в дозе 10–15 мг/кг в сутки, амоксициллин или ко-тримоксазол в возрастной дозе в течение 10–14 дней), подавляющая кишечную флору, которая продуцирует пропионовые производные. Для ликвидации вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов на длительные сроки назначают препараты левокарнитина в дозе от 50 до 100 мг/кг в сутки. При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), натрия бензоат (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ (не зарегистрирована в РФ) в начальной дозе 100 мг/кг в сутки. Для купирования острых метаболических кризов используются методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/387_2).
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на метилмалоновую/пропионовую ацидурию (С3> 6,8 мкМ/л и/или С3/С2 >0,22) должны быть проконсультированы врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации/перевода в отделение патологии новорожденных/отделение интенсивной терапии (рис. 3.22).

Новорожденным должен быть проведен ретест, определен уровень общего гомоцистеина в плазме крови, уровень витамина В12 в крови. Осуществляется взятие образцов мочи для определения концентрации органических кислот и крови для молекулярного исследования в референсном центре.
После взятия образцов, до получения результатов подтверждающей диагностики, назначается терапия, согласно клиническим рекомендациям по лечению пациентов с ММА/ПА (низкобелковая диета, препараты левокарнитина (per os или в/в), также, по согласованию с врачом-генетиком/педиатром/неонатологом проводится курс терапии высокими дозами витамина В12.Новорожденные с выявленными отклонениями по результатам проведенных исследований (изменения по результатам ретеста, изменения уровня гомоцистеина, изменения в спектре органических кислот мочи) должны быть повторно проконсультированы врачом-генетиком/педиатром/неонатологом. В случае выявления высокого уровня метилмалоновой кислоты в моче, курс высокодозного витамина В12 должен быть продлен до 10 дней с последующей повторной отправкой образцов мочи в референсный центр (для определения чувствительности к витамину В12).
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетического консультирования семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/387_2).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Зависит от формы ММА, сроков установления диагноза и назначения лечения. Неблагоприятный прогноз - при В12-нечувствительной форме ММА mut0 с неонатальным дебютом.
3.4.6.2. Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА- эпимеразы)
ММА, обусловленная дефицитом метилмалонил-КоА-эпимеразы, относится к редким формам ММА, частота заболевания не установлена, в литературе описано около 20 клинических случаев.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 251120.
ORPHAcode: 308425.
Этиология и патогенез
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена MCEE, локализованного на коротком плече хромосомы 2, в регионе 2р13.3. Продуктом гена является фермент метилмалонил-КоА-эпимераза, который обеспечивает конвертацию D-метилмалонил-КоА (продукт обмена пропионатов) в L-метилмалонил-КоА. Последний при участии метилмалонил-КоА мутазы подвергается трансформации с образованием сукцинил-КоА, вступающего в цикл Кребса. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Патогенез болезни связан с нарушением обмена пропионатов, накоплением аминокислот, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и их токсичных производных. Повышенный катаболизм этих соединений приводит к тяжелому кетоацидозу, гипераммониемии, вторичному дефициту карнитина и другим расстройствам.
Клинические проявления
Заболевание отличается вариабельностью возраста манифестации и тяжести клинической симптоматики. Первые признаки обычно появляются в детском возрасте (после 1–3 лет). В большинстве случаев имеет место приступообразное течение с кетоацидотическими кризами: рвота, анорексия, дегидратация, вялость, сонливость, генерализованная мышечная гипотония, дыхательные нарушения (одышка, апноэ), задержка статико-моторного и физического развития, возможны инсультоподобные эпизоды. У пациентов старшего возраста описаны хроническая болезнь почек, кардиомиопатия, паркинсонизм. В то же время может наблюдаться относительно легкая клиническая картина и даже бессимптомное течение.
Лабораторная диагностика
Для тяжелых случаев заболевания характерен кетоацидоз, гиперглицинемия, гипераммониемия, анемия (не мегалобластная), нейтро- и тромбоцитопения. В крови выявляют повышение пропионилкарнитина (С3) и реже - метилмалонилкарнитина (С4DC); может быть повышено соотношение С3/С2. Увеличена экскреция с мочой метилмалоновой кислоты. Следует иметь в виду, что указанные нарушения обычно имеют транзиторный характер и отмечаются только в период метаболического криза. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена MCEE.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Инструментальная диагностика. При КТ/МРТ могут быть выявлены характерные нарушения: атрофия корковых отделов головного мозга, умеренное расширение желудочков, изменение интенсивности сигнала в области базальных ганглиев.
Дифференциальная диагностика
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы").
Лечение
Лечение ММА, обусловленной дефицитом метилмалонил-КоА-эпимеразы, осуществляется комплексно: диетотерапия, карнитин, антибактериальные препараты (Baumgartner M.R. и соавт., 2014). Основа диетотерапии - ограниченное потребление белков растительного происхождения (до 0,5–1 г/кг) с учетом толерантности к изолейцину, валину, треонину и метионину, которая существенно варьирует в зависимости от степени основного дефекта и возраста больного ребенка. Для предотвращения дефицита белка используются специализированные продукты на основе аминокислот без метионина, треонина, валина, изолейцина, содержащие остальные незаменимые аминокислоты для обеспечения адекватного роста и развития ребенка.
Наблюдения показали, что пациенты с дефицитом метилмалонил-КоА-эпимеразы резистентны к препаратам витамина В12. Дополнительным способом коррекции обмена пропионатов является антибактериальная терапия (метронидазол в дозе 10–15 мг/кг в сутки, амоксициллин или ко-тримоксазол в возрастной дозе в течение 10–14 дней), подавляющая кишечную флору, которая продуцирует пропионовые производные. Для коррекции вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов на длительные сроки назначают препараты левокарнитина от 50 до 100 мг/кг. При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), натрия бензоат (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ (не зарегистрирована в РФ) в начальной дозе 100 мг/кг в сутки. При развитии острых метаболических кризов используются методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями [Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru)].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга приведен на рис. 3.22 и аналогичен таковому при других формах ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Прогноз
В большинстве случаев рано назначенная терапия и комплексное наблюдение за пациентом оказывают положительный эффект на развитие ребенка, профилактику метаболических кризов.
3.4.6.3. Метилмалоновая ацидемия (недостаточность кобаламина А)
ММА, связанная с недостаточностью кобаламина А, относится к редким заболеваниям из группы нарушений обмена кобаламина. Частота заболевания не установлена, известно более чем 200 пациентов. Предполагается, что недостаточность кобаламина А встречается в 20% случаев ММА.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 251100.
ORPHAcode: 28.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена MMAA, локализованного на длинном плече хромосомы 4, в регионе 4q31.21. Продукт гена - протеин MMAA - участвует в транспорте кобаламина (Cbl) внутрь митохондрий, обеспечивая конечные этапы синтеза аденозилкобаламина (AdoCbl), который является кофактором метилмалонил-КоА-мутазы. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Патогенез болезни связан с резким снижением активности метилмалонил-КоА-мутазы, что ведет к расстройству обмена пропионатов, накоплению метилмалоновой кислоты, аминокислот, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и их токсичных производных. Следствием этих нарушений является снижение активности фермента сукцинатдегидрогеназы (участвует в работе трикарбоновых кислот и дыхательной цепи митохондрий), тяжелый кетоацидоз, гипераммониемия, вторичный дефицит карнитина и поражение внутренних органов.
Клинические проявления
Характерно появление на первом году жизни или в раннем детском возрасте приступов кетоацидоза: отказ от еды, повторная рвота, дегидратация, респираторный дистресс, мышечная гипотония, летаргия и кома. Отмечается увеличение размеров печени, возможен инсульт головного мозга с преимущественным вовлечением ствола мозга. Дети отстают в психомоторном развитии, наблюдаются экстрапирамидные расстройства, эпилептические приступы. Нередко диагностируется поражение почек (тубулоинтерстициальный нефрит, почечная недостаточность), реже - сердца (кардиомиопатия), возможны эпизоды панкреатита.
Лабораторная диагностика
У больных выявляют кетоацидоз, гиперглицинемию, гипераммониемию, анемию (не мегалобластную), нейтро- и тромбоцитопению. По данным МС/МС, в крови обнаруживают повышение показателя пропионилкарнитина (С3) и реже - метилмалонилкарнитина (С4DC). Увеличена экскреция с мочой метилмалоновой кислоты, а также 3-гидроксипропионовой, 3-гидрокси-n-валериановой кислот, метилцитрата. Обменные нарушения более выражены в период метаболического криза. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена MMAA.
Лабораторная диагностика заболевания в программах неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Инструментальная диагностика
При КТ/МРТ обнаруживаются характерные нарушения: атрофия корковых отделов головного мозга, умеренное расширение желудочков, изменение интенсивности сигнала в области базальных ганглиев.
Дифференциальная диагностика
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Лечение
Лечение ММА, обусловленной недостаточностью кобаламина А, осуществляется комплексно. Основу лечения составляет терапия высокими дозами препаратов витамина В12 (аденозилкобаламин℘, гидроксикобаламин и др.), вводимыми внутримышечно или перорально. Средние дозы 1–5 мг/сут. В первые месяцы/годы жизни дети нуждаются в ограничении приема белка с пищей (до 1 г/кг) с учетом толерантности к изолейцину, валину, треонину и метионину. Для предотвращения дефицита белка используются специализированные продукты на основе аминокислот без метионина, треонина, валина, изолейцина, но содержащие остальные незаменимые аминокислоты для обеспечения адекватного роста и развития ребенка [Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г.]. С возрастом белковая толерантность повышается, что позволяет существенно расширить пищевой рацион и даже во многих случаях отказаться от приема специализированного продукта.
Дополнительным способом коррекции обмена пропионатов является антибактериальная терапия (метронидазол в дозе 10–15 мг/кг в сутки, амоксициллин или ко-тримоксазол в возрастной дозе в течение 10–14 дней), подавляющая кишечную флору, которая продуцирует пропионовые производные. Для ликвидации вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов на длительные сроки назначают препараты левокарнитина от 50 до 100 мг/кг. При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), натрия бензоат (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ (не зарегистрирована в РФ) в начальной дозе 100 мг/кг в сутки. При развитии острых метаболических кризов используются методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями [Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru)].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Прогноз
В большинстве случаев рано назначенная и правильно подобранная терапия и комплексное наблюдение за пациентом оказывают положительный эффект в плане развития ребенка, профилактики метаболических кризов и поражения внутренних органов.
3.4.6.4. Метилмалоновая ацидемия (недостаточность кобаламина B)
ММА, связанная с недостаточностью кобаламина В, относится к редким заболеваниям из группы нарушений обмена кобаламина. Частота заболевания не установлена, известно около 70 пациентов.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 251110.
ORPHAcode: 28.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена MMAB, локализованного на длинном плече хромосомы 12, в регионе 12q24.11. Продуктом гена является кобаламинаденозилтрансфераза, которая катализирует финальный этап синтеза аденозилкобаламина. Последний служит кофактором метилмалонил-КоА-мутазы, которая обеспечивает трансформацию метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА (вступает в цикл Кребса). Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Патогенез болезни связан с резким снижением активности метилмалонил-КоА-мутазы, что ведет к расстройству обмена пропионатов, накоплению аминокислот, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и их токсичных производных. Следствием этих нарушений является тяжелый кетоацидоз, гипераммониемия, вторичный дефицит карнитина и поражение внутренних органов.
Клинические проявления
Клиническая картина сходна с проявлениями ММА, обусловленной недостаточностью кобаламина А, однако, по-видимому, характеризуется большей тяжестью. Заболевание протекает особенно тяжело при ранней манифестации. В то же время имеются указания на возможное бессимптомное течение.
Лабораторная диагностика
У пациентов выявляют такие же обменные нарушения, как при ММА, обусловленной недостаточностью кобаламина А. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена MMAB.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Инструментальная диагностика
У пациентов с тяжелой формой заболевания при КТ/МРТ обнаруживаются характерные нарушения: атрофия корковых отделов головного мозга, умеренное расширение желудочков, изменение интенсивности сигнала в области базальных ганглиев.
Дифференциальная диагностика
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Лечение
Лечение ММА, обусловленной недостаточностью кобаламина В, осуществляется комплексно. Основу лечения составляет терапия высокими дозами препаратов витамина В12 (аденозилкобаламин℘, гидроксокобаламин и др.), вводимыми внутримышечно или перорально. Средние дозы 1–5 мг/сут. В первые месяцы/годы жизни дети нуждаются в ограничении приема белка с пищей (до 1 г/кг) с учетом толерантности к изолейцину, валину, треонину и метионину. Для предотвращения дефицита белка используются специализированные продукты на основе аминокислот без метионина, треонина, валина, изолейцина [Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г.], но содержащие остальные незаменимые аминокислоты для обеспечения адекватного роста и развития ребенка. С возрастом белковая толерантность повышается, что позволяет существенно расширить пищевой рацион и даже во многих случаях отказаться от приема специализированного продукта.
Дополнительным способом коррекции обмена пропионатов является антибактериальная терапия (метронидазол в дозе 10–15 мг/кг в сутки, амоксициллин или ко-тримоксазол в возрастной дозе в течение 10–14 дней), подавляющая кишечную флору, которая продуцирует пропионовые производные. Для ликвидации вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов на длительные сроки назначают препараты левокарнитина от 50 до 100 мг/кг. При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), бензоат натрия (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ в начальной дозе 100 мг/кг в сутки. При развитии острых метаболических кризов используются методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями [Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru)].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Прогноз
В большинстве случаев рано назначенная и правильно подобранная терапия и комплексное наблюдение за пациентом оказывают положительный эффект в плане развития ребенка, профилактики метаболических кризов и поражения внутренних органов.
3.4.6.5. Метилмалоновая ацидемия с гомоцистинурией (недостаточность кобаламина С, cblC).
ММА с гомоцистинурией, связанная с недостаточностью кобаламина С (cblC), считается самой частой формой наследственного нарушения обмена кобаламина, частота составляет 1:100 000 живых новорожденных (США), известно более чем 700 пациентов.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 277400.
ORPHAcode: 79282.
Этиология и патогенез
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена MMACHC, локализованного на коротком плече хромосомы 1, в регионе 1р34.1. Продукт гена участвует в синтезе аденозилкобаламина (AdoCbl) и метилкобаламина (MeCbl), которые служат кофакторами метилмалонил-КоА-мутазы и метионинсинтазы (метилтетрагидрофолат гомоцистеинметилтрансферазы) соответственно. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный. Имеются указания, что причиной заболевания может быть гетерозиготная мутация гена MAHCC в сочетании с гетерозиготной мутацией гена PRDX1, также локализованного в регионе 1р34.1 (дигенное наследование).
Патогенез болезни связан с сочетанным резким снижением активности метилмалонил-КоА-мутазы и метионинсинтазы. Дефицит метилмалонил-КоА-мутазы ведет к расстройству обмена пропионатов, накоплению аминокислот, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и их токсичных производных. Дефицит метионинсинтазы обусловливает дефект реметилирования гомоцистеина с образованием метионина и, как следствие, снижение уровня метионина и накопление в крови гомоцистеина, что ведет к тромботическим осложнениям, поражению сердечно-сосудистой и нервной системы, почек, легких, мегалобластной анемии и др.
Клинические проявления
Выделяют тяжелую, инфантильную (раннюю) форму заболевания, которая встречается у большей части пациентов, и несколько более легкую (позднюю) форму, частота которой, по-видимому, недооценена в силу низкого уровня диагностики. При ранней форме нередко наблюдаются признаки пренатального поражения: внутриутробная задержка роста, микроцефалия и дисморфия (удлиненное лицо, низко расположенные ушные раковины), врожденный порок сердца, дилатационная кардиомиопатия плода. Клиническая симптоматика обычно манифестирует с первых месяцев жизни нарушениями вскармливания, появлением рвоты, диареи, задержки развития, мышечной гипотонии, приступов эпилепсии, вялости, слабости и летаргии. Отмечаются микроцефалия, нистагм, пигментная ретинопатия; высокий уровень летальности. У выживших детей наблюдаются различные неврологические нарушения (в том числе атаксия, миелопатия), когнитивный дефицит, психозы.
Поздняя форма заболевания отличается полиморфизмом клинических симптомов. Возраст появления первых признаков широко варьирует от 1 года до 44 лет (медиана 12 лет). Обращают внимание плохая прибавка массы тела, задержка роста, мышечная дистония, эпилепсия, вялость и слабость, обусловленные анемией, снижение интеллекта и психические расстройства, нарушения зрения. В отдельных случаях у пациентов клинические признаки отсутствуют.
Лабораторная диагностика
Характерно повышение уровня гомоцистеина в крови в сочетании с низким уровнем метионина. По данным тандемной масс-спектрометрии, в крови обнаруживают повышение показателя пропионилкарнитина (С3) и отношения С3/С2. Увеличена экскреция с мочой метилмалоновой кислоты и гомоцистина. Наблюдаются анемия, тромбоцитопения, нейтропения (макроцитарная анемия - примерно в половине случаев). Метаболический ацидоз и гипераммониемия встречаются редко. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена MMACHC.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Инструментальная диагностика
При КТ/МРТ обнаруживаются тяжелые нарушения: гидроцефалия, изменения в перивентрикулярном белом веществе головного мозга и веществе спинного мозга, реже - в базальных ганглиях. На электроретинограмме регистрируются признаки макулопатии [Huemer M. и соавт., 2014].
Дифференциальная диагностика
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Лечение
Лечение метилмалоновой ацидемии с гомоцистинурией (недостаточность cblC) осуществляется путем внутримышечного введения гидроксокобаламина в средней дозе 1 мг/сут (до 5 мг/сут); через несколько месяцев терапии обычно переходят на другой режим введения - 1 раз в неделю. В назначении диетотерапии пациенты не нуждаются.
Дополнительным препаратом для коррекции нарушенного реметилирования гомоцистеина является донор метильной группы - бетаин, доза которого составляет 250 мг/кг в сутки. Кроме того, больным назначают фолиевую кислоту (фолиниевую кислоту) в средней дозе 5 мг/сут. Для ликвидации вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов используют препараты левокарнитина от 50 до 100 мг/кг.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями [Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru)].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Прогноз
Рано назначенное лечение гидроксикобаламином ведет к значительному улучшению обменных и гематологических показателей, положительной динамике неврологической и другой симптоматики. В то же время при тяжелой ранней форме болезни у детей, выявленных по скринингу, не во всех случаях удается предотвратить появление сосудистых осложнений и поражения органа зрения.
3.4.6.6. Метилмалоновая ацидемия с гомоцистинурией (недостаточность кобаламина D, cblD)
ММА с гомоцистинурией (недостаточность кобаламина D, cblD). Частота заболевания не установлена, известно около 20 пациентов.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E0.
OMIM: 277410.
ORPHAcode: 28.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена MMADHC, локализованного на длинном плече хромосомы 2, в регионе 2q23. Продукт гена участвует во внутриклеточном транспорте аденозилкобаламина (AdoCbl) и метилкобаламина (MeCbl), которые служат кофакторами метилмалонил-КоА-мутазы и метионинсинтазы (метилтетрагидрофолат гомоцистеинметилтрансферазы) соответственно. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Патогенез болезни связан с сочетанным снижением активности метилмалонил-КоА-мутазы и метионинсинтазы. Дефицит метилмалонил-КоА-мутазы ведет к расстройству обмена пропионатов, накоплению аминокислот, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и их токсичных производных. Дефицит метионинсинтазы обусловливает дефект реметилирования гомоцистеина с образованием метионина и, как следствие, снижение уровня метионина и накопление в крови гомоцистеина, что ведет к тромботическим осложнениям, поражению сердечно-сосудистой и нервной системы, почек, легких, мегалобластной анемии и др.
Клинические проявления
Выделяют 3 клинических фенотипа заболевания: изолированную гомоцистинурию, изолированную ММА и комбинированную гомоцистинурию с ММА.
При изолированной гомоцистинурии заболевание манифестирует в первые месяцы/годы жизни. Наблюдаются задержка развития, мышечная гипотония/дистония/спастика, атаксия, эпилепсия, нистагм, аутистические проявления и когнитивные нарушения. Также были описаны тромбоэмболические осложнения, гемолитико-уремический синдром и легочная гипертензия. При изолированной ММА клинические признаки могут появиться уже в неонатальном периоде или в первые месяцы жизни: респираторный дистресс-синдром, анорексия, рвота, внутричерепное кровоизлияние, судороги. Отмечают приступообразное течение заболевания. При комбинированной форме гомоцистинурии с ММА (известно 8 пациентов) заболевание может дебютировать в разном возрасте, в том числе у новорожденных. Дети отказываются от еды, наблюдается вялость, летаргия, появляются нистагм, макулопатия, отставание в психомоторном и речевом развитии.
Лабораторная диагностика
Изолированная гомоцистинурия характеризуется наличием мегалобластной анемии, повышенным уровнем гомоцистеина и низким содержанием метионина в крови; определяется высокая экскреция гомоцистина. При изолированной ММА отмечают метаболический ацидоз, кетоз, повышение показателя пропионилкарнитина (С3) и отношения С3/С2 в крови, увеличение экскреции с мочой метилмалоновой кислоты, метилцитрата.
Для комбинированной формы характерно повышение уровня гомоцистеина в крови в сочетании с низким уровнем метионина, а также повышение показателя пропионилкарнитина (С3) и отношения С3/С2 по данным тандемной масс-спектрометрии. Увеличена экскреция с мочой метилмалоновой кислоты и гомоцистина. Однако указанные изменения наблюдались не у всех описанных пациентов, что затрудняет диагностику, в том числе при скрининге новорожденных. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена MMADHC.
Лабораторная диагностика заболевания в программах неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Инструментальная диагностика
При КТ/МРТ обнаруживают атрофию вещества мозга и мозжечка. На электроретинограмме определяются изменения, сходные с наблюдаемыми при недостаточности кобаламина С (cblC) и указывающие на макулопатию.
Дифференциальная диагностика
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Лечение
Терапия ММА с гомоцистинурией (недостаточность cblD) проводится путем внутримышечного введения гидроксикобаламина в средней дозе 1 мг/сут (до 5 мг/сут) ежедневно; через несколько месяцев терапии обычно переходят на другой режим введения - 1 раз в неделю. В назначении диетотерапии пациенты не нуждаются (Atkinson C. и соавт., 2014; Abu-El-Haija A. и соавт., 2019; Sloan J.L. и соавт., 2021).
Дополнительным препаратом для коррекции нарушенного реметилирования гомоцистеина является донор метильной группы - бетаин, доза которого составляет 250 мг/кг в сутки. Кроме того, больным назначают фолиевую кислоту (фолиниевую кислоту) в средней дозе 5 мг/сут. Для ликвидации вторичного дефицита карнитина и выведения накапливающихся ацил-радикалов используют препараты левокарнитина в дозе от 50 до 100 мг/кг.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с установленным диагнозом и Клиническими рекомендациями [Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru)].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Проводится так же, как и для других форм ММА, см. раздел "Метилмалоновая ацидемия (дефицит метилмалонил-КоА-мутазы)".
Прогноз
Раннее назначение лечения гидроксокобаламином ведет к улучшению обменных и гематологических показателей. Однако не во всех случаях удается добиться положительной клинической динамики и предотвратить поражение нервной системы, органа зрения и появление сосудистых осложнений.
Список литературы
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. С. 368.
-
Fenton W.A., Gravel R.A., Rosenblat D.S. Disorders of propionate and methylmalonate metabolism. In: Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D. (eds). The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. New York: McGraw-Hill, 2001. P. 2165–2193.
-
Ho..rster F., Hoffmann G.F. Pathophysiology, diagnosis, and treatment of methylmalonic aciduria - recent advances and new challenges // Pediatr Nephrol. 2004. Vol. 19. P. 1071–1074.
-
de Baulny H.O., Benoist J.F., Rigal O., Touati G., Rabier D., Saudubray J.M. Methylmalonic and propionic acidaemias: management and outcome // J. Inherit. Metab. Dis. 2005. Vol. 28. P. 415–423.
-
Baumgartner M.R., Ho..rster F., Dionisi-Vici C., Haliloglu G., Karall D., Chapman K.A., Huemer M., Hochuli M., Assoun M., Ballhausen D. et al. Proposed guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic and propionic acidemia // Orphanet J. Rare Dis. 2014. Vol. 9. P. 130. DOI: 10.1186/s13023-014-0130-8.
-
Zwickler T., Lindner M., Aydin H.I. et al. Diagnostic work-up and management of patients with isolated methylmalonic acidurias in European metabolic centres // J. Inherit. Metab. Dis. 2008. Vol. 31. P. 361–367.
-
Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf.
-
Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью (Метилмалоновая ацидемия/ацидурия). Клинические рекомендации, 2021. Клинические рекомендации МА_1.06.2021.pdf (pediatr-russia.ru).
-
Andréasson M., Zetterstro..m R.H., von Do..beln U., Wedell A., Svenningsson P. MCEE Mutations in an Adult Patient with Parkinson’s Disease, Dementia, Stroke and Elevated Levels of Methylmalonic Acid // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20(11). P. 2631. DOI: 10.3390/ijms20112631.
-
Bikker H., Bakker H.D., Abeling N.G., Poll-The B.T., Kleijer W.J., Rosenblatt D.S., Waterham H.R., Wanders R.J., Duran M. A homozygous nonsense mutation in the methylmalonyl-coa epimerase gene (mcee) results in mild methylmalonic aciduria // Hum. Mutat. 2006. Vol. 27. P. 640–643.
-
Waters P.J., Thuriot F., Clarke J.T., Gravel S., Watkins D., Rosenblatt D.S., Levesque S. Methylmalonyl-coa epimerase deficiency: A new case, with an acute metabolic presentation and an intronic splicing mutation in the mcee gene // Mol. Genet. Metab. Rep. 2016. Vol. 9. P. 19–24.
-
Abily-Donval L., Torre S., Samson A., Sudríe-Arnaud B., Acquaviva C., Guerrot A.-M., Benoist J.-F., Marret S., Bekri S., Tebani A. Methylmalonyl-CoA Epimerase Deficiency Mimicking Propionic Aciduria // Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18(11). P. 2294. DOI: 10.3390/ijms18112294.
-
Nizon M., Ottolenghi C., Valayannopoulos V. et al. Long-term neurological outcome of cohort of 80 patients with classical organic aciduria // Orphanet J. Rare Dis. 2013. Vol. 8. P. 148–160.
-
Lerner-Ellis J.P., Dobson C.M., Wai T. et al. Mutations in the MMAA gene in patients with the cblA disorder of vitamin B12 metabolism // Hum. Mutat. 2004. Vol. 24(6). P. 509–516.
-
Wesół-Kucharskaa D., Kaczora M., Pajdowskab M. et al. Clinical picture and treatment effects in 5 patients with Methylmalonic aciduria related to MMAA mutations // Molecular Genetics and Metabolism Reports. 2020. Vol. 22. P. 100559. DOI: 10.1016/j.ymgmr.2019.100559.
-
Haarmann A., Mayr M., Ko..lker S., Baumgartner E.R., Schnierda J., Hopfer H., Devuyst O., Baumgartner M.R. Renal involvement in a patient with cobalamin A type (cblA) methylmalonic aciduria: a 42-year follow-up // Mol. Genet. Metab. 2013. Vol. 110(4). P. 472–476. DOI: 10.1016/j.ymgme.2013.08.021.2013.
-
Lin Y., Lin C., Lin W., Zheng Z., Han M., Fu Q. Mild clinical features of isolated methylmalonic acidemia associated with a novel variant in the MMAA gene in two Chinese siblings // BMC Med Genet. 2018. Vol. 19(1). P. 114. DOI: 10.1186/s12881-018-0635-4.
-
Zhou X., Yi C., Han J. Methylmalonic acidemia: current status and research priorities // Intractable Rare Dis. Res. 2018. Vol. 7(2). P. 73–78.
-
Şeker Yılmaz B., Kor D., Bulut F.D., Kılavuz S., Ceylaner S., O..nenli Mungan H.N. Clinical and molecular findings in 37 Turkish patients with isolated methylmalonic acidemia // Turk. J. Med. Sci. 2021. Vol. 51(3). P. 1220–1228. DOI: 10.3906/sag-2001-72.
-
Orphanet. https://www.orpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=EN&Expert=28.
-
Brasil S., Richard E., Jorge-Finnigan A., Leal F., Merinero B., Banerjee R., Desviat L.R., Ugarte M., Pırez B. Methylmalonic aciduria cblB type: characterization of two novel mutations and mitochondrial dysfunction studies // Clin. Genet. 2015. Vol. 87(6). P. 576–581. DOI: 10.1111/cge.12426.
-
Liu Y.-P., Wang H.-J., Wu T.-F., Li X.-Y., Song J.-Q., Ding Y., Zhang Y., Wang Q., Yang Y.-L. A Chinese boy with methylmalonic aciduria cblB type and a novel mutation in the MMAB gene // Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2015. Vol. 17(2). P. 172–175.
-
Almannai M., Marom R., Divin K., Scaglia F., Sutton V.R., Craigen W.J., Lee B., Burrage L.C., Graham B.H. Milder clinical and biochemical phenotypes associated with the c.482G>A (p.Arg161Gln) pathogenic variant in cobalamin C disease: Implications for management and screening // Mol. Genet. Metab. 2017. Vol. 122(1–2). P. 60–66. DOI: 10.1016/j.ymgme.2017.06.011.
-
Sloan J.L., Carrillo N., Adams D., Venditti C.P. Disorders of Intracellular Cobalamin Metabolism. In: Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A., Wallace S.E., Bean L.J.H., Mirzaa G., Amemiya A., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1328/.
-
Carrillo-Carrasco N., Chandler R.J., Venditti C.P. Combined methylmalonic acidemia and homocystinuria, cblC type. I. Clinical presentations, diagnosis and management // J. Inherit. Metab. Dis. 2012. Vol. 35(1). P. 91–102. DOI: 10.1007/s10545-011-9364-y.
-
Huemer M., Scholl-Bu..rgi S., Hadaya K., Kern I., Beer R., Seppi K., Fowler B., Baumgartner M.R., Karall D. Three new cases of late-onset cblC defect and review of the literature illustrating when to consider inborn errors of metabolism beyond infancy // Orphanet J. Rare Dis. 2014. Vol. 9. P. 161. DOI: 10.1186/s13023-014-0161-1.
-
Yu Y., Ling S., Shuai R., Qiu W., Zhang H., Liang L., Ji W., Liu Y., Gu X., Han L. Clinical features and outcomes of patients with cblC type methylmalonic acidemia carrying gene c.609G>A mutation // Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2021. Vol. 50(4). P. 436–443. DOI: 10.3724/zdxbyxb-2021-0276.
-
Abu-El-Haija A., Mendelsohn B.A., Duncan J.L., Moore A.T., Glenn O.A., Weisiger K., Gallagher R.C. Cobalamin D Deficiency Identified Through Newborn Screening // JIMD Rep. 2019. Vol. 44. P. 73–77. DOI: 10.1007/8904_2018_126.
-
Atkinson C., Miousse I.R., Watkins D., Rosenblatt D.S., Raiman J.A. Clinical, Biochemical, and Molecular Presentation in a Patient with the cblD-Homocystinuria Inborn Error of Cobalamin Metabolism // JIMD Rep. 2014. Vol. 17. P. 77–81. DOI: 10.1007/8904_2014_340.
3.4.7. Пропионовая ацидемия (ацидурия)
Пропионовая ацидемия (ацидурия) (ПА) - наследственное аутосомно-рецессивное заболевание из группы органических ацидемий, обусловленное мутацией в генах PССA или PCCB и, как следствие, дефицитом пропионил-КоА-карбоксилазы, что ведет к блокированию обмена пропионатов на уровне перехода пропионил-КоА в метилмалонил-КоА и нарушению метаболизма ряда аминокислот (изолейцина, валина, треонина, метионина), жирных кислот с нечетным числом атомов углерода и холестерина. Заболевание встречается в различных популяциях. Частота среди новорожденных в странах Европы и США 1:350 000. В отдельных странах (например, в Саудовской Аравии) частота достигает 1:2000. В Российской Федерации частота заболевания не определена.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.1 - Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 231670.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
Выделяют два генетически гетерогенных, но клинически сходных варианта ПА (тип I и тип II), обусловленных дефицитом α- или β-субъединиц пропионил-КоА- карбоксилазы, которая участвует в метаболизме изолейцина, валина, треонина, метионина, жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и холестерина. Ген PCCA, кодирующий α-субъединицу, локализован на длинном плече хромосомы 13 в регионе 13q32, ген PCCB, кодирующий β-субъединицу, - на длинном плече хромосомы 3 в регионе 3q21-q22. Тип наследования всех генетических вариантов - аутосомно-рецессивный.
Дефицит ферментов блокирует переход пропионил-КоА в метилмалонил-КоА, что приводит к накоплению производных пропионовой кислоты. Предшественниками пропионатов в организме служат аминокислоты изолейцин, валин, треонин и метионин (50% общего количества пропионатов), жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода и холестерин (25%). Остальная часть пропионатов образуется в кишечнике в результате деятельности эндогенной флоры. Накопление органических кислот (пропионовой, гидроксипропионовой, метиллимонной кислот и др.) ведет к тяжелому метаболическому кетоацидозу, вторичной гипераммониемии, гиперглицинемии, гипогликемии. Повышенный уровень в крови и высокая почечная экскреция пропионилкарнитина обусловливают истощение запасов карнитина и его вторичный дефицит.
Клиническая картина
Помимо двух генетических вариантов ПА - типа I (мутации гена PCCA) и чаще встречающегося типа II (мутации гена PCCB), заболевание имеет две клинические формы в зависимости от сроков манифестации и тяжести проявлений, что, по-видимому, связано со степенью метаболического дефекта, - неонатальную и младенческую (или позднюю) формы.
В большинстве случаев заболевание имеет кризовое течение. При неонатальной форме заболевание характеризуется острой манифестацией в первые дни жизни, при младенческой форме - в первые месяцы жизни. Дебютные симптомы криза - это рвота, дегидратация, отказ от еды, снижение массы тела. Далее возникают судороги, дыхательные расстройства (тахипноэ, апноэ), вялость, сонливость, генерализованная мышечная гипотония, гиперрефлексия, переходящие в коматозное состояние. Возможно развитие внутричерепных кровоизлияний, острого панкреатита и кардиомиопатии.
В дальнейшем метаболические кризы могут провоцироваться факторами, ведущими к усилению процессов катаболизма: интеркуррентными инфекциями, хирургическими вмешательствами, приемом больших количеств белка и др.
Взрослея, дети отстают в физическом и психомоторном развитии, часто болеют респираторными и желудочно-кишечными инфекционными заболеваниями (до 80% больных), у половины пациентов наблюдается эпилепсия. Частыми проявлениями ПА являются экстрапирамидная симптоматика, инсультоподобные эпизоды, дилатационная или, реже, гипертрофическая кардиомиопатия, нарушения ритма сердца, в том числе удлинение интервала QT, острый панкреатит, атрофия зрительных нервов, эритематозный дерматит.
Лабораторная диагностика
Лабораторная диагностика проводится путем определения содержания в плазме крови или высушенном пятне крови аминокислот и ацилкарнитинов, при этом характерно повышение концентрации пропионилкарнитина (С3), низкое содержание свободного карнитина (С0), повышение соотношений С3/С0 и С3/С2. У многих пациентов повышен уровень глицина. Однако это не является специфичным и наблюдается при других наследственных нарушениях обмена веществ. Также необходимо исследование концентрации органических кислот в моче методом газовой хроматографии–масс-спектрометрии. При ПА повышается концентрация 3-гидроксипропионовой, метиллимонной, 3-гидроксимасляной, 3-гидрокси-n-валериановой кислот и пропионилглицина. При этом не наблюдается повышенного уровня метилмалоновой кислоты.
Характерной особенностью ПА в период криза является метаболический ацидоз с увеличенным анионным интервалом (>16), гипераммониемия, гиперкетонемия и кетонурия, повышение лактата в плазме крови, снижение уровня глюкозы, лейко- и тромбоцитопения.
Окончательным методом установки диагноза служит молекулярно-генетическое исследование с целью выявления мутаций в генах PCCA, PCCB.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
В рамках программы неонатального скрининга проводят определение аминокислот и ацилкарнитинов методом МС/МС. Характерным маркером является повышение пропионилкарнитина (С3) и соотношения С3/С2. Этот маркер не является специфичным для ПА и может быть повышен также при различных формах ММА, дефиците витамина В12.
На долю приобретенного дефицита витамина B12 приходится около 40% ложноположительных результатов скрининга.
Подтверждающая диагностика включает анализ органических кислот мочи, а также молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
В острый период и/или при наличии невротической симптоматики КТ/МРТ головного мозга могут выявить кортикальную атрофию, расширение желудочков мозга, задержку миелинизации, повышение интенсивности сигнала в области базальных ганглиев в T2-взвешенном изображении.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика у пациентов грудного возраста с симптомами угнетения ЦНС, рвотой, судорогами, отказом от еды проводится с такими состояниями, как сепсис, внутриутробные инфекции, отравление лекарственными препаратами, сахарный диабет, энцефалит, гипоксические поражения нервной системы, надпочечниковая недостаточность, другие наследственные нарушения метаболизма (нарушения цикла мочевины, другие органические ацидурии).
Лечение
Лечение ПА направлено на предотвращение метаболической декомпенсации (метаболического криза), снижение образования пропионатов, предупреждение развития кетоацидоза, гипераммониемии, токсического поражения тканей головного мозга и внутренних органов с обеспечением процессов анаболизма, нормального роста и нутритивного статуса детей.
С этой целью детям с ПА назначается низкобелковая диета с использованием специализированной смеси лечебного питания на основе аминокислот без лейцина. Вместе со смесью на основе аминокислот ребенок первого полугодия жизни должен получать сцеженное грудное молоко или детскую молочную смесь с низким содержанием белка (1,2–1,3 г/100 мл восстановленного продукта). Из питания детей старше 6 мес исключаются высокобелковые продукты (мясо, творог, рыба и т.п.). В качестве прикорма вводятся только низкобелковые натуральные продукты (овощи, крупы, фрукты), постепенно вытесняя грудное молоко / детские молочные смеси, продолжают использоваться специализированные смеси на основе аминокислот без лейцина, соответствующие по своему химическому составу возрасту ребенка. Количество общего белка (натуральный + белок аминокислотной смеси) для детей грудного возраста рассчитывается исходя из минимальных потребностей в белке для здоровых детей этого возраста (от 2 до 2,5 г/кг массы тела), при этом белок аминокислотной смеси составляет минимум 50% общего суточного белка. Далее потребность в белке устанавливается индивидуально в зависимости от толерантности к патогенетически значимой аминокислоте (лейцин).
Биотин рекомендован в качестве пробного лечения для выявления чувствительности к этому кофактору. Курс проводится в течение двух недель в дозе 1–2 мг/сут под контролем уровня пропионилкарнитина в крови и экскреции 3-гидроксипропионовой, метиллимонной кислот. Снижение этих показателей свидетельствует о чувствительности к биотину. В таком случае продолжают кофакторную терапию, доза биотина обычно составляет 5 мг/сут.
Для связывания и выведения из организма токсичного пропионата и коррекции вторичной карнитиновой недостаточности назначают препараты левокарнитина от 100 до 150 мг/кг в сутки per os, средняя доза для детей старшего возраста в течение длительного времени может составлять 60–80 мг/кг в сутки.
При наличии гипераммониемии в комплекс лечения вводят аргинин (L-аргинин♠) (250–300 мг/кг в сутки), натрия бензоат (200–250 мг/кг в сутки), карглумовую кислоту℘ (не зарегистрирована в РФ) в начальной дозе 100 мг/кг в сутки. Последняя применятся длительно и в межкризовый период для профилактики метаболических кризов.
Методы интенсивного лечения, в частности гемофильтрация, применяются для купирования тяжелых метаболических кризов.
Дополнительным способом коррекции обмена является антибактериальная терапия с целью подавления активности патогенных и условно патогенных микроорганизмов в кишечнике, под влиянием которых образуется около 25% пропионатов. Назначают курсы метронидазола в дозе 10–15 мг/кг в сутки в течение 10–14 дней; через 3–4 нед курс при необходимости повторяют.
Также рекомендовано применение глицина, который, подобно карнитину, обладает способностью конъюгировать производные органических кислот. Суточная доза глицина составляет 300–600 мг/сут в течение длительного времени (4–6 мес). Кроме того, назначают изолейцин и валин при их низких концентрациях в крови (ниже 100–10 мкмоль/л).
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на метилмалоновую/пропионовую ацидурию (С3 >6,8 мкМ/л и/или С3/С2 >0,22) должны быть проконсультированы врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации/перевода в отделение патологии новорожденных/отделение интенсивной терапии (рис. 3.23).
Алгоритм действий сходен с таковым при метилмалоновой ацидурии, поскольку метаболит С3 является общим для этих двух заболеваний.
После биохимичекого подтверждения диагноза "пропионовая ацидурия" назначается патогенетическая терапия: Одновременно с низкобелковой диетой назначаются препараты левокарнитина (per os или в/в) в суточной дозе не менее 100 мг/кг, глицин, антибактериальная терапия метронидазолом, при гипераммониемии - препараты, нейтрализующие аммиак (указаны выше), и карглумовая кислота, активирующая первый этап цикла мочевины. Во избежание развития гипогликемии назначаются частые дробные кормления с интервалом между приемами пищи не более 2,5–3 ч в дневное время и не более 4 ч ночью.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/387_2).
Прогноз
Прогноз зависит от формы ПА, тяжести перенесенного метаболического криза и его последствий.
Список литературы
-
Patrick Forny, Friederike Hörsterм et al. Guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic acidaemia and propionic acidaemia: First revision // J. Inherit. Metab. Dis. 2021 May. Vol. 44(3). P. 566–592. DOI: 10.1002/jimd.12370. Epub 2021 Mar 9.
-
Jurecki E.A., Ueda K.B., Frazier D.C. et al. Nutrition management guideline for propionic acidemia: An evidence- and consensus-based approach // Molecular Genetics and Metabolism. Volume 126, Issue 4, April 2019. P. 341–354.
-
Kimberly A. Chapman, Andrea Gropman, Erin MacLeod et al. Acute management of propionic acidemia // Molecular Genetics and Metabolism. Volume 105, Issue 1, January 2012. P. 16–25.
-
National Organization for Rare Disorders (NORD) website (дата посещения 12.04.22) URL: https://rarediseases.org/rare-diseases/acidemia-isovaleric/.
-
Orphanet website (дата посещения 12.04.2022) URL: https://www.orpha.net/consor/www/cgi-bin/OC_Exp.php?lng=EN&Expert=33.
-
Боровик Т.Э., Ладодо К.С. Клиническая диетология детского возраста. 2-е изд. М., 2015. 432 с.
-
Перечень продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf.
-
Селективный скрининг на наследственные болезни обмена веществ: метод. рекомендации / Департамент здравоохранения Москвы; Сост. Н.Л. Печатникова, Н.О. Брюханова, О.Е. Потехин и др. М., 2017. 24 с.
-
Программа оптимизации вскармливания детей первого года жизни в Российской Федерации: Методические рекомендации / ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России. М.: б. и., 2019. 112 с.
-
Hirst L., Mubeen S., Chakrapani A. Impact of dietary interventions in inborn errors of metabolism in paediatric dentistry: Review of the literature and case series // Clin. Case Rep. 2020 Dec 9. Vol. 9(2). P. 764–768.
-
Liu X.M., Chen S.Z., Sang Y. et al. Screening of inherited metabolic disorders in infants with infantile spasms // Cell Biochem Biophys. 2015 May. Vol. 72(1). P. 61–65.
-
Aldubayan S.H., Rodan L.H., Berry G.T. et al. Acute Illness Protocol for Organic Acidemias: Methylmalonic Acidemia and Propionic Acidemia // Pediatr Emerg Care. 2017 Feb. Vol. 33(2). P. 142–146.
-
Kiykim E., Oguz O., Duman C., Zubarioglu T., Cansever M.S., Zeybek A.C.A. Long-term N-carbamylglutamate treatment of hyperammonemia in patients with classic organic acidemias // Mol. Genet. Metab. Rep. 2021 Jan 30. Vol. 26. P. 100715.
-
Kimberly A. Chapman Practical management of organic acidemias // Translational Science of Rare Diseases. 2019. Vol. 4. P. 121–131. DOI: 10.3233/TRD-190039.
-
https://www.e-imd.org/diseases/organic-acidurias-oads/isovaleric-acidemia-iva.
-
Beck, Natalie and Applegate, Carolyn. Elements of Genetic Counseling for Inborn Errors of Metabolism. 1 Jan. 2019. P. 197–208.
-
Savy N., Brossier D., Brunel-Guitton C., Ducharme-Crevier L., Du Pont-Thibodeau G., Jouvet P. Acute pediatric hyperammonemia: current diagnosis and management strategies // Hepat. Med. 2018 Sep 12. Vol. 10. P. 105–115. DOI: 10.2147/HMER.S140711.section0082tabA4.
3.4.8. Недостаточность биотинидазы (множественная карбоксилазная недостаточность с поздним дебютом)
Недостаточность биотинидазы (НБ) - аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное мутациями в гене, кодирующем фермент биотинидазу, что приводит к нарушению работы всех биотинзависимых карбоксилаз. Заболевание является панэтническим и встречается в европейских странах с частотой 1:40 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е56.8 - Недостаточность других витаминов.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 253260.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
Ген биотинидазы (BTD) картирован на хромосоме 3p25. Наиболее распространенными являются мутации G98d7i3 и R538C, которые встречаются более чем в 50% мутантных аллелей.
Нарушение функции карбоксилаз, для которых биотин является ковалентно связанным кофактором, приводит к накоплению субстратов контролируемых карбоксилазами ферментных реакций. Эти субстраты и их производные токсически действуют на ЦНС и другие ткани, приводя к развитию метаболического ацидоза и вторичной гипераммониемии. Активность биотинидазы в головном мозге человека крайне низкая, поэтому для нормального функционирования нейронов необходимо достаточное и постоянное поступление биотина через гематоэнцефалический барьер. Уменьшение концентрации биотина при НБ на первых стадиях заболевания приводит к снижению активности ПК, что вызывает накопление лактата в головном мозге. Этот локальный лактатацидоз обусловливает появление в первую очередь неврологических симптомов, в то время как другие признаки заболевания могут манифестировать позднее. Кетоацидоз является признаком продолжительной недостаточности биотина в организме и может не выявляться на начальных этапах болезни. Считают, что причиной нейросенсорной тугоухости является накопление органических кислот, биоцитина и более крупных биотинильных белков. Снижение уровня протективных жирных кислот (в результате нарушения работы ПКК), возможно, является причиной появления алопеции и кожной сыпи. Токсическим эффектом объясняются морфологические изменения в мозжечке (отсутствие клеток Пуркинье, разрежение слоя гранулярных клеток и пролиферация слоя Бергманна, глиоз белого вещества и зубчатых ядер) и большом мозге (некроз с сосудистой пролиферацией и инфильтрацией макрофагами в стволе, гипоталамусе). Были описаны изменения в подкорковых структурах, спинном мозге, сходные с таковыми при болезни Ли. Миелиновые волокна поражаются в большей степени, чем тела нейронов, поэтому при НБ часто описывают дезорганизацию миелиновых структур головного мозга.
Клинические проявления
В большинстве случаев НБ манифестирует в возрасте от 3 до 5,5 мес. В редких случаях заболевание дебютирует в подростковом возрасте или на первой неделе жизни. Степень тяжести клинических проявлений зависит от уровня активности биотинидазы. Так, высокая остаточная активность фермента (от 30 до 25% нормы) характерна для более доброкачественных юношеских форм НБ. При тотальной НБ (активность фермента менее 5% нормы) заболевание манифестирует в первые месяцы жизни. В раннем возрасте наиболее частыми начальными симптомами являются судороги: миоклонические, генерализованные или парциальные. Иногда основным клиническим симптомом является мышечная гипотония. В ряде случаев НБ манифестирует задержкой психомоторного развития, нарушениями ритма дыхания (дыхание по типу Куссмауля, ларингеальный стридор, апноэ), себореей, атопическим дерматитом, гнездной и/или тотальной алопецией, персистирующими конъюнктивитами. Большинство пациентов имеют сочетание неврологических и кожных нарушений. При дебюте заболевания в подростковом возрасте начальными симптомами являются мышечная слабость, спастические парапарезы, зрительные нарушения (снижение зрения, появление скотом, атрофия зрительных нервов). Миелопатия может быть дополнительным симптомом заболевания независимо от возраста начала болезни.
Лабораторная диагностика
Основными методами диагностики НБ являются биохимические. Активность биотинидазы определяют в сыворотке крови, пятнах высушенной крови, культуре клеток кожных фибробластов, лимфобластах и лимфоцитах. Характерным биохимическим маркером заболевания является также гиперэкскреция с мочой органических кислот: β-гидроксиизовалериановой, молочной, β-гидроксипропионовой, фумаровой, 2-оксоглутаровой, метиллимонной и повышение в крови изовалерилкарнитина (С5ОН).
С целью молекулярно-генетического подтверждения диагноза проводится поиск мутаций в гене BTD.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг на НБ проводится путем определения активности фермента биотинидазы. Приблизительно 50% ложноположительных результатов связаны с недоношенностью, а большинство других - с неправильным обращением с образцами (неправильные условия хранения и транспортировки).
Влияние переливания компонентов крови на результаты скрининга на НБ не установлены.
Определение активности биотинидазы позволяет выявлять как глубокий (тотальный) дефицит биотинидазы (<10% средней нормальной активности), так и частичный дефицит (10–30% средней нормальной активности). У гетерозиготных носителей болезни также может быть выявлено снижение активности фермента (примерно 50% нормы).
Инструментальная диагностика
МРТ/КТ головного мозга выявляют нарушение миелинизации, отек белого вещества и атрофические изменения коры.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с недостаточностью синтетазы голокарбоксилаз, пропионовой ацидурией, недостаточностью пируваткарбоксилазы и 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы и другими органическими ацидуриями, сопровождающимися метаболическим ацидозом, нарушениями митохондриального β-окисления, митохондриальными заболеваниями, лейцинозом, изовалериановой ацидемией.
Лечение
Основным методом патогенетического лечения является прием биотина в дозе 5–30 мг в день длительно, постоянно. Наряду с этим проводится симптоматическая терапия выявленных расстройств.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При положительных результатах теста (активность биотинидазы <65 ЕД) семья вызывается в МГК для проведения ретеста. В случае положительного результата ретеста образцы крови для проведения ДНК-диагностики отправляются в референсный центр (рис. 3.23).

Новорожденным с установленным диагнозом (биохимическими и молекулярно-генетическими методами) рекомендовано назначение биотина в дозе от 10 до 30 мг/сут.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетического консультирования семьи. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями.
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Развитие тяжелых неврологических проявлений у большинства пациентов с НБ может быть предотвращено в случае раннего начала лечения. Позднее начало терапии приводит к исчезновению некоторых симптомов, таких как дерматит, алопеция, но неврологические нарушения полностью купировать не удается.
Список литературы
-
Краснопольская К.Д. Наследственные болезни обмена веществ: Справочное пособие для врачей. М.: Фохат, 2005. 364 с.
-
Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Петрухин А.С. Нейрометаболические заболевания у детей и подростков: диагностика и подходы к лечению. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра, 2017. 368 с.
-
Baumgartner E.R., Suormala T.M., Wick H. et al. Biotinidase deficiency: a cause of subacute necrotizing encephalomyelopathy (Leigh syndrome). Report of a case with lethal outcome // Pediatr Res. 1989. Vol. 26. P. 260–266.
-
Burri B.J., Sweetman L., Nyhan W.L. Mutant holocarboxylase synthetase: evidence for the enzyme defect in early infantile biotin-responsive multiple carboxylase deficiency // J. Clin. Invest. 1981. Vol. 68. P. 1491–1495.
-
Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S. The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease. New York: McGraw-Hill, 2001. Р. 3935–3962.
-
Hymes J., Stanley C.M., Wolf B. Mutations in BTD causing biotinidase deficiency // Hum. Mutat. 2001. Vol. 18. P. 375–381.
-
Lawler M.G., Frederick D.L., Rodriguez-Anna S. et al. Newbom screening for biotinidase deficiency: pilot study and follow-up of identified cases // Screening. 1992. Vol. 1. P. 17.
-
Moslinger D., Muhl A., Suormala T. Molecular characterisation and neuropsychological outcome of 21 patients with profound biotinidase deficiency detected by newborn screening and family studies // Eur. J. Pediatr. 2003. Vol. 162. P. S46–49.
-
Pomponio R.J., Hymes J., Reynolds T.R. et al. Mutations in the human biotinidase gene that cause profound biotinidase deficiency in symptomatic children: molecular, biochemical, and clinical analysis // Pediatr. Res. 1997. Vol. 42. P. 840–848.
-
Rahman S., Standing S., Dalton R.N., Pike M.G. Late presentation of biotinidase deficiency with acute visual loss and gait disturbance // Dev. Med. Child Neurol. 1997. Vol. 39. P. 830–831.
-
Salbert B.A., Pellock J.M., Wolf B. Characterization of seizures associated with biotinidase deficiency // Neurology. 1993. Vol. 43. P. 1351–1355.
-
Sander J.E., Malamud N., Cowan M.J. et al. Intermittent ataxia and immunodeficiency with multiple carboxylase deficiencies: a biotin-responsive disorder // Ann Neurol. 1980. Vol. 8. P. 544–547.
-
Suchy S.F., McVoy J.S., Wolf B. Neurologic symptoms of biotinidase deficiency: possible explanation // Neurology. 1985. Vol. 35. P. 1510–1511.
-
Wastell H.J., Bartlett K., Dale G., Shein A. 1998. Biotinidase deficiency: a survey of 10 cases // Arch. Dis. Child. 1998. Vol. 63. P. 1244–1249.
-
Wiznitzer M., Bangert B.A. Biotinidase deficiency: clinical and MRI findings consistent with myelopathy // Pediatr Neurol. 2003. Vol. 29. P. 56–58.
-
Wolf B., Heard G.S., Weissbecker K.A. et al. Biotinidase deficiency: initial clinical features and rapid diagnosis // Ann Neurol. 1985. Vol. 18. P. 614–617.
-
Wolf B., Heard G.S. Screening for biotinidase deficiency in newborns: worldwide experience // Pediatrics. 1990. Vol. 85. P. 512–517.
-
Wolf B., Heard G.S. Biotinidase deficiency // Adv Pediatr. 1991. Vol. 38–21.
-
Wolf B. Biotinidase Deficiency: New Directions and Practical Concerns // Curr Treat Options Neurol. 2003. Vol. 5. P. 321–328.
-
Wolf B., Grier R.E., Heard G.S. Hearing loss in biotinidase deficiency // Lancet. 1983. Vol. 10. P. 1365–1366.
-
Wolf B., Grier R.E., Parker W.D. et al. Deficient biotinidase activity in late-onset multiple carboxylase deficiency // New Eng. J. Med. 1983. Vol. 308. P. 161.
3.5. Нарушения углеводного обмена
3.5.1. Галактоземия
Галактоземия (ГАЛ) - это группа аутосомно-рецессивных дефектов метаболизма галактозы, при которых происходит нарушение превращения галактозы в глюкозу и в результате - накопление галактозы и ее метаболитов в биологических жидкостях и тканях организма. Частота ГАЛ в разных популяциях варьирует и составляет от 1:16 476 до 1:48 000 живых новорожденных. В РФ частота ГАЛ с учетом типа Дуарте составляет 1:20 000.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E74.2 - Нарушения обмена галактозы.
МКБ-11: 5C51.40.
OMIM: 230400, 230200, 230350.
ORPHAcode: 79239.
Этиология и патогенез заболевания
Выделяют три генетические формы ГАЛ.
-
ГАЛ, тип I (ГАЛ I) обусловлена мутациями в гене GALT, что приводит к дефициту галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы (ГАЛТ). Это наиболее распространенный тип ГАЛ. На сегодняшний день описано 359 патогенных вариантов в гене GALT. К наиболее распространенным патогенным вариантам относят c.563A>G (р.Gln188Arg) и c.855G>T (p.Lys285Asn). Среди пациентов европейского происхождения наиболее частой является мутация c.563A>G (р.Gln188Arg), составляющая приблизительно 70% аллелей у лиц с дефицитом ГАЛТ. Вариант c.404C>T (p.Ser135Leu) связан с "мягким" фенотипом ГАЛ I и распространен среди пациентов африканского происхождения. Вариант ГАЛ Дуарте, характеризующийся лишь частичным дефицитом фермента, возникает у компаунд-гетерозигот по патогенному варианту гена GALT и аллелю, известному как p.Asn314Asp, Duarte 2 (D2). D2 встречается примерно у 11% населения в европейских и американских популяциях.
-
ГАЛ, тип II (ГАЛ II) обусловлена мутациями в гене GALK1, что приводит к дефициту галактокиназы. Описано не более 50 мутаций.
-
ГАЛ, тип III (ГАЛ III) обусловлена мутациями в гене GALE, что приводит к дефициту уридин-дифосфат-галактозо-4-эпимеразы. Описано не более 30 мутаций.
Дефицит любого из трех ферментов: ГАЛТ, галактокиназы или галактозо-4-эпимеразы - приводит к нарушению обмена галактозы и повышению в крови ее концентрации. При снижении активности ферментов ГАЛТ и галактозо-4-эпимеразы, помимо избытка галактозы, происходит накопление галактозо-1-фосфата, что на сегодняшний день считается основным патогенетическим звеном, обусловливающим большинство клинических проявлений ГАЛ и формирование отсроченных осложнений. Избыток галактозы в организме может метаболизироваться другими биохимическими путями и сопровождаться накоплением промежуточного метаболита - галактитола. Накопление галактитола в крови и тканях и повышение его экскреции с мочой наблюдается при всех формах ГАЛ, но особенно выражено при недостаточности галактокиназы. Избыток галактитола способствует нарушению структуры хрусталика глаза и формированию катаракты. Помимо прямого токсического действия, продукты нарушенного метаболизма обладают тормозящим влиянием на активность других ферментов углеводного обмена (фосфоглюкомутазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы), что, в свою очередь, приводит к развитию гипогликемии. Предполагается также, что высокий риск развития сепсиса у новорожденных с ГАЛ I обусловлен ингибированием бактерицидной активности лейкоцитов.
Клинические проявления
Классическое течение ГАЛ I (OMIM#230400) характеризуется острым началом в неонатальном периоде, часто на 3-й или 4-й день жизни. На фоне вскармливания молоком или молочной смесью, содержащей лактозу (молочный сахар лактоза - основной пищевой источник галактозы), у новорожденного появляются рвота (47%), диарея (12%), желтуха (74%), мышечная гипотония, сонливость, вялость. Наблюдаются "плоская" весовая кривая или отсутствие прибавки массы тела, вялое сосание, появляются и нарастают признаки поражения печени (89%) [повышение печеночных трансаминаз (10%), желтуха, гепатоспленомегалия (43%)], может развиться геморрагический синдром. Наиболее тяжелым проявлением ГАЛ I, которое развивается примерно у 10% новорожденных, является сепсис, обусловленный, как правило, грамотрицательными бактериями, в том числе Escherichia coli. При отсутствии патогенетического лечения заболевание прогрессирует с развитием почечно-печеночной недостаточности и нередко носит жизнеугрожающий характер. Новорожденные с ГАЛ типа Дуарте чаще всего не имеют вышеописанных клинических симптомов, несмотря на вскармливание материнским молоком или стандартными молочными смесями.
Клинические проявления ГАЛ II (OMIM#230200) у многих больных могут быть ограничены только формированием катаракты.
ГАЛ III (OMIM#230350) встречается исключительно редко, частота ее точно неизвестна. Выделяют 2 клинические формы ГАЛ III, связанные с недостаточностью галактозо-4-эпимеразы: доброкачественную (изолированную) и тяжелую (генерализованную). Клинические проявления при доброкачественной форме могут отсутствовать, и заболевание выявляется при обнаружении повышенного уровня галактозы в крови (например, при проведении неонатального скрининга). Однако за этими детьми требуется наблюдение и назначение им патогенетического лечения, так как катамнестические наблюдения показывают, что у некоторых пациентов в последующем развиваются нарушения моторных функций и речевого развития. Тяжелая форма заболевания клинически сходна с классической ГАЛ I и характеризуется жизнеугрожающим тяжелым течением.
Лабораторная диагностика
Основным биохимическим маркером ГАЛ является повышение уровня галактозы в крови. Также у пациентов могут наблюдаться изменения в биохимическом анализе крови: изменение содержания глюкозы, общего белка, белковых фракций, общего, свободного и связанного билирубина в крови, щелочной фосфатазы, γ-глутамилтранспептидазы, креатинина, мочевины, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ). В связи с поражением печени нарушаются обмен липидов (повышение холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой и высокой плотности) и свертываемость крови.
Подтверждающая диагностика включает определение активности фермента и ДНК-диагностику. ДНК-диагностика классической ГАЛ включает два этапа: 1) скрининг на наиболее частые мутации в гене GALT и вариант Дуарте; 2) полный анализ гена методом прямого автоматического секвенирования для выявления более редких мутаций. На первом этапе наиболее целесообразно проведение поиска следующих мутаций в гене GALT: р.Gln188Arg, p.Lys285Asn, IVS3-2a→c, p.Met142Lys, p.Leu358Pro, составляющих в совокупности 82,1% мутантных аллелей в российской популяции, и p.Asn314Asp (N314D, вариант Дуарте).
При наличии у ребенка клинических проявлений ГАЛ I с высоким уровнем галактозы в крови и нормальной активностью фермента ГАЛТ проводится поиск мутаций в гене GALE, кодирующем фермент галактозо-4-эпимеразы, для исключения ГАЛ III и гена GALК- для исключения ГАЛ II.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Лабораторная диагностика при неонатальном скрининге включает определение в сухом пятне крови концентрации общей галактозы (норма до 7 мг/дл), при положительном результате проводится ретест, а также определение активности фермента ГАЛТ и поиск частых мутаций в гене GALT (рис. 3.24). Если анализ на повторное исследование галактозы крови взят у пациента, уже получающего безлактозную/безгалактозную диету, тактика лабораторного исследования должна включать определение активности фермента ГАЛТ, которое является "золотым стандартом" диагностики ГАЛ I. Исследования активности ферментов в эритроцитах, проведенные на фоне инфузионной терапии, не являются информативными, поэтому их следует повторить не ранее чем через 1–1,5 мес, а после переливания эритроцитарной массы - спустя 3 мес. Снижение активности ГАЛТ более чем 10% нормы обычно является диагностическим при классической ГАЛ. Активность ГАЛТ у пациентов с ГАЛ типа Дуарте составляет примерно 25% контроля, в то время как активность у гетерозиготных носителей вариантов классической ГАЛ и гомозигот по варианту Дуарте составляет примерно 50% нормальной активности. Гетерозиготы по аллелю Дуарте (D2) обычно обладают 75% нормальной активностью фермента.

После исключения ГАЛ I у пациентов с высоким уровнем галактозы, выявленным по скринингу, следует продолжить исследования с целью выявления/исключения других форм ГАЛ. Энзимодиагностика ГАЛ II и ГАЛ III в РФ не проводится, возможна только молекулярно-генетическая диагностика этих форм ГАЛ.
Инструментальная диагностика
В некоторых случаях диагноз заболевания может быть установлен благодаря результатам неонатального скрининга до развития клинических симптомов заболевания. Рекомендуется проведение ультразвукового исследования (УЗИ) органов брюшной полости и почек всем пациентам с клиническими признаками ГАЛ или с установленным диагнозом ГАЛ при массовом скрининге для выявления патологии печени и почек.
Также показано проведение офтальмоскопии с использованием щелевой лампы всем пациентам с установленным диагнозом ГАЛ для выявления катаракты и/или другой офтальмологической патологии.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими наследственными заболеваниями, сопровождающимися патологией гепатобилиарной системы (синдром Алажилля; прогрессирующий семейный внутрипеченочный холестаз, неонатальный гемохроматоз, нарушения цикла мочевины, митохондриальные гепатопатии, врожденные нарушения гликозилирования, дефицит α1-антитрипсина, тирозинемия, тип I, болезнь Ниманна–Пика, тип С и другие). Также проводят дифференциальную диагностику с врожденными пороками и аномалиями желчевыводящей системы (билиарная атрезия, киста холедоха и др.) и транзиторной гипергалактоземией, обусловленной поздним закрытием венозного протока (Ductus venosus), а также гетерозиготным носительством мутаций в генах GALT и GALE.
Лечение
Диета с максимально строгим исключением из рациона галактозы/лактозы является единственным способом предотвращения накопления галактозы и токсичного метаболита - галактозо-1-фосфата в тканях пациента с классической ГАЛ, а также галактитола у пациентов с дефицитом галактокиназы. С этой целью из питания полностью исключаются грудное вскармливание и адаптированные детские молочные смеси, используются только специализированные безлактозные/безгалактозные смеси на основе изолята соевого белка или высокогидролизованных молочных белков, а также смеси на основе синтетических аминокислот и безлактозные казеинпредоминантные молочные смеси. Не рекомендуется назначать безлактозные молочные смеси с преобладанием сывороточных белков (60% и более), поскольку в них могут содержаться следовые количества галактозы. Запрещается также использование низколактозных смесей, а в дальнейшем любых видов молока и молочных продуктов. Противопоказано применение лекарственных препаратов, содержащих лактозу/галактозу. Диетотерапия проводится пожизненно.
Пациентам с ГАЛ типа Дуарте, согласно последним рекомендациям, диетическое лечение не рекомендуется. Однако при появлении клинических симптомов, указывающих на поражение печени, или при высоких уровнях общей галактозы (более 20 мг/дл) можно рассмотреть вопрос об ограничении поступления лактозы с пищей.
Алгоритм действий врача
При подозрении на ГАЛ у младенца на основании клинической картины или данных неонатального скрининга необходимо взять анализы для повторного теста и проведения подтверждающей диагностики и немедленно перевести ребенка на диету с исключением галактозы/лактозы, не дожидаясь результатов взятых анализов. В случае крайне высоких значений галактозы диетотерапия назначается до получения результатов ретеста. Решение о целесообразности госпитализации ребенка в стационар принимается в зависимости от степени тяжести клинических симптомов и уровня повышения общей галактозы крови. При развитии метаболического криза проводится инфузионная терапия, направленная на коррекцию гипогликемии, электролитных нарушений, снижение гипербилирубинемии, геморрагического синдрома, при необходимости проводится заменное переливание крови или компонентов. Выписывают ребенка из стационара после стабилизации состояния и получения результатов лабораторных исследований.
Прогноз
Прогноз заболевания зависит от формы ГАЛ, а также сроков установления диагноза, проведения мер интенсивной терапии и начала патогенетического лечения. При своевременном выполнении всех терапевтических мероприятий, раннем назначении диетического лечения дети могут развиваться нормально. ГАЛ типа Дуарте характеризуется благоприятным прогнозом.
Список литературы
-
Stenson P.D., Mort M., Ball E.V. et al. The Human Gene Mutation Database: towards a comprehensive repository of inherited mutation data for medical research, genetic diagnosis and next-generation sequencing studies // Hum. Genet. 2017. Vol. 136(6). P. 665–677. DOI: 10.1007/s00439-017-1779-6 (дата посещения 18.04.2022).
-
Нарушения обмена галактозы (галактоземия): Клинические рекомендации. М., 2021. 69 с. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/375_2 (ссылка активна на 12.05.2022).
-
Волгина С.Я., Асанов А.Ю., Соколов А.А. Современные аспекты диагностики, лечения и наблюдения детей с галактоземией I типа // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2015. №60(5). P. 179–187.
-
Coss K.P., Doran P.P., Owoeye C., Codd M.B., Hamid N., Mayne P.D., Crushell E., Knerr I., Monavari A.A., Treacy E.P. Classical galactosaemia in Ireland: incidence, complications and outcomes of treatment // J. Inherit Metab. Dis. 2013. Vol. 36. P. 21–27.
-
National Newborn Screening and Genetics Resource Center. National newborn screening status report. 2014.
-
Gerard T. Berry. Classic Galactosemia and Clinical Variant Galactosemia. GeneReviews® [Internet]. Last Update: March 11, 2021.
-
Бушуева Т.В., Боровик Т.Э., Фисенко А.П. Галактоземия: питание детей на первом году жизни // Медицинский оппонент. 2020. №4(12). С. 46–53.
-
National Organization for Rare Disorders (NORD) website (дата посещения 18.04.22) URL: https://rarediseases.org/rare-diseases/galactosemia/.
-
Frederick A.B., Cutler D.J., Fridovich-Keil J.L. Rigor of non-dairy galactose restriction in early childhood, measured by retrospective survey, does not associate with severity of five long-term outcomes quantified in 231 children and adults with classic galactosemia // J. Inherit Metab. Dis. 2017. Vol. 40. P. 813–821.
-
Pyhtila B.M., Shaw K.A., Neumann S.E., Fridovich-Keil J.L. Newborn screening for galactosemia in the United States: looking back, looking around, and looking ahead // JIMD Rep. 2015. Vol. 15. P. 79–93.
-
Lak R., Yazdizadeh B., Davari M., Nouhi M., Kelishadi R. Newborn screening for galactosaemia // Cochrane Database Syst. Rev. 2017 Dec 23. Vol. 12. P. CD012272.
-
Rubio-Gozalbo M.E., Haskovic M., Bosch A.M., Burnyte B., Coelho A.I. et al. The natural history of classic galactosemia: lessons from the GalNet registry Orphanet // J. Rare Dis. 2019. Vol. 14. P. 86.
-
Welling L., Bernstein L.E., Berry G.T., Burlina A.B., Eyskens F., Bosch A.M. (2016). International clinical guideline for the management of classical galactosemia: diagnosis, treatment, and follow-up // Journal of Inherited Metabolic Disease. 2017. Vol. 40(2). P. 171–176. DOI: 10.1007/s10545-016-9990-5.
-
Liu Y., Sidhu A., Bean L.H., Conway R.L., Fridovich-Keil J.L. Genetic and functional studies reveal a novel noncoding variant in GALT associated with a false positive newbornscreening result for galactosemia // Clin. Chim. Acta. 2015 Jun 15. Vol. 446. P. 171–174.
-
Delnoy B., Coelho A.I., Rubio-Gozalbo M.E. Current and Future Treatments for Classic Galactosemia // J. Pers Med. 2021 Jan 28. Vol. 11(2). P. 75. DOI: 10.3390/jpm11020075. PMID: 33525536; PMCID: PMC7911353.
3.6. Нарушения окисления жирных кислот и обмена карнитина
3.6.1. Глутаровая ацидурия, тип II (множественная ацил-КоА-дегидрогеназная недостаточность, рибофлавин-чувствительная форма, этилмалоновая/адипиновая ацидурия)
Глутаровая ацидурия, тип II (ГА2) - редкое наследственное аутосомно-рецессивное заболевание из группы органических ацидурий, возникающее в результате дефекта электронного транспорта флавопротеина (ETF) или ETF-убихинона и метаболизма холина. Для данного заболевания характерен выраженный клинический полиморфизм от тяжелых неонатальных форм с врожденными пороками развития до взрослых с легким течением, различной клинической симптоматикой и патологическими жировыми накоплениями в различных тканях. Частота заболевания 1:300 000 живых новорожденных. К настоящему времени описано более 800 пациентов.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E71.3 - Нарушение окисления жирных кислот.
МКБ-11: 5C52.01.
OMIM: 231680.
ORPHAcode: 26791.
Этиология и патогенез заболевания
Мутации структурного гена α- и β-субъединиц митохондриального электронтранспортирующего флавопротеина (ETF), или ETF-дегидрогеназы (ETFDH), или убихинон (KoQ) оксидоредуктазы (ETF-CoQ), приводящие к их недостаточности. Гены субъединицы α ETFA, субъединицы β ETFB и ETFDH картированы в регионах 15q23, 19q13 и 4q32 соответственно.
При возникновении недостаточности электронного транспорта ETF или ETF-убихинона происходит блокирование метаболической реакции в группе митохондриальных флавинсодержащих ацил-КоА-дегидрогеназ ETF и ETFDH - кодируемые ядерными генами белки, с помощью которых электроны, накопленные в митохондриальном β-окислении жирных кислот при участии флавинадениндинкулеотидсодержащих ацил-КоА-дегидрогеназ, а также диметилглициндегидрогеназы и саркозиндегидрогеназы, входят в дыхательную цепь митохондрий, осуществляющую транспорт электронов к молекулярному кислороду. Дыхательная цепь состоит из пяти мультиферментных комплексов, четыре из которых (I–IV) осуществляют электронный транспорт, комплекс V катализирует синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) в процессе, получившем название "окислительное фосфорилирование". Девять митохондриальных флавопротеиновых дегидрогеназ переносят электроны в ETF/ETFDH боковую респираторную цепь. При полной недостаточности ETF или ETFDH развивается тяжелая клиническая симптоматика, которая обусловлена функциональной недостаточностью многих дегидрогеназ, в том числе ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с короткой цепью (SCAD), ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот со средней длиной углеродной цепи, ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с длинной цепью (LCAD), ацил-КоА-дегидрогеназы с очень длинной цепью (VLCAD), глутарил-КоА-дегидрогеназы, изовалерил-КоА-дегидрогеназы и саркозин-дегидрогеназы, и накоплением в тканях их субстратов. Считается, что 7 первых дегидрогеназ являются рибофлавин-чувствительными формами. Патогенетические механизмы возникновения некетотической гипогликемии, гипераммониемии и гипогликемии связаны с нарушением продукции ацетил-КоА, снижением синтеза N-ацетилглутамата и задержкой активации пируваткарбоксилазы. Основным патогенетическим механизмом гипераммониемии является токсический эффект субстратов блокированных реакций на ткань скелетных мышц, печени, сердечной мышцы, головного мозга. Накопление длинноцепочечных ацилкарнитиновых эфиров в митохондриях может привести к вторичной карнитиновой недостаточности и возникновению нарушений сердечного ритма. Врожденные пороки развития могут быть следствием токсического воздействия метаболитов на эмбриогенез.
Клинические проявления
ГА2 подразделяют на три клинические формы: 1) тяжелая неонатальная форма с врожденными пороками развития; 2) тяжелая неонатальная форма без врожденных пороков развития; 3) легкая форма, или этилмалоновая/адипиновая ацидурия. Первые две формы характеризуются тяжелым клиническим фенотипом. У пациентов наблюдаются тяжелый метаболический ацидоз, некетотическая гипогликемия, гипераммониемия и респираторный дистресс-синдром в первые несколько часов при 1-й форме или спустя несколько дней после рождения при 2-й форме заболевания. Нередко наблюдаются диффузная мышечная гипотония, гепатомегалия, поликистоз почек и черепно-лицевые диcморфии. Часто отмечается характерный запах по типу "потных ног". Неблагоприятный исход в неонатальный период (в первую неделю жизни) происходит на фоне летаргии и комы, тяжелой сердечной и метаболической декомпенсации.
Форма с поздним дебютом, или этилмалоновая/адипиновая ацидурия, характеризуется легкими клиническими симптомами и мягкими изменениями лабораторных показателей. Первые клинические симптомы могут появиться в неонатальный период, в детском и даже во взрослом возрасте. Иногда заболевание протекает в виде острых приступов рвоты, гипогликемии, метаболического ацидоза, угнетения сознания, гепатомегалии, миопатического синдрома, сопровождающегося мышечными болями и нарастающей мышечной слабостью при физических нагрузках. В ряде случаев заболевание манифестирует в подростковом возрасте с прогрессирующей мышечной слабости, миопатического синдрома, болей в мышцах, плохой переносимости физических нагрузок с хорошим ответом на рибофлавин.
У нескольких больных наблюдалась еще более мягкая форма, проявляющаяся только миопатическим синдромом. Болезнь манифестирует миопатией на 1–2-м десятилетии жизни, течет хронически и сопровождается миалгиями, непереносимостью физических нагрузок.
У части пациентов отмечается положительный клинический эффект и улучшение лабораторных показателей (креатинфосфокиназы, миоглобина и ацилкарнитинов) на фоне приема препарата рибофлавин. Как правило, у рибофлавин-чувствительных пациентов обнаруживают различные варианты мутации гена ETFDH, кодирующего работу ETF-CoQ. Рибофлавин является кофактором флавинадениндинуклеотида. Четких клинических маркеров рибофлавин-чувствительной формы не существует.
Лабораторная диагностика
Основанием для установления диагноза ГА2, обусловленной дефектом генов ETFA, ETFВ или ETFDH, являются следующие критерии: сочетание гиперэкскреции продуктов метаболизма лизина, аминокислот с боковыми цепями, средне- и короткоцепочечных жирных кислот, некетотическая гипогликемия, повышение уровня печеночных трансаминаз (АЛТ, АСТ), креатинфосфокиназы, наличие патогенных мутаций в генах ETFA, ETFВ или ETFDH.
Методом газовой хроматографии мочи обнаруживают повышенную экскрецию аминокислот, в частности пролина и гидроксипролина, глутаровой кислоты, 2-гидроксиглутаровой кислоты, изовалериановой кислоты, 2-метилбутирата, изобутирата, изовалерилглицина, изобутирилглицина, 2-метилбутирилглицина, адипиновой, субериновой, себациновой, этилмалоновой кислот.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления ГА2 проводят анализ ацилкарнитинов. Характерным маркером является повышение короткоцепочечных (<C6), среднецепочечных (C6–C14) и длинноцепочечных (>C14) ацилкарнитинов в крови.
Следует отметить, что описаны случаи типичного для заболевания спектра ацилкарнитинов у детей, связанного с дефицитом рибофлавина у матери. Также сходные изменения могут наблюдаться при других заболеваниях, обусловленных нарушениями обмена рибофлавина (например, при мутациях в гене FLAD1). Для подтверждающей диагностики ГА2 проводят определение концентрации органических кислот мочи и молекулярно-генетическое исследование (как правило, панель генов), включающее анализ генов ETFA, ETFВ, ETFDH.
Инструментальная диагностика
При проведении МРТ/КТ головного мозга выявляют кортикальную, субкортикальную атрофию, лейкодистрофию, в ряде случаев наблюдается нарушение нейрональной миграции (гетеротопии серого вещества).
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика тяжелых неонатальных форм проводится с синдромами множественных врожденных пороков развития, синдромом Целлвегера, наследственными болезнями обмена веществ, ведущими к синдрому "внезапной смерти", с заболеваниями из группы нарушений митохондриального β-окисления, дефектами цикла образования мочевины. Легкие формы следует дифференцировать со всеми формами метаболических миопатий (гликогенозы), митохондриальными энцефаломиелополирадикулоневропатиями.
Применение секвенирования следующего поколения выявило новые гены, варианты которых могут вызывать MADD-подобные клинические и/или биохимические фенотипы. Это нарушения транспорта рибофлавина (то есть генетические варианты в генах SLC52A1, SLC52A2, SLC52A3; OMIM#615026, #614707 и #211530/211500 соответственно) и нарушения метаболизма FAD (генетические варианты в генах SLC25A32, FLAD1; OMIM#616839 и #255100 соответственно).
Лечение
Методов эффективной терапии неонатальных форм не разработано. Диета с низким содержанием белка и жиров и добавками рибофлавина (100–300 мг/сут) и каpнитина (100 мг/сут) иногда эффективна при менее тяжелых формах заболевания, манифестирующих в младенчестве. Во время кризов показано парентеральное введение декстрозы (Глюкозы♠) при гипогликемии, натрия бензоата до 500 мг/кг в сутки - при гипераммониемии. Всем больным должен быть назначен рибофлавин (per os в дозе 100–300 мг/сут) для выявления рибофлавин-чувствительной формы.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на глутаровую ацидурию типа II должны быть проконсультированы врачом генетиком/педиатром/неонатаологом для оценки клинического состояния ребенка, решения вопроса о необходимости госпитализации/перевода в отделение патологии новорожденных/отделение реанимации и интенсивной терапии (рис. 3.25).

Осуществляется взятие образцов для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре.
Дети с симптомами, указывающими на ГА2, подлежат госпитализации в отделение патологии новорожденных или отделение реанимации и интенсивной терапии. Новорожденным незамедлительно назначается левокаpнитин из расчета 100 мг/сут, при гипераммониемии - натрия бензоат до 500 мг/кг в сутки. Всем детям должен быть назначен рибофлавин (per os в дозе 100–300 мг/сут) для выявления рибофлавин-чувствительной формы.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При своевременных диагнозе и назначении лечения при рибофлавин-чувствительной форме благоприятный. При других формах ГА2 течение заболевания - прогрессирующее с развитием метаболических кризов.
Список литературы
-
Frerman F.E., Goodman S.I. Defects of electron transfer flavoprotein and electron transfer flavoprotein-ubiquinone oxidoreductase: glutaric aciduria type II. In: Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D., Childs B., Kinzler K.W., Vogelstein B., editors. In the metabolic and molecular bases of inherited disease. 8. New York: McGraw-Hill; 2001. P. 2357–2365.
-
Frerman F.E., Goodman S.I. Defects of electron transfer flavoprotein and electron transfer flavoprotein ubiquinone oxidoreductase: glutaric acidemia type II. In: Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D., editors. The metabolic and molecular bases of inherited diseases. New York: McGraw-Hill; 2001. P. 2357–2365.
-
Goodman S.I., Binard R.J., Woontner M.R., Frerman F.E. Glutaric acidemia type II: gene structure and mutations of the electron transfer flavoprotein:ubiquinone oxidoreductase (ETF:QO) gene. Mol Genet Metab. 2002; 77(1–2). P. 86–90.
-
Grunert S.C. Clinical and genetical heterogeneity of late-onset multiple acyl-coenzyme a dehydrogenase deficiency. Orphanet J Rare Dis. 2014; 9. P. 117. DOI: 10.1186/s13023-014-0117-5.
-
Law L.K., Tang N.L., Hui J., Fung S.L., Ruiter J., Wanders R.J., Fok T.F., Lam C.W. Novel mutations in ETFDH gene in Chinese patients with riboflavin-responsive multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency. Clin Chim Acta. 2009; 404(2). P. 95–99.
-
Liang W.-C., Tsai K.-B., Lai C.-L., Chen L.-H., & Jong Y.-J. (2004). Riboflavin-responsive glutaric aciduria type II with recurrent pancreatitis. Pediatric Neurology. 31(3). P. 218–221.
-
Sara Missaglia Daniela Tavian // ETF dehydrogenase advances in molecular genetics and impact on treatment Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. P. 360. P. 372. Received 02 Jan 2021.
-
Wen B., Dai T., Li W., Zhao Y., Liu S., Zhang C., Li H., Wu J., Li D., Yan C. Riboflavin-responsive lipid-storage myopathy caused by ETFDH gene mutations. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2010; 81(2). P. 231–236.
-
Yamaguchi S., Oril T., Suzuki Y., Maeda K., Oshima M., Hashimoto T. Newly identified forms of electron transfer flavoprotein deficiency in two patients with glutaric aciduria type II. Pediatr Res 1991; 29. P. 60–63.
-
Yotsumoto Y., Hasegawa Y., Fukuda S., Kobayashi H., Endo M., Fukao T., Yamaguchi S. Clinical and molecular investigations of Japanese cases of glutaric acidemia type 2. Mol Genet Metab. 2008; 94(1). P. 61–67. DOI: 10.1016/j.ymgme.2008.01.002.
3.6.2. Нарушения транспорта карнитина и жирных кислот
Нарушения транспорта карнитина и жирных кислот включают 4 нозологические формы, обусловленные дефектами транспортера карнитина и ферментов, обеспечивающих перенос соединений длинноцепочечных жирных кислот из цитоплазмы через наружную и внутреннюю митохондриальные мембраны внутрь митохондрий.
3.6.2.1. Первичная карнитиновая недостаточность
Первичная карнитиновая недостаточность (первичный системный дефицит карнитина) - редкое заболевание, приводящее к дефициту карнитина в различных тканях. Частота составляет 1:20 000–1:70 000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 212140.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена SLC22A5 (хромосомная локализация 5q31.1). Продуктом гена является белок OCTN2 - натрий-зависимый транспортер карнитина, функция которого заключается в обеспечении транспорта карнитина в ткани и его реабсорбции в канальцах почки, в норме достигающей 98%. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Следствием дефекта белка OCTN2 является резкое снижение содержания карнитина в крови и тканях, что влечет за собой глубокое расстройство ряда биологических процессов. Известно, что карнитин обеспечивает начальные этапы катаболизма липидов - активацию и перенос длинноцепочечных жирных кислот в виде ацилкарнитинов из цитоплазмы в матрикс митохондрий. Это делает их доступными для β-окисления, результатом чего является образование ацетил-КоА и синтез кетоновых тел. Основные клинические признаки дефицита карнитина - следствие развивающихся нарушений энергетического обмена, метаболизма липидов и связанных с ними расстройств других видов обмена веществ. В связи с особенно высокой активностью карнитин-зависимых биологических процессов в миоцитах и кардиомиоцитах в первую очередь страдают мышечная и сердечно-сосудистая системы, а также печень, нервная система и гладкая мышечная ткань.
Клинические проявления
Выделяют младенческую метаболическую (печеночную) форму; детскую миопатическую/сердечную форму; бессимптомную форму взрослых. Чаще манифестация заболевания происходит в возрасте от 1 мес до 7 лет. У детей раннего возраста основные проявления - вялость, сонливость, повторная рвота, энцефалопатия, увеличение размеров печени, синдром Рейе. В возрасте 2–3 лет присоединяется прогрессирующая кардиомиопатия в сочетании с расстройствами сердечного ритма, синкопальными состояниями, что может закончиться внезапной смертью. Дети, как правило, отстают в физическом развитии, часто болеют вирусными заболеваниями. В более старшем возрасте доминируют признаки скелетной миопатии и поражения миокарда (El-Hattab A.W., 2016; Николаева Е.А. и соавт., 2012).
Лабораторная диагностика
Характерна гипокетотическая гипогликемия, наблюдаются гипераммониемия и повышение уровня трансаминаз. В моче определяется нормальное содержание дикарбоксильных кислот. При МС/МС обнаруживают снижение свободного карнитина (С0) и суммарных ацилкарнитинов (<5 мкмоль/л) в крови. Для подтверждения диагноза проводят молекулярный анализ гена SLC22A5. Это исследование необходимо для медико-генетического консультирования членов семьи больного ребенка.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления первичного дефицита карнитина проводят анализ свободного карнитина и ацилкарнитинов. Характерным маркером является низкая концентрация свободного карнитина (С0 <8 мкмоль/л).
Подтверждающая диагностика включает молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
При проведении ЭхоКГ у больных выявляют признаки гипертрофической или дилатационной кардиомиопатии. По данным ЭКГ и холтеровского мониторирования ЭКГ, у больных могут быть выявлены нарушения ритма сердца.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика с болезнями группы органических ацидемий и другими наследственными заболеваниями, обусловленными дефектами транспорта и β-окисления жирных кислот, осуществляется путем анализа состава аминокислот и ацилкарнитинов в крови и органических кислот в моче. Для исключения вторичной недостаточности карнитина вследствие наличия у матери ребенка наследственной болезни обмена (в том числе первичного системного дефицита карнитина) проводят исследование аминокислот и ацилкарнитинов в крови у матери. Следует иметь в виду, что у гетерозиготных носителей мутации гена SLC22A5 может наблюдаться низкий уровень свободного карнитина в крови при рождении. Во всех сложных случаях используют молекулярно-генетический анализ.
Лечение
Основным лечебным препаратом является левокарнитин, назначаемый в средней дозе 100 мг/кг в сутки для постоянного приема. Доза может быть увеличена при персистировании выраженной гипокарнитинемии. Для выведения больных детей из состояния острой метаболической декомпенсации проводится интенсивная терапия с внутривенным введением раствора декстрозы.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на системную недостаточность карнитина (С0< 8 мкМ/л) должны быть проконсультированы врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки клинического состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначения терапии и взятия образцов для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (рис. 3.26).

При выявлении отклонений по результатам исследования (снижение С0 в крови и/или плазме крови) продолжается/назначается патогенетическая терапия.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов по результатам дообследования, рекомендована повторная консультация врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для решения вопроса о дальнейшем пале дообследований и принятии решения о необходимости продолжения/назначения терапии.
Прогноз
В подавляющем большинстве случаев проводимая терапия высокоэффективна, особенно при раннем назначении. Кризы гипокетотической гипогликемии у пациентов полностью отсутствуют или резко снижаются их количество и тяжесть, нивелируются ЭхоКГ-признаки кардиомиопатии, происходит нормализация физического развития.
3.6.2.2. Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы IА
Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы IА - редкое заболевание, связанное с нарушением транспорта карнитина. Частота заболевания неизвестна, предположительно составляет <1:1 000 000.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11:
OMIM: 255120.
ORPHAcode: 156.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена CPT1A (хромосомная локализация 11q13). Высокая экспрессия гена CPT1A отмечена в ткани печени. Продуктом гена является фермент карнитинпальмитоилтрансфераза IА - один из компонентов челночного карнитинового цикла, обеспечивающего транспорт жирных кислот из цитоплазмы клетки в матрикс митохондрий. При участии карнитинпальмитоилтрансферазы I, локализованной на наружной митохондриальной мембране, происходит соединение длинноцепочечных жирных кислот с карнитином и образование ацилкарнитинов с длинной углеродной цепью, что создает необходимые условия для их трансмембранного переноса и последующего внутримитохондриального β-окисления. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы IА приводит к нарушению транспорта и последующего β-окисления жирных кислот. В норме этот процесс служит важным источником энергии, особенно в скелетных мышцах, сердце и печени; его энергетическая значимость возрастает в условиях голодания, инфекционных заболеваний, физической или эмоциональной нагрузки. В таких ситуациях при наличии генетически детерминированного энзимного дефекта активация метаболизма липидов стимулирует образование и накопление в биологических жидкостях продуктов нарушенного обмена, которые оказывают токсическое действие на ткани головного мозга, сердца, печени, угнетают ферменты глюконеогенеза, цикла синтеза мочевины и обмена пуринов. Длинноцепочечные ацильные радикалы обладают аритмогенным эффектом [Николаева Е.А., Мамедов И.С., 2009].
Клинические проявления
В литературе сообщается примерно о 50 пациентах с дефицитом карнитинпальмитоилтрансферазы IА. По возрасту манифестации выделяют несколько клинических вариантов заболевания. Фетальная форма проявляется уже внутриутробно развитием у будущих матерей тяжелого осложнения во время беременности - HELLP-синдрома (гемолиз, повышение печеночных трансаминаз, тромбоцитопения) с поражением печени, гипогликемией, гипераммониемией. Неонатальная форма встречается редко. Чаще встречается младенческая форма. Заболевание манифестирует в возрасте нескольких месяцев (до 2 лет). Основные признаки: нарушение общего состояния, мышечная гипотония, гепатомегалия, печеночная энцефалопатия (Рейе-подобный синдром), летаргия, судороги, нередко кома, нарушение стула, рвота, тубулярные расстройства по типу проксимального и дистального канальцевого ацидоза. В единичных случаях сообщалось о скелетной миопатии, кардиомиопатии. Заболевание может протекать под маской сепсиса. Триггерными факторами служат голодание, интеркуррентные инфекции.
Известен случай манифестации заболевания у взрослой женщины. Основное начальное проявление - жировая дистрофия печени, холестаз. Постепенное ухудшение состояния с эпизодами гемолиза и электролитными нарушениями, свидетельствующими о почечном канальцевом ацидозе, произошло в период развития диффузного токсического зоба и во время беременности.
Лабораторная диагностика
У пациентов выявляют гипокетотическую/некетотическую гипогликемию, метаболический ацидоз, повышение уровня трансаминаз в крови, снижение показателя протромбина, удлинение протромбинового и тромбопластинового времени, иногда повышение креатинфосфокиназы.
В фибробластах снижена активность карнитинпальмитоилтрансферазы IА (менее 10% нормы). Для подтверждения диагноза проводят молекулярное исследование гена CPTIA.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
При проведении неонатального скрининга свободный карнитин (С0) в крови повышен до 70–170 мкмоль/л (иногда нормальный) при неизмененном спектре ацилкарнитинов или снижении уровня гексадеканоилкарнитина (С16) и стеароилкарнитина (С18), повышено (>70–100) отношение свободного карнитина к сумме длинноцепочечных ацилкарнитинов С16 и С18 (С16+С18:0+С18:1+С18:2).
Инструментальная диагностика
При ультразвуковом исследовании органов брюшной полости обнаруживаются увеличение размеров печени, изменение ее паренхимы - стеатоз, жировая дистрофия.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика осуществляется с болезнями группы органических ацидемий и другими наследственными заболеваниями, обусловленными дефектами транспорта и β-окисления жирных кислот, путем анализа состава аминокислот и ацилкарнитинов в крови. Кроме того, следует проводить дифференциальную диагностику с гепатитами различного происхождения, почечным канальцевым ацидозом. Во всех сложных для дифференциальной диагностики случаях используют молекулярно-генетический анализ.
Лечение
Диетотерапия - основной метод лечения больных с дефицитом карнитинпальмитоилтрансферазы IА. Пациентам рекомендуют частое дробное питание с исключением длительных промежутков между приемами пищи (даже в ночное время). Назначают низкожировую диету (потребление жиров должно составлять 30% или менее общей калорийности рациона, 20% из них представлено среднецепочечными жирными кислотами с низким содержанием C10, 10% - длинноцепочечными триглицеридами. Для коррекции диеты используют лечебные продукты, содержащие среднецепочечные жирные кислоты и тригептаноин℘ - синтетическое триглицеридное соединение (C24H44O6), источник С7-жирных кислот, метаболизм которых происходит без участия ферментов митохондриального транспорта и β-окисления длинноцепочечных жирных кислот. Рекомендуются добавки незаменимых жирных кислот с целью предотвращения их дефицита - линолевой (3–4%) и линоленовой (0,5–1%) в соотношении от 5:1 до 10:1. Их источником являются масла грецкого ореха, льняное, соевое.
Для выведения больных детей из состояния острой метаболической декомпенсации проводится интенсивная терапия, которая должна начинаться незамедлительно. Первостепенное значение для сохранения жизни и здоровья детей имеет внутривенное введение раствора декстрозы под контролем ее уровня в крови для энергетической поддержки и уменьшения интенсивности процессов катаболизма. Раствор декстрозы вводят из расчета: новорожденные и дети до 3 лет - 10–12 мг/кг в минуту, от 3 до 10 лет - 8–10 мг/кг в минуту, старше 10 лет - 5–8 мг/кг в минуту.
Лабораторная диагностика
Основанием для установления диагноза дефицита карнитинпальмитоилтрансферазы IА являются следующие критерии: высокое отношение свободного карнитина к сумме длинноцепочечных ацилкарнитинов С16 и С18 (>70–100) при повторном исследовании; изменение состава органических кислот мочи - дикарбоксильная ацидурия (необязательный критерий, так как наблюдается преимущественно на высоте метаболического криза); наличие патогенных мутаций гена CPTIA.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на недостаточность карнитинпальмитоилтрансферазы, тип I [С0/(С16+С18)> 100 и С0> 90 мкМ/л] должен быть проведен ретест. При положительном результате ретеста ребенок должен быть проконсультирован врачом генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначении терапии до получения результатов подтверждающей диагностики (частые кормления, ограничение жиров). Осуществляется взятие образцов крови для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (рис. 3.27).

При получении повторных, характерных для недостаточности карнитинпалмитоилтрансферазы, тип I изменений спектра ацилкарнитинов назначается/продолжается патогенетическая терапия, проводится подтверждающая ДНК-диагностика в референсном центре.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов по результатам дообследования, рекомендована повторная консультация врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для решения вопроса о дальнейшем плане дообследований и принятии решения о необходимости продолжения/назначения терапии.
Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляют в соответствии с клиническими рекомендациями.
Прогноз
Рано начатое лечение дает положительный эффект в плане сохранения жизни и предупреждения инвалидизации пациентов. В то же время сохраняется риск летального исхода, в том числе внезапной сердечной смерти, особенно на фоне интеркуррентных инфекционных заболеваний.
3.6.2.3. Дефицит карнитин-ацилкарнитинтранслоказы
Дефицит карнитин-ацилкарнитинтранслоказы - редкое заболевание, связанное с нарушением транспорта карнитина. Частота заболевания предположительно составляет <1:1 000 000.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 212138.
ORPHAcode: 159.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена SLC25A20 (хромосомная локализация 3p21.31). Продукт гена - карнитин-ацилкарнитинтранслоказа, которая является компонентом челночного карнитинового цикла и выполняет перенос ацилкарнитинов с длинной углеродной цепью через внутреннюю мембрану в матрикс митохондрий, где после высвобождения ацильных радикалов и их соединения с КоА осуществляется β-окисление жирных кислот. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Дефицит карнитин-ацилкарнитинтранслоказы приводит к нарушению транспорта и последующего митохондриального β-окисления жирных кислот. В норме этот процесс служит важным источником энергии, особенно в скелетных мышцах, сердце и печени; его энергетическая значимость возрастает в условиях голодания, инфекционных заболеваний, физической или эмоциональной нагрузки. В таких ситуациях, при наличии генетически детерминированного энзимного дефекта, активация метаболизма липидов стимулирует образование и накопление в биологических жидкостях продуктов нарушенного обмена, которые оказывают токсическое действие на ткани головного мозга, сердца, печени, угнетают ферменты глюконеогенеза, цикла синтеза мочевины и обмена пуринов. Накапливающиеся длинноцепочечные ацильные радикалы обладают аритмогенным эффектом.
Клинические проявления
При неонатальной форме (около 80% случаев) манифестация болезни происходит в первую неделю жизни. Наблюдаются тяжелая гипокетотическая гипогликемия, нарушение общего состояния, респираторный дистресс, аритмия/брадиаритмия/желудочковая тахикардия, кардиомиопатия, гепатомегалия, мышечная гипотония и слабость, судороги, гипотермия. Течение болезни прогрессирующее с высокой летальностью.
Младенческая форма (около 20% случаев) манифестирует в возрасте нескольких месяцев жизни аналогичными клиническими проявлениями несколько меньшей степени тяжести. Иногда у ребенка превалируют мышечная слабость и задержка психомоторного развития. При обеих формах может наблюдаться синдром внезапной смерти.
Лабораторная диагностика
Метаболические расстройства включают гипогликемию при отсутствии кетоза, метаболический ацидоз, увеличение в крови содержания аммиака, иногда калия и мочевой кислоты, высокий уровень креатинфосфокиназы, трансаминаз, изменение состава органических кислот мочи: дикарбоксильная и гидроксидикарбоксильная (С6–С10) ацидурия. Профиль ацилкарнитинов в крови такой же, как при дефиците карнитинпальмитоилтрансферазы II. В фибробластах определяются снижение окисления олеиновой и миристиновой кислот и низкая активность карнитин-ацилкарнитинтранслоказы. Для подтверждения диагноза проводят молекулярное исследование гена SLC25A20.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления данной патологии проводят анализ ацилкарнитинов. Характерным маркером является низкий уровень свободного карнитина при значительном увеличении содержания длинноцепочечных ацилкарнитинов, особенно С16 и С18:1.
Инструментальная диагностика
По данным ЭКГ и холтеровского мониторирования ЭКГ у больных выявляют нарушения ритма сердца. При проведении ЭхоКГ определяют признаки гипертрофической или дилатационной кардиомиопатии. При ультразвуковом исследовании органов брюшной полости обнаруживаются увеличение размеров печени, изменение ее паренхимы - стеатоз, жировая дистрофия.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика осуществляется с другими наследственными заболеваниями, обусловленными дефектами транспорта и β-окисления жирных кислот, путем анализа состава ацилкарнитинов в крови и органических кислот в моче. Для дифференцирования с дефицитом карнитинпальмитоилтрансферазы II (сходные изменения ацилкарнитинов крови) используют определение активности указанного фермента в фибробластах и генетическую диагностику. Во всех сложных для дифференциальной диагностики случаях проводят молекулярно-генетический анализ.
Лечение
Диетотерапия - основной метод лечения больных с дефицитом карнитин-ацилкарнитинтранслоказы. Пациентам рекомендуют частое дробное питание с исключением длительных промежутков между приемами пищи (даже в ночное время). Назначают низкожировую диету (потребление жиров должно составлять 30% или менее общей калорийности рациона, 20% из них представлено среднецепочечными жирными кислотами с низким содержанием C10, 10% - длинноцепочечными триглицеридами. Для коррекции диеты используют лечебные продукты, содержащие среднецепочечные жирные кислоты [Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf] и тригептаноин℘ - синтетическое триглицеридное соединение (C24H44O6), источник С7-жирных кислот, метаболизм которых происходит без участия ферментов митохондриального транспорта и β-окисления длинноцепочечных жирных кислот. Рекомендуются добавки незаменимых жирных кислот с целью предотвращения их дефицита - линолевой (3–4%) и линоленовой (0,5–1%) в соотношении от 5:1 до 10:1, их источником являются масла грецкого ореха, льняное, соевое. Подробная информация представлена в Клинических рекомендациях "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот" (2021).
Низкое содержание свободного карнитина в крови служит показанием для назначения левокарнитина в средней дозе 50 мг/кг в сутки. Препарат отменяют после достижения нормального уровня во избежание токсического аритмогенного эффекта вследствие накопления длинноцепочечных ацилкарнитинов.
Для выведения больных детей из состояния острой метаболической декомпенсации проводится интенсивная терапия, которая должна начинаться незамедлительно. Первостепенное значение для сохранения жизни и здоровья детей имеет внутривенное введение раствора декстрозы под контролем ее уровня в крови для энергетической поддержки и уменьшения интенсивности процессов катаболизма. Раствор декстрозы вводят из расчета: новорожденным и детям до 3 лет - 10–12 мг/кг в минуту, от 3 до 10 лет - 8–10 мг/кг в минуту, старше 10 лет - 5–8 мг/кг в минуту. [Клинические рекомендации "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот", 2021. https://www.pediatr-russia.ru/information/klin-rek/proekty-klinicheskikh-rekomendatsiy/pdf].
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на недостаточность карнитинацилкарнитинтранслоказы [(С16+С18:1)/С2 >0,7] должен быть проведен ретест. При положительном результате ретеста, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначении терапии до получения результатов подтверждающей диагностики (частые кормления, ограничение жиров). Осуществляется взятие образцов крови для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (рис. 3.28).

После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Рано начатое лечение дает положительный эффект в плане сохранения жизни и предупреждения инвалидизации пациентов. В то же время сохраняется риск летального исхода, в том числе внезапной сердечной смерти, особенно на фоне интеркуррентных инфекционных заболеваний.
3.6.2.4. Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы II
Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы II - редкое наследственное нарушение митохондриального окисления длинноцепочечных жирных кислот. Частота заболевания оценивается как 1–9:100 000.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 255110, 600649, 608836 (миопатическая, тяжелая младенческая и летальная неонатальная формы соответственно).
ORPHAcode: 157.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено гомозиготными или компаунд-гетерозиготными мутациями гена CPT2 (хромосомная локализация 1p32.3). Высокая экспрессия гена CPTI1 отмечена в ткани печени. Продуктом гена является фермент карнитинпальмитоилтрансфераза II - один из компонентов челночного карнитинового цикла, обеспечивающих транспорт жирных кислот из цитоплазмы клетки в матрикс митохондрий. Карнитинпальмитоилтрансфераза II на внутренней мембране митохондрий обеспечивает взаимодействие длинноцепочечных ацилкарнитинов с КоА, высвобождение карнитина и образование длинноцепочечных ацил-КоА, которые при участии ряда ацил-КоА-дегидрогеназ подвергаются β-окислению в матриксе митохондрий. Тип наследования заболевания - аутосомно-рецессивный.
Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы II приводит к нарушению митохондриального β-окисления жирных кислот. В ситуации метаболического стресса при наличии генетически детерминированного энзимного дефекта активация метаболизма липидов стимулирует образование и накопление в биологических жидкостях продуктов нарушенного обмена, которые оказывают токсическое действие на ткани головного мозга, сердца, печени, угнетают ферменты глюконеогенеза, цикла синтеза мочевины и обмена пуринов. Длинноцепочечные ацильные радикалы обладают аритмогенным эффектом.
Клинические проявления
Выделены три клинические формы заболевания в зависимости от возраста манифестации, клинических проявлений и их тяжести.
Летальная неонатальная форма встречается в 6% случаев дефицита карнитинпальмитоилтрансферазы II (описано около 20 больных). Характеризуется манифестацией в первые дни жизни. У пациентов наблюдаются: респираторный дистресс, поражение печени и сердца (кардиомиопатия, аритмия), мышечная гипотония, гипотермия, судороги, летаргия, кома. Обращает на себя внимание дисморфия: скошенный лоб, микроцефалия, высокое нёбо, аномальные ушные раковины, длинные конусовидные пальцы, контрактуры, гипоплазия ногтей.
Тяжелая младенческая (гепатокардиомышечная) форма составляет 8% случаев дефицита карнитинпальмитоилтрансферазы II (описано менее 30 больных). Первые признаки появляются в возрасте 6–24 мес (иногда раньше). Основная симптоматика: увеличение размеров и снижение функции печени, кардиомиопатия, нарушение ритма сердца, скелетная миопатия, отставание психомоторного развития, судороги, коматозное состояние.
Миопатическая форма наблюдается в 86% случаев и рассматривается как наиболее частая миопатия, связанная с метаболизмом липидов; 2/3 пациентов - лица мужского пола. Возраст манифестации варьирует от младенческого до взрослого периода; у 70% больных первые признаки появляются в детском возрасте (до 12 лет). Клиническая симптоматика: мышечная слабость, боли, рабдомиолиз, который обычно провоцируется неблагоприятными факторами: продолжительным голоданием, физической нагрузкой, инфекционными заболеваниями с гипертермией. Повторные эпизоды рабдомиолиза могут привести к поражению почек (хроническая болезнь почек) и развитию почечной недостаточности. В межприступном периоде больные, как правило, не имеют каких-либо симптомов.
Лабораторная диагностика
Выявляют гипокетотическую/некетотическую гипогликемию, повышение уровня трансаминаз и креатинфосфокиназы, дикарбоксильную (С6–С10) ацидурию. Для миопатической формы характерна миоглобинурия. Профиль ацилкарнитинов такой же, как при дефиците карнитин-ацилкарнитинтранслоказы: низкий уровень свободного карнитина при значительном увеличении содержания длинноцепочечных ацилкарнитинов, особенно С16 и С18:1. Основанием для установления диагноза дефицита карнитинпальмитоилтрансферазы II являются следующие критерии: высокий уровень ацилкарнитинов С16–С18 при низком уровне в крови свободного карнитина при повторном исследовании; изменение состава органических кислот мочи - дикарбоксильная ацидурия (необязательный критерий, так как наблюдается преимущественно на высоте метаболического криза); наличие патогенных мутаций гена CPT2.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС проводят анализ ацилкарнитинов. Характерным маркером является соотношение (С16+С18:1)/С2.
Подтверждающая диагностика включает молекулярно-генетическое исследование.
Инструментальная диагностика
По данным ЭКГ и холтеровского мониторирования ЭКГ, у больных выявляют нарушения ритма сердца. При проведении ЭхоКГ определяют признаки гипертрофической или дилатационной кардиомиопатии. При ультразвуковом исследовании органов брюшной полости обнаруживаются увеличение размеров печени, изменение ее паренхимы - стеатоз, жировая дистрофия. Для летальной неонатальной формы характерно наличие кистозной дисплазии базальных ганглиев головного мозга, кальцификатов в печени, кистозных изменений в почках.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика осуществляется с болезнями группы органических ацидемий и другими наследственными заболеваниями, обусловленными дефектами транспорта и β-окисления жирных кислот, путем анализа состава аминокислот и ацилкарнитинов в крови и органических кислот в моче. Для дифференцирования с дефицитом карнитин-ацилкарнитинтранслоказы (сходные изменения ацилкарнитинов крови) используют определение активности указанного фермента в фибробластах и молекулярно-генетическую диагностику. Во всех сложных для дифференциальной диагностики случаях используют молекулярно-генетический анализ.
Лечение
Диетотерапия - основной метод лечения больных с дефицитом карнитинпальмитоилтрансферазы II. Диетические рекомендации такие же, как при дефиците карнитинпальмитоилтрансферазы I и дефиците карнитин-ацилкарнитинтранслоказы.
Низкое содержание свободного карнитина в крови служит показанием для назначения левокарнитина в средней дозе 50 мг/кг в сутки. Препарат отменяют после достижения нормального уровня во избежание токсического аритмогенного эффекта вследствие накопления длинноцепочечных ацилкарнитинов.
Для выведения больных детей из состояния острой метаболической декомпенсации проводится интенсивная терапия, которая должна начинаться незамедлительно. Первостепенное значение для сохранения жизни и здоровья детей имеет внутривенное введение раствора декстрозы под контролем ее уровня в крови для энергетической поддержки и уменьшения интенсивности процессов катаболизма. Раствор декстрозы вводят из расчета: новорожденным и детям до 3 лет - 10–12 мг/кг в минуту, от 3 до 10 лет - 8–10 мг/кг в минуту, старше 10 лет - 5–8 мг/кг в минуту.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на недостаточность карнитинпалмитоилтрансферазы, тип II [(С16+С18:1)/С2 >0,7] должен быть проведен ретест. При положительном результате ретеста, ребенок должен быть проконсультирован врачом генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначении терапии до получения результатов подтверждающей диагностики (частые кормления, ограничение жиров). Осуществляется взятие образцов крови для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (рис. 3.30).
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При летальной неонатальной и тяжелой младенческой формах прогноз неблагоприятный. При миопатической форме своевременное лечение, правильное ведение больных, позволяющее избежать действия провоцирующих факторов, дает положительный эффект в плане сохранения здоровья пациентов.
Список литературы
-
El-Hattab A.W. Systemic Primary Carnitine Deficiency. In: GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 2016. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/?term=Systemic%20Primary%20Carnitine%20Deficiency.
-
Николаева Е.А., Леонтьева И.В., Калачанова Е.П., Золкина И.В. Задержка физического развития и кардиомиопатия у ребенка с первичным системным дефицитом карнитина // Трудный пациент. 2012. №2–3. С. 50–54.
-
Клинические рекомендации "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот". 2021. https://www.pediatr-russia.ru/information/klin-rek/proekty-klinicheskikh-rekomendatsiy/pdf.
-
Bennett M.J., Santani A.B. Carnitine Palmitoyltransferase 1A Deficiency. In: GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 2016. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/?term=Carnitine%20Palmitoyltransferase%201A%20Deficiency.
-
Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009. №2. С. 51–65.
-
Phowthongkum P., Suphapeetiporn K., Shotelersuk V. Carnitine palmitoyl transferase 1A deficiency in an adult with recurrent severe steato hepatitis aggravated by high pathologic or physiologic demands: A roller-coaster for internists // Clin. Mol. Hepatol. 2019. Vol. 25(4). P. 412–416. DOI: 10.3350/cmh.2018.0114.
-
Перечень специализированных продуктов лечебного питания для детей-инвалидов на 2022 г. http://publication.pravo.gov.ru/File/GetFile/0001202112170010?type=pdf.
-
Vitoria I., Martín-Hernández E., Peña-Quintana L., Bueno M., Quijada-Fraile P., Dalmau J., Molina-Marrero S., Pérez B., Merinero B. Carnitine-Acylcarnitine Translocase Deficiency: Experience with Four Cases in Spain and Review of the Literature // JIMD Rep. 2015. Vol. 20. P. 11–20. DOI: 10.1007/8904_2014_382.
-
El-Gharbawy A., Vockley J. Inborn Errors of Metabolism with Myopathy: Defects of Fatty Acid Oxidation and the Carnitine Shuttle System // Pediatr Clin. North Am. 2018. Vol. 65(2). P. 317–335. DOI: 10.1016/j.pcl.2017.11.006.
-
Wieser T. Carnitine Palmitoyltransferase II Deficiency // Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A., Wallace S.E., Bean L.J.H., Mirzaa G., Amemiya A., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 2019. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/?term=Carnitine%20Palmitoyltransferase%20II%20Deficiency.
3.6.3. Недостаточность митохондриального трифункционального белка. Недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот
Митохондриальный трифункциональный белок (TFP) - мультиферментный комплекс, состоящий из 4α- и 4β-субъединиц, катализирующих 3 стадии митохондриального β-окисления жирных кислот: длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы, длинноцепочечной 2-еноил-КоА-гидратазы и длинноцепочечной 3-кето-ацил-КоА-тиолазы. Недостаточность митохондриального трифункционального белка характеризуется снижением активности всех 3 ферментов.Наиболее часто встречается недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот, крайне редко - недостаточность длинноцепочечной 3-кето-КоА-тиолазы.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
Недостаточность длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот (LCHADD):
Недостаточность митохондриального трифункционального белка:
Этиология и патогенез заболевания
Дефицит длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот связан с гомозиготными или компанд-гетерозиготными патогенными вариантами в гене HADHA. Тип наследования - аутосомно-рецессивный.
Ген HADHA кодирует α-субъединицу митохондриального трифункционального белка, участвующего в нескольких реакциях митохондриального β-окисления жирных кислот. При недостаточности длинноцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот блокируется превращение длинноцепочечных 3-гидрокси-ацил-КоА эфиров в соответствующие 3-кето-ацил-КоА эфиры.
Как и для всех заболеваний из данной группы, в основе патогенеза лежит нарушение продукции энергии. Клинические симптомы заболевания чаще развиваются или усиливаются на фоне катаболических состояний (при интеркуррентных инфекциях, голодании).
В основе патогенеза LCHADD лежит накопление токсичных длинноцепочечных 3-гидрокси-ацил-КоА эфиров в различных тканях, снижение образования кетоновых тел, нарушение работы дыхательной цепи митохондрий. В тяжелых случаях указанные изменения приводят к развитию метаболического криза, при котором в первую очередь страдают органы и ткани, наиболее богатые митохондриями: печень, поперечно-полосатая мускулатура, сердечная мышца.
Клинические проявления
Основные симптомы при LCHADD включают некетотическую гипогликемию, кардиомиопатию, печеночную недостаточность и рабдомиолиз. Возраст появления первых симптомов заболевания широко варьирует (от первых суток жизни до подросткового). Однако, как правило, клинические симптомы возникают в первом полугодии жизни. Одним из частых отсроченных осложнений LCHADD является периферическая нейропатия и пигментная дегенерация сетчатки.
Основные клинические проявления, как и при других формах нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот, наиболее часто наблюдаются в период метаболического криза и связаны с развитием синдрома угнетения ЦНС вплоть до летаргии и комы на фоне токсико-дисметаболической энцефалопатии со вторичной гипераммониемией, некетотической/гипокетотической гипогликемией и лактат-ацидозом. В связи с развитием гипертрофической кардиомиопатии могут развиваться нарушения сердечной проводимости, вплоть до жизнеугрожающих аритмий.
В некоторых случаях заболевание протекает как Рейе-подобный синдром. Часто клинические симптомы появляются после длительного голодания, на фоне инфекционных заболеваний, функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта. Характерными симптомами при обследовании являются гепатомегалия, мышечная гипотония, различные шумы сердца, увеличение размеров сердца по результатам ультразвуковой диагностики, изменения ЭКГ, характерные для гипертрофической кардиомиопатии. В ряде случаев на фоне метаболического криза вследствие рабдромиолиза и миоглобинурии развивается острая почечная недостаточность.
При недостаточном контроле над заболеванием колебания уровня аммония и глюкозы в крови приводят к развитию энцефалопатии, а частые эпизоды метаболической декомпенсации могут приводить к формированию неврологического дефицита.
Поздняя форма LCHADD встречается крайне редко, проявляется обычно на втором десятилетии жизни в виде плохой переносимости физических нагрузок, эпизодов миалгий, рабдомиолиза и миоглобинурии на фоне физического переутомления и длительного голодания. При подробном сборе анамнеза пациенты могут отмечать эпизоды потемнения мочи после физической нагрузки, эпизоды мышечной слабости после или на фоне перенесенного инфекционного заболевания.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами заболевания в период метаболической декомпенсации являются некетотическая гипогликемия, повышение в крови уровня КФК, печеночных трансаминаз, мочевой кислоты, в тяжелых случаях - метаболический лактат-ацидоз и гипераммониемия.
Основными методами подтверждения диагноза являются определение спектра ацилкарнитинов методом МС/МС [характерны повышение ацилкарнитинов С18ОН, С18:1ОН, С16ОН и снижение уровня свободного карнитина (С0)] и молекулярно-генетическое исследование гена HADHA или других генов.
Мутация c.1528G>C в гене HADHA, приводящая к аминокислотной замене p.Glu510Gln, является одной из самых частых в странах Европы и в России.
Пациентам с LCHADD необходимо контролировать в крови уровень глюкозы, общего белка, альбумина, холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой и высокой плотности (исследование уровня липопротеинов в крови), щелочной фосфатазы, креатинина, мочевины, мочевой кислоты, аммония, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), γ-глютамилтрансферазы, креатинфосфокиназы (КФК) и креатинфосфокиназы МВ–сердечная фракция КФК (КФК-МВ), лактатдегидрогеназы, кальция общего и ионизированного, натрия, калия, неорганического фосфора, железа, ферритина, магния, хлора, молочной кислоты), инсулина, показателей кислотно-основного равновесия [исследование уровня буферных веществ в крови, исследование уровня водородных ионов (рН) крови], исследование уровня молочной кислоты в крови (лактата) с целью оценки состояния печени, почек, баланса важнейших нутриентов при диетотерапии, кальциево-фосфорного обмена, а также для оценки риска метаболической декомпенсации.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления LCHADD и недостаточности митохондриального трифункционального белка проводят анализ ацилкарнитинов. Основным маркером является 3-гидроксистеароилкарнитин (С18ОН), а также 3-гидроксипальмитоилкарнитин (C16OH), C16:1OH и 3-гидроксиолеоилкарнитин (C18:1OH). Эти маркеры не являются специфическими для LCHADD / недостаточности митохондриального трифункционального белка, и их уровни могут быть повышены при других состояниях (например, дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы II, дефицит ацил-КоА-дегидрогеназы с очень длинной цепью) и у детей с очень низкой массой тела при рождении или проходящих лечение в реанимации новорожденных. Пороговые значения различаются в разных исследованиях (например, от >0,04 до >0,20 мкмоль/л для C16OH, от >0,03 до >0,15 мкмоль/л для C18OH и от >0,05 до >0,14 мкмоль/л для C18:1OH). Большинство ложноположительных результатов наблюдается при низких отрезных точках: C16OH (>0,03 до >0,10 мкмоль/л), C16:1OH (>0,04 до 0,15 мкмоль/л) и C18:1OH (>0,01 до 0,06 мкмоль/л).
Чаще всего подтверждающими тестами являются анализ ацилкарнитинов в плазме крови, органических кислот в моче и ДНК-диагностика, но также применяются и другие ферментные и/или молекулярные исследования.
Инструментальная диагностика
Холтеровский мониторинг ЭКГ с целью выявления нарушений ритма сердца, ЭхоКГ для оценки размеров полостей сердца, УЗИ органов брюшной полости являются рекомендованными инструментальными методами у пациентов с подозрением на LCHADD. Обязательна консультация офтальмолога с осмотром глазного дна с целью выявления пигментной дегенерации сетчатки. Пациентам, перенесшим эпизоды метаболической декомпенсации (метаболический криз), рекомендуется неврологическое обследование: видео-компьютерная электроэнцефалография (КЭЭГ)-мониторинг, МРТ головного мозга.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими дефектами окисления жирных кислот, органическими ацидемиями, кардиомиопатиями и нарушениями ритма сердца, синдромом Рейе, гликогенозами, митохондриальными гепатопатиями, дефектами цикла синтеза мочевины.
Лечение
Основная цель лечения при данном заболевании - снижение риска повторения метаболических кризов, которые неизбежно приводят к поражению печени, сердечной и скелетной мышечной ткани и нервной системы.
Основным методом терапии является диетотерапия: частые кормления (с интервалом не более 3–6 ч днем и 3–8 ч ночью в зависимости от возраста), диета с ограничением длинноцепочечных жиров и обогащенная среднецепочечными триглицеридами.
Диета при LCHADD должна быть назначена сразу после постановки диагноза: общее содержание жиров в рационе пациента с LCHAD должно составлять 25–30% суточной калорийности (согласно физиологической возрастной потребности), при этом на долю длинноцепочечных жиров может приходиться только 5–10%.
В настоящее время в РФ зарегистрированы специализированные продукты лечебного питания для пациентов с нарушениями митохондриального β-окисления жирных кислот, в составе которых учтены потребности в жирах данной группы пациентов.
Для профилактики ухудшения состояния на фоне физического переутомления рекомендована дополнительная дотация среднецепочечных триглицеридов перед физической нагрузкой: приблизительное необходимое количество среднецепочечных триглицеридов рассчитывается исходя из потребности 0,25–0,5 г среднецепочечных триглицеридов на 1 кг массы тела.
Следует отметить, что применение внутривенного левокарнитина у пациентов с LCHADD приводило к увеличению частоты случаев развития жизнеугрожающих нарушений ритма сердца. В связи с этим применение левокарнитина внутривенно не рекомендовано данной группе пациентов. Относительно применения пероральных форм левокарнитина на сегодняшний день нет единого мнения среди специалистов. При критически низких значениях некоторые специалисты добавляют пероральную форму левокарнитина, но в невысоких дозах. При необходимости антиэпилептической терапии не рекомендовано назначение препаратов вальпроевой кислоты в связи с риском вторичного снижения уровня свободного карнитина и влияния на дыхательную цепь митохондрий.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на недостаточность длинноцепочечной 3–гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот/дефицит трифункционального белка (С18ОН> 0,14 мкМ/л) должны быть незамедлительно проконсультированы врачом генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации (рис. 3.29). До получения результатов подтверждающей диагностики рекомендовано назначение патогенетической терапии (частые кормления, ограничение длинноцепочечных жирных кислот, дополнительная дотация среднецепочечных триглицеридов).

Осуществляется взятие образцов крови для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (см. рис. 3.29). После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При рано манифестирующей форме болезни прогноз часто неблагоприятный. При других формах своевременная диагностика и адекватное лечение больных служат залогом снижения летальности и благоприятной медико-социальной реабилитации детей. Следует учитывать, что риск метаболического криза сохраняется на протяжении всей жизни пациентов.
Список литературы
-
Клинические рекомендации. Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот (утв. МЗ РФ 2021, ID:694).
-
Wanders R.J., Ijlst L., van Gennip A. et al. Long-chain 3-hydroxy acyl-CoA dehydrogenase deficiency: identification of a new inborn error of mitochondrial fatty acid oxidation // J. Inherit. Metab. Dis. 1990. Vol. 13. P. 311–314.
-
Ijlst L., Ruiter J.P., Hoovers J.M., Jakobs M.E., Wanders R.J. Common missense mutation G1528C in long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency. Characterization and expression of the mutant protein, mutation analysis on genomic DNA and chromosomal localization of the mitochondrial trifunctional protein alpha subunit gene // J. Clin. Invest. 1996. Vol. 98. P. 1028–1033.
-
den Boer M.E., Wanders R.J., Morris A.A., IJlst L., Heymans H.S., Wijburg F.A. Long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency: clinical presentation and follow-up of 50 patients // Pediatrics. 2002. Vol. 109. P. 99–104.
-
Байдакова Г.В. Алгоритмы дифференциальной диагностики наследственных болезней обмена веществ, сопровождающихся нарушениями метаболизма аминокислот и ацилкарнитинов: дис. канд. биол. наук / Медико-генетический научный центр Российской академии медицинских наук. М., 2012.
-
Spiekerkoetter U., Lindner M., Santer R. et al. Management and outcome in 75 individuals with long-chain fatty acid oxidation defects: results from a workshop // J. Inherit. Metab. Dis. 2009. Vol. 32. P. 488–497.
-
Uittenbogaard M., Chiaramello A. Maternally inherited mitochondrial respiratory disorders: from pathogenetic principles to therapeutic implications // Molecular Genetics and Metabolism. 2020. Vol. 131. P. 38–52.
-
Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009. №2. P. 51–65.
3.6.4. Недостаточность ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной цепью
Недостаточность ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной цепью (VLCADD) относится к группе наследственных нарушений митохондриального β-окисления жирных кислот, частота 1:30 000–1:100 000 новорожденных. В настоящее время описано более 800 случаев заболевания.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11: 5C50.E1.
OMIM: 201475.
ORPHAcode: 25.
Этиология и патогенез заболевания
Дефицит фермента ацил-КоА-дегидрогеназы с очень длинной цепью (VLCAD) связан с патогенными гомозиготными или компаунд-гетерозиготными вариантами гена ACADVL (хромосомная локализация 17p13). Тип наследования - аутосомно-рецессивный.
Как и для всех заболеваний из данной группы, в основе патогенеза лежит нарушение продукции энергии. Клинические симптомы заболевания чаще развиваются или усиливаются на фоне катаболических состояний (при интеркуррентных инфекциях, голодании). VLCAD катализирует начальную стадию митохондриального β-окисления жирных кислот с длиной цепи от 14 до 20 атомов углерода. Дефицит VLCAD приводит к накоплению токсичных метаболитов, состоящих из производных жирных кислот, нарушению выработки энергии в митохондриях вследствие биохимического блока. В тяжелых случаях указанные изменения приводят к развитию метаболического криза, при котором, в первую очередь, страдают печень, поперечно-полосатая мускулатура, сердечная мышца.
Клинические проявления
По срокам появления первых признаков выделяют три формы заболевания: неонатальную, детскую и позднюю. При неонатальной и детской формах различают следующие несколько клинических фенотипов. Тяжелая младенческая форма (сердечная и полиорганная формы) характеризуется ранней манифестацией и высокой смертностью при отсутствии своевременной диагностики и лечения. При этих формах энергетический дефицит развивается в первые сутки жизни, приводя к острому повреждению сердечной мышцы (по мнению некоторых авторов, еще внутриутробно) с формированием гипертрофической или дилатационной кардиомиопатии, нарушениями сердечного ритма. Также быстро развивается неврологическая симптоматика - синдром угнетения ЦНС вплоть до развития летаргии и комы, связанный с токсико-дисметаболической энцефалопатией на фоне гипераммониемии, некетотической/гипокетотической гипогликемии и лактат-ацидоза. Синдром внезапной смерти младенца в неонатальный период или на первом году жизни характерен для данной формы в связи с высокой частотой развития жизнеугрожающих аритмий.
Более легкая форма заболевания с такой же ранней манифестацией протекает, как синдром Рейе, в виде острых приступов, сопровождающихся рвотой, вялым сосанием/отказом от пищи, мышечной гипотонией, гипорефлексией/арефлексией, тахипноэ, апноэ, летаргией, комой. Клиническая картина развивается как реакция на голодание или вирусные инфекции, расстройства желудочно-кишечного тракта, приводящие к некетотической гипогликемии. На высоте приступа отмечается мышечная слабость, гепатомегалия, метаболический лактат-ацидоз, гиперурикемия. Приступ может привести к внезапной смерти. В ряде случаев гипогликемические приступы сопровождаются судорогами, диареей, миалгией, миоглобинурией, проксимальной миопатией. При недостаточном контроле и неадекватной терапевтической коррекции колебания уровня аммония и глюкозы в крови приводят к развитию энцефалопатии, а частые эпизоды метаболической декомпенсации могут приводить к формированию неврологического дефицита.
Поздняя форма (около 15% случаев) проявляется обычно на втором-третьем десятилетии жизни в виде плохой переносимости физических нагрузок, эпизодов миалгий, рабдомиолиза (повышение уровня КФК в крови) и миоглобинурии на фоне физического переутомления и длительного голодания. При подробном сборе анамнеза пациенты могут отмечать эпизоды потемнения мочи после физической нагрузки, эпизоды мышечной слабости после или на фоне перенесенного инфекционного заболевания.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами заболевания в период метаболической декомпенсации служат некетотическая гипогликемия, повышение в крови уровня КФК, печеночных трансаминаз, мочевой кислоты, в тяжелых случаях - метаболический лактат-ацидоз и гипераммониемия.
Основным методом установления диагноза является определение спектра ацилкарнитинов методом МС/МС: характерно повышение С14, С14:1, С14:2, С16:1 и снижение уровня С0. Для подтверждения диагноза проводится молекулярно-генетическое исследование гена ACADVL, мутации которого ответственны за VLCADD.
Пациентам с VLCADD необходимо контролировать в крови уровень глюкозы, общего белка, альбумина, холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой и высокой плотности, щелочной фосфатазы, креатинина, мочевины, мочевой кислоты, аммония, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), γ-глютамилтрансферазы, креатинфосфокиназы (КФК) и КФК-МВ, лактатдегидрогеназы, кальция общего и ионизированного, натрия, калия, неорганического фосфора, железа, ферритина, магния, хлора, молочной кислоты, инсулина, показателей кислотно-основного равновесия, молочной кислоты (лактата) в крови с целью оценки состояния печени, почек, кальциево-фосфорного обмена, баланса важнейших нутриентов при диетотерапии, а также для оценки риска метаболической декомпенсации.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления VLCADD проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером является С14:1.
В ряде исследований предлагают использовать соотношения C14:1/C16-OH, C14:1/C2 или C14:1/C16 в качестве основного биомаркера VLCADD. В одной из работ было показано, что при отрезной точке (C14:1 ≥0,8) чувствительность составляет 50%, при C14:1 ≥0,6 - 58%, а для соотношения C14:1/C2 (≥0,020) - 93%. При пороговом значении C14:1/C2 ≥0,023 чувствительность остается на уровне 93%, а положительное прогностическое значение увеличивается до 37%.
При этом следует отметить, что уровни этих маркеров у пациентов с VLCADD перекрываются с таковыми у гетерозиготных носителей и даже у здоровых лиц, что приводит к значительному числу ложноположительных результатов.
Инструментальная диагностика
Холтеровский мониторинг ЭКГ с целью выявления нарушений ритма сердца, ЭхоКГ для оценки размеров полостей сердца, УЗИ органов брюшной полости являются рекомендованными инструментальными методами у пациентов с подозрением на VLCADD. Обязательна консультация офтальмолога с осмотром глазного дна с целью выявления пигментной дегенерации сетчатки. Пациентам, перенесшим эпизоды метаболической декомпенсации (метаболический криз), рекомендовано также неврологическое обследование: видео-КЭЭГ-мониторинг, МРТ головного мозга.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими дефектами окисления жирных кислот, органическими ацидемиями, кардиомиопатиями и нарушениями ритма сердца, синдромом Рейе, гликогенозами, митохондриальными гепатопатиями, дефектами цикла синтеза мочевины.
Лечение
Основным методом лечения является диетотерапия, предусматривающая частые кормления (перерывы между приемами пищи не более 3–6 ч днем и 3–8 ч ночью в зависимости от возраста). Больным рекомендуется диета с пониженным содержанием длинноцепочечных (натуральных) жиров и компенсацией потребности в жирах за счет среднецепочечных триглицеридов. В настоящее время в РФ зарегистрированы специализированные продукты лечебного питания, в составе которых учтены потребности в жирах пациентов с нарушениями митохондриального β-окисления жирных кислот. Общее содержание жиров в рационе пациента с VLCADD должно составлять 25–30% суточной потребности в калориях (согласно физиологической возрастной потребности), при этом на долю длинноцепочечных жиров может приходиться только 5–10%.
Для профилактики ухудшения состояния на фоне физического переутомления рекомендована дополнительная дотация среднецепочечных триглицеридов перед физической нагрузкой: приблизительное необходимое количество среднецепочечных триглицеридов рассчитывается исходя из потребности 0,25–0,5 г среднецепочечных триглицеридов на 1 кг массы тела.
Следует отметить, что применение внутривенного левокарнитина у пациентов с VLCADD может привести к развитию жизнеугрожающих нарушений ритма сердца, и в связи с этим внутривенное введение этого препарата не рекомендовано. Относительно использования пероральных форм левокарнитина на сегодняшний день нет единого мнения среди специалистов. При критически низких значениях свободного карнитина (С0) в крови некоторые специалисты применяют левокарнитин per os, но в невысоких дозах. При необходимости антиэпилептической терапии не рекомендовано назначение препаратов вальпроевой кислоты в связи с риском вторичного снижения уровня свободного карнитина и неблагоприятного влияния на дыхательную цепь митохондрий.
Пациентам с бессимптомным течением VLCADD рекомендуется продолжать кормление грудным молоком или адаптированной детской смесью с добавлением специализированной низкожировой смеси с ограничением длинноцепочечных триглицеридов из расчета 50/50, если результаты стандартных лабораторных анализов, таких как КФК, АЛТ, АСТ, глюкоза, КЩС, лактат и аммоний, в крови находятся в пределах нормы. Детям более старшего возраста с бессимптомным вариантом VLCADD показано снижение содержания жиров в рационе до 30–40% общей калорийности, из них 10–15% энергии за счет среднецепочечных триглицеридов с целью предотвращения развития метаболического криза.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на недостаточность очень длинноцепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот (VLCADD) должен быть проведен ретест (С14:1 >0,32 мкМ/л).
При положительном результате ретеста необходима консультация врача-генетика/педиатра/неонатаолога для оценки состояния ребенка, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначения терапии. Осуществляется взятие образцов крови для проведения ДНК-диагностики в референсном центре (рис. 3.30).

После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
При рано манифестирующей форме болезни с преимущественным поражением сердца прогноз неблагоприятный. При других формах своевременная диагностика и адекватное лечение больных служат залогом снижения летальности и благоприятной медико-социальной реабилитации детей. Следует учитывать, что риск метаболического криза сохраняется на протяжении всей жизни пациентов.
Список литературы
-
Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A. et al., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 1993–2022. Available from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/.
-
Uittenbogaard M., Chiaramello A. Maternally inherited mitochondrial respiratory disorders: from pathogenetic principles to therapeutic implications // Molecular Genetics and Metabolism. 2020. Vol. 131. P. 38–52.
-
Van Calcar S.C. et al. Nutrition management guideline for very-long chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (VLCAD): An evidence- and consensus-based approach // Molecular Genetics and Metabolism. 2020. Vol. 131. P. 23–37.
-
Hesse J., Brau C., Behringer S., Spiekerkoetter U., Tucci S. The diagnostic challenge in very-long chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (VLCADD) // J. Inherit. Metab. Dis. 2018. Vol. 41. P. 1169–1178.
-
Pena L.D., van Calcar S.C., Hansen J., Edick M.J., Walsh Vockley C., Leslie N., Cameron C., Mohsen A.W., Berry S.A., Arnold G.L., Vockley J. IBEMC. Outcomes and genotype-phenotype correlations in 52 individuals with VLCAD deficiency diagnosed by NBS and enrolled in the IBEM-IS database // Molecular genetics and metabolism. 2016. Vol. 118. P. 272–281.
-
Very Long-Chain Acyl-Coenzyme A Dehydrogenase Deficiency Synonyms: Very Long-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency, VLCAD Deficiency Nancy D. Leslie, MD,1 C. Alexander Valencia, PhD,2 Arnold W. Strauss, MD,3 and Kejian Zhang, MD, MBA4 Created: May 28, 2009; Revised: May 13, 2021.
-
https://www.newbornscreening.info/vlcadd-very-long-chain-acyl-coa-dehydrogenase-deficiency/.
-
https://rarediseases.org/rare-diseases/very-long-chain-acyl-coa-dehydrogenase-deficiency-lcad/.
-
Клинические рекомендации "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот". 2021. https://www.pediatr-russia.ru/information/klin-rek/proekty-klinicheskikh-rekomendatsiy/pdf.
-
Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей / Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009. №2. P. 51–65.
-
Дегтярева А.В., Никитина И.В., Орловская И.В., Захарова Е.Ю., Байдакова Г.В., Ионов О.В., Амирханова Д.Ю., Левадная А.В. Дефицит ацил-коэнзим-А-дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной углеродной цепью / Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2014. Т. 59. №4. С. 41–47.
-
Николаева Е.А., Шулякова И.В., Цыганкова П.Г., Байдакова Г.В., Захарова Е.Ю., Белоусова Е.Д. Симптоматическая эпилепсия как проявление дефицита ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной углеродной цепью у ребенка / Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2008. №3. P. 87–91.
3.6.5. Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот
Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот (MCADD) - заболевание из группы наследственных нарушений митохондриального β-окисления жирных кислот. В Европе MCADD занимает по частоте лидирующее место среди заболеваний из данной группы (1:8300–1:15 000 живых новорожденных). В РФ пока точной статистики нет, однако пилотные проекты по расширению неонатального скрининга не выявили сравнимой распространенности.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). Е71.3 - Нарушения обмена жирных кислот.
МКБ-11: 5C52.01.
OMIM: 201450.
ORPHAcode: 42.
Этиология и патогенез заболевания
Заболевание обусловлено дефицитом флавинсодержащего фермента ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот со средней длиной углеродной цепи, которую кодирует ген ACADM (хромосомная локализация 1p31.1). Тип наследования - аутосомно-рецессивный; к клиническим проявлениям болезни приводят гомозиготные или компаунд-гетерозиготные мутации указанного гена. Известно, что наиболее часто встречается точковая мутация A985G гена ACADM. Установлена высокая популяционная частота гетерозиготного носительства данной мутации в европейских странах: 1:52–1:58.
Недостаточность фермента ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот со средней длиной углеродной цепи ведет к нарушению катаболизма жирных кислот с длиной углеродной цепи С4-С12 и нарушению дальнейшего процесса β-окисления жирных кислот в митохондриях, в результате которого образуется незаменимый источник для выработки энергии ацетил-КоА. В тяжелых случаях указанные изменения приводят к развитию "метаболического криза", при котором в первую очередь страдают органы и ткани, наиболее богатые митохондриями: печень, поперечно-полосатая мускулатура, сердечная мышца.
Клинические проявления
Тяжесть клинических проявлений MCADD значительно варьирует от бессимптомного течения до резко выраженной клинической симптоматики и внезапной детской смерти. Причем различное заболевание различной степени тяжести может встречаться в одной семье.
Заболевание часто диагностируется только в период метаболической декомпенсации. Провоцирующими факторами обычно служат состояния, связанные с катаболизмом (инфекционные болезни, желудочно-кишечные расстройства, оперативные вмешательства, длительное голодание). Возраст появления первых признаков различный, чаще от 6 мес до 2 лет (в среднем 1 год). Приблизительно в 7% случаев заболевание дебютирует в первые дни жизни ребенка.
Метаболические кризы клинически соответствуют типичным клиническим проявлениям метаболических кризов при нарушениях митохондриального β-окисления жирных кислот (гипогликемия, повышение уровня КФК, КФК-МВ, печеночных трансаминаз, гипераммониемия, синдром угнетения ЦНС). Могут также наблюдаться приступы желудочковой тахиаритмии и эпизоды рабдомиолиза. Описаны случаи удлиненного интервала QT. Метаболические кризы характеризуются высокой летальностью.
При мягком клиническом фенотипе без частых эпизодов метаболической декомпенсации пациенты чувствуют себя хорошо, у 80% детей отмечается нормальное нервно-психическое развитие с полным отсутствием других признаков болезни.
Лабораторная диагностика
Основными биохимическими маркерами заболевания в период метаболической декомпенсации служат некетотическая гипогликемия, повышение в крови уровня КФК, печеночных трансаминаз, мочевой кислоты, в тяжелых случаях - метаболический лактат-ацидоз и гипераммониемия.
Основными методами подтверждения диагноза являются определение спектра ацилкарнитинов методом МС/МС [характерно повышение C8 (октаноилкарнитин) в сочетании с C6 (гексаноилкарнитин), C10 (деканоилкарнитин) и C10:1 (деценилкарнитин)] и молекулярно-генетическое исследование гена ACADM.
Пациентам с MCADD необходимо контролировать в крови уровень глюкозы, общего белка, альбумина, холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой и высокой плотности (исследование уровня липопротеинов в крови), щелочной фосфатазы, креатинина, мочевины, мочевой кислоты, аммония, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), γ-глютамилтрансферазы, креатинфосфокиназы (КФК) и КФК-МВ, лактатдегидрогеназы, кальция общего и ионизированного, натрия, калия, неорганического фосфора, железа, ферритина, магния, хлора, молочной кислоты, инсулина, показателей кислотно-основного равновесия [исследование уровня буферных веществ в крови, водородных ионов (рН) крови], уровень молочной кислоты в крови (лактата) с целью оценки состояния печени, почек, баланса важнейших нутриентов при диетотерапии, кальциево-фосфорного обмена, а также для оценки риска метаболической декомпенсации.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления MCADD проводят анализ аминокислот и ацилкарнитинов. Характерным маркером MCADD является повышение С6, С8, С10, С12. Повышение уровня октаноилкарнитина (С8), соотношения С8/С10 и С8/С2 является наиболее часто используемым маркером при скрининге MCADD. Отрезные точки C8 ≥0,4–0,52 мкM, C10 <0,50 μM, C10:1 <0,33 μM, C8/C10 <1,8, C8/C2 <0,02.
Помимо MCADD, повышенный уровень C8 может быть вызван и другими причинами. Добавка триглицеридов со средней длиной цепи и соли вальпроевой кислоты повышает уровень C8. Повышенный уровень C8 можно наблюдать у гетерозиготных носителей патогенного варианта и у недоношенных детей.
Инструментальная диагностика
Холтеровский мониторинг ЭКГ с целью выявления нарушений ритма сердца, ЭхоКГ для оценки размеров полостей сердца, УЗИ органов брюшной полости являются рекомендованными инструментальными методами у пациентов с подозрением на MCADD. Пациентам, перенесшим эпизоды метаболической декомпенсации (метаболический криз), рекомендовано также неврологическое обследование: видео-КЭЭГ-мониторинг, МРТ головного мозга.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика проводится с другими дефектами окисления жирных кислот, органическими ацидемиями, кардиомиопатиями и нарушениями ритма сердца, синдромом Рейе, гликогенозами, митохондриальными гепатопатиями, дефектами цикла синтеза мочевины.
Лечение
Основной метод профилактики приступов болезни - правильное питание детей с соблюдением безопасных (3–6 ч в зависимости от возраста) интервалов между приемами пищи для исключения голодания и предотвращения развития гипогликемических состояний. [Клинические рекомендации "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот" (2021)]. В случае присоединения интеркуррентного заболевания для профилактики метаболической декомпенсации увеличивают суточную калорийность, в основном за счет добавления растворов, содержащих полимер декстрозы.
В период метаболического криза рекомендуется частое дробное кормление больных с дополнительным внутривенным введением растворов декстрозы. Внутривенное введение следует начинать немедленно с болюсного введения 2 мл/кг 25% декстрозы, а затем 10% декстрозы для достижения уровня глюкозы в крови выше 5 ммоль/л.
В пищевом рационе ограничивают содержание жиров (до 20%) и повышают квоту углеводов (>60%). В случае недостаточности карнитина (низкий уровень С0 и общего карнитина) в комплексе лечения дополнительно используют левокарнитин до 100 мг/кг в сутки.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденные с подозрением на недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот (МCADD) (С8 >0,4 мкМ/л) должны быть проконсультированы врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначении терапии, информирования семьи об особенностях течения заболевания (рис. 3.31). При удовлетворительном состоянии ребенка и отсутствии симптомов заболевания семье даются рекомендации по режиму вскармливания: частое дробное питание с исключением длительных промежутков между приемами пищи (не более 3 ч, в том числе в ночное время). Родители информируются о необходимости экстренной госпитализации при ухудшении состояния ребенка (вялость, рвота, угнетение сознания и т.д.).

По клиническим показаниям (наличие вялости, рвоты, угнетения сознания и т.д.) ребенок подлежит экстренной госпитализации в реанимационное отделение или отделение патологии новорожденных в зависимости от тяжести состояния.
Осуществляется взятие образцов крови для проведения ДНК-диагностики в референсном центре.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями (https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/694_1).
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Прогноз, как правило, благоприятный при соблюдении режима питания и правильном ведении пациентов при возникновении признаков декомпенсации. Следует учитывать, что риск метаболического криза сохраняется на всем протяжении жизни пациентов.
Список литературы
-
Derks T.G., Reijngoud D.J., Waterham H.R. et al. The natural history of medium chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency in the Netherlands: clinical presentation and outcome // J. Pediatr. 2006. Vol. 148. P. 665–670.
-
El-Gharbawy A., Vockley J. Inborn Errors of Metabolism with Myopathy: Defects of Fatty Acid Oxidation and the Carnitine Shuttle System // Pediatr. Clin. North Am. 2018. Vol. 65(2). P. 317–335. DOI: 10.1016/j.pcl.2017.11.006.
-
Jager E.A., Kuijpers M.M., Bosch A.M., Mulder M.F., Gozalbo E.R., Visser G., de Vries M., Williams M., Waterham H.R., van Spronsen F.J., Schielen P., Derks T.G.J. A nationwide retrospective observational study of population newborn screening for medium-chain acyl-CoA dehydrogenase (MCAD) deficiency in the Netherlands // J. Inherit. Metab. Dis. 2019. Vol. 42(5). P. 890–897. DOI: 10.1002/jimd.12102.
-
Bala P., Ferdinandusse S., Olpin S.E., Chetcuti P., Morris A.A.M. Recurrent Ventricular Tachycardia in Medium-Chain Acyl-Coenzyme A Dehydrogenase Deficiency // JIMD Rep. 2016. Vol. 27. P. 11–15. DOI: 10.1007/8904_2015_463.
-
Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009. №2. P. 51–65.
-
Tangeraas T., Sæves I., Klingenberg C., Jørgensen J., Kristensen E., Gunnarsdottir G., Hansen E.V., Strand J., Lundman E., Ferdinandusse S., Salvador C.L., Woldseth B., Bliksrud Y.T., Sagredo C., Olsen Ø.E., Berge M.C., Trømborg A.K., Ziegler A., Zhang J.H., Sørgjerd L.K., Ytre-Arne M., Hogner S., Løvoll S.M., Kløvstad Olavsen M.R., Navarrete D., Gaup H.J., Lilje R., Zetterstro..m R.H., Stray-Pedersen A., Rootwelt T., Rinaldo P., Rowe A.D., Pettersen R.D. Performance of Expanded Newborn Screening in Norway Supported by Post-Analytical Bioinformatics Tools and Rapid Second-Tier DNA Analyses // Int. J. Neonatal Screen. 2020. Vol. 6(3). P. 51. DOI: 10.3390/ijns6030051.
-
Клинические рекомендации "Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот". 2021. https://www.pediatr-russia.ru/information/klin-rek/proekty-klinicheskikh-rekomendatsiy/pdf.
-
Pugliese M., Tingley K., Chow A., Pallone N., Smith M., Rahman A., Chakraborty P., Geraghty M.T., Irwin J., Tessier L., Nicholls S.G., Offringa M. et al. Outcomes in pediatric studies of medium-chain acyl-coA dehydrogenase (MCAD) deficiency and phenylketonuria (PKU): a review // Review Orphanet J. Rare Dis. 2020. Vol. 15(1). P. 12. DOI: 10.1186/s13023-019-1276-1.
-
Merritt J.L. 2nd, Chang I.J. Medium-Chain Acyl-Coenzyme A Dehydrogenase Deficiency. 2000 Apr 20 [Updated 2019 Jun 27] // Adam M.P., Ardinger H.H., Pagon R.A. et al., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 1993–2022. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1424/.
3.6.6. Недостаточность β-кетотиолазы
Недостаточность митохондриальной ацетоацетил-КоА-тиолазы (недостаточность β-кетотиолазы, дефицит Т2) - аутосомно-рецессивное заболевание, связанное с нарушением метаболизма изолейцина и кетоновых тел, которое проявляется периодическими приступами кетоацидоза.
Недостаточность β-кетотиолазы относится к редким наследственным болезням обмена веществ. С момента первого описания в 1971 г. было зарегистрировано около 100 случаев этого заболевания. Наибольшее число случаев заболевания описано у пациентов в азиатских и арабских странах. В США частота заболевания составила 1:232 000–313 000 живых новорожденных в разных штатах, в Японии не выявлено ни одного случая заболевания в результате скрининга 3,36 млн новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс IV (болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ). E71.1 - Другие виды нарушений обмена аминокислот с разветвленной цепью.
МКБ-11: 5C50.DY.
OMIM: 203750.
ORPHAcode: 134.
Этиология и патогенез заболевания
Недостаточность β-кетотиолазы связана с мутациями гена ACAT1, локализованного на 11-й хромосоме (11q22.3-q23). На сегодняшний день известно более 70 различных мутаций, приводящих к снижению активности фермента. Во Вьетнаме наиболее распространенной является мутация p.Arg208Ter, которая обнаружена в 70% мутантных аллелей.
Кетоновые тела ацетоацетат (АсАс) и 3-гидроксибутират вырабатываются в печени и в отсутствии глюкозы являются важными источниками энергии для большинства тканей. β-кетотиолаза играет важную роль как в кетогенезе в печени, так и в кетолизе во внепеченочных тканях. Митохондриальная 3-кетоацил-КоА-тиолаза компенсирует дефицит β-кетотиолазы в кетогенезе, поэтому дефицит β-кетотиолазы приводит в основном к кетозу.
Метаболизм кетоновых тел начинается в гепатоцитах с β-окисления жирных кислот с образованием ацетил-КоА и ацетоацетил-КоА. β-кетотиолаза преобразовывает ацетил-КоА в ацетоацетил-КоА, и наоборот. Митохондриальная ГМГ-КоА-синтаза катализирует реакцию образования ГМГ-КоА из ацетил-КоА и ацетоацетил-КоА. Затем ГМГ-КоА под действием ГМГ-КоА-лиазы превращается в ацетоацетат (АсАс), который частично восстанавливается до 3-гидроксибутирата за счет активности 3-гидроксибутиратдегидрогеназы. АсАс и 3-гидроксибутират переносятся во внепеченочные ткани через кровоток, где 3-гидроксибутират превращается обратно в АсАс. Сукцинил-КоА: 3-оксокислотная-КоА-трансфераза превращает АсАс в АсАс-КoA, который затем расщепляется β-кетотиолазой, и образуется ацетил-КоА.
В катаболизме изолейцина β-кетотиолаза отвечает за превращение 2-метилацетоацетил-КоА в ацетил-КоА и пропионил-КоА. Реакции превращения тиглил-КоА в 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА и превращение 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА в 2-метилацетоацетил-КоА, являются обратимыми; последняя реакция катализируется 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА-дегидрогеназой. При дефиците β-кетотиолазы происходит накопление 2-метилацетоацетил-КоА, 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА и тиглил-КоА (рис. 3.32).

Клинические проявления
Заболевание манифестирует в возрасте 6–18 мес и проявляется повторными атаками кетоацидоза. В межприступный период пациенты, как правило, остаются бессимптомными. Основными триггерами приступов кетоацидоза являются голодание, лихорадка, инфекции и другие стрессовые факторы. Следствием повышения уровня кетоновых тел являются угнетение сознания вплоть до комы, судороги. В некоторых случаях эти кризы довольно тяжелые и могут привести к летальному исходу. Приступы могут развиваться не только в младенчестве, но и в более позднем возрасте - от 5 до 10 лет.
В результате повторяющихся атак кетоацидоза возникают различные неврологические нарушения. У многих пациентов наблюдаются задержка психомоторного развития, атаксия, а также миоклонус и другие экстрапирамидные симптомы.
Как и в случае с другими органическими ацидемиями и митохондриальными болезнями, дефицит β-кетотиолазы может проявляться метаболическим инсультом и связанными с ним неврологическими осложнениями. У некоторых пациентов неврологические нарушения проявляются и без развития метаболических кризов. Наиболее частыми симптомами являются задержка моторного развития, мышечная гипотония, атаксия, дистония и хореоатетоз.
Следует подчеркнуть, что клинические проявления дефицита β-кетотиолазы довольно широко варьируют. Описаны атипичные случаи с началом в неонатальный период, а также при проведении неонатального скрининга выявляют пациентов, которые на протяжении длительного периода наблюдения не проявляют никаких симптомов заболевания.
Инструментальная диагностика
При проведении МРТ головного мозга у пациентов с дефицитом β-кетотиолазы выявляют задержку миелинизации, нарушения в области базальных ганглиев (скорлупа, бледные шары, хвостатые ядра).
Лабораторная диагностика
Основным биохимическим маркером при данном заболевании является высокая концентрация кетоновых тел. В период кетоацидотических кризов концентрация кетоновых тел в крови у пациентов с дефицитом β-кетотиолазы превышает 7 ммоль/л (норма менее 0,6 ммоль/л). Уровень глюкозы в крови обычно в пределах нормы, но в отдельных случаях может наблюдаться гипогликемия или гипергликемия.
Профили органических кислот в моче при дефиците β-кетотиолазы характеризуются повышенной экскрецией тиглилглицина, 2-метил-3-гидроксибутирата и 2-метилацетоацетата как при кетоацидотических кризах, так и в межприступный период.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Методом МС/МС в рамках программы неонатального скрининга для выявления дефицита β-кетотиолазы проводят анализ ацилкарнитинов. Характерным маркером дефицита β-кетотиолазы является высокая концентрация тиглилкарнитина (C5:1). Также повышается концентрация 2-метил-3-гидроксибутирилкарнитина (C5OH), у некоторых пациентов отмечают снижение свободного карнитина. Нормальный уровень данных метаболитов не позволяет исключить дефицит β-кетотиолазы, ложноотрицательные результаты при проведении неонатального скрининга неоднократно были зафиксированы в разных лабораториях, которые используют разные отрезные точки.
Дифференциальная диагностика
При кетозе в сочетании с гипогликемией следует рассматривать состояния, сопровождающиеся кетотической гипогликемией, - эндокринные нарушения (например, надпочечниковую недостаточность) и наследственные нарушения обмена углеводов (например, дефицит гликогенсинтазы, гликогенозы). Тяжесть кетоацидоза при дефиците β-кетотиолазы довольно выраженная, что позволяет отличить это расстройство от других причин кетотической гипогликемии. При сочетании кетоацидоза с гипергликемией следует включать в дифференциальную диагностику диабет, органические ацидемии.
При дефиците сукцинил-КоА: 3-оксокислотной-КоА-трансферазы (OMIM 245050) могут наблюдаться кетоацидотические атаки, имитирующие дефицит β-кетотиолазы. В отличие от дефицита β-кетотиолазы для сукцинил-КоА: 3-оксокислотной-КоА- трансферазы характерна неонатальная манифестация в 50% случаев, постоянный кетоз, даже постпрандиально, и отсутствие характерного для дефицита β-кетотиолазы профиля органических кислот.
Дефицит 2M3HBD является редким X-сцепленным нейродегенеративным заболеванием, вызванным мутациями в гене HSD17B10. Классическая инфантильная форма характеризуется прогрессирующим поражением нервной системы с ретинопатией и кардиомиопатией. Поскольку при этом заболевании задействован тот же метаболический путь катаболизма изолейцина, что и при дефиците β-кетотиолазы, при анализе ацилкарнитинов также наблюдается повышение концентрации C5:1 и C5-OH.
Единственным отличием является отсутствие 2MАсАс в моче, но иногда из-за его нестабильности даже при дефиците β-кетотиолазы он не выявляется. Поэтому пациент мужского пола с характерным профилем ацилкарнитинов должен быть обследован на предмет дефицита 2M3HBD и β-кетотиолазы.
Лечение
Основные методы терапии направлены на профилактику кетоацидотических кризов. Пациентам рекомендуется избегать длительного голодания, в случае лихорадки и/или рвоты необходимо увеличить потребление углеводов, а при повышении кетоновых тел в моче рекомендуется проведение инфузии декстрозы. Рекомендуется ограничение белка (1,5–2 г/кг в сутки) и избыточного потребления жиров; кетогенная диета противопоказана. Если у пациентов низкий уровень свободного карнитина, могут быть назначены препараты, содержащие левокарнитин.
В период кризов необходимо введение декстрозы внутривенно даже при нормальном уровне глюкозы для поддержания ее концентрации на верхней границе нормы, что позволяет подавить кетогенез. При снижении уровня рН - введение бикарбоната, если рН крови <7,1, рекомендуют болюсное введение натрия бикарбоната (1 ммоль/кг в течение 10 мин) с последующей непрерывной инфузией. При этом следует проводить мониторинг КОС и электролитов, чтобы избежать гипернатриемии. В тяжелых случаях может потребоваться перитонеальный диализ или искусственная вентиляция легких.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
Новорожденным с подозрением на недостаточность β-кетотиолазы (С5:1 >0,15 мкМ/л) необходимо проведение ретеста.
При положительном результате ретеста необходима консультация врача-генетика/педиатра/неонатаолога для оценки состояния ребенка, решения вопроса о необходимости госпитализации, назначения терапии. Осуществляется взятие образцов крови и мочи для проведения подтверждающей диагностики в референсном центре (рис. 3.33).

При наличии клинических симптомов, что крайне редко при дефиците β-кетотиолазы в неонатальный период, необходим перевод ребенка в многопрофильный стационар с отделением реанимации и интенсивной терапии и начало лечения в соответствии с клиническими рекомендациями.
После подтверждения диагноза молекулярно-генетическими методами проводится медико-генетическое консультирование семьи, назначение/продолжение специфической терапии. Дальнейшее наблюдение за ребенком осуществляется в соответствии с клиническими рекомендациями.
При получении неоднозначных результатов подтверждающей диагностики, ребенок должен быть проконсультирован врачом-генетиком/педиатром/неонатологом для оценки состояния, решения вопроса о целесообразности назначения/продолжения терапии, дальнейшего плана обследования.
Прогноз
Степень выраженности клинических проявлений значительно варьирует, но при своевременном выявлении заболевания и назначении терапии прогноз благоприятный. У большого числа пациентов неврологические проявления не развиваются даже после метаболического криза.
Список литературы
-
Fukao T., Scriver C.R., Kondo N., T2 Collaborative Working Group 2001 The clinical phenotype and outcome of mitochondrial acetoacetyl-CoA thiolase deficiency (β-ketothiolase or T2 deficiency) in 26 enzymatically proved and mutation-defined patients // Mol. Genet. Metab. Vol. 72. P. 109–114.
-
Al-Jasmi F.A., Al-Shamsi A., Hertecant J.L., Al-Hamad S.M., Souid A.K. Inborn Errors of Metabolism in the United Arab Emirates: Disorders Detected by Newborn Screening (2011–2014) // InJIMD Reports. 2015. Vol. 28. P. 127–135.
-
Fukao T., Maruyama S., Ohura T., Hasegawa Y., Toyoshima M., Haapalainen A.M. et al. Three Japanese patients with beta-ketothiolase deficiency who share a mutation c 431A> C (H144P) in ACAT1 // JIMD Reports-Case and Research Reports. 2013. P. 107–115.
-
Fukao T., Nguyen H.T., Nguyen N.T., Vu D.C., Can N.T., Van Pham A.T., Nguyen K.N., Kobayashi H., Hasegawa Y., Bui T.P., Niezen-Koning K.E. A common mutation, R208X, identified in Vietnamese patients with mitochondrial acetoacetyl-CoA thiolase (T2) deficiency // Mol. Genet. Metab. 2010 May. Vol. 100(1). P. 37–41.
-
Ozand et al., Ozand P.T., Rashed M., Gascon G.G. et al. 3-Ketothiolase deficiency: a review and four new patients with neurologic symptoms // Brain Dev. 1994. Vol. 16. P. 38–45. DOI: 10.1016/0387-7604(94)90095-7.
-
Mitchell G.A., Fukao T. Inborn errors of ketone body metabolism // Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D. (eds) Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease. 8th Ed. New York: McGraw-Hill, 2001. P. 2327–2356.
3.7. Характеристика первичных иммунодефицитов, наиболее часто выявляемых при неонатальном скрининге
3.7.1. Тяжелая комбинированная иммунная недостаточность
Тяжелая комбинированная иммунная недостаточность (ТКИН) - первичный иммунодефицит, развивающийся вследствие дефектов путей развития Т-лимфоцитов, приводящих к их практически полному отсутствию, при наличии или отсутствии В- и НК-лимфоцитов. ТКИН характеризуется ранним дебютом и смертью в первые два года жизни в отсутствие коррекции иммунологического дефекта путем проведения трансплантации гематопоэтических стволовых клеток.
Для ТКИН характерен аутосомно-рецессивный или Х-сцепленный вариант наследования [до 50% случаев (ген IL2RG), поэтому среди больных преобладают мальчики]. Частота рождения пациентов с ТКИН в среднем составляет 1:58 000 новорожденных (1:46 000–1:80 000) (Currier, 2021).
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс III (болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм). D81.0–D81.9.
МКБ-11: 4A01.10.
Код по OMIM: 601457, 300400.
ORPHA code: 183660.
Этиология, патогенез и классификация
ТКИН вызвана мутациями в различных генах рецепторного аппарата или иных ключевых молекул и факторов, необходимых главным образом для нормального созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов, а при некоторых дефектах - и других субпопуляций лимфоцитов (табл. 3.10).
В зависимости от наличия или отсутствия В- и НК-лимфоцитов условно выделяют четыре иммунофенотипические группы ТКИН (см. табл. 3.10). Данное деление имеет значение для функциональной и генетической диагностики ТКИН, однако течение заболевания в иммунофенотипических группах больных практически не различается.
Комбинированный иммунодефицит |
Тип наследования |
Клинические, лабораторные и другие особенности |
Igg |
Циркулирующие лимфоциты |
||
---|---|---|---|---|---|---|
Т |
В |
NK |
||||
Т-В+ ТКИН |
||||||
Дефицит γ-цепи |
Х-сцепленное рецессивное наследование |
↓↓ |
↓↓ |
N/↑ |
↓↓ |
|
Дефицит JAK3 |
АР |
↓↓ |
↓↓ |
N/↑ |
↓↓ |
|
Дефицит IL7Rα |
АР |
↓↓ |
↓↓ |
N/↑ |
N |
|
Дефицит CD45 |
АР |
Нормальные γδ Т-клетки |
↓ |
↓↓ |
N/↑ |
↓ |
Дефицит CD3 |
АР |
Отсутствие γδ Т-клеток |
↓ |
↓CD3 |
N |
N |
Дефицит CD3ε |
АР |
Отсутствие γδ Т-клеток |
↓ |
↓CD3 |
N |
N |
Дефицит CD3ζ |
АР |
Отсутствие γδ Т-клеток |
↓ |
↓CD3 |
N |
N |
Дефицит Coronin1A |
АР |
EBV-ассоциированная лимфопролиферация |
↓ |
↓CD3 |
N |
N |
Дефицит DOCK2 |
АР |
Снижение функции NK- клеток |
↓ или N |
↓CD3 |
N |
N |
Т-В– ТКИН |
||||||
Дефицит AK2 (ретикулярная дисгенезия) |
АР |
Гранулоцитопения, тромбоцитопения, глухота |
↓↓ |
↓↓ |
↓ или N |
↓↓ |
Дефицит RAG1 |
АР |
Нарушение VDJ рекомбинации |
↓↓ |
↓↓ |
↓↓ |
N |
Дефицит RAG2 |
АР |
Нарушение VDJ рекомбинации |
↓↓ |
↓↓ |
↓↓ |
N |
Дефицит DNA PKCs |
АР |
Повышенная чувствительность к радиации, микроцефалия, задержка развития, аутоиммунитет, гранулемы |
↓↓ |
↓↓ |
↓ или N |
N |
Дефицит DCLRE1C (Artemis) |
АР |
Повышенная чувствительность к радиации, микроцефалия |
↓↓ |
↓↓ |
↓↓ |
N |
Дефицит Cernunnos |
АР |
Повышенная чувствительность к радиации, микроцефалия, задержка развития |
↓↓ |
↓↓ |
↓↓ |
N |
Дефицит ДНК-лигазы IV |
АР |
Повышенная чувствительность к радиации, микроцефалия, задержка развития |
↓↓ |
↓↓ |
↓↓ |
N |
Дефицит ADA |
АР |
Расширение костно-хондральных сочленений, неврологическая симптоматика, нарушение слуха |
↓↓ |
↓↓ |
↓ |
↓ |
Клинические проявления
Для больных с ТКИН характерно раннее (в первые дни, недели или месяцы жизни) начало клинических проявлений в виде диареи и синдрома мальабсорбции, дерматита, инфекций кожи и слизистых оболочек (в первую очередь, кандидозной), прогрессирующего поражения респираторного тракта (Fazlollahi, 2017). Возбудителями инфекций могут являться бактерии, вирусы, грибы, условно-патогенные микроорганизмы (часто Pneumocyctis jirovicii). Цитомегаловирусная инфекция носит генерализованный характер с мультиорганным повреждением (интерстициальная пневмония, гепатит, хореоретинит, энцефалит). Также характерно развитие БЦЖ-инфекции (M. bovis) в случае вакцинации пациента: как локальной (уплотнение и формирование казеозного инфильтрата в месте постановки БЦЖ), так и генерализованной формы (распространение и формирование подкожных узелков (отсевов), увеличение регионарных лимфоузлов, поражение легких, печени, селезенки, костей) (Лаберко, 2020).
При осмотре выявляется гипоплазия периферической лимфоидной ткани, а при проведении рентгенологического исследования легких - гипоплазия тимуса.
Синдром приживления материнских лимфоцитов
Синдром приживления (материнских) лимфоцитов - тяжелое осложнение ТКИН, приводящее к поражению практически всех органов и систем. Оно возникает вследствие приживления, размножения и иммунной атаки лимфоцитов матери (имеющихся в небольшом количестве в кровотоке любого новорожденного) или лимфоцитов донора при переливании необлученной эритроцитарной массы. В первую очередь отмечается повреждение кожи, кишечника, печени ребенка. В клинике преобладают тяжелый распространенный дерматит, гепатоспленомегалия, лимфаденопатия периферических лимфоузлов (Wahlstrom J., 2017).
Лабораторная диагностика
Для пациентов с ТКИН характерна лимфопения в общем анализе крови, кроме случаев приживления материнских/донорских лимфоцитов. При скрининге выявляются нулевые значения TREC и нулевые или нормальные значения KREC (в зависимости от формы ТКИН).
При иммунофенотипировании основных субпопуляций лимфоцитов в большинстве случаев независимо от генетического варианта ТКИН выявляется глубокое снижение Т-лимфоцитов (CD3+) (менее 1500). Число В-лимфоцитов (CD19+) и НК-клеток (CD3-CD16+CD56+) может быть вариабельным. При синдроме приживления материнских лимфоцитов может отмечаться нормальное или близкое к нормальному общее число CD3+ Т-лимфоцитов, однако при расширенном иммунофенотипировании эти лимфоциты имеют фенотип Т-клеток "памяти", и наивные собственные лимфоциты младенца CD3+CD45RА+ составляют менее 60% Т-лимфоцитов.
Определение концентрации основных класcов сывороточных иммуноглобулинов не является основным диагностическим критерием ТКИН ввиду физиологических особенностей иммунной системы детей первого года жизни (доброкачественная младенческая гипогаммаглобулинемия), а также персистенции материнского IgG, полученного трансплацентарно. Однако при уже подтвержденном диагнозе ТКИН необходимо контролировать уровень IgG и поддерживать его в концентрации не менее 7 г/л путем заместительной терапии препаратами иммуноглобулинов.
Молекулярно-генетическая диагностика с использованием метода NGS и таргетных панелей необходима для подтверждения диагноза, медико-генетического консультирования семьи, определения стратегии кондиционирования при проведении ТГСК, однако диагноз ТКИН, необходимый для немедленной маршрутизации пациента, ставится на основании вышеупомянутых клинико-лабораторных критериев (Fazlollahi, 2017).
Лабораторно-инструментальное обследование пациентов с подтвержденным диагнозом "ТКИН" проводится по принципам, указанным в общем разделе.
Лечение
Диагноз "ТКИН" является неотложным состоянием в педиатрии. Пациент с подозрением на ТКИН нуждается в экстренной госпитализации в стационар с максимальной возможной изоляцией (стерильный бокс), незамедлительном проведении интенсивной комплексной противоинфекционной терапии (в случае отсутствия признаков инфекции - в режиме профилактики) с последующим максимально быстрым переводом в специализированные центры для подготовки и проведения ТГСК. Профилактическая терапия должна проводиться антибиотиком широкого спектра действия, противопневмоцистным препаратом (бисептол), противогрибковым и, при наличии инфицирования, противовирусным препаратом (ацикловир, ганцикловир). При наличии признаков БЦЖ-инфекции необходимо назначение от 3 до 5 противомикобактериальных препаратов. Независимо от уровня иммуноглобулинов сыворотки крови всем пациентам с ТКИН проводится заместительная терапия препаратами внутривенных иммуноглобулинов человека от момента постановки диагноза до восстановления иммунной функции после ТГСК, в еженедельной дозе не менее 1 г/кг, под контролем уровня IgG (Gaspar, 2013).
При необходимости проведения переливаний компонентов крови (эритроцитарная масса, тромбоконцентрат) по жизненным показаниям следует использовать только облученные препараты.
Проведение ТГСК является единственным куративным методом лечения больных с ТКИН, без проведения ТГСК смертность составляет 100% в первые 12–18 мес жизни. При успешной ТГСК прогноз качества и продолжительности жизни в целом благоприятный, он во многом определяется тяжестью сформировавшихся к моменту трансплантации хронических очагов инфекции и поражения органов (Heimall J. с соавт., 2017).
Особенности диеты и ухода
Пациенты с ТКИН должны находиться в гнотобиологических условиях (стерильный бокс) с максимальным соблюдением стерильных условий ухода со стороны родителей и медперсонала. Не рекомендовано грудное вскармливание в связи с риском инфицирования, в первую очередь цитомегаловирусом, а также в связи с усилением диарейного синдрома при использовании лактозосодержащих продуктов. Искусственное вскармливание проводится с использованием смесей на основе полного гидролизата белка, безмолочных каш и других продуктов по возрасту, прошедших тщательную термическую обработку.
3.7.2. Синдром ДиДжорджи
Синдром делеции 22-й хромосомы (синдром del22q11) [или синдром ДиДжорджи (СДД)] - это совокупность морфологических, иммунологических и неврологических изменений, которые являются следствием делеции длинного плеча одной копии 22-й хромосомы. Частота встречаемости варьирует от 1:4000 до 1:6000 живых новорожденных.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: D82.1.
МКБ-11: LD44.N0.
Код по OMIM: 188400.
ORPHAcode: 567.
Этиология и патогенез
Причиной СДД является делеция 22q11.2, благодаря которой возникает нарушение формирования органов, происходящих из третьей жаберной дуги (нижняя часть лицевого скелета, тимус, паращитовидная железа, верхние отделы сердца и магистральных сосудов). Более чем в 90% случаев делеция 22q11.2 возникает спорадически, в 10% случаев наследуется от одного из родителей. В редких случаях синдром является проявлением перестроек других хромосом или результатом точковых мутаций в гене ТВХ1.
Клинические проявления связаны с выпадением генов, попадающих в делецию, однако четкой корреляции генотипа с фенотипом на сегодняшний день не наблюдается. Современные гипотезы, объясняющие разнообразие клинической картины при СДД, варьируют от гаплонедостаточности каждого делетированного гена до более тонких механизмов взаимодействия смежных генов, которые приводят к множеству клинически значимых признаков. Основными генами-кандидатами, ответственными за проявление СДД, являются гены HIRA, TBX1 и COMT (Hacıhamdioğlu, 2015).
Клиническая картина
Пациенты с делецией 22q11.2 имеют различные комплексные фенотипы. В классическом понимании этот синдром представляет собой комплекс симптомов, состоящий из патологии лицевого скелета (расщелины твердого нёба), врожденного порока сердца, иммунодефицита вследствие гипоплазии (аплазии) тимуса и гипокальциемии в результате гипоплазии (аплазии) паращитовидной железы, однако, как и при многих других синдромах, сочетания и выраженность симптомов могут быть разнообразными.
Большинство пациентов с СДД имеют патологию лицевого скелета, врожденный порок сердца и гипокальциемию вскоре после рождения. Гипопаратиреоз наблюдается у половины пациентов и может проявлять себя судорогами, как выраженными, так и незначительными, проявляющимися при кормлении. Клинические проявления могут меняться с возрастом. В первые дни или недели жизни могут возникать проблемы с кормлением - заброс пищи в полость носа при глотании. К нёбно-глоточной недостаточности приводят структурные нарушения - расщелина нёба, в том числе скрытая подслизистая расщелина нёба, диагностика которой затруднена в раннем неонатальном периоде, а также нарушения мышечной иннервации, в результате которых возникают гипотония и обструкция верхних дыхательных путей. Делеция 22q11.2 является одной из наиболее частых причин врожденных пороков сердца, задержек развития и синдромальных нёбных аномалий при рождении. Инфекционные проявления в раннем возрасте могут быть связаны как с аномалиями строения верхних дыхательных путей, так и с наличием иммунодефицита. С возрастом появляются проблемы другого характера: задержка физического и умственного развития, неспособность к обучению, поведенческие проблемы, психоневрологические расстройства, а также инфекционные и аутоиммунные осложнения, как проявления ПИД (Швец, 2013).
При осмотре обращают на себя внимание характерные черты лица, которые становятся более выраженными по мере взросления. Чаще других признаков встречаются гипертелоризм, бульбообразный кончик носа и низко посаженные и/или деформированные ушные раковины. Расщелина нёба может варьировать по тяжести от "волчьей пасти" до субклинической, с раздвоением язычка или подслизистым дефектом. При осмотре глаз встречаются следующие особенности: косоглазие, опущение век, птоз, амблиопия, склерокорнеа и др. Могут быть обнаружены особенности развития скелета: эктродактилия, полидактилия, длинные сужающиеся пальцы, краниосиностоз, сколиоз с аномалиями позвоночника и без. Из аномалий бронхолегочной системы встречаются трахеоэзофагеальный свищ, короткая шея с уменьшенным количеством трахеальных колец, аномалия хряща щитовидной железы, ларингомаляция, трахеомаляция, бронхомаляция, дефект передней голосовой складки. В зависимости от порока сердца выслушиваются различные сердечные шумы. Могут проявляться признаки дыхательной и сердечной недостаточности. Из дефектов желудочно-кишечного тракта может быть заподозрена атрезия пищевода, атрезия или стеноз ануса.
Лабораторная диагностика
Для пациентов с СДД характерна разная степень выраженности иммунных нарушений: от небольших иммунологических изменений до полного отсутствия Т-лимфоцитов и картины ТКИН. В связи с этим у части пациентов с СДД при скрининге выявляются нулевые/резко сниженные значения TREC при нормальных значениях KREC, а также лимфопения в общем анализе крови.
При иммунофенотипировании основных субпопуляций лимфоцитов отмечается снижение Т-лимфоцитов (CD3+), как правило, при нормальном числе В-лимфоцитов (CD19+) и НК-клеток (CD3–CD16+CD56+). При расширенном иммунофенотипировании отмечается снижение наивных лимфоцитов CD3+CD45RА+.
Лабораторно-инструментальное обследование пациентов с подтвержденным диагнозом СДД проводится по принципам, указанным в общем разделе. Помимо этого, у пациентов с СДД необходимо определение уровня ионизированного кальция для исключения дефицита кальция и уровня паратиреоидного гормона для исключения гипопаратиреоза.
С целью верификации диагноза всем пациентам с подозрением на СДД рекомендуется проведение флюоресцентной гибридизации in situ (FISH) с ДНК-зондом TUPLE 1 (HIRA). Пациентам с подозрением на СДД и отрицательным результатом FISH-гибридизации (или вместо FISH-анализа) рекомендуется проведение хромосомного микроматричного анализа или сравнительная геномная гибридизация. При отсутствии положительного результата вышеописанными методами рекомендуется проведение прямого секвенирования по Сэнгеру гена TBX1 или определение делеции/дупликации в гене TBX1 методом мультиплексной лигазной зондовой амплификации с целью верификации генетического дефекта.
Лечение
Куративной терапии для СДД на сегодняшний день не существует. Тем не менее при своевременно начатой патогенетической терапии у пациентов удается добиться значительного улучшения качества и продолжительности жизни, вплоть до нормальных.
Пациенты с СДД, выявленные при неонатальном скрининге, имеют выраженные иммунологические дефекты. Они нуждаются в немедленной инициации заместительной терапии внутривенными или подкожными препаратами иммуноглобулина в общей ежемесячной дозе 0,6 г/кг. Также пациентам назначается профилактическая противоинфекционная терапия. СДД не является противопоказанием к проведению операций по коррекции пороков сердца и других аномалий.
При возникновении аутоиммунных осложнений их терапия проводится по соответствующим протоколам. Помимо иммунолога, пациенты с СДД нуждаются в наблюдении различными специалистами в зависимости от клинической картины.
3.7.3. Синдром Ниймеген
Синдром Ниймеген (СН) - это редкое аутосомно-рецессивное заболевание, которое характеризуется микроцефалией, комбинированным первичным иммунодефицитом, повышенной чувствительностью к радиоактивному излучению и предрасположенностью к опухолям различной природы.
Этиология и патогенез
СН обусловлен биаллельными (гомозиготными или компаунд-гетерозиготными) мутациями гена NBN (Nijmegen breakage syndrome), картированного на длинном плече хромосомы 8 (8q21). Ген кодирует синтез белка нибрина (или р95). Нибрин вместе с белками MRE11 и RAD50 образует тримерный комплекс (известный как MRN), который контролирует репарацию парных разрывов двуспиральной ДНК, индуцированных ионизирующим излучением или возникающих в норме при V(D)J-рекомбинации в лимфоцитах. В связи с этим, помимо синдромальных черт, для СН характерна склонность к повышенному спонтанному и индуцированному облучением мутагенезу, что проявляется высокой частотой развития лимфоретикулярных и других опухолей.
Более 90% пациентов славянского происхождения имеют одну и ту же мутацию гена NBN в экзоне 6: делецию 5 пар оснований 657_661 del АСААА, так называемую славянскую мутацию. Частота гетерозиготного носительства этой мутации в славянской популяции составляет 1:177 человек, что обусловлено эффектом основателя и объясняет большую распространенность пациентов с СН в странах Восточной Европы (Дерипапа, 2018).
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: D84.8.
Код по OMIM: 251260.
ORPHAcode: 647.
Клинические проявления
Первым клиническим симптомом заболевания является микроцефалия, определяемая обычно уже при рождении ребенка. Нередко у пациентов с СН отмечаются также другие стигмы дизэмбриогенеза и морфологические аномалии внутренних органов. По мере развития ребенка появляются новые симптомы, указывающие на СН: типичные изменения лицевого скелета по типу "птичьего" лица (скошенный лоб, гипоплазия нижней челюсти, выступающая вперед средняя часть лица с большим носом). У большинства пациентов отмечаются монголоидный разрез глаз, диспластичные уши, короткая шея, гипертелоризм. Часто отмечается пропорциональное отставание в физическом развитии.
Психомоторное развитие страдает незначительно, однако со школьного возраста наблюдается интеллектуальный дефицит (Wolska-Kúsnierz, 2015).
Иммунологические дефекты у пациентов с СН варьируют по своей выраженности и затрагивают как гуморальное, так и клеточное звенья иммунитета. В связи с этим пациенты с СН нередко страдают тяжелыми бактериальными и оппортунистическими инфекциями, а также аутоиммунными осложнениями. Среди последних, так же как и при синдроме Луи-Бар, часто встречается интерстициальная лимфоцитарная болезнь легких (Родина, 2018).
Еще одним частым иммунным осложнением СН являются саркоидоподобные гранулематозные поражения кожи, которые сопровождаются значительным ухудшением качества жизни пациентов и плохо отвечают на всю известную на сегодняшний день консервативную терапию (Buchbinder, 2019).
Онкологические осложнения, как лимфоретикулярного, так и солидного происхождения, являются отличительной чертой СН, их частота достигает 68% с высоким риском рецидивов и развития более одной опухоли у отдельных пациентов (Дерипапа, 2018).
Лабораторная диагностика
По нашим данным, ~78% пациентов c СН имеют снижение TREC и ~85% - значительно сниженные KREC (Дерипапа, 2018). Таким образом, предположительно большинство пациентов с СН будут выявлены при неонатальном скрининге.
У пациентов с СН в общем анализе крови нередко встречается лейкопения и лимфопения различной степени выраженности. Т-клеточное звено характеризуется снижением абсолютного количества CD3+ и уменьшением CD4+, в первую очередь за счет наивных CD4+CD45RА+ лимфоцитов. Количество CD8+ может быть нормальным, повышенным или заметно сниженным.
Низкое абсолютное количество В-клеток (CD19+, CD20+) отмечается у 72–75% пациентов с СН. Нарушения антителопродукции могут варьировать от умеренного снижения иммуноглобулинов до агаммаглобулинемии. Тяжелая гипогаммаглобулинемия с IgG <2,0 г/л, сопровождающаяся пониженной концентрацией IgM и значительным снижением или неопределяемым уровнем IgA, обнаруживается у 20–24% пациентов.
Для подтверждения диагноза пациентам с подозрением на СН проводится ДНК-диагностика (определение частой мутации в гене NBN, при ее отсутствии - секвенирование всей последовательности гена).
Дифференциальная диагностика
Микроцефалия, отличительная черта СН, является относительно частым признаком и ряда других заболеваний. Комбинация микроцефалии, задержки роста и хромосомной нестабильности требует дифференцировать СН с такими заболеваниями, как дефицит лигазы 4, синдром NHEJ1, анемия Фанкони, синдром Секеля 1 и синдром Блума, для которых, помимо микроцефалии, также характерны и гематологические, и иммунологические проявления. Проведение генетического обследования пациента поможет поставить правильный диагноз.
Лечение
При СН назначается регулярная заместительная терапия внутривенным иммуноглобулином из-за дефицита Ig, на фоне которой поддерживается уровень IgG в сыворотке более 5 г/л (в среднем 4–6 г/л). Также с профилактической целью проводится антибактериальная терапия.
Учитывая, что на сегодняшний день специфической терапии не существует, единственным куративным методом лечения СН является ТГСК. ТГСК устраняет иммунологический дефект, но при этом не устраняет полностью риск развития онкологических заболеваний (Laberko, 2020).
3.7.4. Агаммаглобулинемия с дефицитом В-клеток
Агаммаглобулинемия (АГ) относится к гуморальным видам ПИД, при котором отсутствие синтеза иммуноглобулинов связано с генетическими дефектами, приводящими к нарушенному созреванию В-лимфоцитов в костном мозге. Примерная частота АГ составляет 1:50 000 человек.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: D80.0.
МКБ-11: 4A01.00.
Код по OMIM: 300755, 601495.
ORPHAcode: 183669.
Этиология и патогенез
Наиболее распространенным и часто встречающимся (85% врожденных АГ) является Х-сцепленная АГ, обусловленная мутацией в гене Btk. Заболеванием страдают преимущественно лица мужского пола. Реже встречаются АГ, вызванные дефектами генов, наследуемыми аутосомно-рецессивно или аутосомно-доминантно (табл. 3.11) (Bousfiha, 2020). Все белки, кодируемые этими генами, необходимы для адекватного прохождения В-лимфоцитами всех стадий развития, и их дисфункция приводит к крайне низким показателям В-клеток в периферической крови.
Ген | Тип наследования | Функция белка |
---|---|---|
btk |
Х-сцепленное рецессивное наследование |
Тирозин-киназа, необходимая для развития В-лимфоцитов |
IGHM |
АР |
Мю-цепь IgM / В-клеточного рецептора |
CD79A |
АР |
Igα-цепь пре-В-клеточного рецептора |
CD79B |
Igβ-цепь пре-В-клеточного рецептора |
|
IGLL1 |
АР |
Дефект λ5 суррогатной легкой цепи пре-В-клеточного рецептора |
BLNK |
АР |
Передача сигнала от В-клеточного рецептора внутрь клетки |
TCF3 |
Артериальное давление |
Транскрипционный фактор |
SPI1 |
Артериальное давление |
Транскрипционный фактор btk |
Клинические симптомы
Клинические проявления АГ не зависят от генетического варианта и у ~60% пациентов появляются уже к концу первого года жизни, что связано с постепенным истощением у ребенка прошедших через плаценту материнских IgG и невозможностью вырабатывать новые антитела самостоятельно.
Основным симптомом АГ являются бактериальные инфекции с поражением системы органов дыхания (синуситы, бронхиты, пневмонии), желудочно-кишечного тракта (диареи, ассоциированные с Giardia lamblia, ротавирусом, Salmonella или криптоспоридиозом), органов слуха (отиты), реже встречаются поражения кожи, ЦНС (менингиты, энцефалиты), опорно-двигательного аппарата (артриты, остеомиелиты). Этиологическим фактором инфекционного процесса при данной форме ПИД чаще всего выступают инкапсулированные бактерии. Кроме того, при нормальной переносимости обычных вирусных инфекций пациенты с АГ характеризуются чувствительностью к группе энтеровирусов (полиовирус, эховирус, вирус Коксаки), которые могут вызывать поражения ЦНС. При поздних постановке диагноза и начале заместительной терапии у более 50% пациентов развиваются бронхоэктазы (Смирнова, 2016).
Артриты при АГ часто имеют инфекционный или реактивный характер, их выраженность напрямую зависит от адекватности проводимой заместительной терапии иммуноглобулином. Аутоиммунные заболевания являются редкой патологией при АГ, тем не менее имеются случаи классического течения ревматоидного или псориатического артритов у пациентов с X-АГ. Также примерно у 10% было выявлено воспалительное заболевание кишечника (Cardenas-Morales, 2021).
Лабораторная диагностика
Практически все пациенты с АГ должны быть выявлены при скрининге (низкие или отсутствующие KREC). Как и в случае с ТКИН, выявление генетического дефекта при АГ крайне важно, но диагноз должен быть поставлен на основании иммунофенотипирования лимфоцитов, при котором выявляются отсутствующие В-лимфоциты. Пациенты с Х-АГ нередко имеют выраженную нейтропению в общем анализе крови, генез которой неизвестен.
Как и при других видах ПИД, определение концентрации основных класcов сывороточных иммуноглобулинов не является основным диагностическим критерием ввиду физиологических особенностей иммунной системы детей первого года жизни (доброкачественная младенческая гипогаммаглобулинемия), а также персистенции материнского IgG, полученного трансплацентарно. Однако при уже подтвержденном диагнозе АГ необходимо контролировать уровень IgG и поддерживать его в концентрации не менее 7 г/л путем заместительной терапии препаратами иммуноглобулинов.
Молекулярно-генетическая диагностика с использованием метода NGS и таргетных панелей необходима для подтверждения диагноза, медико-генетического консультирования семьи.
Лечение
Заместительная терапия препаратами иммуноглобулина для внутривенного или подкожного введения является "золотым стандартом" лечения пациентов с АГ. Ежемесячная доза вводимого иммуноглобулина индивидуальна для каждого пациента и подбирается с учетом претрансфузионного уровня IgG. Средняя стандартная ежемесячная доза составляет 0,6 г/кг, однако она должна корректироваться с целью поддержания претрансфузионного уровня IgG не менее 7 г/л.
Антибактериальная терапия занимает наряду с препаратами иммуноглобулина основное место в терапии инфекционных осложнений. Важно отметить, что при госпитализации курс антибактериальной терапии острого инфекционного процесса при ПИД более длительный, чем у иммунокомпетентных пациентов, может занимать до 6 нед и должен быть начат как можно раньше. Кроме того, выбор АБТ должен проводиться обязательно под контролем результатов микробиологических исследований возбудителей из очага инфекции.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При проведении массового неонатального скрининга на наиболее тяжелые первичные иммунодефициты методом ПЦР в реальном времени в высушенных пятнах крови основными маркерами являются TREC и KREC (рис. 3.34, 3.35).


Пороговые значения TREC и KREC в настоящее время в РФ определены как 100 копий/105. Однако в дальнейшем данные показатели могут изменяться (в сторону уменьшения) в зависимости от результатов первого года скрининга. При снижении уровня TREC и/или KREC ниже пороговых значений проводится повторное тестирование из другого пятна той же карты. При повторном получении значений ниже пороговых ребенок экстренно вызывается на консультацию врача-иммунолога и/или врача-генетика (при их отсутствии в непосредственной доступности - врача-педиатра) для оценки клинического состояния ребенка, информирования семьи и проведения следующего диагностического этапа. В процессе визита оценивается клинический статус пациента, наличие стигм и пороков развития, а также признаков уже развившейся инфекции.
В случае, если ребенок является глубоко недоношенным (менее 32 нед гестации), дальнейшие этапы обследования проводятся через 4 нед от первичного теста. В случае, если у доношенного или недоношенного пациента имеет место течение тяжелого инфекционного процесса, дальнейшие этапы обследования (в контексте неонатального скрининга) проводятся после разрешения острого периода инфекционного заболевания. Это связано с тем, что глубоко недоношенные дети, а также пациенты в септическом состоянии могут иметь транзиторно низкие показатели TREC/KREC, которые со временем нормализуются.
Следующий этап (подтверждающая диагностика) должен осуществляться в кратчайшие сроки (до 2 дней) и требует забора крови в антикоагулянт ЭДТА для проведения иммунофенотипирования лимфоцитов методом проточной цитометрии в референсной лаборатории (см. рис. 3.34, 3.35). При проведении иммунофенотипирования минимально достаточным является определение следующих субпопуляций лимфоцитов (табл. 3.12).
Маркеры субпопуляции | Название субпопуляции лимфоцитов | Клиническое значение в случае снижения |
---|---|---|
CD45+CD3+ |
Т-лимфоциты |
Признак комбинированного иммунодефицита |
CD3+CD45RA+ |
Наивные Т-лимфоциты |
Признак комбинированного иммунодефицита. Снижение наивных Т-лимфоцитов при нормальных значениях общих Т-лимфоцитов может быть признаком приживления материнских или донорских лимфоцитов |
CD3+CD4+ |
Т-хелперные лимфоциты |
Признак комбинированного иммунодефицита (в том числе инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита человека) |
CD3+CD8+ |
Т-цитотоксические лимфоциты |
Признак комбинированного иммунодефицита |
CD3–CD19+ |
В-лимфоциты |
Изолированно — признак АГ, в совокупности со снижением других показателей — признак комбинированного иммунодефицита |
Исследование CD3+CD45RA+ популяции (наивные Т-лимфоциты) абсолютно необходимо для верификации случаев приживления материнских или донорских лимфоцитов у пациентов с ТКИН, а также пациентов с вариантом ТКИН - синдромом Омен.
3.7.5. Снижение эксцизионных колец Т-клеточного рецептора (при нормальных или сниженных показателях κ-рекомбинационного эксцизионного кольца)
Дальнейшая маршрутизация пациентов осуществляется при снижении одного или обоих показателей: CD3+ лимфоцитов ниже 1500 кл/мкл (абсолютные значения), показателей CD3+CD45RA+ лимфоцитов ниже 60% CD3+ лимфоцитов (относительные значения). При получении вышеуказанных результатов нуждается в изоляции (в стационаре в изолированной палате или в крайнем случае на дому при абсолютно стабильном его статусе). Кровь пациента (взятая повторно или забанкированная при первичном заборе) направляется на генетическое исследование в объеме определения del22 методом FISH. Определение del22 для исключения синдрома ДиДжорджи является первым генетическим тестом и необходимо в связи с высокой распространенностью данного заболевания у человека (1:3000 человек), а также в связи с принципиально отличной тактикой ведения новорожденного с данным состоянием. При получении отрицательного результата дальнейшее генетическое обследование заключается в анализе иммунологической панели генов методом секвенирования нового поколения (NGS) или, при наличии клинических признаков синдромального состояния, полноэкзомного секвенирования. Параллельно в кратчайшие сроки (в течение 2 дней) выписка пациента направляется в один из федеральных центров иммунологического профиля, по каналу телемедицины, с пометкой "Срочно" для определения дальнейшей тактики ведения пациента и его маршрутизации. Результаты генетического обследования пациента будут получены позже, однако действия по маршрутизации пациента необходимо проводить, не дожидаясь результатов генетического обследования, в связи с узким окном возможного влияния на исход заболевания у пациентов с комбинированными иммунодефицитами.
Снижение KREC
При выявлении у пациента снижения KREC и TREC дальнейшая маршрутизация проводится по алгоритму TREC. При изолированном повторном снижении KREC и снижении CD3–CD19+ лимфоцитов менее 400 кл в мкл при проведении иммунофенотипирования лимфоцитов кровь пациента направляется на генетическое исследование в объеме иммунологической панели методом секвенирования нового поколения (NGS) или, при наличии клинических признаков синдромального состояния, на определение на полноэкзомное секвенирование. Параллельно в кратчайшие сроки (в течение 2 дней) выписка пациента направляется в один из федеральных центров иммунологического профиля, по каналу телемедицины, с пометкой "Срочно" для определения дальнейшей тактики ведения пациента. Результаты генетического обследования пациента будут получены позже, однако действия по началу терапии пациента (как правило, начало заместительной терапии препаратами иммуноглобулина человеческого) необходимо проводить, не дожидаясь результатов генетического обследования, в связи с узким окном возможного влияния на исход заболевания у пациентов с гуморальными иммунодефицитами.
Список литературы
-
Щербина А.Ю. Первичные иммунодефициты - реалии XXI века // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016. №15(1). С. 8–9.
-
Хачирова Л.С., Барычева Л.Ю., Кубанова Л.Т., Гордукова М.А., Голубева М.В., Караулов А.В. Диагностическая значимость эксцизионных колец реаранжировки генов Т- и В-клеточных рецепторов для диагностики иммунных нарушений у новорожденных // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019. №4. С. 631.
-
Douek D.C. et al. Changes in thymic function with age and during the treatment of HIV infection // Nature. 1998. Vol. 6712(396). P. 690–695.
-
Chan K., Puck J.M. Development of populationbased newborn screening for severe combined immunodeficiency // Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2005. Vol. 2(115). P. 391–398.
-
Kwan A. et al. Newborn Screening for Severe Combined Immunodeficiency in 11 Screening Programs in the United States // JAMA. 2014. Vol. 312(7). P. 729.
-
Zelm M.C. van et al. Replication history of B lymphocytes reveals homeostatic proliferation and extensive antigeninduced B cell expansion // The Journal of Experimental Medicine. 2007. Vol. 204(3). P. 645–655.
-
Nakagawa N. et al. Quantification of κ-deleting recombination excision circles in Guthrie cards for the identification of early Bcell maturation defects // Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2011. Vol. 128(1). P. 223–225.
-
Borte S. et al. Neonatal screening for severe primary immunodeficiency diseases using high throughput triplex real-time PCR // Blood. 2012. Vol. 119(11). P. 2552–2555.
-
Audrain M.A.P. et al. Newborn Screening for Severe Combined Immunodeficiency: Analytic and Clinical Performance of the T Cell Receptor Excision Circle Assay in France (DEPISTREC Study) // Journal of Clinical Immunology. 2018. Vol. 38(7). P. 778–786.
-
Щербина А.Ю. Маски первичных иммунодефицитных состояний: проблемы диагностики и терапии // Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2016. Vol. 3(1). P. 52–58.
-
Кузьменко Н.Б., Щербина А.Ю. Классификация первичных иммунодефицитов как отражение современных представлений об их патогенезе и терапевтических подходах // Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2017. Vol. 4(3). С. 51–57.
-
Иммуноглобулины для внутривенного введения: практические аспекты применения / Под ред. А.Г. Румянцева, А.Ю. Щербиной // Практическая медицина. 2018. 256 c.
-
Родина Ю.А., Абрамова И.Н., Щербина А.Ю. Заместительная терапия с подкожным введением иммуноглобулина в лечении больных с первичными иммунодефицитами: собственный опыт и обзор литературы // Российский аллергологический журнал. 2018. №15(2). С. 29–36.
-
Смирнова И.Н., Родина Ю.А., Дерипапа Е.В., Роппельт А.А., Лаберко А.Л., Косачева Т.Г., Барабанова О.В., Щербина А.Ю. Фармакоэкономический анализ заместительной терапии внутривенным иммуноглобулином у пациентов с первичными дефектами гуморального звена иммунитета // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016. №15(1). С. 66–71.
-
Балашов Д.Н., Лаберко А.Л., Козловская С.Н., Радыгина С.А., Лившиц А.М., Воронин К.А., Шипицына И.П., Скворцова Ю.В., Шелихова Л.Н., Щербина А.Ю., Новичкова Г.А., Масчан М.А. Эффективность трансплантации гемопоэтических стволовых клеток от альтернативного донора на платформе технологии клеточного моделирования трансплантата у пациентов с первичными иммунодефицитами // Педиатрия. 2020. №99(2). С. 43–51.
-
Currier R., Puck J.M. SCID newborn screening: What we’ve learned // J. Allergy Clin. Immunol. 2021. Vol. 147(2). P. 417–426.
-
de Felipe B., Olbrich P., Lucenas J.M., Delgado-Pecellin C., Pavon-Delgado A., Marquez J. et al. Prospective neonatal screening forsevere T- and B-lymphocyte deficiencies in Seville // Pediatr Allergy Immunol. 2016. Vol. 27(1). P. 70–77.
-
Barbaro M., Ohlsson A., Borte S., Jonsson S., Zetterstro..m R.H., King J. et al. Newborn screening for severe primary immunodeficiencydiseases in Sweden - a 2-year pilot TREC and KREC screening study // J. Clin. Immunol. 2017. Vol. 37(1). P. 51–60.
-
King J.R., Hammarstro..m L. Newborn Screening for Primary Immunodeficiency Diseases: History, Current and Future Practice // J. Clin. Immunol. 2018. Vol. 38(1). P. 56–66.
-
Khadzhieva M.B., Kalinina E.V., Salnikova L.E., Mukhina A.A., Kuzmenko N.B., Rumyantsev A.G., Shcherbina A.Yu., Larin S.S. TREC/KREC analysis for the postnatal diagnosis of primary immunodeficiency diseases // Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2020. Vol. 19(4). P. 110.
-
Кузьменко Н.Б., Варламова Т.В., Мерсиянова И.В., Райкина Е.В., Бобрынина В.О., Щербина А.Ю. Молекулярно-генетическая диагностика первичных иммунодефицитных состояний (обзор литературы и собственные клинические наблюдения) // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016. №15(1). С. 10–16.
-
Mahlaoui N., Jais J.-P., Brosselin P., Mignot C., Mahlaoui N1., Jais J., Brosselin P., Mignot C., Beaurain B., Brito C., Costes L., Courteille V., De Vergnes N., Alcaïs A., Fischer A. Prevalence of Primary Immunodeficiencies in France is underestimated // Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2017. Vol. 140(6). P. 1731–1733.
-
Мухина А.А., Кузьменко Н.Б., Родина Ю.А. и др. Характеристика пациентов с первичными иммунодефицитными состояниями в Российской Федерации: от рождения до старости // Педиатрия. 2019. №98(3). С. 24–31.
-
Мухина А.А., Кузьменко Н.Б., Родина Ю.А. и др. Эпидемиология первичных иммунодефицитов в Российской Федерации // Педиатрия. 2020. №99(2). С. 16–32.
-
Bousfiha A., Jeddane L., Picard C., Al-Herz W., Ailal F., Chatila T., Cunningham-Rundles C., Etzioni A., Franco J.L., Holland S.M., Klein C., Morio T., Ochs H.D., Oksenhendler E., Puck J., Torgerson T.R., Casanova J.L., Sullivan K.E., Tangye S.G. Human Inborn Errors of Immunity: 2019 Update of the IUIS Phenotypical Classification // J. Clin. Immunol. 2020. Vol. 40(1). P. 66–81.
-
Tangye S.G., Al-Herz W., Bousfiha A., Cunningham-Rundles C., Franco J.L., Holland S.M., Klein C., Morio T., Oksenhendler E., Picard C., Puel A., Puck J., Seppa..nen M.R.J., Somech R., Su H.C., Sullivan K.E., Torgerson T.R., Meyts I. The Ever-Increasing Array of Novel Inborn Errors of Immunity: an Interim Update by the IUIS Committee // J. Clin. Immunol. 2021. Vol. 41(3). P. 666–679.
-
Fazlollahi M.R., Pourpak Z., Hamidieh A.A., Movahedi M., Houshmand M., Badalzadeh M. et al. Clinical, Laboratory, and Molecular Findings for 63 Patients With Severe Combined Immunodeficiency: A Decade’s Experience // J. Investig Allergol Clin. Immunol. 2017. Vol. 27(5). P. 299–304.
-
Лаберко А.Л., Родина Ю.А., Дерипапа Е.В., Роппельт А.А., Юхачева Д.В., Першин Д.Е. и др. Влияние клинико-иммунофенотипических вариантов тяжелой комбинированной иммунной недостаточности на тяжесть и исходы оппортунистических инфекций // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2020. №19 (4 приложение). С. 30–38.
-
Wahlstrom J., Patel K., Eckhert E., Kong D., Horn B., Cowan M.J. et al. Transplacental Maternal Engraftment and Post-Transplant Graft-versus-Host Disease in Children with Severe Combined Immunodeficiency // J. Allergy Clin. Immunol. 2017 Feb. Vol. 139(2). P. 628–633.
-
Gaspar H.B. How I treat severe combined immunodeficiency // Blood. 2013. Vol. 122. P. 3749–3758.
-
Heimall J., Logan B.R., Cowan M.J., Notarangelo L.D., Griffith L.M., Puck J.M. et al. Immune reconstitution and survival of 100 SCID patients post-hematopoietic cell transplant: a PIDTC natural history study // Blood. 2017. Vol. 130(25). P. 2718–2727.
-
Hacıhamdioğlu B., Hacıhamdioğlu D., Delil K. 22q11 deletion syndrome: current perspective // Appl. Clin. Genet. 2015 May 18. Vol. 8. P. 123–132.
-
Швец О.В., Давыдова Н.В., Зимин С.Б., Котлукова Н.П., Бочарова К.А., Продеус А.П., Щербина А.Ю. Клинические и лабораторные проявления дефектов иммунной системы у пациентов с синдромом del22q11.2 (синдромом ДиДжорджи) // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2013. №4. P. 23–30.
-
Дерипапа Е.В., Родина Ю.А., Лаберко А.Л., Балашов Д.Н., Мякова Н.В., Зимин С.Б., Давыдова Н.В., Гордукова М.А., Абрамов Д.С., Пай Г.В., Шелихова Л.Н., Продеус А.П., Масчан А.А., Масчан М.А., Щербина А.Ю. Синдром Ниймеген у детей: клинико-лабораторная характеристика и оценка эффективности различных видов терапии // Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2018. №97(4). С. 116–124.
-
Wolska-Kúsnierz B., Gregorek H., Chrzanowska K. et al. Nijmegen Breakage Syndrome: Clinical and Immunological Features, Long-Term Outcome and Treatment Options - a Retrospective Analysis // J. Clin. Immunol. 2015. Vol. 35(6). P. 538–549.
-
Родина Ю.А., Терещенко Г.Н., Абрамов Д.С., Щербина А.Ю. Подходы к диагностике и терапии интерстициальной лимфоцитарной болезни легких у пациентов с первичными иммунодефицитными состояниями // Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2018. №97(5). С. 130–140.
-
Buchbinder D., Hauck F., Albert M.H., Rack A., Bakhtiar S., Shcherbina A., Deripapa E., Sullivan K.E., Perelygina L., Eloit M., Neven B., Pérot P., Moshous D., Suarez F., Bodemer C., Bonilla F.A., Vaz L.E., Krol A.L., Klein C., Seppanen M., Nugent D.J., Singh J., Ochs H.D. Rubella Virus-Associated Cutaneous Granulomatous Disease: a Unique Complication in Immune-Deficient Patients, Not Limited to DNA Repair Disorders // J. Clin. Immunol. 2019. Vol. 39(1). P. 81–89.
-
Laberko A., Sultanova E., Gutovskaya E., Radygina S., Deripapa E., Kantulaeva A., Trakhtman P., Brilliantova V., Starichkova J., Shcherbina A., Maschan M., Maschan A., Balashov D. Treosulfan-Based Conditioning Regimen in Haematopoietic Stem Cell Transplantation with TCRαβ/CD19 Depletion in Nijmegen Breakage Syndrome // J. Clin. Immunol. 2020. Vol. 40(6). P. 861–871.
-
Смирнова И.Н., Родина Ю.А., Дерипапа Е.В., Роппельт А.А., Лаберко А.Л., Косачева Т.Г., Барабанова О.В., Щербина А.Ю. Фармакоэкономический анализ заместительной терапии внутривенным иммуноглобулином у пациентов с первичными дефектами гуморального звена иммунитета // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016. №15(1). С. 66–71.
-
Cardenas-Morales M., Hernandez-Trujillo V.P. Agammaglobulinemia: from X-linked to Autosomal Forms of Disease // Clin. Rev. Allergy Immunol. 2021. P. 1–14.
3.8. Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q
Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q (СМА 5q) - тяжелое аутосомно-рецессивное нервно-мышечное заболевание, характеризующееся прогрессирующими симптомами вялого паралича и мышечной атрофии вследствие дегенерации α-мотонейронов передних рогов спинного мозга.
Заболеваемость СМА 5q в целом оценивается около 8 случаев на 100 000 живых новорожденных (или приблизительно 1 случай на 12 000). Некоторые исследования демонстрируют более высокую заболеваемость - 13,7 на 100 000 живых новорожденных. Распространенность СМА 5q составляет 1 на 6000–10 000 новорожденных [8, 9]. Уровень смертности существенно варьирует в зависимости от типа спинальной мышечной атрофии (СМА), и, по данным Kolb S.J. с соавт. (2017), при СМА1 в течение первых двух лет жизни до введения патогенетической терапии погибало 68% пациентов.
Кодирование по Международной классификации болезней 10-го пересмотра и другим базам данных
МКБ-10: класс (болезни нервной системы). G12.0 - Детская спинальная мышечная атрофия, I тип (Верднига–Гоффмана), G12.1 - Другие наследственные спинальные мышечные атрофии.
МКБ-11: 08В61 - Болезни двигательного нейрона, 8B61.0 - Спинальная мышечная атрофия, ранняя детская форма, тип I, 8B61.1 - Поздняя спинальная мышечная атрофия, тип II, 8B61.2 - Юношеская форма спинальной мышечной дистрофии, тип III, 8B61.3 - Спинальная мышечная атрофия взрослых, тип IV.
OMIM: 253300, 253400, 253550, 271150.
ORPHAcode: ORPHA:70.
Этиология и патогенез заболевания
Развитие СМА 5q обусловлено мутациями в гене SMN1 (сокращ. от англ. survival motor neuron), кодирующем белок выживаемости мотонейронов. Ген SMN1 картирован на хромосоме 5 в локусе 5q12.2-q13.3 и имеет центромерную копию (ген SMN2). Оба гена состоят из девяти экзонов (1, 2a, 2b, 3–8) и различаются пятью нуклеотидами в последовательности ДНК [2]. Критической точкой является замена цитозина на тимин в экзоне 7 гена SMN2 (c.840C>T), создающая сайт связывания для репрессора сплайсинга. Вследствие этого различия в нуклеотидной последовательности основной транскрипт гена SMN2 не содержит экзона 7 и является функционально неполноценным [2]. Однако ген SMN2 также продуцирует полноразмерный функциональный белок, но в относительно малых количествах (до 10%).
К возникновению СМА 5q приводят мутации в теломерной копии гена (SMN1). Основным типом мутаций в этом гене являются гомозиготные делеции экзонов 7 или 7–8, которые выявляются у 95% пациентов. Остальные 5% пациентов являются компаунд-гетерозиготами по делеции в одной копии гена SMN1 и точковой мутации в другой, крайне редко - компаунд-гетерозиготами по двум точковым мутациям [2, 5]. Мутации гена SMN2 не могут быть причиной СМА, однако число его копий на сегодня является основным модификатором заболевания. Приблизительно у 80% людей в популяции наблюдается 1–2 копии. У 5–10% здоровых людей описаны делеции гена SMN2 в гомозиготном состоянии. У пациентов со СМА разнообразие числа копий гена SMN2 гораздо больше, их число может варьировать от 1 до 6 копий. Небольшое количество функционального белка, продуцируемого центромерной копией гена SMN, способно смягчать тяжесть течения заболевания у пациентов, имеющих увеличенное число копий гена SMN2.
Продуктом гена SMN1 является белок, состоящий из 294 аминокислотных остатков, с молекулярным весом 38 кДа. Белок функционирует как в ядрах, так и в цитоплазме. В ядрах белок SMN локализуется в сфероподобных структурах, называемых гемами, ассоциированных с тельцами Кахаля, вовлеченными в метаболизм рибонуклеиновой кислоты. Белок SMN играет важную роль в сплайсинге прерибосомной рибонуклеиновой кислоты и биогенезе малых ядерных рибонуклеопротеинов, в генной экспрессии на уровне транскрипции, а также участвует в аксональном транспорте матричной рибонуклеиновой кислоты в α-мотонейронах.
Снижение уровня белка SMN приводит к аксональным дефектам двигательных нейронов, включая усечение и/или чрезмерное разветвление аксонов, замедление роста, нарушениям в нервно-мышечных синапсах: накоплению нейрофиламентов в пресинаптических терминалях, формированию незрелых постсинаптических терминалей и функциональным аномалиям, нарушению процесса эндоцитоза.
Модификаторы клинического течения заболевания. Клиническое разнообразие СМА 5q может объясняться наличием модифицирующих факторов. Модификаторы можно разделить на две основные группы: влияющие на уровень белка SMN и, соответственно, не оказывающие влияния на количество белка SMN.
На сегодня основным модифицирующим фактором СМА 5q считается ген SMN2 - число его копий и различные внутригенные варианты. Имеются данные о корреляции тяжести течения заболевания и числа копий гена SMN2 [1, 2, 6, 7]. Чем больше копий гена SMN2, тем, как правило, менее выражены клинические симптомы СМА. Однако установление типа СМА только на основании числа копий гена SMN2 недопустимо и проводится врачом на основании всей совокупной информации о заболевании у конкретного пациента.
Еще один модифицирующий фактор СМА 5q - это однонуклеотидная замена с.859G>C в экзоне 7 гена SMN2, которая приводит к образованию нового энхансер-связывающего сайта сплайсинга, результатом чего является включение в транскрипт гена SMN2 экзона 7. Данный вариант ассоциирован с увеличением в крови количества полноразмерного белка SMN у пациентов со СМА II–III типа.
Однако влияние большинства из этих факторов оценивалось in vitro. В живом организме механизмы взаимодействия намного сложнее и требуют глубокого изучения.
Клинические проявления
Заболевание у пациентов начинается в различном возрасте и представляет собой широкий спектр разных по степени тяжести симптомов. Имеет смысл разбирать клиническую картину болезни в соответствии с существующей классификацией, которая основана на максимально возможном двигательном навыке у пациентов (табл. 3.13) [11].
Тип СМА | Возраст дебюта | Ожидаемая продолжительность жизни | Двигательные навыки[8] |
---|---|---|---|
СМА 0 |
Внутриутробно |
До 6 мес |
Нет |
СМА I (OMIM#253300) |
До 6 мес |
До 2 лет |
Неспособность держать голову, переворачиваться, сидеть без поддержки |
СМА II (OMIM#253550) |
6–18 мес |
70% доживают до 25 лет |
Способность сидеть без поддержки |
СМА III (OMIM#253400) |
Старше 18 мес |
10–40 лет после манифестации |
Способность стоять и ходить без поддержки |
Инфантильная форма (СМА, тип I, синоним - болезнь Верднига–Гоффмана) составляет примерно половину всех случаев СМА 5q. Дети, как правило, выглядят здоровыми после рождения, но в возрасте до 6 мес у них развиваются мышечная гипотония, задержка и регресс моторного развития и трудности вскармливания. Обследование выявляет аксиальную гипотонию и гипотонию мышц конечностей, проксимальную слабость, арефлексию и фасцикуляции языка. Пациенты при естественном течении болезни никогда не достигают навыка самостоятельного сидения. У всех без исключения развивается слабость дыхательных мышц с необходимостью перехода на искусственную вентиляцию легких в срок до 24 мес жизни.
При менее тяжелом типе (СМА, тип II, или хронический инфантильный тип, синоним - болезнь Дубовица) c развитием симптоматики в возрасте с 6 до 18 мес пациенты достигают навыка самостоятельного сидения, но никогда не смогут ходить. Большинство этих пациентов доживают до взрослого возраста.
Пациенты со СМА, тип III (синоним - болезнь Кугельберга–Веландер) сохраняют способность передвигаться самостоятельно, но могут часто падать или испытывать трудности при подъеме и спуске по лестнице, беге, наклоне, подъеме из положения сидя.
При всех типах СМА 5q могут поражаться основные группы дыхательных мышц, включая мышцы вдоха и выдоха и бульбарную мускулатуру, при этом степень поражения и механизмы, ведущие к нарушению дыхания, могут различаться в зависимости от типа СМА и стадии заболевания. Первоначально гиповентиляция, обусловленная нарушением дыхания, развивается во сне, но потом и в дневное время. Гиповентиляция во сне может сопровождаться развитием апноэ. Нарушения дыхания - основная причина осложнений и смертности пациентов со СМА I и СМА II; кроме того, они также могут развиваться у небольшой доли пациентов со СМА III. Также при всех типах СМА 5q может выявляться кардиологическая патология (нарушения ритма сердца, кардиомиопатия и т.д.).
Следует отметить, что в настоящий момент патогенетическая терапия практически перечеркнула традиционную классификацию СМА, видоизменяя естественную траекторию течения заболевания. Особенно это очевидно для пациентов, которые получают лечение на ранних, доклинических, стадиях болезни (см. раздел "Прогноз") [12].
Кроме описанных выше жалоб на задержку и регресс моторного развития и мышечную слабость, родители пациентов могут жаловаться на нарушения глотания жидкости и/или твердой пищи, ощущение застревания пищи в горле во время глотания, кашель или поперхивание до, во время или после глотания, наличие хриплого или "влажного" голоса после акта глотания. Характерно наличие частых инфекционных заболеваний, протекающих тяжело с усугублением дыхательных нарушений, при тяжелом течении характерны апноэ, особенно опасные во сне, у пациентов старшего возраста данные расстройства приводят к появлению жалоб на храп и частые пробуждения во сне, утренние головные боли, сонливость в течение дня.
Физикальный осмотр проводится с акцентом на костно-мышечную систему. Моторные навыки не соответствуют возрасту пациентов и часто утрачиваются. Часто выявляются изменения в нутритивном статусе. У лежачих пациентов и пациентов с дисфагией повышается риск недостаточности питания. Сидячие и ходячие пациенты подвержены риску избыточной массы тела/ожирения в связи со снижением энерготрат из-за уменьшения активности при утрате способности к ходьбе. Отдельное внимание при осмотре уделяется возможным нарушениям глотания при кормлении - снижению и отсутствию глоточного и нёбного рефлексов, ослабленному сосанию у маленького ребенка, трудностям с жеванием и проглатыванием пищи, увеличению длительности ее приема, наличию контрактуры челюстного сустава. При осмотре можно заметить одышку, недостаточное откашливание, наличие парадоксального дыхания, использование вспомогательной дыхательной мускулатуры, ограничение экскурсии грудной клетки. Осмотр также выявляет фасцикуляции мышц языка и постуральный тремор пальцев, фасцикулярные и фибриллярные подергивания мышц проксимальных отделов конечностей, выраженный сколиоз и кифоз у пациентов более старшего возраста. Раньше или позже в зависимости от типа болезни развиваются контрактуры в коленных и лучезапястных суставах, реже - в локтевых. Характерны мышечная гипотония и отсутствие или снижение сухожильных рефлексов.
По результатам физикального осмотра у врача должно быть сформировано представление о типе заболевания и о функциональном статусе пациента со СМА 5q ("лежачий", "сидячий", "ходячий" пациент), так как это в дальнейшем будет определять тактику и кратность дальнейших исследований и реабилитации. Также желательно провести оценку функционального двигательного статуса по релевантным функциональным шкалам и временным тестам.
Лабораторная диагностика
Принципиально важным является молекулярно-генетическое исследование мутаций в гене SMN1 с целью выявления делеции экзонов 7 или 7–8. "Золотым стандартом" молекулярно-генетического исследования при СМА 5q является количественный анализ - анализ числа копий генов SMN1 и SMN2. Данное исследование проводится методами ПЦР в реальном времени или количественного анализа методом мультиплексной лигазной зондовой амплификации. Диагноз подтверждается при обнаружении делеции экзонов 7 или 7–8 в гомозиготном состоянии (то есть в обеих копиях гена). Если у пациента выявлена гетерозиготная мутация, то нужно выполнять поиск точковых мутаций в гене SMN1 методом прямого автоматического секвенирования по Сэнгеру. Обнаружение патогенной мутации во второй копии гена SMN1 подтверждает диагноз СМА.
Определение уровня креатининазы (синоним - креатинфосфокиназа): он обычно нормален или повышен незначительно.
Лабораторная диагностика заболевания в программе неонатального скрининга
Неонатальный скрининг проводится путем молекулярно-генетического исследования ДНК, выделенной из сухого пятна крови, методом ПЦР с последующим анализом кривой плавления или ПЦР в реальном времени. При выявлении гомозиготной делеции экзона 7 гена SMN1 скрининговым методом необходимы верификация этого результата референсным методом - количественным MLPA-анализом и определение числа копий гена SMN2. Следует всегда помнить о том, что 2–4% пациентов, чье заболевание обусловлено точковыми мутациями в гене SMN1, не будут диагностированы при неонатальном скрининге [14]. Пилотные программы неонатального скрининга СМА 5q в нескольких странах, в том числе в РФ, доказали его хорошую чувствительность.
Инструментальная диагностика
МРТ мышц (выявляет жировое замещение мышечной ткани), электромиография игольчатая (с фиксацией так называемого ритма частокола), электронейромиография стимуляционная (с выявлением гигантских F-волн) и исследование биопсийного материала мышечной ткани (неспецифические признаки нейрогенной пучковой атрофии мышечных волокон) являются дополнительными методами исследования и используются в основном в трудных дифференциально-диагностических случаях.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика должна проводиться в первую очередь с врожденными структурными миопатиями, врожденными мышечными дистрофиями, митохондриальными миопатиями, различными заболеваниями, проявляющимися симптомокомплексом "вялого ребенка" (новорожденный или младенец с мышечной гипотонией). При симптомокомплексе "вялого ребенка" существуют две основные клинические ситуации: это новорожденный с мышечной гипотонией или ребенок более старшего возраста с мышечной гипотонией и задержкой моторного развития или его регрессом. Сначала исключаются все острые состояния: сепсис, острые инфекционные энцефалопатии, гипоксически-ишемические энцефалопатии, наличие травмы, внутриутробные инфекции. Затем необходимо понять, сопровождается ли мышечная гипотония мышечной слабостью или нет, а у детей с задержкой развития - касается ли задержка и когнитивных функций. В отличие от множества заболеваний с центральными параличами СМА дает клиническую картину периферического паралича, то есть имеет место выраженная мышечная слабость, отсутствуют сухожильные рефлексы и не страдают когнитивные функции. Общий диагностический алгоритм по симптомокомплексу "вялого ребенка" приведен на рис. 3.36.

Лечение
СМА 5q является системной болезнью, и, соответственно, ведение и лечение пациентов с такой сложной клинической картиной требует междисциплинарного взаимодействия. Целью лечения является максимально возможное сохранение двигательных функций, создание потенциала для приобретения новых моторных навыков, обеспечение дыхательных, нутриционных, гастроэнтерологических, ортопедических и психосоциальных потребностей пациентов.
Медицинская помощь пациентам со СМА 5q оказывается как в условиях стационара, так и в ситуации амбулаторного лечения. Плановая госпитализация показана пациенту с впервые выявленной СМА для функциональной двигательной оценки, обследования на наличие осложнений заболевания - респираторных, костно-суставных и гастроэнтерологических, а также для проведения реабилитации. В дальнейшем с этой же целью пациентам целесообразно госпитализироваться 1 раз в год. Также пациентам требуется плановая госпитализация перед осуществлением патогенетической терапии нусинерсеном и онасемноген абепарвовеком, перед хирургическим ортопедическим вмешательством, для постановки гастростомы и установки трахеостомы (в этих случаях пациенты госпитализируются в хирургическое отделение).
Показанием к экстренной госпитализации является развитие у пациента со СМА 5q острой вирусной инфекции, бронхита, гастроэнтерита с обезвоживанием, аппендицита и других острых воспалительных процессов, непредвиденные переломы, ситуации, при которых плановые вмешательства (например, установка желудочного зонда) протекают тяжело. Также показанием для экстренной госпитализации служит развитие тяжелых жизнеугрожающих дыхательных нарушений с гиповентиляцией и апноэ, без сопутствующих заболеваний, при этом дыхательные нарушения требуют реанимационных мероприятий, показана госпитализация в медицинские организации, имеющие в своей структуре отделение анестезиологии-реанимации или блок (палату) реанимации и интенсивной терапии и обеспечивающие круглосуточное медицинское наблюдение и лечение детей. Иногда трахеостома устанавливается по экстренным показаниям, и ребенок требует экстренной госпитализации [2].
Немедикаментозное лечение СМА 5q включает диетотерапию, респираторную поддержку, физическую терапию, реабилитацию пациентов, а также оказание, если это необходимо, паллиативной помощи.
-
А. Диетотерапия осуществляется диетологом или педиатром, имеющим соответствующие знания и способным составить рацион питания пациентов с оценкой потребности в калориях (с помощью расчета расхода энергии в покое с коррекцией по уровню активности), макро- и микронутриентах и жидкости [2, 5]. Для расчета питания используют общие стандартизованные формулы. Пациентам с дисфагией показано изменение консистенции пищи на полутвердую и использование более плотных питательных смесей, желеобразных форм пищи, жидких пюре, так как это более безопасно в отношении аспирации. Детям, получающим питание через гастростому или назогастральный зонд, показано применение современных смесей для энтерального питания, которые сбалансированы по составу основных пищевых веществ.
-
Б. Респираторная поддержка имеет принципиальное значение для пациентов со СМА 5q, и она должна осуществляться на самых ранних этапах заболевания, то есть она имеет профилактический характер. План лечебных мероприятий определяется специалистом по респираторной терапии, в отечественной практике это довольно широкий круг разных специалистов - врачи-анестезиологи-реаниматологи, врачи-пульмонологи, а также врачи-неврологи и врачи-педиатры, ориентированные в вопросах нервно-мышечных заболеваний. Основными проблемами, связанными с дыхательной системой у детей со СМА, являются нарушение откашливания, гиповентиляция во время сна; недоразвитие грудной клетки и легких, повторные инфекции. Основными путями решения этих проблем являются очистка дыхательных путей и неинвазивная вентиляция легких (НИВЛ). Электрическая аспирация, использование аспиратора и инсуффлятора-экссуффлятора должны проводиться каждому пациенту с неэффективным откашливанием. Отсосы могут быть полезны для удаления секрета после того, как оказана помощь в откашливании. Ручные и механические вспомогательные средства восстановления кашлевой функции рекомендованы для ежедневного использования у более тяжелых пациентов. Лица, осуществляющие уход за пациентом, должны владеть техникой удаления легочного секрета, включая постуральный дренаж, и быть информированы о методах кинезитерапии грудной клетки (дренирующий массаж). Показателем эффективности респираторной поддержки являются данные оксиметрии.
Решение об использовании НИВЛ принимается индивидуально в каждом конкретном случае. Она безусловно необходима при гиперкапнии в дневное время. Ночная НИВЛ уменьшает симптомы нарушенного дыхания во время сна и улучшает качество жизни пациентов. НИВЛ должна комбинироваться с техникой очистки дыхательных путей. Использование НИВЛ с большой разницей давлений даже в течение коротких дневных периодов может улучшить развитие грудной клетки и легких, а также уменьшить деформацию ребер и грудины у лежачих и сидячих пациентов. Обязательно следует провести индивидуальный подбор масок для НИВЛ. Индивидуальный подбор проводится по результату осмотра ребенка с возможностью выбора из нескольких типов масок разных размеров с учетом анатомических особенностей строения лица. Подбор параметров НИВЛ должен осуществляться под контролем показателей газообмена (ночная пульсоксиметрия, капнометрия, капнография или исследование кислотно-основного состояния и газов крови) с учетом работы дыхательных мышц и субъективного комфорта пациента. Родители пациентов должны быть обеспечены медицинским оборудованием - мешком дыхательным реанимационным типа Амбу, при необходимости электроотсосом с аккумуляторной батареей и изделием медицинским для дыхательной терапии (аппаратом BiPAP-терапии) для домашнего мониторирования респираторных функций, также они должны быть обучены правилам их применения.
-
В. Физическая терапия и реабилитация пациентов со СМА 5q ставит перед собой следующие цели: увеличить мобильность пациентов; замедлить прогрессирование атрофий мышц; предотвратить развитие вторичных ортопедических осложнений. Цели должны ставиться как при повседневной работе с ребенком (реабилитация образом жизни - тогда это совместная работа физического терапевта-куратора, родителей и иногда самого ребенка) - долгосрочные цели, так и с каждым приходом ребенка на курс реабилитации в реабилитационный центр - краткосрочные и отсроченные цели. В процессе физической терапии и реабилитации стараются не допустить формирования порочного положения конечностей и их сегментов и, как следствие, ранних контрактур; замедлить процесс атрофии мышц от бездействия; препятствовать дегенеративному укорочению мышечных волокон; продлить функциональную активность пациентов; препятствовать развитию контрактур суставов конечностей и увеличить подвижность пациентов (сохранить/повысить объем и амплитуду движений), а также дать возможность физиологическому развитию и функционированию внутренних органов и систем [1, 2].
Независимо от функционального статуса всем пациентам со СМА 5q необходимы мероприятия по адаптации домашней (и другой окружающей) обстановки для обеспечения максимальной независимости пациентов за счет безопасности и доступности всех необходимых им средств. Важно бороться за сохранение тех движений, которые есть у ребенка в настоящее время. Для этого хорошо использовать кинезитерапевтический игровой подход при вовлечении ребенка в упражнения. Пациентам рекомендуется проведение растяжек, сопровождаемых легким массажем (разогревающее действие). Длительность занятий для эффективного растяжения и увеличения объема движения зависит от конкретных потребностей пациента, состояния суставов и целей реабилитации. Наряду с растяжками используются озокерито- и парафинотерапия, иногда короткие курсы наложения циркулярной гипсовой повязки. Полезны и приятны пациентам со СМА занятия плаванием. Применяются реабилитационные тренажеры, включая велотренажер для лежачих пациентов и беговую дорожку для ходячих пациентов. Пациентам с дыхательной недостаточностью проводится ежедневный перкуссионный массаж грудной клетки в сочетании с постуральным дренажом.
В определении индивидуальных целей реабилитации и ее плана основополагающим является функциональный класс пациента.
Так, для лежачих пациентов важно увеличение объема и амплитуды активных/пассивных движений в любом сегменте тела и конечностей, улучшение степени контроля головы/движений в положении лежа на спине, улучшение ручной манипуляции; замедление развития истинных атрофий мышц и атрофий бездействия, разработка суставов и профилактика образования контрактур.
Важна вертикализация пациента в правильно организованной опоре (с функциональным подголовником, адекватной фиксацией корпуса и т.п.) для стояния - рекомендуется суммарно не менее 1 ч в день в зависимости от возможностей ребенка. Для придания правильного функционального положения необходимы ортезы для конечностей и туловища, а также специализированные и адаптированные для инвалидов приспособления для позиционирования (валики, формованные подушки различной жесткости и конфигурации). Во время занятий физической терапией с лежачими пациентами удобно использовать резиновые или тряпичные ленты для подвешивания сегментов конечностей. Для пребывания в положении сидя используются опоры для сидения или кресла-коляски комнатные с дополнительной фиксацией (поддержкой) головы и тела. Также положение сидя в течение дня достигается пребыванием в прогулочном кресле-коляске. Сидение в техническом средстве должно проводиться в туторах на голеностопные суставы. Пребывание в правильном положении "сидя" рекомендовано суммарно до 6 ч в день. Используется функционально-корригирующий корсет "с опорой на таз", сохраняющий баланс позвоночного столба, предотвращающий деформацию грудной клетки и не нарушающий функцию внешнего дыхания.
Для сидячих пациентов важны повышение мобильности, замедление прогрессирования мышечной слабости, потери функции и формирования атрофий бездействия; улучшение ручной манипуляции; создание условий для развития и нормального функционирования внутренних органов; разработка суставов и профилактика образования контрактур; формирование и поддержание симметричности позы; предупреждение сколиотической деформации позвоночника и перекоса таза; обучение бытовым навыкам и навыкам самообслуживания в среде.
Применяются специализированные ортезы на нижние конечности и туловище. Поощряется пребывание в стоячем положении. Поддерживаемое положение стоя должно составлять не менее 60 мин (возможно дробно в течение дня), а минимальная частота - 3–5 раз в неделю, оптимальная - 5–7 раз в неделю. Статические, динамические и функциональные ортезы используются для изменения положения и перевода в вертикальное положение пациентов. Для вертикализации можно использовать кресло-коляску с электроприводом с возможностью перевода пациента в положение стоя. Для передвижения используются кресла-коляски, при их подборе следует руководствоваться максимальной функциональной независимостью и комфортностью пребывания в кресле пациента; предпочтение следует отдавать коляскам активного типа и коляскам с электроприводом. Осуществляется подбор программы физических упражнений и растяжения. Даются рекомендации относительно социальных взаимодействий, таких как посещение учебных заведений, выбор профессии и участие в социальных активностях [1, 2].
Для ходячих пациентов сохраняется приоритетность принципов дозирования физической нагрузки и внедрения физической терапии в повседневную жизнь ребенка. Дети данной группы стремятся к активному передвижению и ходьбе, однако ввиду слабости скелетной мускулатуры и низкой выносливости имеют частую потребность в отдыхе, когда принимают нередко дефектное положение сидя. В целом для ходячих детей в сравнении с сидячими детьми характерно более мягкое течение вторичных ортопедических осложнений (как развития контрактур в суставах конечностей, так и формирования сколиотической деформации позвоночника) и их прогрессирования. Цели реабилитации ходячих пациентов примерно те же, что и у сидячих пациентов с добавлением цели повышения выносливости/толерантности к физическим нагрузкам. Пациентам с деформациями стоп необходима ортопедическая обувь, иногда - использование ортезов-аппаратов или туторов на голеностопные суставы совместно с обувью. Со временем поддержание способности ходить для пациентов со СМА достигается с помощью средств дополнительной опоры (трости, ходунки). При передвижении на большие расстояния полезны кресла-коляски активного типа. Для профилактики сколиоза - специальные опоры для сидения, а при развитии сколиоза - применение функционально-корригирующего корсета [1, 2].
Паллиативная помощь может оказываться на всех этапах ведения пациента со СМА 5q: при постановке диагноза, во время принятия ключевых терапевтических решений, при возникновении жизнеугрожающих состояний, а также в терминальной фазе заболевания. Она осуществляется комплексно сотрудниками медицинских организаций и их подразделений, оказывающих специализированную паллиативную медицинскую помощь детям, в регулярном взаимодействии с семьей для обеспечения потребностей пациента и его законных представителей на различных этапах заболевания.
Медикаментозное лечение. Медикаментозная терапия СМА 5q подразделяется на два направления: патогенетическую терапию, направленную на коррекцию дефицита белка SMN, и симптоматическую терапию (коррекция отдельных симптомов заболевания). Существует несколько подходов к патогенетической терапии.
Генозаместительная терапия, применяемая однократно, - препарат онасемноген абепарвовек. Механизм действия данного вида терапии основан на введении функциональной копии гена (трансгена), что приводит к замещению функции дефектного гена SMN1 и восстановлению продукции белка SMN. Применение модификаторов сплайсинга (генетической модификации) гена SMN2 увеличивает экспрессию полноразмерных функциональных белков. Прямого сравнения эффективности лекарственных препаратов не существует ввиду сложности набора групп сравнения. Решение о выборе препарата должно приниматься лечащим врачом-неврологом с учетом количества копий гена SMN2, исходного функционального статуса пациента, пути введения, кратности приема и данных фармакоэкономических исследований.
Независимо от конкретного препарата патогенетическую терапию всем пациентам со СМА 5q нужно начинать как можно раньше сразу после постановки клинического диагноза с обязательным генетическим подтверждением с целью достижения наилучшего терапевтического эффекта. Следует помнить, что у пациентов с тяжелыми симптомами заболевания (к которым относятся наличие искусственной вентиляции легких, НИВЛ более 16 ч в сутки и отсутствие функции глотания в результате бульбарного синдрома, вялая тетраплегия) необратимая дегенерация двигательных нейронов и мышечной ткани, вероятно, является наиболее важным фактором отсутствия ожидаемой эффективности или восстановления фенотипа вне зависимости от количества произведенного белка SMN, наблюдаемого при применении любого варианта терапии.
Важно также помнить о том, что некоторые пациенты могут не ответить позитивными сдвигами на патогенетическую терапию или ответ может быть замедленным по темпам и начаться через несколько месяцев с момента старта терапии.
Далее описывается каждый из трех зарегистрированных в РФ препаратов.
1. Нусинерсен (торговое наименование Спинраза♠) был зарегистрирован для лечения всех типов СМА в США в декабре 2016 г., одобрен для применения в Европе в мае 2017 г., в Российской Федерации зарегистрирован с 16 августа 2019 г.
Механизм действия. Препарат представляет собой антисмысловой олигонуклеотид, воздействующий на ген SMN2. Нусинерсен связывается со специфической интронной последовательностью в экзоне 7 транскрипта SMN2, что способствует увеличению более функционального полноразмерного белка SMN.
Фармакологические эффекты. Эффективность препарата была доказана данными двойного слепого исследования у детей в возрасте менее 7 мес со стартом симптомов заболевания до 6-го месяца жизни. Оценивалось количество пациентов, улучшивших двигательные показатели по шкале Младенческого неврологического теста Хаммерсмита (HINE). Из 82 пациентов в промежуточном анализе бóльшая доля пациентов (статистически значимо) положительно ответила на лечение в части двигательных навыков, чем в контрольной группе. Ответившим на лечение считался пациент с улучшением как минимум на 2 балла (или получивший максимальные 4 балла) за способность пинать ногами (вместе с улучшением как минимум по 2 другим показателям) или как минимум на 1 балл в таких навыках, как контроль головы, способность переворачиваться, сидеть, ползать, стоять или ходить (вместе с улучшением как минимум по одному другому показателю). Также у значительного числа пациентов отмечалось улучшение по шкале CHOP-INTEND (тест нейромышечных заболеваний детской больницы Филадельфии). Результаты плацебо-контролируемого испытания в младенческом возрасте также подтвердились в открытых неконтролируемых испытаниях на пациентах с клиническими проявлениями СМА в возрасте от 30 дней до 15 лет на момент первого введения препарата, а также на пациентах со СМА до появления симптомов в возрасте от 8 до 42 дней на момент первого введения. У пациентов в этих исследованиях была или должна была развиться СМА I, II или III типа. Некоторые пациенты приобрели двигательные навыки, такие как способность сидеть без поддержки, стоять или ходить, притом, что без лечения это было маловероятно, а также остались в живых и достигли возраста, достижение которого было маловероятно с учетом их количества копий гена SMN2 [17].
Фармакокинетика. После интратекального введения препарат распространяется в тканях центральной нервной системы. Нусинерсен также распределяется по периферическим тканям, таким как скелетные мышцы, печень и почки. Концентрация в плазме существенно ниже, чем в ликворе. Медианные значения времени достижения максимальной концентрации препарата в плазме составляли от 1,7 до 6 ч. Средняя концентрация препарата в плазме и площадь под кривой (AUC) увеличивались примерно пропорционально дозам вплоть до дозы 12 мг. Нусинерсен не является ингибитором или стимулятором цитохромов P450. Средний конечный период полувыведения оценивается в 135–177 дней в СМЖ и от 63 до 87 дней в плазме. Основной путь выведения нусинерсена и его метаболитов с укороченными цепочками - выведение с мочой.
Показания. Препарат показан пациентам с генетически подтвержденным диагнозом СМА 5q [2, 17]:
Дозирование и введение. Нусинерсен вводится интратекально. Рекомендуемая дозировка составляет 12 мг (5 мл) на одно введение. Лечение начинается с 4 насыщающих доз; первые три насыщающие дозы вводятся с интервалом 14 дней; 4-я насыщающая доза вводится через 30 дней после 3-й дозы; далее вводятся поддерживающие дозы по одной каждые 4 мес. Перед введением необходимо дать препарату нагреться до комнатной температуры. Введение осуществляется не позднее чем через 4 ч после извлечения из ампулы. Вводится интратекальной болюсной инъекцией в течение 1–3 мин.
Требуется проведение анализов уровня тромбоцитов, свертываемости крови и разовый количественный анализ уровня белка в моче до начала лечения и перед введением каждой новой дозы.
Противопоказания отсутствуют. Требуется соблюдать осторожность при тромбоцитопении и нарушениях свертывания из-за повышенного риска кровотечений, а также при нефротоксичности из-за возможного ее нарастания.
Побочные эффекты. Наиболее распространенные нежелательные реакции, которые наблюдались у более чем 20% пациентов, получавших нусинерсен, и на 5 и более процентов чаще, чем в контрольной группе, включали инфекции нижних дыхательных путей, инфекции верхних дыхательных путей и запор. Необходимо информировать родителей пациентов о возможной нефротоксичности и увеличении риска кровотечений.
Передозировка не описана.
Взаимодействия не описаны.
2. Рисдиплам (торговое наименование Эврисди♠) был зарегистрирован в США в августе 2020 г. и в России 26 ноября 2020 г. [18].
Механизм действия. Рисдиплам представляет собой модификатор сплайсинга предшественника рибонуклеиновой кислоты гена выживаемости нейронов 2 (SMN2). Рисдиплам корригирует сплайсинг SMN2, сдвигая баланс с исключения экзона 7 на включение экзона 7 в транскрипте матричной рибонуклеиновой кислоты, приводя к образованию функционального и стабильного белка SMN. Во всех клинических исследованиях применение рисдиплама приводило к устойчивому и длительному увеличению количества белка.
Фармакологические эффекты. Применение препарата рисдиплам было изучено у пациентов, соответствующих СМА I типа, в возрасте от 2,2 до 6,9 мес при включении в исследование FIREFISH; продемонстрированы убедительная эффективность и безопасность препарата в этой возрастной группе [19]. Применение препарата рисдиплам было изучено у пациентов, соответствующих СМА II или III типа, в возрасте от 2 до 25 лет в исследовании SUNFISH; продемонстрированы статистически достоверная эффективность по первичной конечной точке и достаточная безопасность препарата в этой возрастной группе. Исследование продемонстрировало достижение статистически значимых клинических улучшений за 12 мес терапии по шкалам MFM-32 и RULM [18].
Фармакокинетика. Рисдиплам быстро всасывается при приеме натощак, при этом Tmax в плазме варьировало от 1 до 4 ч. Прием пищи с высоким содержанием жиров не оказывал значимого влияния на экспозицию рисдиплама. Рисдиплам преимущественно связывался с сывороточным альбумином без какого-либо связывания с α1-кислым гликопротеином, свободная фракция составила 11%. Рисдиплам в основном метаболизируется флавин-монооксигеназой 1 и 3, а также изоферментами CYP1А1, CYP2J2, CYP3А4 и CYP3А7. Фармакологически неактивный метаболит М1 был определен как основной циркулирующий метаболит. В ходе популяционного фармакокинетического анализа был установлен кажущийся клиренс рисдиплама - 2,6 л/ч. Эффективный Т1/2 рисдиплама составил приблизительно 50 ч у пациентов со СМА. Приблизительно 53% дозы (14% неизмененного рисдиплама) выводится с калом и 28% - с мочой (8% неизмененного рисдиплама).
Показания. Препарат показан пациентам с генетически подтвержденным диагнозом СМА 5q [2, 18]:
Дозирование и введение. Препарат применяется внутрь 1 раз в сутки. Раствор для приема внутрь должен быть приготовлен медицинским работником перед его выдачей пациенту. Суточную дозу устанавливают в зависимости от возраста и массы тела. Перерасчет дозы следует проводить каждые три месяца до достижения максимальной суточной дозы. Режим дозирования приведен в табл. 3.14.
Возраст и масса тела | Рекомендуемая суточная доза |
---|---|
От 2 мес до <2 лет |
0,20 мг/кг |
≥2 лет (масса тела менее 20 кг) |
0,25 мг/кг |
≥2 лет (масса тела более 20 кг) |
5 мг |
Терапия в дозах более 5 мг/сут не изучалась.
Противопоказанием к применению является повышенная чувствительность к рисдипламу; беременность, период грудного вскармливания; детский возраст до 2 мес (последнее противопоказание, скорее всего, будет пересмотрено после завершения исследования по введению препарата на доклинической стадии болезни).
Побочные эффекты. Со стороны пищеварительной системы: часто - диарея. Со стороны кожи и подкожно-жировой клетчатки: часто - макуло-папулезная сыпь, эритема, дерматит, аллергический дерматит, папулезная сыпь, фолликулит.
Передозировка не описана.
Взаимодействия. Описано незначительное повышение экспозиции мидазолама при применении рисдиплама у здоровых добровольцев, которая не являлась клинически значимой.
3. Онасемноген абепарвовек (торговое название Золгенсма♠) был зарегистрирован в США в мае 2019 г., одобрен для применения в Европе в мае 2019 г., в Российской Федерации - 9 декабря 2021 г. [20].
Механизм действия. Препарат онасемноген абепарвовек, применяемый однократно, представляет собой нереплицирующийся рекомбинантный аденоассоциированный вирусный вектор, содержащий видоизмененную нуклеиновую кислоту с последовательностью гена SMN1. Трансген при попадании в ядро мотонейрона замещает потерянную из-за мутации функцию гена без встраивания в ДНК человека и восстанавливает продукцию белка SMN, который ответственен за сохранение и развитие мотонейронов [20].
Фармакологические эффекты. Применение препарата онасемноген абепарвовек было изучено в завершенных клинических исследованиях START, STRIVE-EU и STRIVE-US [21–23] у пациентов со СМА I типа в возрасте до 9 мес. Продемонстрированы убедительная эффективность и безопасность препарата в этой возрастной группе. Результаты клинических исследований свидетельствуют, что применение онасемногена абепарвовека в терапевтической дозе обеспечивает быстрое развитие терапевтического эффекта, нарастающего в динамике, увеличение выживаемости и улучшение двигательной функции по шкале CHOP-INTEND по сравнению с естественным течением заболевания. Применение препарата также было изучено в исследовании SPRINT у пациентов в возрасте ≤6 нед со СМА и наличием 2 или 3 копий гена SMN2 без клинических симптомов. Результаты проведенного исследования SPRINT показали отсутствие необходимости в респираторной поддержке, соответствующее возрасту моторное развитие у пациентов с пресимптоматической стадией СМА, получавших однократно онасемноген абепарвовек, что подчеркивает важность раннего начала лечения до возникновения симптомов [24, 25]. Также в исследовании SMART изучается безопасность, переносимость и эффективность генозаместительной терапии у пациентов со СМА с биаллельной мутацией в гене выживаемости мотонейронов (SMN1) и массой тела более 8,5 кг и не превышающей 21 кг [26]. Кроме того, изучается применение интратекальной формы онасемноген абепарвовека в исследовании STEER у пациентов со СМА II типа в возрасте от ≥2 до <18 лет, ранее не получавших какой-либо терапии [27].
Фармакокинетика. Оценка биораспределения была проведена по данным аутопсийных материалов, полученных у двух пациентов. В обоих случаях максимальное содержание векторной ДНК было обнаружено в печени [20]. Векторная ДНК была также обнаружена в селезенке, сердце, поджелудочной железе, паховых лимфатических узлах, скелетных мышцах, периферических нейронах, почках, легких, кишечнике, гонадах, спинном мозге, головном мозге и тимусе. Иммунное окрашивание на белок SMN выявило генерализованную экспрессию SMN в моторных нейронах спинного мозга, нейронах и глиальных клетках головного мозга, а также в сердце, печени, скелетных мышцах и других изученных тканях. Исследования выделения вектора онасемноген абепарвовека оценивали количество вектора, выводимого из организма со слюной, мочой и калом. Онасемноген абепарвовек обнаруживался в биологическом материале в постинфузионном периоде. Онасемноген абепарвовек выводился главным образом с калом, причем основная часть препарата выводилась в течение 30 дней после его применения.
Показания : препарат показан пациентам со СМА с биаллельной мутацией в гене SMN1 и клиническим диагнозом СМА I или пациентам со СМА с биаллельной мутацией гена SMN1 и не более чем с тремя копиями гена SMN2, в том числе на доклинической стадии заболевания [20].
Дозирование и введение. Перед инфузией показано тестирование на наличие антител к аденоассоциированному вирусу 9-го серотипа. В случае обнаружения антител к аденоассоциированному вирусу 9-го серотипа в количестве >1:50 рекомендуется провести повторное тестирование. Необходима оценка функции печени с определением активности аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и концентрации общего билирубина; выполнение клинического анализа крови (включая концентрацию гемоглобина и количество тромбоцитов); определение концентрации тропонина I; оценка концентрации креатинина. Функцию печени следует контролировать как минимум в течение 3 месяцев после инфузии онасемноген абепарвовека и, при наличии клинических показаний, более длительное время [28].
За 1 день до инфузии препарата назначаются системные глюкокортикоиды в дозе, эквивалентной 1 мг/кг массы тела преднизолона в сутки. До начала иммуномодулирующей терапии глюкокортикоидом и до введения генозаместительной терапии пациент должен быть обследован на наличие признаков активного инфекционного заболевания любой этиологии. В случае выявления острых или хронических неконтролируемых активных инфекций лечение следует отложить до тех пор, пока инфекция не разрешится или не будет контролироваться [20]. Подробности применения глюкокортикоидной терапии подробно изложены в инструкции к препарату [20].
Препарат вводится внутривенно капельно в течение 60 мин. Введение должно выполняться в условиях стационара, имеющего отделение реанимации или отделение интенсивной терапии. Рекомендованная доза составляет 1,1×1014 векторных геномов (вг) на кг массы тела.
Противопоказаниями является гиперчувствительность к онасемноген абепарвовеку или к любому из вспомогательных веществ.
С осторожностью. Следует соблюдать осторожность при применении препарата онасемноген абепарвовек у пациентов с нарушениями функции почек, с нарушениями функции печени (в частности, у пациентов с повышенной концентрацией билирубина, не связанной с желтухой новорожденных), у недоношенных новорожденных до достижения ими возраста, соответствующего гестационному возрасту доношенного ребенка [20].
Побочные эффекты. Наиболее частыми побочными эффектами применения онасемноген абепарвовека являются повышение активности печеночных трансаминаз, гепатотоксичность, рвота и пирексия, а также тромбоцитопения.
При применении генозаместительной терапии отмечались случаи системного иммунного ответа, в том числе иммуноопосредованной гепатотоксичности, в основном проявлявшейся увеличением активности АЛТ и АСТ, а в некоторых случаях - в виде острого тяжелого поражения печени или острой печеночной недостаточности. Иммуноопосредованная гепатотоксичность может требовать коррекции схемы применения глюкокортикоидов, в том числе более длительного применения, увеличения дозы или более длительного периода постепенной отмены [20].
Рекомендованный мониторинг функции печени включает контроль уровня аминотрансфераз (АСТ и АЛТ) и общего билирубина. При подозрении на поражение печени рекомендуется проведение дополнительных исследований [определение уровня альбумина, протромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ) и международного нормализованного отношения (МНО)] [28].
Рекомендуемая частота лабораторного мониторинга [28]:
-
еженедельно в течение месяца после инфузии онасемноген абепарвовека;
-
еженедельно в период снижения дозы глюкокортикоидов или чаще по клиническим показаниям;
-
если в конце периода снижения дозы глюкокортикоидов состояние пациента клинически стабильно, следует продолжать контролировать функцию печени в течение месяца.
Необходимо незамедлительно проводить клиническую оценку и осуществлять тщательное наблюдение пациентов с ухудшением показателей печеночных тестов и (или) с симптомами и признаками острого поражения печени.
У пациентов с незначительными изменениями функции печени [отсутствие клинических проявлений, уровень общего билирубина и уровни АЛТ и АСТ ниже 2 × ВГН (верхняя граница нормы)] после первых 30 дней дозу глюкокортикоидов постепенно снижают в течение следующих 28 дней под тщательным наблюдением [28]. Не допустимо резко прекращать применение системных глюкокортикоидов.
Передозировка не описана.
Взаимодействия. Исследования по изучению взаимодействия с другими лекарственными препаратами не проводились. Онасемноген абепарвовек нельзя смешивать с другими лекарственными препаратами.
Опыт применения препарата у пациентов, получающих гепатотоксичные препараты или использующих гепатотоксичные вещества, ограничен. Безопасность применения онасемноген абепарвовека у данной категории пациентов не установлена.
Опыт применения препарата в сочетании с другими препаратами для лечения СМА ограничен.
Симптоматическая терапия СМА проводится по показаниям и включает в себя прием кальция глюконата и колекальциферола при выявлении признаков остеопении или низкой концентрации витамина D в крови, бисфосфонатов при признаках остеопении или частых переломах, ингибиторов протонного насоса (омепразола и эзомепразола) для лечения гастроэзофагеального рефлюкса, бронходилатирующего средства комбинированного (β2-адреномиметика селективного + м-холиноблокатора) для небулайзерной терапии при бронхоспазме и т.д.
Оперативные вмешательства у пациентов со СМА 5q проводятся по поводу осложнений основного заболевания и сводятся к ортопедическому хирургическому вмешательству и к установке гастростомы и трахеостомы. Показанием к ортопедическому хирургическому вмешательству является тяжелое искривление позвоночника (угол Кобба для большой кривизны ≥50°) или высокая скорость прогрессирования (≥10° в год) сколиоза. Возможно хирургическое лечение нестабильности тазобедренного сустава у пациентов, страдающих от болевого синдрома, для облегчения боли и увеличения объема движений при контрактурах, остеосинтез при переломах длинных трубчатых костей. Установка гастростомы и кормление через гастростому показаны пациентам с невозможностью проглатывания пищи, при большом риске аспирационного синдрома и при нутритивной недостаточности. Постановка трахеостомы осуществляется тем пациентам, у которых НИВЛ недостаточно эффективна или невозможно подобрать масочный интерфейс для осуществления инвазивной вентиляции легких [2, 5]. Трахеостому ставят тогда, когда ребенок нуждается в НИВЛ дольше 18 ч в сутки. Вопрос о вентиляции посредством трахеотомии может быть рассмотрен при частых пневмониях у лежачих пациентов, однако следует иметь в виду, что этот подход не всегда приводит к улучшению качества жизни и уменьшению количества госпитализаций. В любом случае трахеотомия проводится в плановом порядке (не в острых ситуациях). Применение трахеотомии у сидячих пациентов не является оправданным.
Подробно методики хирургического лечения в данной главе не рассматриваются.
Пациенту со СМА 5q рекомендуется постоянное наблюдение мультидисциплинарной командой специалистов (см. выше) с проведением следующих исследований [1, 2, 13]:
-
рентгеноденситометрии поясничного отдела позвоночника пациентам старше 6 лет с частотой 1 раз в год;
-
рентгенографии позвоночника, специальные исследования и проекции c измерением угла Кобба при нарушениях осанки и/или видимых деформациях грудной клетки и позвоночника;
-
рентгенографии органов грудной клетки всем пациентам со СМА 5q как минимум раз в 2 года;
-
чрескожного мониторинга парциального давления кислорода во время ночного сна в стационарных условиях при минимальных подозрениях для выявления ночной гиповентиляции и обструктивного апноэ сна;
-
исследования неспровоцированных дыхательных объемов и потоков пациентам со СМА 5q старше 5 лет;
-
кардиореспираторного мониторинга (там, где он возможен) в стационаре всем пациентам со СМА I типа и пациентам со СМА II типа старше 5 лет со снижением форсированного выдоха на 45% и более 1 раз в 6 мес. При невозможности проведения кардиореспираторного мониторинга можно воспользоваться более простым, но менее специфичным методом ночной пульсоксиметрии.
Далее в зависимости от выявленных осложнений функционального статуса пациентов подбираются меры немедикаментозного и медикаментозного лечения.
Алгоритм действий при положительном результате неонатального скрининга
При положительном результате скринингового теста (отсутствии сигнала от экзона 7 гена SMN1) ребенок экстренно вызывается на консультацию врача-педиатра или врача-генетика, производится забор образца цельной крови, который направляется в референсный центр для подтверждения делеции экзона 7 и определения числа копий гена SMN2 (рис. 3.37).

При подтверждении диагноза СМА 5q в референсном центре (выявлении делеции экзона 7 гена SMN1 в гомозиготном состоянии) ребенок направляется к врачу-неврологу и, если число копий гена SMN2 ≤3, ему назначается патогенетическая терапия. Пациенты с числом копий ≥4 должны наблюдаться у врача-невролога; патогенетическое лечение им начинают при появлении клинических симптомов.
Прогноз
До появления патогенетической терапии прогноз СМА был однозначно неблагоприятным. При СМА I до 90% детей к возрасту 2 лет погибали, а выжившие, как правило, нуждались в трахеостомии и искусственной вентиляции легких, а также установке гастростомы. При СМА II пациенты были способны достичь навыка самостоятельного сидения, и 70% пациентов доживали до 25 лет, но были прикованы к инвалидной коляске, имели дыхательные нарушения, сколиоз и контрактуры. При СМА III пациенты могли ходить и стоять без поддержки, но по мере прогрессирования болезни утрачивали эти навыки, продолжительность их жизни составляла 10–40 лет после манифестации болезни. Внедрение в практику стандартов диспансерного наблюдения за пациентами со СМА [1, 13], в частности ранней диагностики дыхательных нарушений и респираторной поддержки, даже без патогенетической терапии, увеличило продолжительность жизни пациентов.
Внедрение в реальную клиническую практику патогенетической терапии привело к выживанию самых тяжелых пациентов и появлению новых фенотипов болезни, отдаленный прогноз которых пока неизвестен. Особенно очевидно изменение фенотипа болезни при СМА I: определенная часть этих пациентов может достичь навыка самостоятельного сидения и стояния с поддержкой. В то же время при самых тяжелых вариантах (с неонатальным началом, например) все варианты патогенетической терапии могут быть безуспешны при условии плохого исходного функционального статуса пациента. К факторам, модифицирующим прогноз (кроме числа копий гена SMN2 и функционального статуса пациента), относятся продолжительность болезни и возраст, в котором была начата патогенетическая терапия. Учитывая все вышесказанное, прогноз при СМА 5q на фоне патогенетической терапии становится все более и более индивидуальным, и он требует дальнейшего изучения [12]. Необходимо также помнить о том, что, несмотря на осуществление патогенетической терапии, пациенты со СМА 5q все равно остаются очень уязвимыми по разнообразным осложнениям болезни, и летальные исходы у них могут случаться, несмотря на адекватную терапию.
Список литературы
-
Mercuri E., Finkel R.S., Muntoni F. et al; SMA Care Group. Diagnosis and management of spinal muscular atrophy. Part 1: Recommendations for diagnosis, rehabilitation, orthopedic and nutritional care // Neuromuscul Disord. 2018 Vol. 28(2). P. 103–115. DOI: 10.1016/j.nmd.2017.11.005.
-
Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q. Клинические рекомендации. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/593_2.
-
Влодавец Д.В., Харламов Д.А., Артемьева С.Б., Белоусова Е.Д. Спинальные мышечные атрофии у детей. Федеральное руководство по детской неврологии / В.И. Гузева, Г.Н. Авакян, С.Б. Артемьева [и др.]. М.: МК, 2016. С. 409–422.
-
Farrar M.A., Kiernan M.C. The Genetics of Spinal Muscular Atrophy: Progress and Challenges // Neurotherapeutics. 2015. Vol. 12(2). P. 290–302. DOI: 10.1007/s13311-014-0314-x.
-
Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q // Нервно-мышечные болезни. 2020. Т. 10. №4. С. 53–104.
-
Забненкова В.В. Проксимальная спинальная мышечная атрофия типов I–IV: особенности молекулярно-генетической диагностики / В.В. Забненкова, Е.Л. Дадали, А.В. Поляков // Нервно-мышечные болезни. 2013. №3. С. 27–31.
-
Costa-Roger M., Blasco-Pérez L., Cuscó I., Tizzano E.F. The Importance of Digging into the Genetics of SMN Genes in the Therapeutic Scenario of Spinal Muscular Atrophy // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22(16). P. 9029. Published 2021 Aug 21. DOI: 10.3390/ijms22169029.
-
Verhaart I.E.C., Robertson A., Wilson I.J., Aartsma-Rus A., Cameron S., Jones C.C., Cook S.F., Lochmu..ller H. Prevalence, incidence and carrier frequency of 5q-linked spinal muscular atrophy - a literature review // Orphanet J. Rare Dis. 2017 Jul 4. Vol. 12(1). P. 124. DOI: 10.1186/s13023-017-0671-8. PMID: 28676062; PMCID: PMC5496354.
-
Schorling D.C., Pechmann A., Kirschner J. Advances in Treatment of Spinal Muscular Atrophy - New Phenotypes, New Challenges, New Implications for Care // J. Neuromuscul. Dis. 2020. Vol. 7(1). P. 1–13. DOI: 10.3233/JND-190424. PMID: 31707373; PMCID: PMC7029319.
-
Kolb S.J., Coffey C.S., Yankey J.W., Krosschell K. et al. Natural history of infantile-onset spinal muscular atrophy // Ann. Neurol. 2017 Dec. Vol. 82(6). P. 883–891. DOI: 10.1002/ana.25101. Epub 2017 Dec 8. PMID: 29149772; PMCID: PMC5776712.
-
Tan H., Gu T., Chen E., Punekar R., Shieh P.B. Healthcare Utilization, Costs of Care, and Mortality Among Patients With Spinal Muscular Atrophy // J. Health Econ. Outcomes Res. 2019 Dec 2. Vol. 6(3). P. 185–195. DOI: 10.36469/63185. PMID: 32685590; PMCID: PMC7299449.
-
Nicolau S., Waldrop M.A., Connolly A.M., Mendell J.R. Spinal Muscular Atrophy // Semin Pediatr Neurol. 2021 Apr. Vol. 37. P. 100878. DOI: 10.1016/j.spen.2021.100878. Epub 2021 Feb 11. PMID: 33892848.
-
Mercuri E., Pera M.C., Scoto M., Finkel R., Muntoni F. Spinal muscular atrophy - insights and challenges in the treatment era // Nat. Rev. Neurol. 2020 Dec. Vol. 16(12). P. 706–715. DOI: 10.1038/s41582-020-00413-4. Epub 2020 Oct 14. PMID: 33057172.
-
Finkel R.S., Mercuri E., Meyer O.H., Simonds A.K., Schroth M.K., Graham R.J., Kirschner J., Iannaccone S.T., Crawford T.O., Woods S., Muntoni F., Wirth B., Montes J., Main M., Mazzone E.S., Vitale M., Snyder B., Quijano-Roy S., Bertini E., Davis R.H., Qian Y., Sejersen T.; SMA Care group. Diagnosis and management of spinal muscular atrophy. Part 2: Pulmonary and acute care; medications, supplements and immunizations; other organ systems; and ethics // Neuromuscul Disord. 2018 Mar. Vol. 28(3). P. 197–207. DOI: 10.1016/j.nmd.2017.11.004. Epub 2017 Nov 23. PMID: 29305137.
-
Jędrzejowska M. Advances in Newborn Screening and Presymptomatic Diagnosis of Spinal Muscular Atrophy // Degener Neurol Neuromuscul Dis. 2020 Dec 15. Vol. 10. P. 39–47. DOI: 10.2147/DNND.S246907. PMID: 33364872; PMCID: PMC7751307.
-
Zabnenkova V.V., Dadali E.L., Spiridonova M.G. et al. Spinal muscular atrophy carrier frequency in Russian Federation // ASHG. 2016. P. 2476W.
-
Полевиченко Е.В. Клинические рекомендации "Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q" (2020): знать и выполнять / Е.В. Полевиченко // Pallium: паллиативная и хосписная помощь. 2020. №3(8). С. 14–18.
-
Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Спинраза (https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=1122c0fa-2d51-462b-b3b9-f3482f3aa446&t=).
-
Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Эврисди (https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=81ee6e1a-3037-4270-8ee5-406bb6e685e4&t=).
-
Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Золгенсма (https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=57a4c3e1-4577-4435-b3b0-5dfbfc3ff2ec&t=).
-
Mendell J.R., Al-Zaidy S., Shell R. et al. Single-Dose Gene-Replacement Therapy for Spinal Muscular Atrophy // N. Engl. J. Med. 2017 Nov 2. Vol. 377(18). P. 1713-1722. doi: 10.1056/NEJMoa1706198.
-
Day J. et al. Onasemnogene abeparvovec gene therapy for symptomatic infantile-onset spinal muscular atrophy in patients with two copies of SMN2 (STR1VE): an open-label, single-arm, multicentre, phase 3 trial // Lancet Neurology. 2021. Vol. 20. P. 284–293.
-
Mercuri E. et al. Onasemnogene abeparvovec gene therapy for symptomatic infantile-onset spinal muscular atrophy type 1 (STR1VE-EU): an open-label, single-arm, multicentre, phase 3 trial // Lancet Neurol. 2021 Oct. Vol. 20(10). P. 832–841. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00251-9.
-
Strauss K.A., Farrar M.A., Muntoni F. et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with two copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy type 1: the Phase III SPR1NT trial // Nat. Med. 2022. doi: 10.1038/s41591-022-01866-4.
-
Strauss K.A., Farrar M.A., Muntoni F. et al. Onasemnogene abeparvovec for presymptomatic infants with three copies of SMN2 at risk for spinal muscular atrophy: The Phase III SPRINT trial // Nat. Med. 2022. doi: 10.1038/s41591-022-01867-3.
-
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04851873?term=04851873&draw=2&rank=1.
Глава 4. Универсальный аудиологический скрининг новорожденных
Тугоухость - снижение или полная потеря слуха вследствие нарушения функции слухового анализатора, от структур наружного уха до кортикальных отделов.
Коды по международной классификации болезней 10-го пересмотра
-
Н90.1 - Кондуктивная потеря слуха односторонняя с нормальным слухом на противоположном ухе.
-
Н90.4 - Нейросенсорная потеря слуха односторонняя с нормальным слухом на противоположном ухе.
-
Н90.6 - Смешанная кондуктивная и нейросенсорная тугоухость двусторонняя.
-
Н90.8 - Смешанная кондуктивная и нейросенсорная тугоухость неуточненная.
-
Н91.3 - Мутационная глухота, не классифицированная в других рубриках.
Классификация тугоухости
В зависимости от уровня поражения слухового анализатора выделяют кондуктивную, сенсоневральную и смешанную тугоухость. В зависимости от стороны поражения тугоухость делится на двустороннюю и одностороннюю.
Для оценки степени нарушения слуха в России используются следующие критерии (табл. 4.1).
Степень тугоухости | Порог слышимости |
---|---|
I степень |
26–40 дБ |
II степень |
41–55 дБ |
III степень |
56–70 дБ |
IV степень |
71-–90 дБ |
Глухота |
91 дБ и более |
Врожденная тугоухость - полиэтиологическое заболевание. Кондуктивная тугоухость обусловлена нарушением звукопроведения в наружном слуховом проходе, среднем ухе, перилимфе внутреннего уха, при котором нарушаются передача и преобразование звуковой волны сенсорными элементами рецепторного аппарата внутреннего уха. Причинами врожденной кондуктивной тугоухости являются врожденные пороки развития наружного и среднего уха (атрезия, стеноз наружного слухового прохода, изолированные или сочетанные с микротией/анотией, дизгенезия слуховых косточек), опухоли наружного и среднего уха.
Сенсоневральная (нейросенсорная) тугоухость возникает вследствие патологии рецепторов (волосковых клеток), невральных элементов улитки. К основным этиологическим факторам развития врожденной сенсоневральной тугоухости относятся генетические причины, внутриутробные инфекции (цитомегаловирусная инфекция, краснуха, токсоплазмоз, сифилис), врожденные пороки развития внутреннего уха, внутриутробная или интранатальная гипоксия плода, церебральная ишемия или внутримозговые кровоизлияния, тяжелая гипербилирубинемия, незрелость слуховых проводящих путей при тяжелой недоношенности, черепно-мозговые травмы, использование ототоксических препаратов.
На сегодняшний день доказана преобладающая роль генетических причин в развитии сенсоневральной тугоухости. С нарушением слуха связаны более 180 генов и генетических локусов. Многочисленные исследования, в том числе в нашей стране, указывают на значительный вклад в развитие несиндромальной сенсоневральной тугоухости мутаций гена GJB2, особенно мутации 35delG. Доля гетерозиготных носителей мутантного аллеля 35delG в здоровой популяции в различных регионах Российской Федерации варьирует от 2 до 6%, что близко к соответствующим показателям в большей части Европы - 2–4%.
Течение врожденной тугоухости, как правило, стабильное или прогрессирующее. Улучшение вплоть до нормализации слуховой функции возможно у недоношенных новорожденных вследствие созревания слуховых проводящих путей. Флуктуирующее течение тугоухости возможно при некоторых патологических состояниях внутреннего уха, а также при острых воспалительных заболеваниях уха и носа за счет временного ухудшения звукопроведения.
Основным осложнением врожденной тугоухости является задержка и нарушение развития речи вплоть до полного отсутствия понимания и овладения устной речью. Стойкое нарушение слуха, особенно тяжелой степени, ограничивает возможности ребенка к обучению и общению, во взрослом возрасте препятствует полноценной профессиональной и личностной реализации. Тяжелые последствия врожденной тугоухости можно предотвратить в случае ее раннего выявления. Современные средства слухоречевой реабилитации при раннем вмешательстве позволяют слабослышащим детям развиваться наравне с нормально слышащими сверстниками.
Современные знания о сроках созревания слухового анализатора и критических периодах развития сенсорных систем обусловливают важность ранней реабилитации детей с врожденной тугоухостью. В первые месяцы жизни ребенка происходит активное созревание периферических и стволомозговых слуховых проводящих путей, которые достигают взрослого состояния к 6 месяцам жизни. В возрасте 6–9 мес младенцы проявляют активный интерес к речевым звукам, ощущают их смысловую наполненность, отдают предпочтение родной речи. В период раннего детства до 5 лет идет формирование слуховой зоны коры головного мозга, именно в этот период ребенок овладевает полноценной устной речью. В позднем детском возрасте с 6 до 12 лет продолжается активное созревание поверхностных корковых слоев и межкорковых связей, повышается способность различать речь в разных акустических ситуациях. Нарушения слуха, возникшие в раннем детском периоде, приводят к слуховой депривации, быстрому регрессу уже сформированных центральных структур и в результате к затруднению восприятия речевых стимулов и распаду речи.
Эпидемиология
Распространенность врожденной тугоухости в России составляет 2,5–3 случая на 1000 здоровых новорожденных. У детей с тяжелой перинатальной патологией нарушения слуха встречаются в 10 раз чаще.
В структуре врожденной тугоухости преобладает сенсоневральная тугоухость, на ее долю приходится 80–85% случаев. В 80% регистрируются двусторонние нарушения слуха, среди них 90% детей имеют слышащих родителей. Разницы в распространенности врожденной тугоухости по полу не выявлено.
Профилактика
Первичная профилактика включает медико-генетическое консультирование семей для определения прогноза нарушения слуха у потомства. В условиях высокой распространенности носительства мутации 35delG гена GJB2 среди здорового населения и ее значительной доли в структуре врожденной тугоухости первичная профилактика возможна благодаря генетическим тестам, которые рекомендуют здоровым лицам при планировании семьи. Вторичная профилактика заключается в раннем выявлении врожденной тугоухости, что в настоящее время обеспечивает универсальный аудиологический скрининг новорожденных. Мероприятия по третичной профилактике направлены на формирование собственной устной речи и включают коррекцию слуховой функции (слухопротезирование, кохлеарная имплантация) и сурдопедагогическую реабилитацию.
Диагностика
Жалобы родителей на сомнительные или полное отсутствие реакций на громкие звуки, задержку появления гуления, лепета, первых слов.
При изучении анамнеза выявляют факторы риска по тугоухости: семейный анамнез, течение беременности, родов и перинатального периода.
Физикальное обследование включает общий осмотр для выявления признаков синдромальной тугоухости, осмотр ЛОР-органов. Отоскопия позволяет подтвердить атрезию/стеноз наружного слухового прохода; отоскопическая картина при сенсоневральной тугоухости, врожденных аномалиях развития среднего и внутреннего уха без особенностей.
Инструментальная диагностика врожденной тугоухости основана на объективных электрофизиологических и субъективных психофизических методах.
Регистрация отоакустической эмиссии
Отоакустическая эмиссия (ОАЭ) - это слабые звуковые колебания, генерируемые наружными волосковыми клетками органа Корти, которые регистрируют с помощью специального акустического зонда, помещенного в наружный слуховой проход. При патологии наружных волосковых клеток, которая чаще всего является причиной сенсоневральной тугоухости, снижается или исчезает их способность генерировать ОАЭ. Нарушение звукопроведения на уровне наружного или среднего уха (обтурация или стеноз наружного слухового прохода, снижение пневматизации барабанной полости за счет наличия патологического субстрата или сохранения миксоидной ткани у новорожденных) не позволяет зарегистрировать ОАЭ, генерируемую нормально функционирующими наружными волосковыми клетками.
В диагностических целях используют различные классы ОАЭ - задержанную, вызванную и на частоте продукта искажений. В приборах для аудиологического скрининга для сокращения времени обследования и облегчения интерпретации результатов теста используются специально разработанные автоматические алгоритмы. При отсутствии регистрации ОАЭ в одном или обоих ушах прибор выдает результат "Не прошел" (положительный результат скрининга), при регистрации ОАЭ в обоих ушах - "Прошел" (отрицательный результат скрининга). Скрининговое исследование слуха выполняет медицинский персонал, прошедший повышение квалификации по программе "Аудиологический скрининг новорожденных".
К ограничениям метода относят высокий процент ложноположительных результатов, поскольку врожденная тугоухость подтверждается только у 10–15% детей, выявленных при аудиологическом скрининге, основанном на регистрации ОАЭ. По данным литературы, 10–25% ложноотрицательных результатов встречается при частой форме наследственной тугоухости, обусловленной мутациями в гене GJB2. При заболеваниях спектра аудиторных нейропатий, которые составляют до 10% в структуре врожденной сенсоневральной тугоухости, функция наружных волосковых клеток не нарушена, что также приводит к ложноотрицательным результатам аудиологического скрининга, основанного на регистрации ОАЭ.
Регистрация слуховых вызванных потенциалов
Электрофизиологическая активность слуховых проводящих путей регистрируется в ответ на акустическую стимуляцию с поверхности головы в виде различных классов слуховых вызванных потенциалов. Регистрация коротколатентных слуховых вызванных потенциалов является признанным "золотым стандартом" и наиболее ценна в клиническом отношении при подтверждающей аудиологической диагностике у детей, выявленных при аудиологическом скрининге. Результаты исследования отображаются в виде комплекса положительных пиков, самым стабильным из которых является V пик. Порог визуальной детекции V пика является критерием степени потери слуха. Методика регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов заключается в расположении электродов на поверхности головы ребенка (положительный электрод фиксируется по средней линии лба на границе роста волос, отрицательные электроды - на сосцевидных отростках, заземляющий электрод - на лбу на 2–3 см ниже фиксации положительного электрода). Акустическая стимуляция проводится через головные или внутриушные телефоны при исследовании воздушного звукопроведения и через костный вибратор при исследовании костного звукопроведения. В качестве акустических стимулов используют широкополосные акустические щелчки, тональные посылки или Chirp-стимулы. Для обеспечения максимальной информативности результатов исследование проводится в состоянии естественного сна в амбулаторных условиях или под медикаментозной седацией с анестезиологическим сопровождением в стационаре.
Аудиологический скрининг, основанный на регистрации слуховых вызванных потенциалов с использованием специальных диагностических критериев, рекомендуется новорожденным, находящимся на лечении в отделениях реанимации и интенсивной терапии более 48 ч. В данной группе новорожденных значительно возрастает риск заболеваний спектра аудиторных нейропатий.
Акустическая импедансометрия заключается в измерении акустического сопротивления звукопроводящей системы (барабанной перепонки, цепи слуховых косточек, связок и мышц барабанной полости, жидкостей и тканей внутреннего уха). Проведение исследования заключается во введении специального зонда в наружный слуховой проход, обязательно до достижения герметичности. При выполнении исследования подается зондирующий акустический тон определенной резонансной частоты, происходит изменение давления в наружном слуховом проходе и регистрация отраженных звуковых колебаний. Основными методами, применяемыми в клинической практике, являются тимпанометрия и акустическая рефлексометрия.
Тимпанометрия - это регистрация значений акустического сопротивления или акустической податливости при изменении давления воздуха в наружном слуховом проходе, представленных в виде графика - тимпанограммы. Клиническое применение метода заключается в диагностике патологии среднего уха (наличия экссудата, адгезивных спаек в барабанной полости, фиксации или разрыва цепи слуховых косточек, функции слуховой трубы).
Акустическая рефлексометрия - регистрация изменений податливости звукопроводящей системы, происходящих при сокращении стременной мышцы. Клиническое значение имеет порог акустического рефлекса стременной мышцы, то есть интенсивность, при которой начинает регистрироваться ответ (ипси- и контралатерально). Метод позволяет провести дифференциальную диагностику патологии среднего уха и получить данные о функции VII и VIII пар черепно-мозговых нервов и стволомозговых проводящих путей.
Результаты всех аудиологических методов должны интерпретироваться только комплексно, каждый отдельный метод не дает достаточной информации для вынесения аудиологического диагноза.
Поведенческая аудиометрия
Помимо объективных методов, аудиологическое обследование включает оценку поведенческих реакций ребенка на звуки. К безусловно-рефлекторным реакциям в зависимости от возраста ребенка относятся мигание век, реакция вздрагивания всего тела (рефлекс Моро), замирание ребенка, движение конечностей, разведение рук и ног в стороны, поворот головы к источнику звука или от него, нахмуривание бровей, зажмуривание или широкое открывание глаз, изменение ритма дыхания. Важным условием правильной оценки является спокойное состояние ребенка.
В возрасте от 6 мес до 3 лет для получения тоноспецифической информации проводится поведенческая аудиометрия на частотах 250–4000 Гц с визуальным подкреплением в свободном звуковом поле. Ребенок усаживается вместе с родителем в звукозаглушенной камере между динамиками, рядом с которыми располагаются игрушки или монитор со сменяемыми картинками. Если при подаче сигнала ребенок поворачивается в сторону динамика, игрушки приводятся в действие или загорается картинка. Если же ребенок не обращает внимания, интенсивность повышается до тех пор, пока не будет получена реакция ребенка.
Аудиологическое обследование ребенка должно включать участие сурдопедагога. Сурдопедагогическое тестирование дает оценку слухового восприятия звуков речи ребенка, соответствия его слухоречевого, когнитивного и коммуникативного развития возрастным нормам с использованием метода наблюдений и формализованных тестов.
Рентгенологические методы компьютерной и магнитно-резонансной томографии позволяют выявить патологию височной кости (аномалии развития наружного слухового прохода, барабанной полости, цепи слуховых косточек, особенности костного лабиринта, гипоплазию улитки, расширение вестибулярного протока и эндолимфатического мешка, гипоплазию полукружных каналов и др.) и невральных структур (гипоплазию слухового нерва, патологические изменения ствола мозга и слуховой коры).
Лабораторная диагностика проводится для установления этиологии врожденной сенсоневральной тугоухости:
-
а) молекулярно-генетические исследования для подтверждения наследственной причины врожденной сенсоневральной тугоухости. Первым этапом проводится поиск частых патогенных вариантов в гене GJB2 и/или секвенирование всего гена GJB2. При отсутствии мутаций в гене GJB2 и/или наличии признаков синдромальной патологии пациентам рекомендуют анализ с применением метода массового параллельного секвенирования или полноэкзомное секвенирование для поиска патогенных вариантов других генов;
-
б) верификации врожденной цитомегаловирусной инфекции методом полимеразной цепной реакции в крови, слюне, моче ребенка в первые три недели жизни.
Дифференциальная диагностика проводится в отношении несиндромальной и синдромальной тугоухости.
При отсутствии патогенных вариантов в гене GJB2 и предполагаемой синдромальной тугоухости показана консультация других специалистов (врача-генетика, невролога, офтальмолога, эндокринолога, нефролога, уролога).
Диагностический алгоритм аудиологического скрининга
Протокол универсального аудиологического скрининга новорожденных предписывает на первом этапе проведение всем новорожденным регистрации ОАЭ на 3–4-е сутки жизни в родильном доме. Если ребенок переводится в отделение патологии новорожденных, первый этап скрининга проводится при выписке из этого отделения. При отсутствии четкого ответа одного или обоих ушей ребенку проводят повторную регистрацию ОАЭ в поликлинике в 1-й месяц. Также в поликлинике проходят первый этап скрининга дети, у которых отсутствуют данные о проведении аудиологического скрининга, дети, которым исследование в роддоме не проводилось, и дети, рожденные вне родовспомогательного учреждения. По результатам тестирования в поликлинике дети с отсутствием четкого ответа на одно или оба уха направляются на второй этап в специализированные сурдологические центры/кабинеты для проведения расширенного аудиологического обследования в возрасте до 3 мес. На втором этапе также должны быть обследованы дети с факторами риска по тугоухости вне зависимости от результатов первого этапа.
Детям, находившимся в палатах интенсивной терапии более 48 ч, рекомендуется при наличии технической возможности проведение аудиологического скрининга с использованием регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов для выявления/исключения заболеваний спектра аудиторных нейропатий.
Направление на аудиологическое обследование независимо от результатов первого этапа скрининга необходимо детям со следующими факторами риска по тугоухости и глухоте:
-
наличие ближайших родственников, имеющих нарушения слуха с детства;
-
челюстно-лицевые аномалии (за исключением ушных привесков, изолированной расщелины верхней губы);
-
внутриутробные инфекции (цитомегаловирусная инфекция, краснуха, токсоплазмоз, сифилис);
-
пребывание в отделении реанимации и интенсивной терапии новорожденных более 48 ч;
-
недоношенность 32 нед и менее или очень низкая масса тела (менее 1500 г) при рождении;
-
тяжелая гипербилирубинемия (требующая заменного переливания крови);
-
тяжелое гипоксически-ишемическое/геморрагическое поражение центральной нервной системы (ЦНС);
Все родители должны получать информацию в письменной форме о ключевых этапах развития у ребенка слуха и речи, а также информацию о факторах риска развития прогрессирующей или отсроченной тугоухости. В случае возникновения задержки развития слуха и речи ребенка в любом возрасте необходима консультация врача-сурдолога и соответствующая возрасту аудиологическая диагностика независимо от результатов аудиологического скрининга.
Пример формулировки диагноза
-
Врожденная двусторонняя сенсоневральная тугоухость IV степени, обусловленная рецессивными патогенными вариантами гена GJB2.
-
Врожденная двусторонняя сенсоневральная тугоухость II степени, обусловленная рецессивными патогенными вариантами гена GJB2.
-
Врожденная двусторонняя сенсоневральная тугоухость II степени, обусловленная рецессивными патогенными вариантами гена USH2A, синдром Ашера II типа.
-
Врожденная правосторонняя кондуктивная тугоухость III степени, врожденная атрезия наружного слухового прохода.
Возможности скрининга, массового обследования для выявления врожденной тугоухости
Первые программы аудиологического скрининга детей перед поступлением в школу проводились в первой половине XX в. Позже была обоснована необходимость еще более раннего, в возрасте до 1 года, выявления врожденной тугоухости с использованием теста отвлечения внимания, основанного на безусловной ориентировочной реакции на звуки у детей в возрасте от 6 мес до 1,5 года. В 1960-х гг. обсуждалась возможность скрининга новорожденных на нарушение слуха в роддомах на основании физиологических и поведенческих реакций на громкие звуки, однако неспецифичность реакций новорожденного на звуки и внутренние стимулы и недостаток опытного персонала для проведения такой оценки не позволили организовать повсеместное внедрение данного варианта скрининга.
Появление объективных методов аудиологической диагностики привело к новому этапу в истории аудиологического скрининга. Первоначально целевая группа была ограничена новорожденными высокого риска по тугоухости и глухоте. Однако отсутствие факторов риска у большинства детей с подтвержденной врожденной тугоухостью доказало необходимость массового аудиологического скрининга всех новорожденных. В настоящее время международными рекомендациями по аудиологическому скринингу новорожденных определена цель 1–3–6: скрининг до 1 мес жизни - не менее 95% новорожденных, диагностика - до 3 мес жизни, реабилитация - до 6 мес жизни.Была доказана возможность применения принципов скрининга, сформулированных J. Wilson и G. Jungner в 1968 г. и адаптированных A.C. Davis в 1997 г., в отношении программ аудиологического скрининга новорожденных:
-
значительная распространенность врожденной тугоухости, ее негативное влияние на речевое развитие и социальную адаптацию свидетельствуют о ее высоком государственном и общественном значении;
-
хорошо изучены причины и клинические проявления врожденной тугоухости, имеется возможность прогнозировать ее течение и исходы;
-
нарушения слуха можно выявить на ранней латентной стадии до становления речи, начиная с периода новорожденности;
-
существуют доступные методы скрининга нарушений слуха с высокой диагностической ценностью, небольшой продолжительностью исследования и простотой интерпретации;
-
высокая эффективность слухопротезирования и кохлеарной имплантации с последующей сурдопедагогической реабилитацией при условии своевременной диагностики и ранней реабилитации детей, выявленных в результате скрининга;
-
неоспоримые преимущества раннего выявления врожденной тугоухости по сравнению с организационными сложностями и беспокойством родителей, связанными с направлением ребенка на подтверждающую диагностику при выявлении в более позднем возрасте;
-
раннее выявление и реабилитация детей с врожденной тугоухостью экономически более выгодны по сравнению с расходами государства на поддержку социально не адаптированных слабослышащих и глухих граждан;
-
выявление врожденной тугоухости должно быть непрерывным процессом, а не единовременной акцией. Программы аудиологического скрининга требуют регулярного пересмотра в свете новых данных о заболевании.
В 1996 г. впервые в России была внедрена единая система раннего выявления нарушений слуха у новорожденных и детей первого года жизни, основанная на объективной аудиологической диагностике детей с факторами риска по тугоухости и детей с сомнительными поведенческими реакциями на звуки, выявленных в поликлинике по результатам звукореактотеста.
С 2008 г. на государственном уровне реализуется программа универсального аудиологического скрининга новорожденных. К 2012 г. был достигнут 95% охват новорожденных аудиологическим скринингом. Из числа детей, выявленных на первом этапе с подозрением на нарушение слуха, у 10–15% подтверждается врожденная тугоухость. Ежегодно в России выявляется около 5000 новорожденных и детей первого года жизни с врожденной тугоухостью.
Комбинированный аудиологический и генетический скрининг
Комбинированный аудиологический и генетический скрининг новорожденных позволяет выявлять детей с измененным генотипом и носителей частых патогенных вариантов и предполагает не только раннее выявление, но и первичную профилактику для семьи в будущем. Возможность выявления патологического генотипа у новорожденного позволяет направлять ребенка сразу на аудиологическое обследование. Скрининг новорожденных имеет дело с уже рожденным ребенком, повлиять на факт рождения глухого ребенка и, таким образом, уменьшить число тугоухих детей в популяции он не в состоянии. Но выявление гетерозиготных носителей и профилактическое консультирование, разъяснительная работа могут выполнить эту задачу через 18–20 лет. В пользу данного скрининга говорят и ложноотрицательные результаты аудиологического скрининга в 10–25% случаев врожденной тугоухости, обусловленной патогенными вариантами гена GJB2. Кроме того, диагноз наследственной глухоты у ребенка, безусловно, влияет на репродуктивное поведение семьи. Чем раньше будет проведена генетическая диагностика и поставлен этот диагноз, тем более осмысленно родители будут подходить к решению о рождении следующих детей. Если причиной глухоты первенца является рецессивная мутация 35delG в гене GJB2, а пара хочет второго ребенка, то семья будет своевременно информирована о риске и возможности проведения пренатальной диагностики с целью выяснения генотипа плода или предимплантационной диагностики в рамках экстракорпорального оплодотворения с целью рождения здорового ребенка.
В настоящее время в России осуществляется целевой генетический скрининг на частые мутации в гене GJB2 среди детей с подтвержденной двусторонней сенсоневральной тугоухостью различной степени тяжести (рис. 4.1). Консультация генетика и генетический анализ рекомендуются врачом-сурдологом при выявлении ребенка с двусторонней тугоухостью. При наличии близких родственников с нарушением слуха, возникшем в детском возрасте (родители, брат, сестра, дядя, тетя, бабушка, дедушка), консультация генетика и генетическое тестирование проводятся в обязательном порядке. Медико-генетическое консультирование направлено не только на информирование семьи о современных возможностях генетики, но и для своевременного выявления и предупреждения частых наследственных заболеваний, выделения групп риска по врожденной тугоухости.

Лечение
Медикаментозное лечение с целью восстановления слуховой функции при врожденной сенсоневральной тугоухости неэффективно. В случаях острого ухудшения слуховой функции при врожденной сенсоневральной тугоухости рекомендована интенсивная медикаментозная терапия глюкокортикоидами в стационарных условиях в оториноларингологическом отделении или в условиях дневного стационара. Также возможно назначение средств, улучшающих микроциркуляцию и реологические свойства крови, антиоксидантов, антигипоксантов.
При снижении слуха по кондуктивному типу, вызванному воспалительными заболеваниями среднего и наружного уха, для лечения основного заболевания применяют антимикробные, противовоспалительные муколитические лекарственные средства, назальные деконгестанты и топические назальные глюкокортикоиды.
К хирургическому лечению относят реконструктивные и слухоулучшающие операции и имплантационные методы коррекции слуха.
Кохлеарная имплантация (КИ) является самым эффективным методом реабилитации пациентов с глубокой потерей слуха. Операция КИ может быть проведена в возрасте от 6 мес. Кохлеарный имплант имеет наружную часть - процессор и внутреннюю имплантируемую часть - приемник-стимулятор с электродной решеткой. Приемник-стимулятор размещают под кожей позади ушной раковины на подготовленном костном ложе. Электродную решетку вводят в улитку. Средняя продолжительность госпитализации три дня. Через месяц после операции подключают внешнюю часть системы КИ. Процессор осуществляет преобразование акустических стимулов в электрические по специальным алгоритмам кодирования и передачу слуховой информации к внутренней части системы КИ, в которой происходит прием, декодирование и передача информации в виде электрического стимула непосредственно на волокна слухового нерва. Речевые процессоры проводят анализ всех звуков в реальном времени.
Более 90% глухих детей имеют слышащих родителей, которые хотят общаться со своим ребенком обычным образом с помощью речи, не пользуясь жестовой речью, жить полноценной жизнью. Большинство форм наследственной тугоухости связано с нарушением работы рецепторов, воспринимающих звук, и, соответственно, с периферической тугоухостью. Система КИ, по сути, заменяет неработающие рецепторы и подает электрические сигналы непосредственно на слуховой нерв.
Показаниями к КИ является врожденная сенсоневральная тугоухость с порогами слуха 80 дБ и более по данным коротколатентных слуховых вызванных потенциалов при низкой эффективности бинаурального слухопротезирования оптимально подобранными слуховыми аппаратами в течение 3–6 мес (пороги слухового восприятия в свободном звуковом поле превышают 95 дБ на частотах 2–4 кГц; отсутствие выраженного улучшения восприятия речи). После менингита необходимо проведение одномоментной бинауральной КИ из-за высокого риска облитерации улитки.
К противопоказаниям для проведения КИ относят состояния, при которых неэффективна стимуляция слухового нерва через внутриулитковые структуры: полная аплазия внутреннего уха (аномалия Michel), полная оссификация улитки, аплазия слухового нерва, некоторые заболевания спектра аудиторных нейропатий, опухоли слухового нерва, нейрофиброматоз II типа. Наличие тяжелых соматических, неврологических и психических заболеваний, препятствующих проведению хирургической операции под общей анестезией, использованию КИ и послеоперационной слухоречевой реабилитации, также является противопоказанием к выбору данного метода.
Частичная облитерация улитки, а также низкая мотивация семьи к активному участию в послеоперационной слухоречевой реабилитации ребенка могут быть относительными противопоказаниями к КИ.
Осложнения после КИ могут быть вызваны разными причинами. Избыточное взаимодействие магнитов имлантированной и наружной частей ведут к реакции кожи в месте расположения приемника-стимулятора от покраснения и инфильтрации до ее полной атрофии и обнажения импланта. Травма головы в области импланта может привести к образованию гематомы мягких тканей и повредить сам имплант. Также возможны гнойные осложнения. Лечение осложнений может быть консервативным или хирургическим. При отказе работы импланта требуется реимплантация.
При врожденных пороках развития наружного и среднего уха может быть проведена реконструктивная слухоулучшающая операция (меатотимпанопластика, каналопластика). Другим хирургическим методом лечения кондуктивной тугоухости при пороках развития является имплантация системы костного звукопроведения. В чешуе височной кости размещают титановый имплант, который соединяется с опорой, расположенной в мягких тканях заушной области. После заживления к опоре подключают звуковой процессор, посредством которого воспринимаются акустические стимулы и в виде механических колебаний передаются через опору и имплант в кости черепа и костный лабиринт улитки.
К осложнениям реконструктивных операций относятся рестенозирование и хроническое гнойное воспаление уха, имплантационного метода - развитие воспалительных реакций кожи и мягких тканей вокруг опоры и ее экструзия. Основными причинами являются неправильное ведение пациентов в послеоперационном периоде, несоблюдение рекомендаций по гигиене оперированной области.
Реабилитация
Реабилитация включает различные виды коррекции слуховой функции, сурдопедагогическое сопровождение и психологическую помощь ребенку, социальную поддержку семьи и ребенка. Понятие "абилитация" более точно отражает характер помощи детям с врожденной тугоухостью, поскольку слуховая функция не была утрачена в течение жизни, а была снижена или полностью отсутствовала на момент рождения. Сурдопедагогическая помощь детям с врожденной тугоухостью, использующим систему КИ, является основополагающей и призвана научить ребенка пользоваться вновь приобретенным слухом и стимулировать овладение речью. Активное участие родителей является неотъемлемой частью реабилитации.
Детям со стойкой двусторонней тугоухостью III–IV степени и глухотой оформляется инвалидность, статус "ребенок-инвалид" присваивается при первичном освидетельствовании бессрочно до 18 лет. При наличии речевых нарушений инвалидность может быть установлена у детей со стойкой двусторонней тугоухостью II степени. При оформлении инвалидности составляется индивидуальная программа реабилитации/абилитации с указанием необходимых (ре)абилитационных мероприятий и технических средств реабилитации. Индивидуальная программа помощи должна начинаться сразу после выявления нарушения слуха у ребенка.
К техническим средствам реабилитации, используемым для коррекции нарушенной слуховой функции, относят слуховые аппараты воздушного проведения различной мощности (заушные, внутриушные, внутриканальные), слуховые аппараты костного проведения (на оголовье / мягком бандаже или имплантируемые), импланты среднего уха, кохлеарные импланты, специальные системы для коррекции односторонней тугоухости, вспомогательные слуховые устройства.
Бинауральное слухопротезирование показано детям со стойкой двусторонней тугоухостью со средними порогами слуха (на частотах 500, 1000, 2000 и 4000 Гц) по воздушной проводимости на лучше слышащем ухе более 40 дБ. При наличии у ребенка двусторонней тугоухости I степени (средний порог слуха 26–40 дБ) на лучше слышащем ухе или обоих ушах и при корригируемой односторонней тугоухости показано проведение дополнительного обследования (речевое тестирование, психолого-педагогическая оценка), а также пробное слухопротезирование с комплексной оценкой эффективности, по результатам которой принимается окончательное решение о целесообразности слухопротезирования.
Слуховые аппараты костного проведения используются при стойкой кондуктивной или смешанной тугоухости с порогами слуха по костной проводимости не более 40 дБ или при невозможности использования слуховых аппаратов воздушного проведения у детей с врожденными пороками развития наружного и среднего уха. Имплантируемые устройства и показания к их применению описаны в разделе "хирургическое лечение".
Рекомендации по ведению детей с врожденной тугоухостью
Образ жизни и физическая активность - по возрасту. Проведение всех прививок по национальному календарю, вакцинация от менингококковой инфекции детям с кохлеарными имплантами. Избегать применения ототоксических препаратов. Своевременное лечение острых инфекций верхних дыхательных путей для профилактики острого среднего отита, евстахиита, что может сопровождаться временным ухудшением слуха вследствие нарушения звукопроведения.
Динамическое наблюдение врачом-сурдологом. При наличии хронической воспалительной патологии уха наблюдение врачом-оториноларингологом, при синдромальной тугоухости - соответствующими специалистами. Рекомендуемая частота повторных диагностических обследований, тестирований состояния и коррекций параметров настройки слуховых аппаратов, речевого процессора КИ при отсутствии жалоб у пациента:
Пациентам с односторонней тугоухостью/глухотой, а также с тугоухостью, не требующей слухопротезирования, необходимо проводить динамическое наблюдение за слуховой функцией, развитием речи каждые 6 мес до достижения ребенком возраста 3 лет, далее - 1–2 раза в год.
Пациентам, использующим слуховые аппараты, требуется замена слуховых аппаратов каждые 4 года. Пациентам после КИ требуется замена речевого процессора каждые 5 лет.
Прогноз
Прогноз по формированию речи благоприятный при своевременной постановке диагноза, раннем начале слухоречевой реабилитации (подбор и настройка слуховых аппаратов, КИ, регулярные занятия с сурдопедагогом). Большинство наследственных форм врожденной тугоухости, таких как тугоухость, связанная с патогенными вариантами в генах GJB2, MYO7A, CHD23, SLC26A4, PAX3, TMC1, TRIOBP и других, при своевременных выявлении и начале реабилитации имеют благоприятный прогноз и отличные результаты слухоречевого развития. Дети посещают обычный садик и общеобразовательную школу. Дети с GJB2-тугоухостью и другими вышеперечисленными формами тугоухости, выявленные до года, могут стать кандидатами для проведения КИ без пробного ношения слуховых аппаратов. Дети с двусторонней глухотой и синдромом Ваарденбурга I типа (классическая форма) также имеют хорошие результаты при реабилитации методом КИ. При прогрессирующих формах доминантной тугоухости операция может быть выполнена по показаниям в любом возрасте.
Отсутствие результатов при длительном использовании системы КИ у детей с периферическими формами наследственной тугоухости чаще всего указывает на плохо организованный процесс слухоречевой реабилитации как со стороны родителей (не включаются в процесс реабилитации, недостаточно занимаются с ребенком или не знают, что делать), так и со стороны специалистов с учетом значительного дефицита сурдопедагогов.
При наличии патологии центральной нервной системы и задержки психического развития прогноз эффективности слухоречевой реабилитации зависит от когнитивных способностей ребенка. В ряде случаев, несмотря на длительное использование системы КИ, ребенок не способен распознавать речь и приобрести речевые навыки, но при этом обладает способностью слышать звуки, что влияет на качество жизни семьи. При отсутствии речевого развития ребенку необходимо подбирать другие пути коммуникации. Неблагоприятный прогноз КИ может коснуться детей с заболеваниями аутистического спектра, CHARGE-синдромом, синдромами Смит–Магенис, Йохансон–Близарда, Доннай–Барроу и других. Тем не менее в каждом случае необходимо учитывать индивидуальные возможности ребенка и доступность сурдопедагогической и дефектологической помощи.
Список литературы
-
Таварткиладзе Г.А. Руководство по клинической аудиологии / Г.А. Таварткиладзе. М.: Медицина, 2013. 676 с.
-
Таварткиладзе Г.А., Ясинская А.А. Врожденные и перинатальные нарушения слуха // Неонатология: национальное руководство - краткое издание. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. С. 804–816.
-
Болезни уха, горла, носа в детском возрасте: национальное руководство / Под ред. М.Р. Богомильского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 1010 с.
-
Рекомендации по проведению универсального аудиологического скрининга новорожденных и детей первого года жизни в Российской Федерации / С.С. Чибисова, Г.Ш. Туфатулин, И.В. Королева [и др.] // Педиатрическая фармакология. 2021. Т. 18. №2. С. 134–145. DOI: 10.15690/pf.v18i2.2249.
-
Гарбарук Е.С., Королева И.В. Аудиологический скрининг новорожденных в России: проблемы и перспективы // Пособие для врачей. СПб.: СПб НИИ уха, горла, носа и речи, 2013. 52 с.
-
Hearing screening: considerations for implementation. Geneva: World Health Organization, 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. 54 p.
-
Joint Committee on Infant Hearing. Year 2019 position statement: principles and guidelines for early hearing detection and intervention programs // Journal of early hearing detection and intervention. 2019. Vol. 4(2). P. 1–44.
-
Чибисова С.С., Маркова Т.Г., Алексеева Н.Н. и др. Эпидемиология нарушений слуха среди детей 1-го года жизни // Вестник оториноларингологии. 2018. Т. 83. №4. С. 37–42. DOI: 10.17116/otorino201883437.
-
Сенсоневральная тугоухость у детей. Клинические рекомендации / Национальная медицинская ассоциация оториноларингологов. М., 2021. 52 с.
-
Диагностика наследственных нарушений слуха в сурдологии. Несиндромальная тугоухость: учебное пособие / Т.Г. Маркова, Г.А. Таварткиладзе, С.С. Чибисова, Н.Н. Алексеева. М.: ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, 2018. 80 с.
-
Маркова Т.Г., Близнец Е.А., Поляков А.В., Таварткиладзе Г.А. 20 лет изучения клинических проявлений GJB2 -обусловленной тугоухости в России // Вестник оториноларингологии. 2018. Т. 83. №4. С. 31–36. DOI: 10.17116/otorino201883431.
-
Близнец Е.А., Галкина В.А., Матющенко Г.Н., Кисина А.Г., Маркова Т.Г., Поляков А.В. Изменения в гене коннексина 26 - GJB2 - при нарушениях слуха у российских пациентов: результаты многолетней молекулярной диагностики наследственной несиндромальной тугоухости // Генетика. 2012. Т. 48. С. 110–121.
-
Лалаянц М.Р., Маркова Т.Г., Бахшинян В.В., Близнец Е.А., Поляков А.В., Таварткиладзе Г.А. Аудиологическая картина и распространенность GJB2 -обусловленной сенсоневральной тугоухости среди младенцев с нарушением слуха // Вестник оториноларингологии. 2014. №2. С. 37–43.
-
Маркова Т.Г., Алексеева Н.Н., Миронович О.Л. Нарушение слуха при мутациях или отсутствии гена, кодирующего белок стереоцилин // Вестник оториноларингологии. 2020. Т. 85. №2. С. 14–20. DOI: 10.17116/otorino20208502114.
-
Snoeckx R.L., Huygen P.L., Feldmann D. et al. GJB2 mutations and degree of hearing loss: a multicenter study // Am. J. Hum. Genet. 2005. Vol. 77(6). P. 945–957. DOI: 10.1086/497996.
-
Fu Y., Zha S., Lu.. N., Xu H., Zhang X., Shi W., Zha J. Carrier frequencies of hearing loss variants in newborns of China: a meta-analysis // J. Evid Based Med. 2019. Vol. 12. N 1. Р. 40–50. DOI: 10.1111/jebm.12305.
Глава 5. Медико-генетическое консультирование в программе неонатального скрининга
Введение
В настоящее время в России полностью сформировалась медико-генетическая служба, и она стала такой же необходимой структурой для помощи семьям с наследственной патологией, как и другие службы в системе здравоохранения (педиатрическая, акушерско-гинекологическая и др.). Медико-генетическая служба представлена медико-генетическими консультациями (МГК), задачами которых является не только генетическое консультирование семей с наследственной патологией, а также проведение неонатального скрининга, пренатального скрининга и мониторинга врожденных пороков развития. В отличие от зарубежных программ такая организация медико-генетической службы направлена на оказание необходимой комплексной помощи во всех случаях врожденной и наследственной патологии. Штат МГК включает врачей-генетиков, врачей лаборантов-генетиков, средний и младший медицинский персонал.
Организация медико-генетической службы и даже само понятие "служба" в России отличаются от западных стран и, в первую очередь, от США, где генетики-консультанты (которые в большей части случаев не являются врачами по образованию) подготавливаются на специальных курсах в течение нескольких лет и затем они работают, как правило, при крупных клиниках в качестве независимых специалистов. Сходным образом генетики-консультанты или медицинские генетики действуют в Канаде и странах Западной Европы. Такая форма работы специалистов в области медико-генетического консультирования сказывается на их необязательном участии в программах неонатального скрининга. Так, например, в США 40% семей новорожденных с муковисцидозом, выявленных во время неонатального скрининга, не получили медико-генетического консультирования. Таким образом, неонатальный скрининг на Западе является самостоятельной программой, не связанной в обязательном порядке с генетиками-консультантами. В отличие от такой организации в России включение неонатального скрининга в структуру задач медико-генетической службы обеспечивает наиболее полное оказание медико-генетической помощи семьям с наследственной патологией, выявленной при скрининге новорожденных.
Неонатальный скрининг представляет собой совокупность мероприятий и медицинских исследований, тестов и других процедур, направленных на выявление новорожденных, у которых вероятность наличия определенного наследственного заболевания значительно выше, чем в остальной популяции. В последние два десятилетия заметным потоком обращений в МГК стали семьи с новорожденными, у которых при неонатальном скрининге выявлены наследственные болезни.
Опыт работы медико-генетических консультаций в России
В разных странах, в том числе в России, государственные программы скрининга новорожденных были первыми популяционными программами, направленными на диагностику и лечение генетических заболеваний, что свидетельствовало об интеграции генетических знаний в общественное здравоохранение. Программы скрининга новорожденных обеспечивают раннее (доклиническое) выявление заболеваний, при которых своевременные вмешательства помогают устранить или значительно замедлить проявления заболевания и, в конечном итоге, снизить связанные с этими заболеваниями показатели младенческой и детской смертности, заболеваемости и инвалидности. Основная цель программ скрининга заключается в том, чтобы каждый новорожденный с диагностированным заболеванием получал надлежащую и своевременную комплексную помощь. Как подчеркивается в большинстве международных программ скрининга новорожденных, медицинская помощь детям, выявленным в ходе скрининга, и их семьям должна включать объединенную систему лабораторных и клинических мероприятий. Функции генетической службы при реализации программы неонатального скрининга включают:
-
получение биологического материала для исследования у всех новорожденных и его доставка в диагностическую лабораторию;
-
уточняющую лабораторную диагностику всех случаев с положительными результатами;
-
лечение больных и их диспансеризацию с контролем за качеством лечения;
-
медико-генетическое консультирование семей с оценкой повторного риска;
-
обеспечение медицинских работников и семей необходимой информацией о заболевании.
В России большая часть этих этапов организуется и контролируется региональными МГК. В России, как было отмечено выше, в отличие от многих других стран, неонатальный скрининг является частью работы МГК, а не самостоятельной независимой программой. Впервые неонатальный скрининг был введен Приказами Минздрава сначала на фенилкетонурию (1987 г.), затем на врожденный гипотиреоз (1994 г.), а с 2006 г. неонатальный скрининг был расширен еще на три заболевания - муковисцидоз, адреногенитальный синдром и галактоземию.
Качество лабораторных и иных процедур варьировало значительно на разных территориях в начале реализации программы скрининга новорожденных, постепенно выравниваясь по мере накопления опыта. Одной из лучших медико-генетических консультаций по уровню организации неонатального скрининга являлась и является Кубанская межрегиональная медико-генетическая консультация. В этой консультации благодаря проведенным мероприятиям, в частности созданию и внедрению в работу МГК компьютерной программы "Неонатальный скрининг", удалось добиться высокого процента обследования новорожденных на скринируемые заболевания (более 99,5%) и сокращения срока начала лечения. Созданный алгоритм скрининга позволил добиться стабильного забора крови на тест-бланки во всех родильных домах края с населением более 5 млн человек на 4-й день жизни ребенка, поступления бланков с кровью в МГК в среднем на 7-й день жизни, сообщения результатов лабораторного обследования новорожденных в лечебно-профилактические учреждения Краснодарского края по электронной почте в среднем на 9-й день жизни, медико-генетического консультирования практически всех семей с положительным тестом на скрининге. Был разработан и внедрен Программный комплекс "Неоскрин", позволивший осуществлять эффективный контроль за качеством проведения скрининга и проводить статистический анализ полученной информации. Успешно работают и многие другие МГК страны. Помимо диагностических и лечебных мероприятий, накопленный материал позволил определить частоты скринируемых заболеваний в стране и их региональную изменчивость и заложить основу для создания регистров этих заболеваний (возможно, лучшим из них является регистр муковисцидоза, данные которого входят в состав Европейского регистра).
Массовый скрининг новорожденных на наследственные болезни имеет особое значение в работе МГК, поскольку он позволяет выявлять заболевания на доклинической стадии, своевременно начинать лечение, осуществлять медико-генетическое консультирование семей, у которых в ходе скрининга выявлен ребенок с наследственным заболеванием. Благодаря инновациям как в методах диагностики, так и в лечении наследственных заболеваний, в России, как и в других странах, программы неонатального скрининга расширяются, включая все большее число заболеваний, но организация помощи имеет принципиально те же этапы ее реализации.
Содержание работы врача-генетика при неонатальном скрининге
Важным компонентом программы скрининга новорожденных является генетическое консультирование, в ходе которого семья получает ключевую информацию, необходимую для принятия обоснованных решений относительно лечения больного ребенка, а также риска повторения заболевания при последующих беременностях.
В ходе генетического консультирования семье должна быть предоставлена вся необходимая информация, которая поможет родителям адаптироваться в сложившейся ситуации. Требуется объяснение, почему у здоровых родителей родился ребенок с наследственным заболеванием, которое может повториться и у других детей в этой семье. Роль врача-генетика заключается в том, чтобы помочь семье понять информацию о заболевании, его течении, рекомендациях по лечению ребенка. Помимо предоставления важной информации о наследственном характере заболевания и повторном генетическом риске, в ходе медико-генетического консультирования также предоставляется информация о клинических характеристиках и течении болезни, методах лечения и прогнозе здоровья пациента. В настоящее время за пациентом признано право на самостоятельные решения и принятие на себя ответственности относительно репродуктивного поведения.
Основные этапы консультирования семей по результату неонатального скрининга следующие.
А. Сообщение диагноза. Что касается собственно медико-генетического консультирования при расширении неонатального скрининга, то оно принципиально остается традиционным и включает в себя знакомство с семьей, которое задает тон последующей работе врача-генетика с ней, обсуждение плана проведения консультации. Начинать беседу следует с общих вопросов, переходя постепенно к более конкретным и сложным. Это позволит снять у семьи тревогу, эффективно вовлечь консультирующихся в диалог и получить нужные сведения.
После знакомства с семьей врач-генетик приступает к оформлению медико-генетической карты, в которую вносит паспортные данные родителей, лабораторные данные, на основе которых поставлен диагноз у новорожденного, семейный анамнез.
Далее проводятся осмотр и антропометрия ребенка и описание его фенотипа, который в большинстве случаев будет нормальным. В этом отношении семьи новорожденных, выявленных во время скрининга, отличаются от консультирующихся семей, в которых уже есть больной ребенок. Описание фенотипа ребенка также вносится в карту. Это важно с точки зрения последующего наблюдения, динамики развития клинической картины и оценки эффективности проводимого лечения.
Важным компонентом процесса консультирования является составление родословной семьи, так как генеалогические данные, полученные в ходе консультации, создают основу для установления типа наследования, оценки генетического риска и необходимую базу для информирования семьи о причинах и закономерностях передачи заболевания в родословной. Наиболее распространенные символы, используемые при составлении родословной, представлены на рис. 5.1 и 5.2.


Составлению родословной должно предшествовать краткое объяснение консультирующимся, с какой целью собирается эта информация. Следует иметь в виду, что вся информация в родословной является конфиденциальной, она может быть предоставлена третьей стороне только с разрешения консультирующихся. В процессе сбора родословной врач-генетик, помимо выполнения этой непосредственной функции, имеет возможность установить с консультирующимися отношения, способствующие возникновению чувства доверия. Только в этом случае возможен диалог и полное взаимодействие с семьей, а родословная будет полной и правдивой.
Врачу-генетику следует иметь в виду, что большинство скринируемых заболеваний относятся к редким, причем, как правило, они наследуются аутосомно-рецессивно. Из положений популяционной генетики следует, что чем реже рецессивно наследуемое заболевание встречается в популяции, тем больше вероятность, что родители больного с таким заболеванием могут быть родственниками. В этой связи при сборе генеалогических данных желательно постараться определить это из родословной, для чего врач должен спрашивать фамилии и места рождения не только родителей ребенка, но и его дедушек и бабушек, а по возможности и предыдущего поколения. По женской линии желательно указывать девичьи фамилии.
Следует иметь в виду, что консультирующиеся впервые узнают диагноз заболевания ребенка. Для родителей, у ребенка которых при скрининге выявлено наследственное заболевание, эта информация является неожиданной и очень травматичной с психологической точки зрения. Врач-генетик при контакте с семьей должен это учитывать и понимать, что их общение может быть психотравмирующим. Это может быть острая эмоциональная реакция или же, наоборот, парадоксальная шоковая реакция в виде редукции эмоций, снижения когнитивных способностей. В этот момент приводятся в действие защитные механизмы, например нарушается восприятие реальности и человек выходит из контакта. Менее острой, но не менее сложной для врача-генетика является реакция в виде игнорирования новой информации, то есть наблюдаемые у пациентов при сообщении диагноза особенности поведения должны рассматриваться как первая реакция на стресс, состоящая в актуализации одного или сразу нескольких механизмов психологической защиты. Поэтому, проводя беседу с такими пациентами, врач-генетик должен обращать на это внимание и по-особому строить подачу информации. Возможно, врач-генетик должен пригласить семью на консультацию несколько раз, если ему показалось, что ему не удалось преодолеть психологический барьер. Врачу-генетику необходимо распознавать и управлять динамикой различного рода реакций у консультирующихся, негативно влияющих на процесс консультирования, проявлять эмпатию (сочувствие) к консультирующимся.
Б. Сообщение повторного риска. Расчет повторного риска рождения больного ребенка у лиц, обратившихся в связи с положительными тестами скрининга, основан на менделевских законах наследования. Родители больного ребенка, как правило, являются гетерозиготными носителями мутантного аллеля аутосомно-рецессивного заболевания, и повторный риск болезни для будущих сибсов пробанда составляет 25%. Вероятность того, что здоровый сибс больного является носителем, составляет 2/3. Величины риска для других родственников больного, как правило, оказываются низкими. Следует помнить, что в российской популяции риск ложного отцовства составляет около 10% (как, впрочем, и во многих других популяциях), и в этом случае риск для сибсов при законном муже будет очень низким (0,5 × на частоту гена в популяции, деленное на 4).
После установления диагноза в ходе скрининга консультирующимся сообщается также, что не только родители, но и другие члены родословной могут быть гетерозиготными носителями гена заболевания, что они могут быть проинформированы о возможных рисках, а также о доступных методах генетического тестирования носительства. Вопрос о том, кто должен проинформировать родственников о возможном носительстве мутантного гена - семья, выявленная во время скрининга, или медицинская служба, - широко обсуждается в литературе. Считается, что тестирование на носительство следует предлагать только членам семьи из группы риска, достигшим совершеннолетия, тестирование на носительство несовершеннолетних не рекомендуется. В конечном итоге оценка генетического риска, определение статуса носительства для родственников пробанда дает возможность своевременного использования всех доступных методов профилактики, направленных на снижение вероятности повторных случаев заболевания в семье. Все, о чем сказано выше, не имеет отношения к риску повторения у сибсов гипотиреоза, так как это этиологически гетерогенная группа и во многих случаях гипотиреоз не является наследственным заболеванием. Также может отличаться консультирование у новорожденных с врожденной глухотой. Во-первых, половина, если не больше, случаев врожденной глухоты будет не наследственной. Во-вторых, пока не ясно, когда и в каких объемах таким новорожденным будет проводиться ДНК-диагностика, позволяющая выявить наследственные формы глухоты.
Врач-генетик должен донести до консультирующихся информацию о повторном риске в доступной для них форме, возможно, с использованием примеров, так чтобы они могли его с пониманием оценивать при принятии решения. Надо учесть, что при скрининге новорожденных ситуация с принятием решения консультирующимися несколько иная, так как во многих случаях будет известен генотип новорожденного с положительными результатами скрининга, а также генотипы его родителей, что, в частности, позволяет провести эффективную пренатальную или преимплантационную диагностику.
Итак, основные усилия врача-генетика должны быть направлены на доходчивое, доступное по стилю построение беседы с ориентацией на образовательный уровень и особенности личности консультируемых.
Предполагаемое расширение неонатального скрининга предусматривает включение в него достаточно большого числа новых нозологических форм, куда входят различные метаболические заболевания (аминоацидопатии, органические ацидурии, нарушения окисления жирных кислот и обмена карнитина), спинальная мышечная атрофия, первичные иммунодефициты, врожденные нарушения слуха и некоторые другие заболевания. Так как врачу-генетику во время медико-генетического консультирования неизбежно придется касаться вопросов диагностики, клинической картины этих заболеваний, лечения и прогноза, то это потребует специального обучения врачей-генетиков, а также их большой самостоятельной работы.
В. Принятие решения. Принятие семьей решения является сложным процессом, иногда занимающим длительное время, которое проходит как на психологическом, так и на социальном уровне. Важно отметить, что этот процесс включает в себя мнение не только одного человека: решение принимается часто и семьей, и окружением, где возможны разногласия. Большое значение в принятии решения в отношении дальнейшего деторождения имеют временны́е рамки. К примеру, в отличие от пренатального скрининга, когда женщина и ее супруг должны принять решение быстро, в случае неонатального скрининга после того, как им сообщили повторный риск, что они являются носителями мутации гена, вызвавшего наследственное заболевание у ребенка, решение здесь может быть длительным и многоэтапным процессом. Поскольку получается, что принятие решения - это протяженный во времени процесс, то важно различать, на какой его стадии находятся пациенты. Те, кто уже принял решение, нуждаются в поддержке и помощи в его реализации. Здесь консультант обеспечивает социальную и профессиональную легитимацию принятого решения. Для тех, кто еще не принял решение или сомневается, момент принятия решения является значимым и серьезным. Они могут находиться в крайнем волнении, в состоянии аффекта. Для них сама информация и манера, в которой она была преподнесена, будут иметь решающее значение. Спектр факторов, оказывающих влияние на принятие решения, может быть очень индивидуальным, иметь культурные, семейные и социальные корни. Одним из важнейших факторов являются ценности индивида или семьи, например отношение к детям, желание иметь детей, отношение к аборту и др. Существуют ситуации, в которых новая информация приводит к пересмотру своей позиции. Например, представление консультирующихся о пренатальной диагностике и аборте может полностью поменяться, если это связано с его собственным конкретным положением.
Если задачи консультации были адекватно определены и в ходе консультации относительно хорошо проработаны, то у консультанта и семьи синхронно возникает чувство завершенности. В этом случае совместно оценивается, что цель консультации достигнута. На завершающую стадию всегда необходимо оставлять достаточно времени. Здесь врач-генетик должен сформулировать в виде нескольких основных пунктов наиболее важные моменты по обсуждавшейся проблеме. Это поможет семье обобщить информацию, полученную в ходе консультации, будет способствовать ее запоминанию и представлению о том, как использовать ее для принятия дальнейших решений. Подведение итогов может включать сведения о дальнейших шагах, которые необходимо предпринять семье.
Врач-генетик должен сказать консультирующимся, что они могут неоднократно обращаться в МГК, если у них возникли проблемы при принятии решения о следующих деторождениях.
Заключение
Следует иметь в виду, что для повышения эффективности генетического консультирования врач-генетик должен соблюдать следующее: необходимо иметь достаточно времени для проведения беседы, информацию лучше предоставлять консультирующимся пошагово. Каждый шаг должен содержать определенное количество информации, которая может быть воспринята, необходимо тщательно выбирать терминологию, понятную консультирующимся. Важно помнить, что определение генетического риска, статуса носительства и обсуждение вариантов профилактических мероприятий следует завершить до наступления следующей беременности.
Необходимость и польза генетического консультирования по результатам неонатального скрининга очевидна, что доказывается проведенными исследованиями. Показано, что в 99% случаев генетическое консультирование оказалось полезным для консультирующихся, 82% опрошенных сообщили о снижении уровня беспокойства и тревоги [Kladny B., Williams A., Gupta A., Gettig E.A., Krishnamurti L. // Genet. Med. 2011. Vol. 13(7). P. 658–661].
Таким образом, медико-генетическое консультирование вообще и при неонатальном скрининге в частности является уникальным синтезом классических и современных технологий, обеспечивает соединение между научным прогрессом и практическим применением знаний для улучшения качества жизни и лечения больных с наследственными заболеваниями.
Техническая и межличностная составляющая профессии врача-генетика лежит в основе его профессионального развития.
Глава 6. Перспективы расширения программ неонатального скрининга
Одним из важных стимулов для расширения программ скрининга, безусловно, являются появившиеся в последние годы технологии тестирования на наследственные болезни, в том числе мультиплексные, что подразумевает переход от принципа "один тест - одно заболевание" к принципу "один тест - множество болезней". Эти технологии позволяют проводить как мультиплексные биохимические, так и молекулярно-генетические тесты. Определение множества метаболитов или ферментов в одном анализе с применением технологии тандемной масс-спектрометрии (МС/МС) позволяет измерять несколько ферментов или десятки метаболитов одновременно. Методы секвенирования нового поколения (NGS) дают возможность анализировать множество генов в одном анализе. Также разрабатываются методы диагностики отдельных заболеваний путем анализа метаболитов, ферментов или отдельных генетических вариантов.
Наиболее активно в литературе обсуждается включение в программы скрининга новорожденных лизосомных болезней накопления, миопатии Дюшенна, пероксисомных заболеваний, гемоглобинопатий. Во многих странах уже апробированы тесты и проведены пилотные исследования неонатального скрининга на ряд болезней, большинство которых относятся к нарушениям обмена веществ (табл. 6.1).
Включение новых болезней в программы массового обследования новорожденных иногда происходит очень быстро и одновременно во многих странах, как, например, спинальной мышечной атрофии (СМА), настолько очевидными являются преимущества неонатального скрининга. По поводу других нозологий долгие годы идет дискуссия, поскольку польза и негативные последствия скрининговых программ не столь сбалансированы. Это относится к заболеваниям с поздней манифестацией, при которых терапия начинается отсрочено, болезням, при которых методы лечения малоэффективны или не созданы, но раннее тестирование может быть полезно для отягощенных семей.
Заболевание | Краткое описание | Методы терапии | Тест, применяемый для скрининга | Литературный источник |
---|---|---|---|---|
Мукополисахаридоз, тип I |
Мультисистемное заболевание с поражением ЦНС, костно-суставной системы, клапанов сердца, органов зрения и слуха. Выделяют несколько форм, из них синдромы Гурлер и Гурлер–Шейе манифестируют в раннем возрасте |
ТГСК, ФЗТ |
Определение активности ферментов методом МС/МС. Зарегистрирован коммерческий набор (NeoLSD®, Perkin Elmer). Реакционная смесь включает субстрат/внутренний стандарт для одновременного анализа на 6 лизосомных болезней накопления (мукополисахаридоз, тип I, болезни Фабри, Помпе, Гоше, Ниманна–Пика A/B и Краббе) |
Bosfield K., Regier D.S., Viall S., Hicks R., Shur N., Grant C.L. Mucopolysaccharidosis type I newborn screening: Importance of second tier testing for ethnically diverse populations // Am. J. Med. Genet. A. 2021 Jan. Vol. 185(1). P. 134–140. DOI: 10.1002/ajmg.a.61930 |
Мукополисахаридозы типов II, IVA, VI, VII |
Мультисистемные заболевания с поражением ЦНС, костно-суставной системы, клапанов сердца, органов зрения и слуха |
ТГСК, ФЗТ |
Определение активности ферментов методом МС/МС |
Donati M.A., Pasquini E., Spada M., Polo G., Burlina A. Newborn screening in mucopolysaccharidoses // Ital. J. Pediatr. 2018 Nov 16. Vol. 44 (Suppl. 2). P.126. DOI: 10.1186/s13052-018-0552-3. Erratum in: Ital. J. Pediatr. 2019 Jun 11. Vol. 45(1). P. 71 |
Болезнь Краббе |
Заболевание протекает с поражением центральной и периферической нервной системы. Выделяют несколько форм, различающихся по возрасту дебюта |
ТГСК |
Определение активности ферментов методом МС/МС. Зарегистрирован коммерческий набор (NeoLSD®, Perkin Elmer). Реакционная смесь включает субстрат/внутренний стандарт для одновременного анализа на 6 лизосомных болезней накопления (мукополисахаридоз, тип I, болезни Фабри, Помпе, Гоше, Ниманна–Пика A/B и Краббе) |
Gelb M.H., Lukacs Z., Ranieri E., Schielen P.C.J.I. Newborn Screening for Lysosomal Storage Disorders: Methodologies for Measurement of Enzymatic Activities in Dried Blood Spots // Int. J. Neonatal Screen. 2019. Vol. 5(1). P. 1. DOI: 10.3390/ijns5010001 |
Болезнь Фабри |
Мультисистемное заболевание с поражением почек, ЦНС, сердечной мышцы, органов зрения и слуха. Преимущественно дебютирует на 2–3-м десятилетии жизни |
ФЗТ |
Определение активности ферментов методом МС/МС. Зарегистрирован коммерческий набор (NeoLSD®, Perkin Elmer). Реакционная смесь включает субстрат / внутренний стандарт для одновременного анализа на 6 лизосомных болезней накопления (мукополисахаридоз, тип I, болезни Фабри, Помпе, Гоше, Ниманна–Пика A/B и Краббе) |
Gelb M.H., Lukacs Z., Ranieri E., Schielen P.C.J.I. Newborn Screening for Lysosomal Storage Disorders: Methodologies for Measurement of Enzymatic Activities in Dried Blood Spots // Int. J. Neonatal Screen. 2019. Vol. 5(1). P. 1. DOI: 10.3390/ijns5010001 |
Болезнь Помпе |
Заболевание протекает с поражением скелетных и сердечной мышц, органа слуха. Выделяют несколько форм, с манифестацией на первом году жизни и с поздней манифестацией |
ФЗТ |
Определение активности ферментов методом МС/МС. Зарегистрирован коммерческий набор (NeoLSD®, Perkin Elmer). Реакционная смесь включает субстрат / внутренний стандарт для одновременного анализа на 6 лизосомных болезней накопления (мукополисахаридоз, тип I, болезни Фабри, Помпе, Гоше, Ниманна–Пика A/B и Краббе) |
Yang C.F., Liu H.C., Hsu T.R., Tsai F.C., Chiang S.F., Chiang C.C., Ho H.C., Lai C.J., Yang T.F., Chuang S.Y., Lin C.Y., Niu D.M. A large-scale nationwide newborn screening program for Pompe disease in Taiwan: towards effective diagnosis and treatment // Am. J. Med. Genet A. 2014. Vol. 164A. P. 54–61. Ross L.F., Clarke A.J. A historical and current review of newborn screening for neuromuscular disorders from around the world: lessons for the United States // Pediatr Neurol. 2017. Vol. 77. P. 12–22 |
Болезнь Гоше |
Характеризуется гепатоспленомегалией, поражением ретикулоэндотелиальной системы. Выделяют несколько форм, с поражением нервной системы и с изолированной гепатоспленомегалией |
ФЗТ |
Определение активности ферментов методом МС/МС. Зарегистрирован коммерческий набор (NeoLSD®, Perkin Elmer). Реакционная смесь включает субстрат / внутренний стандарт для одновременного анализа на 6 лизосомных болезней накопления (мукополисахаридоз, тип I, болезни Фабри, Помпе, Гоше, Ниманна–Пика A/B и Краббе) |
Gelb M.H., Lukacs Z., Ranieri E., Schielen P.C.J.I. Newborn Screening for Lysosomal Storage Disorders: Methodologies for Measurement of Enzymatic Activities in Dried Blood Spots // Int. J. Neonatal Screen. 2019. Vol. 5(1). P. 1. DOI: 10.3390/ijns5010001 |
Метахроматическая лейкодистрофия |
Заболевание протекает с поражением центральной и периферической нервной системы. Выделяют несколько форм, различающихся по возрасту дебюта |
ТГСК, ФЗТ и генотерапия (на стадии разработки) |
Определение концентрации метаболитов методом ВЭЖХ-МС/МС (C16:0-сульфатид), определение активности фермента ARSA |
Hong X., Daiker J., Sadilek M., Ruiz-Schultz N., Kumar A.B., Norcross S., Dansithong W., Suhr T., Escolar M.L., Ronald Scott C., Rohrwasser A., Gelb M.H. Toward newborn screening of metachromatic leukodystrophy: results from analysis of over 27,000 newborn dried blood spots // Genet. Med. 2021 Mar. Vol. 23(3). P. 555–561. DOI: 10.1038/s41436-020-01017-5 |
Серповидно-клеточная анемия |
Симптомы обычно проявляются в первые годы жизни и включают болевой синдром, анемию, развитие сепсиса |
Антибиотико- терапия, ТГСК, генотерапия (на стадии разработки) |
Определение аномальных гемоглобинов (Hgb) в цельной крови методом ВЭЖХ–МС/МС |
Runkel B., Klu..ppelholz B., Rummer A. et al. Screening for sickle cell disease in newborns: a systematic review // Syst. Rev. 2020. Vol. 9. P. 250. https://doi.org/10.1186/s13643-020-01504-5 |
β-талассемия |
Наследственное заболевание крови. Характеризуется тяжелой трансфузионно-зависимой гемолитической анемией, манифестирует в первые 2 года жизни |
ТГСК, генотерапия (на стадии разработки) |
Определение аномального гемоглобина методами изоэлектрофокусирования или ВЭЖХ–МС/МС |
Bender M.A., Hulihan M., Dorley M.C., Aguinaga M.D.P., Ojodu J., Yusuf C. Newborn Screening Practices for Beta-Thalassemia in the United States // Int. J. Neonatal Screen. 2021. Vol. 7 (4). P. 83. DOI: 10.3390/ijns7040083 |
Х-сцепленная адренолейкодистрофия |
Заболевание протекает с поражением центральной и периферической нервной системы, надпочечников. Выделяют несколько форм, различающихся по возрасту дебюта |
ТГСК, генотерапия (на стадии разработки) |
Определение концентрации метаболитов методом ВЭЖХ–МС/МС (C26:0-лизофосфатидилхолина и C26:0-LPC). Возможно добавление данного маркера в панель по анализу аминокислот и ацилкарнитинов методом ВЭЖХ–МС/МС |
Barendsen R.W., Dijkstra I.M.E., Visser W.F. et al. Adrenoleukodystrophy Newborn Screening in the Netherlands (SCAN Study): The X-Factor // Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2020. Vol. 8. P. 499. DOI: 10.3389/fcell.2020.00499. Schwan K., Youngblom J., Weisiger K. et al. Family Perspectives on Newborn Screening for X-Linked Adrenoleukodystrophy in California // International Journal of Neonatal Screening. 2019. Vol. 5 (4). P. 42. DOI: 10.3390/ijns5040042 |
Миопатия Дюшенна |
Х-сцепленное заболевание, характеризуется прогрессирующей миопатией, манифестирует на 3-м году жизни |
Генотерапия, терапия малыми молекулами (для определенных типов мутаций) |
Определение активности креатинфосфокиназы |
Ross L.F., Clarke A.J. A historical and current review of newborn screening for neuromuscular disorders from around the world: lessons for the United States // Pediatr Neurol. 2017. Vol. 77. P. 12–22. DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2017.08.012. Freitas Nakata K.C. de, Silva Pereira P.P. da, Salgado Riveros B. Creatine kinase test diagnostic accuracy in neonatal screening for Duchenne Muscular Dystrophy: A systematic review // Clinical Biochemistry. 2021. Vol. 98. P. 1–9. DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2021.09.010 |
Болезнь Вильсона |
Манифестирует в детском и юношеском возрасте, сопровождается поражением печени и/или нервной системы |
Хелаторы меди |
Определение концентрации метаболитов методом ВЭЖХ–МС/МС или иммуноферментного анализа (церулоплазмина) |
Gahl W.A. Newborn screening for Wilson disease: does liquid chromatography-tandem mass spectrometry provide the solution? // Clin. Chem. 2008 Dec. Vol. 54(12). P. 1941–1942. DOI: 10.1373/clinchem.2008.116327 |
Нарушения обмена креатинина (дефицит GAMT) |
Характерны нарушение психоречевого развития, умственная отсталость, эпилептические приступы. Манифестирует в детском возрасте |
Добавление креатина |
Определение концентрации метаболитов методом ВЭЖХ–МС/МС (креатина) |
Hart K., Rohrwasser A., Wallis H. et al. Prospective identification by neonatal screening of patients with guanidinoacetate methyltransferase deficiency // Mol. Genet. Metab. 2021 Sep-Oct. Vol. 134(1–2). P. 60–64. DOI: 10.1016/j.ymgme.2021.07.01. Longo N., Ardon O., Vanzo R., Schwartz E., Pasquali M. Disorders of creatine transport and metabolism // Am. J. Med. Genet. C Semin. Med. Genet. 2011 Feb 15. Vol. 157C(1). P. 72–78. DOI: 10.1002/ajmg.c.30292 |
Дефицит декарбоксилазы ароматических аминокислот |
Характерны нарушение психоречевого развития, мышечная гипотония, окулогирные кризы, экстрапирамидные нарушения. Манифестирует в раннем детском возрасте |
Определение концентрации метаболитов методом ВЭЖХ–МС/МС (3-оксиметил ДОФА). Возможно добавление данного маркера в панель по анализу аминокислот и ацилкарнитинов методом ВЭЖХ–МС/МС |
Burlina A., Giuliani A., Polo G. et al. Detection of 3-O-methyldopa in dried blood spots for neonatal diagnosis of aromatic L-amino-acid decarboxylase deficiency: The northeastern Italian experience // Mol. Genet. Metab. 2021 May. Vol. 133(1). P. 56–62. DOI: 10.1016/j.ymgme.2021.03.009. Chien Y.H., Chen P.W., Lee N.C., Hsieh W.S., Chiu P.C., Hwu W.L., Tsai F.J., Lin S.P., Chu S.Y., Jong Y.J., Chao M.C. 3-O-methyldopa levels in newborns: Result of newborn screening for aromatic l-amino-acid decarboxylase deficiency // Mol. Genet. Metab. 2016 Aug. Vol. 118(4). P. 259–263. DOI: 10.1016/j.ymgme.2016.05.011 |
|
Синдром ломкой Х-хромосомы |
Наиболее частая причина моногенной умственной отсталости и аутизма. Заболевание связано с экспансией тринуклеотидных CGG-повторов |
ПЦР и анализ методом капиллярного электрофореза |
Tassone F. Newborn screening for fragile X syndrome // JAMA Neurol. 2014. Vol. 71(3). P. 355–359. DOI: 10.1001/jamaneurol.2013.4808 |
|
Наследственные болезни |
Моногенные болезни, для которых созданы методы терапии |
Секвенирование нового поколения |
Veldman A., Kiewiet M.B.G., Heiner-Fokkema M.R. et al. Towards Next-Generation Sequencing (NGS)-Based Newborn Screening: A Technical Study to Prepare for the Challenges Ahead // International Journal of Neonatal Screening. 2022. Vol. 8(1). P. 17. https://doi.org/10.3390/ijns8010017 |
Лизосомные болезни накопления
Лизосомные болезни накопления (ЛБН) - обширный класс наследственных заболеваний, включающий около 70 нозологических форм, связанных с нарушением функции внутриклеточных органелл - лизосом. Для заболеваний из этой группы впервые были созданы методы ферментной заместительной терапии, также применяется трансплантация гемопоэтических стволовых клеток и субстрат-редуцирующая терапия. Эти болезни мультисистемные, приводят к ранней инвалидизации и преждевременной смерти. Раннее начало терапии позволяет изменить естественное течение болезни, улучшить качество и продолжительность жизни пациентов.
Для массового обследования на ЛБН в пятнах высушенной крови проводят определение активности ферментов или концентрации накапливаемых метаболитов, например гликозаминогликанов при мукополисахаридозах или C16:0-сульфатида при метахроматической лейкодистрофии. Разработаны методы определения активности ферментов, позволяющие одновременно проводить анализ 6–9 ферментов в пятне высушенной крови.
Пилотные проекты по включению ЛБН в массовый скрининг прошли в разных странах, что позволило уточнить частоту этих болезней, провести анализ гено-фенотипических корреляций, а также выяснить долю ложноположительных результатов. Например, частота болезни Фабри по результатам скрининга в Италии составила 1:3100, что в 15–20 раз выше, чем предполагалось ранее по данным литературы. У большинства пациентов, выявленных при скрининге на болезнь Фабри, были найдены мутации, которые приводят к поздней форме болезни (манифестация на 4–5-м десятилетии жизни) с преимущественным поражением сердечной мышцы. Частота болезни Помпе в среднем теперь оценивается как 1:40 000 живых новорожденных, но, как показано в ряде исследований, может варьировать в разных популяциях и этнических группах от 1:14 000 у афроамериканцев до 1:600 000 в Бразилии.
Многочисленные пилотные программы скрининга на мукополисахаридоз 1-го типа (МПС I), в которых в качестве теста первой линии применяли определение активности α-идуронидазы (IDUA), были проведены в нескольких странах и штатах США. Был выявлен крайне высокий уровень ложноположительных результатов из-за высокой частоты аллелей псевдодефицита в гене IDUA, что позволяет сделать вывод о низкой специфичности этого теста для МПС I. Например, в штате Миссури в течение четырех лет скрининга новорожденных на ЛБН среди 308 000 обследованных были выявлены 133 младенца со сниженной активностью IDUA, из них в 71 случае был выявлен псевдодефицит (1:4338) и только в двух случаях был подтвержден МПС I (1:154 000). Аналогичные результаты были получены в штате Иллинойс: у 151 из 219 793 обследованных новорожденных были выявлены положительные результаты и только у одного был установлен диагноз (1:219 793), а у большинства выявлена псевдонедостаточность фермента (1:7326). Сходные данные были получены и в других странах. В среднем частота "псевдодефицита" примерно в 16 раз выше, чем МПС I.
Проблемы псевдонедостаточности и наличия форм с поздним дебютом описаны и при других ЛБН, например болезни Помпе. Очевидно, что неонатальный скрининг на болезнь Помпе улучшает выживаемость детей с ранней формой, особенно без применения искусственной вентиляции легких, по сравнению с пациентами, диагностированными после появления симптомов, но при этом выявляется большое число случаев с поздним дебютом и ложноположительных результатов вследствие наличия псевдодефицитного аллеля гена GAA [c.(1726A;2065A)].
Вопрос о расширении программ скрининга путем включения ЛБН в список скринируемых заболеваний остается дискуссионным. Отсутствие достоверных данных об эффективности начала терапии в досимптоматический период, высокая стоимость лечения и поздний дебют многих ЛБН не позволяют однозначно рекомендовать эти заболевания для массового скрининга новорожденных.
Х-сцепленная адренолейкодистрофия
Х-сцепленная адренолейкодистрофия (X-АЛД) - пероксисомное заболевание, вызванное мутациями гена ABCD1. X-АЛД характеризуется разнообразными клиническими проявлениями, включая надпочечниковую недостаточность, поражение белого вещества головного мозга и периферической нервной системы. Пациенты с X-АЛД не имеют симптомов при рождении, но примерно у 80% мальчиков на первом десятилетии жизни выявляют надпочечниковую недостаточность, а у 30–40% в возрасте 6–15 лет - неврологические нарушения. У многих женщин-носительниц X-АЛД на 3–5-м десятилетии жизни могут развиться спастический парапарез и сенсорная атаксия вследствие распада миелина. Примерно у 10–15% мужчин также может быть относительно мягкая форма болезни - адреномиелонейропатия, характеризующаяся поздним началом и преимущественным поражением надпочечников и периферической нервной системы.
Наиболее тяжелой формой X-АЛД является церебральная форма, которой страдают исключительно лица мужского пола. Симптомы обычно появляются в возрасте 5–10 лет, ранние симптомы включают когнитивные нарушения, снижение школьной успеваемости и нарушения поведения. Частыми являются зрительная и сенсорная агнозия, двигательные нарушения и эпилептические приступы. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК) является основным методом лечения, который на ранней стадии болезни позволяет остановить демиелинизацию. ТГСК показана только пациентам с начальными признаками поражения белого вещества головного мозга, поэтому бессимптомным мальчикам с определенной периодичностью проводят МРТ головного мозга. Смертность, связанная с трансплантацией, составляет менее 5%, однако существуют серьезные пострансплантационные осложнения, такие как отторжение трансплантата, реакция "трансплантат против хозяина" и связанная с этим длительная иммуносупрессия.
В 2006 г. был разработан метод диагностики X-АЛД по субфракциям фосфолипидов крови и проведен первый пилотный проект по скринингу новорожденных на X-АЛД путем измерения C26:0-лизофосфатидилхолина и C26:0-LPC в высушенной капле крови. Содержание этих метаболитов повышается и при других пероксисомных заболеваниях, таких как синдром Целвегера и неонатальная адренолейкодистрофия, эффективного лечения для которых пока не разработано. Однако из-за потенциальных преимуществ ранней диагностики у мальчиков с риском X-АЛД Нью-Йорк был первым штатом, который включил тестирование на X-АЛД в панель скрининга новорожденных в 2013 г. Программа скрининга на X-АЛД также стартовала в 2021 г. в Нидерландах, она включает дополнительный этап - определение пола, поскольку раннее выявление X-АЛД наиболее важно для мальчиков.
В результате проведения скрининга ожидается снижение смертности детей от X-АЛД, а также выявление носительниц заболевания, что может помочь семье при планировании репродуктивного поведения. Однако консультирование семей с X-АЛД после получения положительных результатов скрининга затруднительно, поскольку невозможно предсказать фенотип мальчиков на основании генотипа или степени выраженности биохимических изменений, а у девочек симптомы могут появиться после 50 лет или не появиться совсем, но они имеют риск рождения в будущем сыновей с X-АЛД.
Отсутствие патогенетической терапии, которую можно предложить сразу после выявления болезни, является существенной проблемой. Семьи мальчиков с X-АЛД находятся в состоянии "повышенной тревожности" и "ожидания" в течение первого десятилетия жизни, когда проводят плановые обследования и тесты для выявления кандидатов на ТГСК.
Дефицит декарбоксилазы ароматических аминокислот
Дефицит ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы - редкое аутосомно-рецессивное заболевание из группы нарушений обмена нейротрансмиттеров. В результате снижения активности ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы нарушается синтез дофамина, катехоламинов и серотонина. Точная частота дефицита ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы неизвестна; на сегодняшний день в литературе зарегистрировано около 150 случаев. Клинические проявления дефицита ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы разнообразны и представлены легкой формой с преимущественным поражением автономной нервной системы и тяжелыми вариантами, при которых наблюдается ранняя манифестация, мышечная гипотония, двигательные расстройства и задержка психоречевого развития. Недавно был зарегистрирован препарат для генной терапии этого заболевания (эладокаген экзупарвовек), и при его применении показано улучшение двигательных и когнитивных функций пациентов и сопутствующих нейрорадиологических и нейрометаболических изменений.
В ряде работ было показано, что в качестве теста для скрининга новорожденных возможно применять определение концентрации 3-оксиметил ДОПА, которая повышается у пациентов с дефицитом ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы.
Первый пилотный проект был уже проведен в Тайване, и было показано, что частота заболевания составляет 1:32 000, что существенно выше, чем предполагалось ранее. Концентрацию 3-оксиметил ДОПА можно определять одновременно с другими аминокислотами и ацилкарнитинами методом МС/МС, и включение этой нозологии в программы скрининга не отразится на стоимости лабораторного этапа тестирования. Однако лечение с применением генной терапии не может быть начато в неонатальный период (препарат показан детям старше 18 месяцев), поскольку требует проведения довольно сложной нейрохирургической операции, что ограничивает широкое внедрение скрининга на дефицит ароматической L-аминокислоты декарбоксилазы.
Миопатия Дюшенна
Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) - Х-сцепленное нервно-мышечное заболевание, характеризуется поражением мышечных волокон и связано с мутациями в гене дистрофина. МДД встречается с частотой 1:3500–5000 новорожденных мальчиков. Первыми симптомами, которые появляются на 1–3-м году жизни, являются трудности при ходьбе, подъеме или спуске по лестнице, мышечная слабость, гипертрофия икроножных мышц. Средний возраст постановки диагноза составляет около 3,5–5 лет, и между появлением первых симптомов и постановкой диагноза проходит более 2 лет. В настоящее время появились методы терапии, позволяющие замедлить прогрессирование заболевания, и проводится разработка новых генотерапевтических методов лечения, которые могут отсрочить тяжелые и необратимые последствия заболевания.
Довольно часто диагноз устанавливают после выявления повышенной активности фермента креатинфосфокиназы в крови (КФК). КФК является чувствительным маркером поражения мышечной ткани, его активность повышается при мышечной дистрофии, но также при физических нагрузках, мышечной травме, инфаркте миокарда и ряде других состояний. Пациенты с МДД имеют значительное повышение КФК с рождения. Разработка методов определения активности КФК в пятне высушенной крови дает возможность проводить скрининг новорожденных на это заболевание.
Первые пилотные проекты массового обследования на МДД начались более 30 лет назад. В 1990 г. в Уэльсе была введена программа скрининга opt-in с целью сократить время диагностики и позволить семьям, в которых выявлена патология, пройти медико-генетическое консультирование и планировать свое репродуктивное поведение и уход за больным ребенком. За 21-летний период проведено 343 170 скрининг-тестов и выявлено 145 случаев с повышенной активностью КФК (≥250 ЕД/л). В возрасте 6–8 нед у 66 из них сохранялся повышенный уровень КФК в сыворотке, МДД была подтверждена в 56 случаях, мышечная дистрофия Беккера и другие более редкие формы мышечной дистрофии - в 10 случаях. В ходе анализа данных о лицах, прошедших скрининг, обнаружено 13 ложноотрицательных результатов.
Преимущества скрининга на МДД не очевидны, но сторонники массового обследования считают его важным, поскольку лечение на ранней стадии может замедлить прогрессирование болезни и улучшить качество жизни пациентов, а у семей появляется возможность использовать различные репродуктивные технологии, такие как преимплантационная генетическая диагностика или пренатальное генетическое тестирование.
Опыт скрининга на МДД позволяет задуматься о пересмотре сроков проведения тестов. Довольно часто семья не готова воспринять результаты положительного теста в бессимптомный период задолго до начала клинических проявлений. Для таких заболеваний, как МДД, возможно отсроченное тестирование. В 2021 г. в Италии стартовал пилотный проект, который предполагает скрининг на МДД не новорожденных, а только младенцев мужского пола в возрасте от 6 до 42 мес. Это позволяет получать образцы крови ребенка во время планового визита к педиатру, а у родителей после консультации будет больше времени для принятия решения о проведении обследования на МДД.
Пока программы скрининга на МДД не получили широкого распространения и одобрения в мире, поскольку существуют опасения по поводу потенциального вреда, причиняемого скринингом в связи с отсутствием эффективного патогенетического лечения.
Скрининг новорожденных с использованием технологии секвенирования нового поколения
Полноэкзомное секвенирование - исследование ДНК, при котором анализируют одномоментно все участки генов, которые непосредственно кодируют белки (экзоны). Это исследование имеет максимальную информативность в пересчете на затраты среди генетических тестов, которые анализируют весь геном (кариотип, полногеномное секвенирование, полноэкзомное секвенирование).
Генетический скрининг новорожденного с использованием полноэкзомного секвенирования позволяет выявить заболевания, не имеющие биохимических маркеров, а также нарушения обмена веществ в досимптоматический период. В первую очередь такой скрининг важен для детей из группы повышенного риска: по семейному или пренатальному анамнезу, по состоянию здоровья в период новорожденности. Клиническую значимость расширенного скрининга с использованием полноэкзомного секвенирования можно проиллюстрировать несколькими примерами.
Злокачественная гипертермия - это состояние, при котором ребенок здоров, но ему нельзя давать определенные виды наркоза, это может привести к летальному исходу. Выявление мутации, говорящее о предрасположенности к злокачественной гипертермии, может спасти жизнь.
Галактоземия - болезнь обмена веществ, связанная с дефицитом фермента печени. Клинических проявлений можно избежать, поменяв питание новорожденного, если вовремя заподозрить диагноз. Это позволяет сделать обычный скрининг новорожденных. Однако он выявляет не только больных, но и носителей гипоморфного варианта Дуарте, и часть детей напрасно лишаются грудного вскармливания. Полноэкзомное секвенирование дополняет обычный скрининг, позволяя сразу определить конкретные генетические варианты и скорректировать рекомендации.
Некоторые формы тугоухости, которые вызывают снижение слуха после рождения, но до появления речи, могут быть выявлены генетически (стандартный аудиоскрининг их пропускает). Примерно у одного из 1000 новорожденных обнаруживаются описанные варианты, которые могут привести к развитию нейросенсорной тугоухости, - своевременная помощь поможет таким детям избежать задержки развития.
Семейная средиземноморская лихорадка - заболевание, достаточно частое в России, но обычный скрининг не выявляет его из-за отсутствия биохимических маркеров. Полноэкзомное секвенирование выявляет мутации в гене MEFV, приводящие к этому заболеванию. Они обнаруживаются у одного из 2000 новорожденных, частота встречаемости может зависеть от обследуемой популяции. Ранняя постановка диагноза позволяет своевременно назначить лечение.
Но есть и такие наследственные болезни, при которых эффективной медицинской помощи пока нет. Некоторые из них манифестируют уже во возрослом периоде жизни. Стоит ли знать о них заранее? В настоящее время вопрос открыт. С одной стороны, эта информация важна для тех семей, которые планируют деторождение в будущем. С другой стороны, этому конкретному ребенку она не поможет, а может, и навредит, если вся семья будет в стрессе из-за диагноза тяжелого наследственного заболевания.
Поскольку полноэкзомное секвенирование позволяет анализировать все кодирующие участки генома, то помимо вариантов, приводящих к заболеваниям, проявляющимся у детей, возможно случайное обнаружение вариантов, которые приводят к заболеваниям, проявляющимся только у взрослых, чаще всего у 1 из 240 обнаруживаются варианты в генах BRCA1 и BRCA2, ассоциированные с наследственными опухолевыми синдромами. Для ребенка информация о таких вариантах не слишком актуальна, поскольку профилактические меры принимаются уже у взрослых. Однако, как правило, эти варианты унаследованы от кого-то из родителей, и для них эта информация может быть полезной и даже спасти жизнь. При этом, с одной стороны, сообщение такой информации семье может привести к стрессу из-за ожидания, что заболевание разовьется, в то же время во многих случаях в таких семьях есть семейная история опухолевых заболеваний, и пациенты и без данных о наличии у них вариантов знают о своих рисках, и информация о конкретной мутации может позволить уточнить прогноз для всех членов семьи.
Чтобы изучить этот вопрос, генетики сотрудничают с психологами, биоэтиками, проводят опросы и интервью пациентов. Согласно предварительным данным, полученным в центре им. Кулакова в 2022 г. (Гребенщикова Е.Г., неопубл.), большая часть пациентов предпочитает получить расширенную информацию.
Ограничением скрининга с использованием полноэкзомного секвенирования является то, что не все мутации поддаются однозначной классификации по степени патогенности, и то, что после такого скрининга требуется дополнительная молекулярно-генетическая диагностика найденных мутаций для анализа сегрегации (цис- и транс-) и проверки статуса de novo. Чувствительность скрининга дополнительно ограничивает то, что не выявляются мутации в некодирующих областях, а также практически невозможна интерпретация значимости ранее не описанных миссенс-вариантов.
Также ограничения есть и по специфичности: например, если с геном связаны несколько фенотипов, не всегда можно предсказать, какой проявится у пациента. Если пенетрантность заболевания неполная или неизвестна, возможна ситуация неопределенного прогноза.
Другим важным аспектом является вопрос об объеме и клиническом значении генетической информации, которую позволяет получить полноэкзомное секвенирование. В частности, в настоящее время обсуждается возможность использовать полногеномные данные, полученные при рождении, не только для диагностики врожденных генетических заболеваний, но и как основу для персонализированной профилактической медицины. Однако это направление требует глубокой проработки целого ряда социогуманитарных вопросов.
Опыт зарубежных проектов NGS-скрининга новорожденных
Начиная с середины 2010-х гг. было выполнено несколько проектов, использующих методы секвенирования нового поколения для скрининга новорожденных.
В США при поддержке программы NSIGHT (Newborn Sequencing In Genomic Medicine and Public Health) осуществляются четыре проекта: BabySeq, NBSeq, NC NEXUS и STATseq. Основной целью этих проектов является оценка эффективности NGS-технологий в скрининге новорожденных, и несмотря на то, что в каждом проекте несколько различаются технические детали исследования, каждый из них оценивает повышение выявляемости заболеваний и возможности уточнения диагноза методами секвенирования нового поколения, поддерживает и развивает практику информированного согласия на получение результатов анализа данных различного характера и анализирует психосоциальные эффекты включения экзомного или геномного секвенирования в скрининг новорожденных.
Проект BabySeq является частью программы Genomes2People, реализуемой в клинике Brigham and Women’s Hospital Гарвардской медицинской школы. В рамках этого проекта впервые было реализовано рандомизированное клиническое исследование для оценки пользы геномного секвенирования новорожденных. Семьи, принявшие участие в проекте BabySeq, случайным образом были разбиты на две группы: новорожденным из первой группы проводили только стандартный скрининг, новорожденным из второй группы стандартный скрининг дополняли геномным секвенированием и анализом патогенных вариантов (Holm et al., 2018).
В данном проекте было показано, что 88% новорожденных являются носителями хотя бы одного патогенного варианта, 11% новорожденных без специфического фенотипа имеют патогенные варианты, связанные с повышенными рисками моногенных заболеваний, а у 5% новорожденных были обнаружены варианты, ассоциированные с непереносимостью некоторых лекарственных препаратов.
Также в проекте BabySeq проводят исследование психосоциального влияния на членов семьи геномного секвенирования новорожденных. Это включает оценку уровня стресса родителей и связи между родителями и детьми (поскольку на нее потенциально может повлиять повышение тревожности родителей в случае выявления наследственных заболеваний), исследование чувства вины, обращенного на себя или на партнера, и взаимоотношений между родителями (Frankel et al., 2016). По предварительным оценкам, в случае обнаружения патогенных вариантов у ребенка остальные члены семьи могут подвергнуться стрессу. Однако последние исследования не обнаруживают наличие стойкого негативного психосоциального воздействия раскрытия информации на членов семьи (Pereira et al., 2021; Schwartz et al., 2022).
Большинство родителей (71%) и врачей (56%) считают, что геномное секвенирование новорожденных предоставляет полезную для здоровья ребенка информацию, но в то же время 35% родителей и 70% врачей согласны с утверждением, что по сравнению со стандартным скринингом новорожденных геномное секвенирование несет больше рисков, в том числе связанных с анонимизацией персональной информации (Pereira et al., 2019).
В ходе проекта был описан новый вариант в гене BTD, ассоциированный с недостаточностью биотинидазы, а также разрабатываются принципы принятия решений о сообщении или не сообщении родителям информации о носительстве их ребенком патогенных вариантов. При этом большинство родителей заинтересованы в получении этой информации, некоторые сообщили о намерении использовать ее при планировании следующих беременностей (Murry et al., 2018; VanNoy et al., 2019).
Проект BabySeq показал, что геномное секвенирование может повысить эффективность выявления рисков возникновения, а также статуса носителя для широкого спектра заболеваний, которые остальные современные методы скрининга новорожденных выявить не способны. Также важным представляется исследовать не только новорожденных, но и их родителей, что повышает качество интерпретации результатов (Ceyhan-Birsoy et al., 2019).
Однако результаты проекта BabySeq не могут дать достаточных оснований для замены стандартного скрининга новорожденных геномным. В последних исследованиях обнаруживаются единичные случаи расхождения результатов двух типов скрининга, что подчеркивает необходимость комплексного подхода к скринингу новорожденных и совершенствования инструментов анализа данных геномного секвенирования (Wojcik et al., 2021).
Проект NBSeq (Калифорнийский университет) реализует программу полноэкзомного секвенирования новорожденных. Основным результатом проекта на данный момент является подтверждение того, что экзомное секвенирование не может являться первичным скринингом для большинства метаболических нарушений, однако в сочетании со стандартным скринингом новорожденных, основанном на исследовании показателей крови, может способствовать снижению количества ложноположительных результатов и уточнению диагноза. Для дефицита короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы результаты экзомного секвенирования, согласно данным проекта, могут повысить прогностическую ценность до 75% (Adhikari et al., 2020a; Adhikari et al., 2020b).
В рамках проекта NC NEXUS (Северная Каролина) также осуществляется полноэкзомное секвенирование новорожденных и оценка его эффективности по сравнению со стандартным скринингом. Больше 70% родителей новорожденных, по данным этого проекта, выразили желание получить полную информацию о вторичных находках. Экзомное секвенирование по недавним результатам тоже предлагают рассматривать как дополнение к стандартному скринингу новорожденных (Roman et al., 2020).
Проект STATseq фокусируется исключительно на больных новорожденных, и одним из его первых результатов стала оценка преимущества геномного секвенирования новорожденных по сравнению со стандартным генетическим тестированием. В то время как стандартное генетическое тестирование позволило обнаружить заболевание у 9% пациентов, геномное секвенирование показало выявляемость 57% (Willig et al., 2015).
Таким образом, полноэкзомное секвенирование может в перспективе стать основой неонатального скрининга и в комбинации с другими методами (прежде всего, масс-спектрометрией) и позволит значительно расширить спектр выявляемых наследственных заболеваний.
Заключение
В последние годы число заболеваний, включенных в программы неонатального скрининга в разных странах значительно увеличилось. Однако единого представления об их перечне в мире пока нет, и эта разница связана как с особенностями системы здравоохранения, финансовыми ресурсами, так и с активностью и социальной ориентированностью профессионального сообщества.
С одной стороны, преимущества скрининга очевидны: ранняя диагностика и своевременно начатое лечение заболевания улучшают прогноз жизни и здоровья пациента. В выигрыше оказывается и система здравоохранения из-за экономии ресурсов при лечении заболеваний на ранней стадии патологического процесса. С другой стороны, скрининг-тесты, несмотря на их высокую чувствительность и специфичность, не достигают абсолютной достоверности, поскольку не исключены технические и человеческие ошибки и существуют объективные ограничения применяемых методов тестирования. Для программ скрининга требуется соблюдение баланса между количественными (число скринируемых заболеваний) и качественными (эффективность скрининга) показателями, чтобы польза скрининга перевешивала его возможные негативные последствия. Расширение программ скрининга приводит к увеличению числа ложноположительных тестов и неоднозначных, сложных для интерпретации результатов. Нагрузка на медико-генетическую службу и на лечебные учреждения, участвующие в программах скрининга, возрастает во много раз, а также появляется новая категория пациентов "пациент в ожидании диагноза", что вызывает большой стресс для семьи.
Прежде чем расширять программы скрининга, должны быть разработаны понятные и взвешенные обоснования для включения нозологий в программу, и это не только наличие терапии и/или приемлемого лабораторного теста. Оценка должна проводиться на основании анализа множества критериев, а решение должно базироваться на анализе баланса риска и пользы, который будет получен обществом, семьей и ребенком в процессе тестирования.
Следует принимать во внимание особенности генетического груза отдельных популяций, и, возможно, расширение скрининга следует проводить с учетом эпидемиологических данных, как, например, тестирование на гемоглобинопатии. Кроме того, расширению скрининга всегда должны предшествовать пилотные проекты, чтобы проверить на небольшой популяции осуществимость программы скрининга, оценить работу всей системы скрининга от забора биоматериала до начала терапии. Возможно, скрининг на разные болезни следует проводить в разные возрастные периоды, и это следует учитывать, особенно для заболеваний с поздней манифестацией.
Секвенирование нового поколения революционно меняет возможности выявления наследственных болезней. Безусловно, увеличить число тестируемых заболеваний до нескольких тысяч при одной и той же стоимости теста привлекательно. В ближайшие годы следует ожидать активное внедрение этого метода в клиническую практику, но существует ряд объективных ограничений, которые не позволяют широко применять NGS в неонатальном скрининге уже сегодня. Высокая стоимость анализа, проблемы хранения и защиты генетических данных, сложности интерпретации новых генетических вариантов, отсутствие четких гено-фенотипических корреляций и выявление заболеваний, для которых нет лечения, - вот далеко не полный перечень этих ограничений.
Возможно, комбинация биохимических и молекулярно-генетических методов для массового скрининга позволит сделать его наиболее эффективным в будущем. Проведение пилотных исследований, расширение программ скрининга пополняют наши знания о естественном течении редких болезней информацией о гено-фенотипических корреляциях и эффективности методов терапии. Прокладывать путь для расширения программ скрининга необходимо уже сегодня, на основе анализа накапливаемых клинических и лабораторных данных о заболевании, оценке экономических и социальных аспектов включения в программы новых нозологий.
Список литературы
-
Freitas Nakata K.C. de, Silva Pereira P.P. da, Salgado Riveros B. Creatine kinase test diagnostic accuracy in neonatal screening for Duchenne Muscular Dystrophy: A systematic review // Clinical Biochemistry. 2021. Vol. 98. P. 1–9.
-
Burlina A., Jones S.A., Chakrapani A., Church H.J., Heales S., Wu T.H.Y., Morton G., Roberts P., Sluys E.F., Cheillan D. A New Approach to Objectively Evaluate Inherited Metabolic Diseases for Inclusion on Newborn Screening Programmes // International Journal of Neonatal Screening. 2022. Vol. 8(2). P. 25. https://doi.org/10.3390/ijns802002.
-
Barendsen R.W., Dijkstra I.M.E., Visser W.F. et al. Adrenoleukodystrophy Newborn Screening in the Netherlands (SCAN Study): The X-Factor // Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2020. Vol. 8.
-
Schwan K., Youngblom J., Weisiger K. et al. Family Perspectives on Newborn Screening for X-Linked Adrenoleukodystrophy in California // International Journal of Neonatal Screening. 2019. Vol. 5. N. 4.
-
Gatheridge M.A. et al. Identifying non-Duchenne muscular dystrophy-positive and false negative results in prior Duchenne muscular dystrophy newborn screening programs: a review // JAMA Neurol. Vol. 73. P. 111–116 (2016).
-
Wood M.F. et al. Parental attitudes toward newborn screening for Duchenne/Becker muscular dystrophy and spinal muscular atrophy // Muscle Nerve. Vol. 49. P. 822–828 (2014).
-
Vita G.L., Vita G. Is it the right time for an infant screening for Duchenne muscular dystrophy? // Neurol. Sci. Vol. 41. P. 1677–1683 (2020). https://doi.org/10.1007/s10072-020-04307-7.
-
Frankel L.A., Pereira S., & McGuire A.L. Potential Psychosocial Risks of Sequencing Newborns // Pediatrics. 2016. Vol. 137. Suppl. 1. P. S24–29. https://doi.org/10.1542/peds.2015-3731F.
-
Holm I.A., Agrawal P.B., Ceyhan-Birsoy O., Christensen K.D., Fayer S., Frankel L.A., Genetti C.A., Krier J.B., LaMay R.C., Levy H.L., McGuire A.L., Parad R.B., Park P.J., Pereira S., Rehm H.L., Schwartz T.S., Waisbren S.E., Yu T.W., BabySeq Project Team, Green R.C., … Beggs A.H. The BabySeq project: implementing genomic sequencing in newborns // BMC pediatrics. 2018. Vol. 18(1). P. 225. https:/doi.org/10.1186/s12887-018-1200-1.
-
Murry J.B., Machini K., Ceyhan-Birsoy O., Kritzer A., Krier J.B., Lebo M.S., Fayer S., Genetti C.A., VanNoy G.E., Yu T.W., Agrawal P.B., Parad R.B., Holm I.A., McGuire A.L., Green R.C., Beggs A.H., Rehm H.L., & BabySeq Project Team (2018). Reconciling newborn screening and a novel splice variant in BTD associated with partial biotinidase deficiency: a BabySeq Project case report // Cold Spring Harbor molecular case studies. Vol. 4(4), a002873. https://doi.org/10.1101/mcs.a002873.
-
Pereira S., Robinson J.O., Gutierrez A.M., Petersen D.K., Hsu R.L., Lee C.H., Schwartz T.S., Holm I.A., Beggs A.H., Green R.C., McGuire A.L., & BabySeq Project Group. Perceived Benefits, Risks, and Utility of Newborn Genomic Sequencing in the BabySeq Project // Pediatrics. 2019. Vol. 143 (Suppl. 1). P. S6–13. https://doi.org/10.1542/peds.2018-1099C.
-
VanNoy G.E., Genetti C.A., McGuire A.L., Green R.C., Beggs A.H., Holm I.A., & BabySeq Project Group. Challenging the Current Recommendations for Carrier Testing in Children // Pediatrics. 2019. Vol. 143 (Suppl. 1). P. S27–32. https://doi.org/10.1542/peds.2018-1099F.
-
Ceyhan-Birsoy O., Murry J.B., Machini K., Lebo M.S., Yu T.W., Fayer S., Genetti C.A., Schwartz T.S., Agrawal P.B., Parad R.B., Holm I.A., McGuire A.L., Green R.C., Rehm H.L., Beggs A.H., & BabySeq Project Team. Interpretation of Genomic Sequencing Results in Healthy and Ill Newborns: Results from the BabySeq Project // American journal of human genetics. 2019. Vol. 104(1). P. 76–93. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2018.11.016.
-
Wojcik M.H., Zhang T., Ceyhan-Birsoy O., Genetti C.A., Lebo M.S., Yu T.W., Parad R.B., Holm I.A., Rehm H.L., Beggs A.H., Green R.C., Agrawal P.B., & BabySeq Project Team. Discordant results between conventional newborn screening and genomic sequencing in the BabySeq Project // Genetics in medicine: official journal of the American College of Medical Genetics. 2021. Vol. 23(7). P. 1372–1375. https://doi.org/10.1038/s41436-021-01146-5.
-
Pereira S., Smith H.S., Frankel L.A., Christensen K.D., Islam R., Robinson J.O., Genetti C.A., Blout Zawatsky C.L., Zettler B., Parad R.B., Waisbren S.E., Beggs A.H., Green R.C., Holm I.A., McGuire A.L., & BabySeq Project Team. Psychosocial Effect of Newborn Genomic Sequencing on Families in the BabySeq Project: A Randomized Clinical Trial // JAMA Pediatrics. 2021. Vol. 175(11). P. 1132–1141. https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2021.2829.
-
Schwartz T.S., Christensen K.D., Uveges M.K., Waisbren S.E., McGuire A.L., Pereira S., Robinson J.O., Beggs A.H., Green R.C., BabySeq Project Team, Bachmann G.A., Rabson A.B., & Holm I.A. (2022). Effects of participation in a U.S. trial of newborn genomic sequencing on parents at risk for depression // Journal of genetic counseling. Vol. 31(1). P. 218–229. https://doi.org/10.1002/jgc4.1475.
-
Adhikari A.N., Gallagher R.C., Wang Y., Currier R.J., Amatuni G., Bassaganyas L., Chen F., Kundu K., Kvale M., Mooney S.D., Nussbaum R.L., Randi S.S., Sanford J., Shieh J.T., Srinivasan R., Sunderam U., Tang H., Vaka D., Zou Y., Koenig B.A., … Brenner S.E. The role of exome sequencing in newborn screening for inborn errors of metabolism // Nature medicine. 2020. Vol. 26(9). P. 1392–1397. (a) https://doi.org/10.1038/s41591-020-0966-5.
-
Adhikari A.N., Currier R.J., Tang H., Turgeon C.T., Nussbaum R.L., Srinivasan R., Sunderam U., Kwok P.Y., Brenner S.E., Gavrilov D., Puck J.M., & Gallagher R. Genomic Analysis of Historical Cases with Positive Newborn Screens for Short-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency Shows That a Validated Second-Tier Biochemical Test Can Replace Future Sequencing // International journal of neonatal screening. 2020. Vol. 6(2). P. 41. (b) https://doi.org/10.3390/ijns6020041.
-
Roman T.S., Crowley S.B., Roche M.I., Foreman A., O’Daniel J.M., Seifert B.A., Lee K., Brandt A., Gustafson C., DeCristo D.M., Strande N.T., Ramkissoon L., Milko L.V., Owen P., Roy S., Xiong M., Paquin R.S., Butterfield R.M., Lewis M.A., Souris K.J., … Berg J.S. Genomic Sequencing for Newborn Screening: Results of the NC NEXUS Project // American journal of human genetics. 2020. Vol. 107(4). P. 596–611. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2020.08.001.
-
Willig L.K., Petrikin J.E., Smith L.D., Saunders C.J., Thiffault I., Miller N.A., Soden S.E., Cakici J.A., Herd S.M., Twist G., Noll A., Creed M., Alba P.M., Carpenter S.L., Clements M.A., Fischer R.T., Hays J.A., Kilbride H., McDonough R.J., Rosterman J.L., … Kingsmore S.F. Whole-genome sequencing for identification of Mendelian disorders in critically ill infants: a retrospective analysis of diagnostic and clinical findings // The Lancet. Respiratory medicine. 2015. Vol. 3(5). P. 377–387. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(15)00139-3.