Клинико-молекулярно-генетический анализ наследственной моторно-сенсорной нейропатии I типа (стр. 5 )

Показано, что для НМСН 1В типа более характерен ранний дебют заболевания (до 5 летнего возраста), а также большая выраженность и генерализация процесса. Это проявляется в повышении частоты встречаемости таких признаков как гипотрофия мышц голеней, мозжечковая атаксия, нарушение проприоцептивной чувствительности в ногах и руках, интенционный тремор кистей. Достоверно чаще у больных этой группы обнаруживалась поверхностная гипостезия стоп и кистей. Это связано с тем, что у больных с НМСН 1А, 1Х типа и НМСН0 отмечалась выраженная вариабельность расстройств чувствительности. Так у 16% больных с НМСН 1А, 1Х типов и НМСН0 отмечалась гиперестезия стоп, а у 7% гиперестезия кистей, которые были характерны на начальных стадиях патологического процесса, и свидетельствовали о раздражении задних рогов спинного мозга. Гиперестезия стоп отмечена нами только у 2,5.% больных с НМСН 1В типа. Кроме того, у больных с НМСН1А, 1Х типами и НМСН0 достоверно чаще отмечалась деформация стоп по типу стопы Фридрейха, в то время как у больных с НМСН 1В типа отмечались другие типы деформации стоп или их не было вовсе. Наряду с этим, показаны значимые различия в частоте встречаемости асимметрии поражения у больных с НМСН 1В типа и у больных с НМСН1А, 1Х типов и НМСН0. Этот признак обнаружен более чем у 17% больных с НМСН 1В типа и только у 1,5% больных с НМСН 1А и 1Х типами. Известно, что асимметрия поражения не характерна для наследственных нервно-мышечных заболеваний, в связи с чем, требовалось проведение дифференциальной диагностики между наследственным характером поражения и нейропатиями экзогенной и эндогенной природы. В целом можно отметить, что проведенный анализ показал наличие более тяжелой степени тяжести заболевания у больных с НМСН 1В типа.

Анализ различий между исследуемыми группами по значениям СПИ был использован непараметрический критерий Краскела-Уоллиса. Таким образом, рис. 3 отражает соотношение средних значений СПИ в исследуемых группах.

- среднее - 95% доверительный интервал

Рис. 3. Средние значения СПИ для различных типов НМСН

Таким образом, видим, что:

  НМСН0 и НМСН1А не обнаруживают существенных различий по значениям СПИ (соответствующие доверительные интервалы перекрываются).

  для НМСН1Х характерно существенное превышение средних значений СПИ по сравнению со всеми другими типами.

  НМСН1В характеризуется наименьшими средними значениями СПИ по сравнению с другими типами НМСН.

Достоверность этого вывода подтверждается оценкой различий между исследуемыми группами НМСН на основе Критерия Краскела-Уоллиса. Результаты представлены в табл. 9.

Таблица 9. Анализ различий между исследуемыми группами пациентов по средним значениям СПИ

Средние значения СПИ, м/с	Статистика Краскела-Уоллиса	Уровень значимости
НМСН0	НМСН1А	НМСН1В	НМСН1Х
25.8 ± 4.7	20.9 ± 1.5	15.9 ± 2.9	33.8 ± 1.9	84.27	<0.001

Алгоритмы диагностики различных типов НМСНI

На основании результатов клинико-молекулярно-генетического анализа, проведенного нами в группе российских больных с НМСНI, разработан алгоритм их диагностики с использованием молекулярно-генетических методов. Важным этапом медико-генетического консультирования семей, отягощенных НМСН, является выявление генетического варианта с использованием молекулярно-генетических методов. Идентификация генетического варианта необходима для решения ряда проблем, основными из которых являются: определение генетического статуса родственников пробанда, определение риска рождения у них больного ребенка и планирование способов дородовой диагностики. Однако существование генетической гетерогенности и значительного сходства клинических проявлений НМСН создают значительные трудности при проведении такой диагностики с использованием дорогостоящих методов ДНК анализа. Это обусловливает необходимость создания алгоритма идентификации генетического варианта НМСН, который позволит сократить временные и материальные затраты на проведение диагностического этапа и повысит его эффективность. В основу такого алгоритма могут быть положены различия в частоте встречаемости различных вариантов НМСН, возрасте начала, типах наследования, показателях СПИ по срединному нерву и особенностях клинических проявлений и течения заболевания

Таким образом, для планирования алгоритма ДНК диагностики с целью выявления генетического варианта врачу-генетику необходимо: 1) провести генеалогический анализ; 2) определить возраст манифестации заболевания; 3) получить показатели СПИ по срединному нерву; 4) получить результаты неврологического осмотра. Диагностический алгоритм для определения типа НМСНI, адаптированный для российских пациентов, представлен на рис. 4.

Рис. 4. Диагностический алгоритм НМСНI у российских больных

При выявлении у пробанда скоростей проведения импульса ниже 38 м/c необходимо в первую очередь исследовать мутации генов, продуктами которых являются белки миелиновой оболочки нерва.

В семьях с аутосомно-доминантным типом наследования и при наличии единственного больного в семье, важным признаком, позволяющим спланировать последовательность исследования мутаций, является СПИ по срединному нерву. При её резком снижении (<15м/с) и наличии характерных клинических признаков:

  Возраст дебюта до 5 лет

  Гипостезия стоп и кистей

  Нарушение проприоцептивной чувствительности в ногах и руках

  Снижение/отсутствие карпо-радиального рефлекса

  Интенционный тремор кистей

  Мозжечковая атаксия

  Гипотрофия мышц голеней

  Асимметричность поражения

имеет смысл начинать поиск мутаций с гена MPZ(P0) (рис. 4).

При СПИ, колеблющихся в промежутке от 10 до 30 м/c наиболее частой причиной заболевания является дупликация на хромосоме 17р11.2-р12 в области гена PMP22, а второй по частоте причиной болезни являются наследумые Х-сцепленно доминантные мутации гена GJB1. В семьях с аутосомно-рецессивным наследованием заболевания последовательность молекулярно-генетического исследования генов построена в зависимости от частот встречаемости мутаций в различных генах при аутосомно-рецессивных формах миелинопатий: GDAP1-SH3TC2-FIG4-NDRG1.

Таким образом, нами предложен алгоритм молекулярно-генетической диагностики больных с НМСНI, в основу которого положены как результаты исследования частот встречаемости различных типов НМСНI и их клинических особенностей, так и результаты анализа спектра мутаций в генах, обусловливающих клинику данных заболеваний. Предложенный алгоритм позволяет значительно снизить экономические и временные затраты при проведении диагностики НМСН 1 типа в РФ.

ВЫВОДЫ

1.  В результате поиска мутаций в генах, ответственных за возникновение доминантных вариантов НМСН 1 типа установлен вклад мутаций генов PMP22, GJB1, Р0, который составил 89% всех случаев НМСНI в РФ. В выборке из 225 больных мутации гена PMP22 явились причиной заболевания у 135 пациентов (60%). У 46 пациентов (20%) выявлены мутации гена GJB1. У 21 пациента (9%) выявлены мутации гена Р0. Мутаций генов EGR2, NEFL и LITAF не обнаружено.

Определен спектр мутаций гена GJB1 и распределение мутаций по доменам белка. Показана необходимость исследования не только кодирующей, но и некодирующей последовательности гена GJB1. Установлено, что большинство мутаций приводят к изменению трансмембранных доменов белка, ответственных за формирование стенок канала, и экстрацеллюлярной петли 2, обеспечивающей сохранность структуры канала. Показано, что реже всего поражаются высоко консервативные N - и C-домены белка коннексина 32. Определен вклад миелинопатий с АР типом наследования в общее число случаев НМСНI в РФ, который составляет 1,8%. Показано, что половина всех миелинопатий с АР типом наследования приходится на мутации в гене GDAP1. Разработаны системы детекции наиболее частых мутаций генов FGD4, FIG4, NDRG1 и SH3TC2 при демиелинизирующих нейропатиях с аутосомно-рецессивным типом наследования. В результате исключения сцепления с известными АД локусами в большой семье, где не была выявлена причина заболевания, показана дальнейшая генетическая гетерогенность демиелинизурующей формы наследственной моторно-сенсорной нейропатии. В результате анализа 34 клинических симптомов в четырех группах больных: с НМСН1А, НМСН1В, НМСН1Х типов и неустановленной формой заболевания показано отсутствие специфического симптомокомплекса, позволяющего проводить дифференциацию между НМСН1А, НМСН1Х и неустановленной формой заболевания. Выделен специфический симптомокомплекс, характерный для НМСН1В типа. Разработан алгоритм клинико-молекулярно-генетического обследования больных НМСН 1 типа, определяющий последовательность анализа генов PMP22, GJB1, MPZ, GDAP1 и часто встречающихся мутаций генов, ответственных за АР миелинопатии. Предложенный алгоритм позволяет значительно снизить экономические и временные затраты при проведении диагностики НМСН 1 типа в РФ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.  , , "Исследование причин распространенности часто встречающихся мутаций гена Сх32"// Генетика человека и патология. Томск. – 2007. – С.193-194.

2.  Tiburkova T. B., Schagina O. A., Dadaly E. L., Fedotov V. P., Polyakov A. V. , "Founder effect in CMT-families with mutations in GJB1 gene from different regions of Russia"// Europ. J. Hum. Genet. – 2007. - V.15. - S.1. - P.240

3.  , , , , , , , , , “Спектр и частота мутаций в гене коннексина 32 (GJB1) у больных с наследственной моторно-сенсорной нейропатией 1Х типа в республике башкортостан”// Генетика. – 2008. – Т.44. - №10. – С.1385-1391.

4.  T. B. Tiburkova, O. A. Schagina, E. L. Dadaly, V. P. Fedotov, A. V. Polyakov, "Hereditary motor and sensory neuropathy type I in Russia"// Europ. J. Hum. Genet. – 2008. - V.16. – S.2. - P.319.

5.  , , “Исследование гена GJB1 в выборке российских больных с наследственной моторно-сенсорной нейропатией типа I” // Медицинская генетика. – 2009. - №7. - С.30-38

6.  , , , “Наследственная моторно-сенсорная полинейропатия типа 4А”// Журнал неврологии и психиатрии им. . – 2010. - №5. - С.13-16.

7.  , , “Классификация и алгоритмы диагностики различных генетических вариантов наследственных моторно-сенсорных полинейропатий”// Медицинская генетика. – 2011. - №4. - С.21-30.

8.  , Щагина, О. А., , “Клинико-молекулярно-генетический анализ наследственной моторно-сенсорной нейропатии 1-го типа”// Материалы VI-го съезда Российского общества медицинских генетиков// Медицинская генетика. – 2010. – Т., прил. к №5. - С.178.

9.  , , “Клинико-молекулярно-генетический анализ наследственной моторно-сенсорной нейропатии 1 типа” // Медицинская генетика. – 2009. - №17. - С.34-35

10.  Dadaly E. L., Tiburkova T. B., Schagina O. A., Fedotov V. P. “Genotype-phenotype correlation in families with myelin protein zero (MPZ) gene mutations”// Europ. J. Hum. Genet. – 2010. - V.18. - S.1. - P.325.

11.  Tiburkova T. B., Schagina O. A., Fedotov V. P., Dadaly E. L. “Molecular investigation of PMP22 gene in Russia CMT1 patients: comparison of different methods”// Europ. J. Hum. Genet. – 2010. - V.18. - S.1. - P.340.

СОКРАЩЕНИЯ

АД – Аутосомно-доминантный

АР – Аутосомно-рецессивный

ДНК – Дезоксирибонуклеиновая кислота

НМСН – Наследственная Моторно-Сенсорная Нейропатия

ПЦР – Полимеразная Цепная Реакция

СПИ – Скорость Проведения Импульса по срединному нерву

FIG4 - SAC1 lipid phosphatase domain containing

EGR2 - Early Growth Response 2 (раннееразвитиеответа 2)

FGD4 - PH domain containing 4

GDAP1 - Ganglioside-induced Differentiation-Associated Protein 1

GJB1 – Gap Junction protein, Beta 1 (белокщелевогоконтакта)

KIAA1985 (SH3TC2) - SH3 domain and TetratriCopeptide repeats 2

LITAF - Lipopolysaccharide-Induced TNF factor (липополисахарид-индуцирующий TNF фактор )

NDRG1 - N-myc Downstream Regulated Gene 1

P0 – Mielin Protein Zero (Нулевойбелокмиелина)

PMP22 – Peripheral Myelin Protein 22 (Периферический миелиновый протеин 22)