Новая форма наследственной нейродегенерации с накоплением железа в мозге: клинические и молекулярно-генетические характеристики , ФГБНУ «Медико-генетический научный центр», Москва (стр. 1 )

клинические и молекулярно-генетические характеристики 

,

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр», Москва 

Нейродегенерации с накоплением железа в мозге (ННЖМ), в зарубежной литературе NBIA: Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation) – клинически и генетически гетерогенная группа наследственных прогрессирующих болезней ЦНС с выраженным накоплением железа в базальных ганглиях, дающим характерную картину при нейровизуализации. До недавнего времени единственной дифференцированной ННЖМ была описанная еще в 1920-х годах болезнь Галлервордена–Шпатца.  Современные сокращенные названия этой болезни – ННЖМ-1 или PKAN (по названию идентифицированного в 2001 г. гена пантотенаткиназы PANK2). Благодаря широкому распространению и совершенствованию  методов нейровизуализации и молекулярной генетики за последнее десятилетие выделен ряд других ННЖМ с очерченными фенотипами и установленными генами (таблица). Номенклатура ННЖМ еще не устоялась, все чаще их обозначают не по условным номерам, отражающим хронологию молекулярной расшифровки, а названиям генов  или белков. Поскольку эти аббревиатуры не поддаются русификации, мы используем для ряда названия с указанием номера [1].  Большинство ННЖМ начинаются в детском или подростковом возрасте; типичны пирамидные и различные экстрапирамидные симптомы, дизартрия, атрофия зрительных нервов (АЗН), когнитивные и психические расстройства. Биохимическими методами ННЖМ не диагностируются (за исключением  ацерулоплазминемии). В конце 2011 г. выделена новая ННЖМ, связанная с геном мембранного белка митохондрий C19orf12 и обозначенная как ННЖМ-4, или MPAN (Mitochondrial membrane Protein-Associated Neurodegeneration) [2]. За короткое время появился ряд работ о клинико-генетических характеристиках этой формы, показан ее значимый вклад в структуру ННЖМ.

В Медико-генетическом научном центре (МГНЦ) РАМН проводится клинико-молекулярная диагностика ННЖМ; в лаборатории наследственных болезней обмена веществ (НБО) этого центра были верифицированы 3 случая ННЖМ-1 и 4 – ННЖМ-2 [3]. В данной статье представлены первые российские случаи ННЖМ-4 и обзор литературы. 

материал и методы

Поиск мутаций в гене C19orf12 проведен у  9 больных 15–36 лет с подозрением на ННЖМ-4. Вначале были обследованы 2 больных (наблюдения 1 и 2), у которых ННЖМ-4 была предположена по клинической картине и изменениям МРТ при исключении ННЖМ-1 и некоторые другие форм.  После подтверждения у них ННЖМ-4 была проанализирована МРТ больных, направленных в лабораторию НБО с подозрением на ННЖМ-1 или другие нейродегенерации, диагноз у которых после обследования не был установлен. Для поиска мутаций C19orf12 были отобраны 7 больных, о 6 из которых мы не располагаем клиническими данными, кроме МРТ;  1 больная (наблюдение 3)

наблюдалась нами по поводу другого наследственного заболевания

ДНК выделяли из образцов цельной крови с помощью набора Diatom DNA Prep (, Россия) по методике, рекомендованной изготовителем. Полимеразную цепную реакцию  проводили в амплификаторе Терцик, «ДНК-технология».  Олигонуклеотидные праймеры для анализа кодирующих участков генов PANK 2 , C19orf12, FA2H, FTL  были подобраны на основании референcных последовательностей, приведенных в базе данных GenBank ®  http://www. ncbi. nlm. nih. gov/genbank/  и синтезированы в НПФ «Литех». Определение нуклеотидной последовательности ПЦР-фрагментов  проводили методом прямого секвенирования ДНК с использованием прямого или обратного праймеров. Автоматическое секвенирование проводилось согласно протоколу фирмы-производителя на приборе ABI Prism 3100 (Applied Biosystems).

Результаты 

Мутации C19orf12 найдены в обоих случаях с клинической картиной ННЖМ-4, включая МРТ (наблюдения 1, 2), и в 1 из 7 случаев, отобранных только по МРТ-критериям (наблюдение 3).

Наблюдение 1. Больная П. была направлена в консультативный отдел МГНЦ в 14 лет с жалобами на измененную походку и предположением о наличии наследственной спастической параплегии.  Наследственность не отягощена. Родители русские, уроженцы одного села Тамбовской обл., кровное родство не прослеживается. Пре - и перинатальный периоды, раннее развитие – без отклонений от нормы. Ходить начала в возрасте 1 года, была активной, подвижной. В 6-летнем возрасте появилось непостоянное заикание. Начала заниматься танцами, но из-за некоторой моторной неловкости занятия прекратила. В 7 лет пошла в массовую школу, училась средне; отставала от сверстников в беге, прыжках. Вместе с тем до 12 лет считалась здоровой, но затем начала спотыкаться при ходьбе, падать, появилась тенденция ходьбы на носках c наклоном корпуса вперед («так удобнее»), особенно при быстрой ходьбе. В возрасте 13 лет была обследована в Тамбовской областной детской клинической больнице (ОДКБ). Был выявлен нижний спастический парапарез, Соматической патологии не найдено, анализы крови и мочи были в норме. При МРТ головного мозга изменений не отмечено за исключением минимального расширения боковых желудочков; МРТ спинного мозга не проводили. При электронейромиографии (ЭНМГ) был выявлен надсегментарный уровень поражения. Болезнь очень медленно прогрессировала;  существенных двигательных ограничений, утомляемости, тяжести в ногах девочка не ощущала, иногда отмечала онемение ног; со стороны рук жалоб не было.

При первом осмотре в МГНЦ в 14 лет были отмечены умеренная низкорослость (рост 151 см), полусогнутое положение пальцев стоп с изодактилией, свод стоп обычный; черепно-мозговая иннервация без патологии; в руках объем движений, сила, тонус рефлексы в норме; ограничено тыльное сгибание стоп, не может ходить и стоять на пятках (раньше могла), в положении лежа тонус в ногах не изменен, коленные рефлексы резко повышены, непостоянный клоноид стоп, сгибательные пирамидные стопные знаки; походка негрубо спастическая, без опоры; чувствительность в норме, минимальная интенционный тремор в руках при координаторных пробах, экстрапирамидных расстройств нет; легкий логоневроз, интеллект – невысокая норма.

На этом этапе был оставлен диагноз наследственной спастической параплегии (без ДНК-диагностики). Спастическую параплегию 4 типа – единственную форму, ДНК-диагностику которой тогда проводили в МГНЦ, исключили по возрасту начала.

Была рекомендована повторная консультация через 1 год, но больная обратилась в МГНЦ лишь через 5 лет, в 19-летнем возрасте.  В возрасте 16 лет больная была обследована в Израиле. Согласно выписке из истории болезни, новых жалоб и клинических  симптомов у больной не было, но при МРТ выявлено двустороннее отложение железа в бледном шаре и сетчатой части черной субстанции (рисунок). Израильские врачи предположили  наличие ННЖМ (отмечено отсутствие экстрапирамидных симптомов), ДНК-диагностику не проводили, диагноз не был уточнен. В последующие 3 года присоединилась умеренно выраженная дистония: «выворачивание» руки при письме и стопы при ходьбе. Тем не менее, больная окончила школу и начала обучении профессии бухгалтера по социальной программе, но училась плохо.

Повторно обследована в Тамбовской ОДКБ: выявлена частичная АЗН; МРТ без динамики за 3 года; ЭНМГ: признаки аксонопатии локтевых и левого малоберцового нервов; заключение психолога: умеренное изменение мнестических и когнитивных процессов по органическому типу, интеллект близкий к норме.

При  осмотре в 19 лет кроме спастического парапареза нами отмечены: брадилалия, умеренная тоническая спастическая кривошея (не замечавшаяся больной и матерью), негрубая дистоническая установка обеих кистей при статическом напряжении и правой кисти при письме, спастико-дистоническая походка без опоры;  в беседе (без специального тестирования) сложилось впечатление умеренной деменции.

При ДНК-диагностике не были найдены  мутации в генах PANK2 (исключали частые мутации), FA2H и FTL. В это время была описана ННЖМ-4 [2], которой в данном случае соответствовали возраст начала, преобладание спастичности над гиперкинезами, МРТ без «глаза тигра». При ДНК-диагностике ННЖМ-4 в гене С19orf12 была найдена мутация с.204_214del11 (Gly69ArgfsX10) в гомозиготном состоянии, что подтвердило диагноз. Эта мутация преобладает у восточноевропейских больных  [2, 4]. Родители от анализа ДНК у клинически здоровой дочери 6 лет воздержались. Больной было сообщено о низком риске для ее возможного потомства. 

Наблюдение 2. Больной К., житель Ханты-Мансийского АО, был обследован в 16 лет лабораторно (присланы образцы крови), клинические сведения получены из медицинских документов. Подросток – единственный ребенок русских родителей, не состоящих в кровном родстве, наследственность не отягощена. Перенес перинатальное поражение ЦНС средней тяжести, в психоречевом развитии не отставал, в раннем школьном возрасте был раздражительным, неусидчивым, но учился удовлетворительно.

В возрасте 10 лет появились трудности при ходьбе: стал уставать, спотыкаться, падать; ухудшились тонкие движения рук (письмо) и речь, снизились память, познавательные способности. При неврологическом осмотре в 11 лет были отмечены спастико-атактическая походка, умеренная атаксия в руках, скандированная речь, негрубое снижение интеллекта. Болезнь медленно прогрессировала. При осмотре в 16 лет: множественные травматические рубцы (следы падений), эквиноварусная установка стоп, контрактура голеностопных суставов; в неврологическом статусе: расходящееся непаралитическое косоглазие за счет OS, мышечный тонус в правой руке умеренно повышен по экстрапирамидному типу, в ногах – по пирамидному типу, гиперрефлексия, рефлекс Бабинского, неустойчивость в позе Ромберга, интенционный тремор при пальценосовой пробе, элементы паркинсонической (мелкими шагами) и атактической (с широким расставлением ног) походки. Интеллект соответствует легкой умственной отсталости.  МРТ была нормальной до 16 лет, когда впервые обнаружили поражение подкорковых ядер: гипоинтенсивность Т2-сигнала с бледного шара и черной субстанции (рисунок). Тогда же выявлена частичная АЗН. Ранее исключена гепатолентикулярная дегенерация. В лаборатории НБО вначале исключили ННЖМ-1 (исследован весь ген PANK2). С учетом клинической картины (преобладание спастичности) для дальнейшей  ДНК-диагностики были выбраны гены FA2H (мутации не найдены) и новый ген C19orf12, в котором  обнаружена мутация Gly69ArgfsX10 в гомозиготном состоянии.