Введение к работе
Актуальность проблемы. Гепатолентикулярная дегенерация (ГЛД) или болезнь Вильсона (БВ) - аутосомно-рецессивное полисистемное заболевание, обусловленное избыточным накоплением в организме и токсическим воздействием меди, характеризующееся сочетанным поражением внутренних органов и мозга Частота БВ составляет 1-3 на 100 000 населения с неравномерным географическим и этническим распространением [Brewer G J , 1999]
Заболевание обусловлено мутациями в гене АТР7В, локализованном на длинном плече 13 хромосомы (13ql4 3), вследствие чего нарушается функционирование медь-транспортирующей АТФ-азы, внутриклеточный транспорт меди в гепатоцитах и выведение излишков меди с желчью, а также включение ее в молекулу церулоплазмина [Горбунова В Н и др , 2002, Илла-риошкин С Н и др , 2002, Thomas G R et al, 1995] Это приводит к гипоце-рулоплазминемии (биохимический маркер заболевания), увеличению концентрации "свободной" (не связанной с церулоплазмином) меди в крови, к развитию хронической медной интоксикации, накоплению ее в различных тканях и органах, прежде всего, в печени, мозге, почках, роговице, эритроцитах, дистрофическим и некротическим изменениям в них, чем и обусловлена клиника заболевания [Иванова-Смоленская И А и др , 2002]
Ген АТР7В состоит из 21 экзона и расположенных между ними нитронов, экспрессируется в клетках печени, мозга, почках, лимфоузлах [Okada Т et al, 2000] Характерными для болезни Вильсона являются различные танковые мутации гена АТР7В, а также мелкие инсерции и делеции, вызывающие сдвиг рамки считывания На сегодняшний момент известно свыше 280 различных мутаций гена АТР7В [www hgm org], из них наиболее распространенной в европейских популяциях, в России, в том числе и в Башкортостане, является миссенс-мутация Hisl069Gln [Карунас А С, 1999, Иллариошкин С Н и др , 2002] Болезнь Вильсона характеризуется выраженным клиническим полиморфизмом в отношении как невролопіческих, так и соматических проявлений Изучению соотношения генотипа и фенотипа при БВ в разных популяциях мира уделяется пристальное внимание исследователей, но до сих пор нет объяснения разнообразию проявлений и тяжести течения при данной генетической патологии, а также выраженному внутрисемейному полиморфизму [Карабанов А В , 2000, Stapelbroek J М et al, 2004, Vrabelova S et al, 2005, Hermann W et al, 2006]
Цель исследования клиническое и молекулярно-генетическое изучение болезни Вильсона в Республике Башкортостан для оптимизации диагностики и лечебно-профилактической помощи.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:
Изучить распространенность и варианты клинического течения болезни Вильсона в Республике Башкортостан
Провести поиск изменений нуклеотидной последовательности в гене АТР7В и оценить их частоты у пациентов с болезнью Вильсона из Республики Башкортостан
Исследовать ассоциации обнаруженных мутаций с гаплотилами полиморфных ДНК-локусов (D13S316, D13S133, D13S228), сцепленных с геном АТР7В
Изучить корреляции генотипа и фенотипа при болезни Вильсона в Республике Башкортостан
5. Оптимизировать подходы к диагностике и ведению пациентов с болезнью Вильсона в Республике Башкортостан и создать национальный компьютерный регистр "Болезнь Вильсона"
Научная новизна. Впервые в Республике Башкортостан проведено комплексное клиническое и молекулярно-генетическое исследование болезни Вильсона Выявлено 8 различных мутаций в гене АТР7В Впервые обнаружены две не описанные ранее мутации: А1а718Рго и Lysl315_Arg]316delinsGIu, последняя выявлена с высокой частотой (10,7%) Впервые в Республике Башкортостан обнаружены описанные ранее мутации Leul305Pro и Met769fs, 2 экзонных (Val456Leu, Valll40Ala) и 1 интронный (IVS18+60T) полиморфизмы Впервые в Республике Башкортостан оценено влияние различных мутаций в гене АТР7В на клинические проявления болезни Вильсона, так, гомозиготы по частой мутации Hisl069Gln характеризуются более мягким течением заболевания с поздней манифестацией, у пациентов с мутацией Lysl315_Argl316delinsGlu отмечено тяжелое течение болезни с ранней манифестацией и выраженными нарушениями функций печени.
Практическая значимость. Установление мутаций на 83,93% хромосом дает возможность повысить эффективность молекулярно-генетической диагностики заболевания в Республике Башкортостан Вьивление второй по
5 частоте мутации Lysl315_Argl316delmsGlu в гене АТР7В делает целесообразным скрининг вновь выявляемых пациентов с болезнью Вильсона в Республике Башкортостан на данную мутацию после проведения поиска самой частой мутации HisI069GIn в 14-ом экзоне Полученные данные о распределении семей с мутантными аллелями в гене АТР7В на территории Республики Башкортостан и оценка влияния генотипа на течение заболевания способствуют повышению качества лечебно-диагностической и медико-генетической помощи населению В двух семьях проведена пресимптомати-ческая ДНК-диагностика забопевания
Основные положения, выносимые на защиту:
Болезнь Вильсона в Республике Башкортостан по частоте встречаемости сопоставима со средними показателями в мире и имеет неравномерное территориальное и этническое распространение
Обнаружены 8 мутаций и 3 полиморфных варианта в гене АТР7В Наиболее частой мутацией у пациентов с болезнью Вильсона в РБ является мутация Hisl069Gln (48,2%) гена АТВ7В, встречающаяся преимущественно в компаунд-гетерозиготном состоянии в сочетании с другими редкими мутациями Второй по частоте является впервые выявленная мутация Lysl315_Argl316dehnsGlu (10,7%)
При болезни Вильсона прослеживается определенная взаимосвязь по некоторым показателям между генотипом и фенотипом, но нет однозначной зависимости клинической картины только от мутационного дефекта в гене АТР7В
Мутации в гене АТР7В ассоциированы с определенными гаплотипа-ми полиморфных ДНК-локусов D13S316, D13S133, D13S228
Внедрение результатов исследования. Разработанная формализованная карта и автоматизированный регистр «Болезнь Вильсона» используются в лечебно-диагностической деятельности медико-генетической консультации РПЦ, неврологической клиники РКБ им Г Г Куватова Результаты проведенных исследований используются в учебной и научно-исследовательской работе кафедр неврологии с курсами нейрохирургии и медицинской генетики и биологии с основами генетики ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава»
Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлены на V Российском съезде медицинских генетиков (Уфа, 2005 г), на конфе-
6 ренции Европейского общества генетики человека (Прага, Чехия, 2005г ), на XIII Всемирном конгрессе по психиатрической генетике (Бостон, США, 2005 г), на IX Всероссийском съезде неврологов (Ярославль, 2006 г)
Работа апробирована и рекомендована к защите на совместном заседании кафедры неврологии с курсами нейрохирургии и медицинской генетики Башкирского государственного медицинского университета и Ученого совета Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН (06 04 2007 г)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе в журнале, рекомендованном ВАК
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы Работа иллюстрирована 44 рисунками и содержит 26 таблиц Список литературы содержит 217 источников, из которых 58 отечественных и 159 зарубежных авторов
