Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЗАИМООТНОШЕНИИ
ГЕНОТИП-ФЕНОТИП У БОЛЬНЫХ МУКОВИСЦИДОЗОМ И ГЕТЕРОЗИГОТНЫХ
НОСИТЕЛЕЙ ГЕНА МУКОВИСЦИДОЗА 10
1.1. Взаимоотношение генотип-фенотип у больных муковисцидозом 17
1.1.1. Частота мутации delF508 в разных популяциях 20
1.1.2. Фенотипические проявления MB у гомозигот и компаунд-гетерозигот по мутации delF508 22
1.1.3. Классификация мутаций гена МВТР 27
1.1.4. Частота мажорных мутаций гена МВТР 28
1.1.5. Фенотипические проявления MB у больных с мажорными
и редкими (минорными) мутациями гена МВТР :... 31
1.2. Гетерозиготное носительство мутаций гена МВТР 38
1.2.1. Фенотипические (клинические) проявления гетерозиготного носительства гена MB 39
1.2.2. Значение носительства гена MB в хронической бронхолегочной патологии 41
ГЛАВА 2.
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ МУКОВИСЦИДОЗА В АЛТАЙСКОМ КРАЕ 46
2.1. Общая клиническая характеристика больных 46
2.2. Методы исследования 47
2.3. Удельный вес MB среди больных с патологией бронхолегочной
и пищеварительной систем. 50
2.4. Удельный вес больных с пограничными цифрами хлоридов
пота и их клиническая интерпретация 53
2.5. Пограничные значения хлоридов пота у больных с синдромом недифференцированной дисплазии соединительной ткани 57
2.6. Частота муковисцидоза у детей в Алтайском крае 60
2.7. Расчет частоты MB по мекониальному илеусу 65
2.8. Частота гетерозиготного носительства гена MB у детей
в Алтайском крае 67
ГЛАВА 3.
ЮШНИЧЕСКАЯ И ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСІСАЯ ХАРАКТЕРИСТШСА
МУКОВИСЦИДОЗА У ДЕТЕЙ АЛТАЙСКОГО КРАЯ 72
3.1. Результаты клинического исследования больных MB 72
3.1.1.. Характеристика анамнестических данных и физического
развития детей ,...72
3.1.2. Характеристика бронхолегочной патологии
у больных MB 83
3.1.3. Характеристика патологических изменений органов пищеварения у больных MB 92
3.1.4. Характеристика поражения других органов
у больных MB 105
3.2. Патологоанатомическая характеристика больных MB
Алтайского края 108
3.2.1. Удельный вес MB среди.умерших до 1 года детей
Алтайского края 110
3.3. Возрастные особенности клинических проявлений MB у детей. 112
ГЛАВА 4.
КЛИНИКО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТШСА БОЛЬНЫХ MB 121
4.1. Общая характеристика обследованных молекулярно-генетическим методом больных MB 121
4.2. Частота мутаций delF508 и W1282R у больных MB
в Алтайском крае 122
4.3. Генотипы больных MB и клинические проявления заболевания. 124
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ; 143
ВЫВОДЫ 159
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ...161
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 162
- Взаимоотношение генотип-фенотип у больных муковисцидозом
- Общая клиническая характеристика больных
- Результаты клинического исследования больных MB
- Общая характеристика обследованных молекулярно-генетическим методом больных MB
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Муковисцидоз (MB) — частое моногенное заболевание, обусловленное мутацией гена МВТР (трансмембранного регулятора MB), характеризующееся поражением экзокринных желез жизненно важных органов и систем, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. Тяжесть течения и прогноз заболевания зависят в основном от степени поражения брон-холегочной системы, прогрессирования хронического бронхолегочного процесса с развитием тяжелых осложнений, которые определяют исход заболевания у больных MB (Капранов Н.И., 1970, 1974, 1985, 1995).
Многие годы MB считался фатальным заболеванием, так как большинство детей не переживали пятилетний возраст и погибали от легоч-но-сердечной недостаточности на фоне резкого отставания- в физическом развитии. Благодаря ранней диагностике и. постоянному совершенствованию лечебных и реабилитационных мероприятий средняя продолжительность жизни этих больных в странах Европы и Северной Америки повысилась и составляет 35-40 лет, в то время как в России - только 15 лет (Капранов Н.И.: с соавт.; 1997).
Распространенность MB варьирует в зависимости от популяции. В большинстве стран Европы, и Северной Америки MB заболевают от 1:2000 до 1:4000 новорожденных (Капранов Н.И. с соавт., 2001). MB крайне редко встречается среди коренного населения Азии и Африки - менее 1 на 100 000 новорожденных (Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., 1998). Частота MB в Европейской части России составляет 1 на 12300 новорожденных (Петрова Н.В., 1996). В Алтайском крае частота MB до настоящего времени остается не изученной, имеются лишь данные, отражающие количество умерших больных MB детей (Гордеев В.В., 1976, 1988)."
Изучение корреляции клинических форм, характера и степени поражения отдельных органов и систем, тяжести течения-МВ с типом мутации гена муковисцидозного трансмембранного регулятора предполагает возможность прогноза болезни у пациентов с MB, эффективного их лечения и повышения качества жизни.
Цель работы — изучить частоту, распространенность MB и гетерозиготного носительства гена МВТР у детей в Алтайском крае и выявить зависимость клинических проявлений заболевания от типа мутаций гена МВТР.
Задачи исследования
Определить удельный вес больных MB среди детей с бронхолегоч-ной патологией и болезнями органов пищеварения в Алтайском крае.
Установить частоту MB и гетерозиготного носительства гена МВТР в популяции Алтайского края.
Определить удельный вес больных MB среди умерших детей до 1 года Алтайского края.
Установить частоту мутации delF508 гена МВТР у детей с MB в Алтайском крае.
Установить зависимость клинических проявлений MB от типа мутаций гена МВТР у детей Алтайского края.
Научная новизна
Установлена частота MB и гетерозиготного носительства гена MB в популяции Алтайского края, определен удельный вес больных MB среди детей с заболеваниями органов дыхания и пищеварения.
Впервые установлена частота мутаций delF508 и W1282R гена МВТР у детей с MB в Алтайском крае.
Выявлены особенности клинического течения MB у гомозигот и гетерозигот по мутации delF508, при сочетании мутаций deIF508 и W1282R, у детей с неидентифицированными мутациями гена МВТР в Алтайском крае.
Практическая значимость
Данные о частоте муковисцидоза у детей Алтайского края позволили планировать объем медицинской и социальной помощи больным MB и осуществлять постоянное наблюдение за этими больными.
Показано, что диагностика MB у детей эффективна при более полном выявлении гетерозиготного носительства гена МВТР, легких и атипичных форм MB у больных и членов их семей. Для этого необходимо более широкое проведение потового (пилокарпинового) теста у детей из группы риска по МБ, комплексное стационарное обследование больных с подозрением на МБ, медико-генетическое консультирование с последующим подтверждением диагноза с помощью прямого ДНК-анализа.
Основные положения, выносимые на защиту
Частота MB в Алтайском крае составила 1:8780 (0,00011) новорожденных. Частота гетерозиготного носительства гена МВТР составила 2%.
Диагностика MB с помощью потового теста позволила рассчитать удельный вес MB среди детей с заболеваниями органов дыхания (3,7%), в том числе среди больных с хронической пневмонией (15%), хроническим бронхитом (11,1%), рецидивирующим бронхитом (7,8%), рецидивирующим обструктивным бронхитом (6,1%), острой пневмонией (6%), бронхиальной астмой (0,5%), а также среди больных с заболеваниями органов пищеварения (1,2%), в том числе среди больных с целиакией (12,5%), синдромом мальабсорбции (6,3%).
Частота мутации delF508 в Алтайском крае среди хромосом больных MB составляет 54%, а среди MB хромосом детей славянского происхождения — 52%. Частота мутации W1282R среди хромосом больных MB в Алтайском крае составляет 2%.
Клиническая картина MB у гомозигот и компаунд-гетерози-гот по мутации delF508 характеризуется сочетанным поражением бронхо-легочной и пищеварительной систем, панкреатической недостаточностью, ранней манифестацией заболевания с кишечного синдрома, в половине случаев тяжелым течением и неблагоприятным прогнозом.
Клиническая картина MB у больных с неидентифицирован-ными мутациями гена МВТР характеризуется преимущественно легочной симптоматикой, более поздним началом заболевания с легочного синдрома. Определение генотипа больного MB позволяет прогнозировать особенности клинического течения заболевания.
Внедрение в практику
Для ранней диагностики, лечения и диспансеризации больных MB приказом № 139 комитета по здравоохранению администрации Алтайского края от 17 июня 1998 г. на базе пульмонологического отделения АККДБ организован Алтайский краевой центр MB. Создан регистр семей больных MB в Алтайском крае.
Для выявления бронхоэктазов и уточнения характера бронхолегоч-ных поражений у больных MB школьного возраста применяется компьютерная томография органов грудной клетки.
Результаты работы используются в учебном-процессе на кафедрах педиатрии № 1 и педиатрии ФПК и 1111С АГМУ (акт внедрения от
15.12.2003 г.), в работе пульмонологического и гастроэнтерологического отделений АККДБ (акт внедрения от 10.12.2003 г.).
Апробация материалов диссертации.
Основные положения диссертации доложены на итоговой научной конфереции АГМУ (Барнаул, 2001), на Ш конференции детских гастроэнтерологов Алтайского края-(Павловск, 2003), на межкафедральном заседании кафедр педиатрии ФПК и 1111С, педиатрии № 1, педиатрии №2, детской хирургии, анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии АГМУ от 18 декабря 2003 г.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе З в центральной печати.
Объем и структура диссертации
class1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЗАИМООТНОШЕНИИ
ГЕНОТИП-ФЕНОТИП У БОЛЬНЫХ МУКОВИСЦИДОЗОМ И ГЕТЕРОЗИГОТНЫХ
НОСИТЕЛЕЙ ГЕНА МУКОВИСЦИДОЗА class1
Взаимоотношение генотип-фенотип у больных муковисцидозом
Центральной проблемой клинической генетики является изучение причин клинического полиморфизма генных болезней. Клинический поли-морфизм наследственной патологии — это разные клинические проявления (сроки начала заболевания, тяжесть симптоматики, степень инвалидности, толерантность к терапии, продолжительность жизни) одной и той же наследственной болезни у разных больных.
Основными причинами клинического полиморфизма любого моногенного заболевания (патологического фенотипа) являются: 1) внутрилокусная или аллельная гетерогенность; 2) взаимодействие основного патологического гена и генов-модификаторов; 3) воздействие на больного факторов внешней среды (Бочков Н.П., 1997; Пузырев В.П., Степанов В.А., 1997).
Внутрилокусная гетерогенность, с одной стороны, связана с тем, что мутации внутри гена могут затрагивать разные участки на всем его протяже-нии. При этом фенотипически более выражены повреждения экзонной части и менее выражены повреждения интронной части гена, что обусловливает соответствующие фенотипические различия.
С другой стороны, внутрилокусная гетерогенность связана с разнообразием мутаций одного и того же гена. Так, в гене муковисцидоза найдены делеции разной длины, вставки, нуклеотидные замены (в том числе изменяющие смысл кодона или обусловливающие появление сигнала остановки синтеза белка), описаны мутации последовательностей на границах экзонов и интронов, приводящие к нарушению сплайсинга, выявлены изменения в специфических последовательностях, которые, нарушая регуляцию генной экспресии, обусловливают дефицит соответствующего белка и другие последствия (Мутовин Г.Р., 1997).
Главный патологический ген находится среди окружающих его генов (в генотипической среде). Эти гены в отдельности и их совокупность в целом оказывают на главный патологический ген свое модифицирующее влияние, благодаря механизмам аллельных и межаллельных взаимодействий. В этом случае их называют генами-модификаторами. Вместе с главным патологическим геном больной наследует от родителей комбинацию генов-модификаторов, которые могут усиливать или ослаблять действие главного патологического гена, что проявляется в фенотипических различиях одного и того же заболевания у разных больных. Сравнение размаха клинической картины у больных одной семьи и разных семей показывает, что межсемейные различия больше, чем внутрисемейные, но последние тоже существуют (Бочков Н.П., 1997; Одинокова О.Н., Степанов В.А., 2001).
Общая клиническая характеристика больных
Под нашим наблюдением за период 1996-2000 г. находился 26 больных MB в возрасте от 2 месяцев до 16 лет, среди которых было 16 мальчиков и 10 девочек. Общее число госпитализаций составило 89.
Диагноз MB у всех больных был установлен в пульмонологическом-отделении Алтайской краевой клинической детской больницы (АККДБ) на основании 4 критериев, предложенных di Sant Agnese (1953): хронического бронхолегочного процесса, характерного кишечного синдрома, повышенного содержания хлоридов в потовой жидкости и семейного анамнеза. Среди наблюдавшихся нами детей у 1 имелись все 4 критерия, у 17 — 3 критерия, у 8 — 2 критерия. У 19 больных был проведен ДНК-анализ в лабораториях молекулярной генетики медико-генетического научного центра РАМН (Москва), института акушерства и гинекологии им. Отто (Санкт-Петербург) и Томского НИИ медицинской генетики. У 14 из 19 пациентов были иденти- фицированы мутации гена МВТР.
Были изучены также 27 протоколов вскрытий, проведенных в патоло-гоанатомическом отделении АККДБ за период 1987-2000 гг. Возраст умерших детей был от 5 дней до 5 лет. Из 27 детей до 1 года умерли 20 детей, среди умерших было 12 мальчиков и 15 девочек. Смешанная форма MB диагностирована у 19 умерших детей, преимущественно легочная — у 4 детей, мекониальный илеус — у 3 детей, преимущественно кишечная — у 1 ребенка.
Всего мы располагали сведениями о 56 больных MB, родившихся за период 1982-2000 гг. (лично нами обследованные пациенты, архивные истории болезни, протоколы патологоанатомического вскрытия, справки о смерти).
Ранее установленный диагноз MB был исключен у 30 больных в результате динамического клинического наблюдения, повторных исследований хлоридов пота, молекулярно-генетического исследования. Среди этих 30 больных у 12 установлена бронхиальная астма, хроническая пневмония — у 8, рецидивирующий обструктивный бронхит — у 3, рецидивирующий бронхит — у 1, хронический обструктивный бронхит — у 1, хронический гастро-дуоденит — у 4, врожденная генерализованная цитомегаловирусная инфекция — у 1 ребенка.
class3 ЮШНИЧЕСКАЯ И ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСІСАЯ ХАРАКТЕРИСТШСА
МУКОВИСЦИДОЗА У ДЕТЕЙ АЛТАЙСКОГО КРАЯ class3
Результаты клинического исследования больных MB
Под нашим наблюдением находилось 24 семьи, в которых из 36 детей было 27 больных MB. Одна девочка (сестра наблюдаемого пробанда) умерла в возрасте 3 месяцев до поступления больных MB под наше наблюдение. Брак не зарегистрирован в 6 семьях, был расторгнут после рождения больного ребенка в 5 семьях. Одна девочка, страдавшая тяжелой смешанной формой MB и умершая в возрасте 4 лет, была зачата методом искусственной инсеминации спермой донора. 26 больных MB наблюдались нами с 1996 по 2000 гг. 9 из 26 наблюдаемых детей умерли за период 1996-2000 гг.
Были изучены 27 протоколов патологоанатомических вскрытий детей с MB, умерших за 1987-2000 гг. У детей с MB, рожденных за период 1987-1995 гг. и выживших ко времени нашего наблюдения в 1996-2000 гг. заболевание проявилось фенотипически. У 3 детей, умерших в центральных районных больницах, MB зарегистрирован по справкам о смерти, у одного из этих детей MB диагностирован при жизни в АККДБ.
Мы располагали информацией о 56 больных MB, родившихся за период с 1982 по 2000 гг. По полу больные распределялись следующим образом: 28 больных мужского пола и 28 — женского. Распределение этих 56 боль-, ных по формам заболевания представлено на рис. 4.
У большинства больных MB Алтайского края выявлена смешанная форма заболевания. Из 56 больных MB, родившихся в 1982-2000 гг., смешанная форма MB диагностирована у 44 (78,5%), легочная — у 8 (14,3%), кишечная — у 1 (1,8%), мекониальный илеус — у 3 (5,4%). К концу 2000 г. из 56 больных MB живых было 17 в возрасте от 3 мес. до 17 лет. Средний возраст живых больных MB на конец 2000 г. составил 8,1 лет. Возрастная структура 17 живых больных MB выглядела так: до 1 года — 1 больной, от 1 до 3 лет — 3, 4-7 лет — 4, 8-15 лет -— 8, старше 15 лет — 1 больной.
class4 КЛИНИКО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТШСА БОЛЬНЫХ MB class4
Общая характеристика обследованных молекулярно-генетическим методом больных MB
Молекулярно-генетическое исследование гена МВТР проведено у 46 больных. У 21 из 46 пациентов ДНК-анализ явился дополнительным диагностическим критерием для исключения MB, так как у этих больных хлориды потовой жидкости были на пограничных цифрах (40-60 ммоль/л) или повышены до 70 ммоль/л. В результате динамического наблюдения, многократного определения хлоридов потовой жидкости и отрицательных данных ДНК-анализа у этих 21 больных диагноз MB был исключен. У 7 из 21 больных с исключенным MB не обнаружена 21 мутация гена МВТР (delF508,. delI507, R334X, R347P, W1282R, G542X, del21kb, 2184insA, 394delT, 2143delT, 2113delA, 2118del4, 2141insA, delE672, 2167insC, 2183AA-G, 2183delAA, 2184delA, G551D, R553X, N1303K). У 14 из 21 больных с исключенным MB не выявлена мутация delF508. Среди пациентов с исключенным MB и отрицательными результатами молекулярно-генетического исследования преобладали больные с хронической бронхолегочной патологией (рецидивирующий бронхит — у 6, бронхиальная астма — у 4, хроническая пнев-мония — у 3, рецидивирующий обструктивный бронхит — у 3, хронический бронхит — у 2, хронический гастрит — у 2, синдром мальабсорбции — у 1 больного).
У 25 из 46 обследованных больных диагноз MB был подтвержден молекулярно-генетическим методом. Диагноз у этих больных был установлен на основании легочного и (или) кишечного синдромов, многократного положительного потового теста и семейного анамнеза. Прямое ДНК-исследование на наличие вышеприведенной 21-й мутации гена МВТР проведено у 5 пациентов, на наличие 8 мутаций (delF508, del21kb, W1282X, W1282R, R334W, R347P, G542X, 394delTT) — у 1 пациента, на наличие 4-х мутаций (delF508, G452X, G551D, R553X) — у 1 пациента, на наличие 3-х мутаций (delF508, delI507, 1677delTA) — у 6 пациентов, на наличие одной наиболее распространенной мутации delF508 — у 12 пациентов.
У 20 из 25 больных с установленным диагнозом MB были идентифицированы мутации гена МВТР. Среди 25 больных MB было 12 мальчиков и 13 девочек. Все 25 обследованных с помощью ДНК-анализа больных MB были славянского происхождения (22 — русские, 3 — украинцы). Больные MB русской национальности были рождены в браке русских родителей. Больные MB украинской национальности происходили от смешанных браков (2 — от брака украинца и немки, 1 — от брака украинца и русской).
Молекулярно-генетическое исследование гена МВТР позволило выявить 4 разновидности генотипов у 25 больных MB.
1) генотип delF508/delF508 (гомозигота по мутации delF508) был обнаружен у 7 больных — 4 мальчиков и 3 девочек,
2) генотип delF508/- (гетерозигота по мутации delF508 с второй неиз-. вестной мутацией гена МВТР) зарегистрирован у 12 больных — 4 мальчиков и 8 девочек,
3) генотип delF508/W1282R (компаунд-гетерозигота — сочетание мутации delF508 и миссенс-мутации W1282R) — у 1 больного мальчика со смешанной формой и среднетяжелым течением MB,
4) генотип -/- (мутации гена МВТР не идентифицированы) — у 5 больных — 3 мальчиков и 2 девочек.
