ГЛАВА 316. ЛИЗОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ НАКОПЛЕНИЯ

 

Артур Л. Боде (Arthur L. Beaudet)

 

Общие признаки

 

Определение. Лизосомы представляют собой цитоплазматические органеллы, в кислой среде которых содержатся многочисленные ферменты, гидролизующие большинство биологических макромолекул (рис. 316-1). Первичные лизосомы пред­ставляют собой особые тельца, образующиеся из пластичного комплекса (аппарат Гольджи). Они могут сливаться с другими окруженными мембраной пузырьками, формируя вторичные лизосомы. Последние содержат материал, попавший в клетку извне в результате эндоцитоза, или внутриклеточный материал, поглощаемый в процессе аутофагии. Основная функция лизосом заключается в разрушении исполь­зованных макромолекул по ходу их нормального кругооборота и тканевой пере­стройки. Исследования метаболизма витамина В 12, липопротеинов, пептидных гор­монов и факторов роста свидетельствуют о роли лизосом в поглощении этих моле­кул путем адсорбтивного эндоцитоза. Начальная клеточная вакуоль, образующаяся при адсорбтивном эндоцитозе (рецептосома, или эндосома) сливается с лизосо­мами. Лизосомные ферменты представляют собой гликопротеины, синтезирующиеся в эндоплазматической сети. Исходные продукты белкового синтеза подвергаются существенным изменениям, в том числе протеолитическому отщеплению, присоеди­нению комплекса олигосахаридов, синтезу маркеров распознавания (в некоторых случаях маннозо-6-фосфата) и компартментализации в первичные лизосомы. Эти процессы протекают в эндоплазматической сети, пластинчатом комплексе и, вероят­но, в первичных, если не вторичных, лизосомах.

Концепция лизосомных болезней накопления сложилась в результате изучения гликогеноза II типа (Помпе). Факт накопления гликогена в лизосомах вследствие недостаточности a-глюкозидазы, а также данные, полученные при исследовании других аномалий, позволили Эру определить врожденную лизосомную болезнь как такое состояние, при котором: 1) определяется недостаточность какого-либо одного лизосомного фермента и 2) внутри связанных с лизосомами вакуолей появляются необычные отложения (субстраст). Это определение можно видоизменить, включив в него дефекты одиночных генов, влияющие на один лизосомный фермент или более, и тем самым распространить на такие болезни, как муколипидозы и мно­жественная сульфатазная недостаточность. Определение можно расширить и далее с тем, чтобы оно распространялось на недостаточность и других белков, необходимых для функционирования лизосом (активирующие ферменты разрушения сфинголипидов). Данные биохимических и генетических исследований свидетельствуют о том, что эти активирующие белки принимают участие в гидролизе некоторых субстратов.

 

 

Рис.316-1. Биология лизосом;

Лизосомные ферменты, в том числе их предшественники (Ф), синтезируются в эндо­плазматической сети и затем подвергаются посттрансляционному процессингу, который заключается в их упаковке в первичные лизосомы. Первичные лизосомы могут затем вступать в любой из указанных путей.

 

 

Лизосомные болезни накопления объединяют большинство болезней накопле­ния липидов, мукополисахаридозы, муколипидозы, болезни накопления гликопро­теинов и другие, перечисленные в табл. 316-1. Недостаточность ферментов имеет аутосомно-рецессивную основу, за исключением мукополисахаридоза II (МПС II) Хантера, который наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный при­знак, и болезни Фабри, которая сцеплена с Х-хромосомой и часто проявляется у женщин. Органами-мишенями оказываются обычные места разрушения той или иной макромолекулы. Например, у лиц с нарушением процесса разрушения миели­на в процесс вовлекается белое вещество головного мозга, при нарушении процесса разрушения гликолипидов стромы эритроцитов развивается гепатоспленомегалия, а при нарушении процесса разрушения вездесущих мукополисахаридов — генерали­зованное повреждение тканей. Накапливающийся материал часто вызывает висцеромегалию или макроцефалию, но может развиться и вторичная атрофия, особенно мозга и мышц. Вообще симптоматика соответствующих болезней обусловливается повреждающим действием накапливающихся веществ, но часто неясно, каким именно образом они вызывают гибель или дисфункцию клеток. Все эти болезни прогрессируют, и многие из них заканчиваются смертью в детском или юношеском возрасте. Для окончательного диагноза наиболее важны результаты определения конкретных ферментов в сыворотке, лейкоцитах или культивируемых фибробластах кожи; соответствующие тесты выбирают, исходя из клиники заболевания. Эти болезни имеют широкие фенотипические колебания, причем многие из них связаны с возрастом, т. е. различают инфантильные, ювенильные и взрослые их формы. Кроме того, при болезнях, обусловленных дефектом одиночного гена, возможны различные сочетания висцеральных, костных и неврологических аномалий.

 

Таблица 316-1. Лизосомные болезни накопления

 

Болезнь Гетероген­ность (возраст начала) Дефицитный фермент Накапливаю­щиеся ве­щества Неврологи­ческие ано­малии Увеличение печени и/или селезенки     Дисплазия костей Офтальмо­логические нарушения Гематологи­ческие нарушения Наследование Особенности проявления Ссылки
Ганглиозидоз gmi Инфан­тильная (у новорожден­ного), юве­нильная (возраст 6— 20 мес) и взрослая формы -Галактозидаза Ганглиозид gmi, гликопро­теины, кератансульфат Отста­лость психи­ческого раз­вития, судо­рожные при­падки, сле­пота; при ювенильной форме про­являются позже, при взрослой форме варь­ируют Резко вы­ражено В меньшей степени при ювенильной форме, при взрослой форме варьи­рует     Резко вы­ражена Варьирует при юве­нильной и взрослой формах Вишнево-красные пятна у 50% боль­ных с юве­нильной формой, по­мутнение роговицы варьирует, но более выражено при взрос­лой форме Пенистые клетки Вакуолизи­рованные лимфоциты Аутосом­но-рецессив­ное (АР) Грубые черты лица, отеки, макэ роглоссия, мукополиса-харидурия, ранняя сле­пота при ин­фантильной форме; ме­нее выра­женные про­явления при ювенильной форме; при взрослой форме часто спондило- Hers, Van Hoof, гл. 12, Stanbury et al., гл. 46, Но et al.
Синдром Тея—Сакса с варианта­ми, ганглио- ЗИДОЗ См2 Инфан­тильная (возраст 3— 6 мес), юве­нильная и взрослая формы Гексоза-минидаза А Ганглио- ЗИД См2 Отста­лость психи­ческого раз­вития, судо­рожные при­ступы, сле­пота; при ювенильной форме про­являются позднее Не опре­деляется     Отсутст­вует Вишнево-красные пятна при инфантиль­ной форме, редко при ювенильной Отсутст­вуют АР эпифизарная дисплазия, мукополиса-харидурия +/-Макроце­фалия, рез­кое обостре­ние слуха при инфан­тильной форме; осо­бенно рас­пространен среди евреев ашкенази Hers, Van Hoof гл. 13, Stanbury et al., гл. 46, Но et al.
Синдром Сендхоффа, ганглиози- ДОЗ См2 Инфан­тильная форма (воз­раст 3—б мес) Гексоза-минидаза А и В Ганглио- ЗИД См2 Глобозид Отста­лость психи­ческого раз­вития, судо­рожные при­падки, сле­пота Отсутст­вуют     Отсутст­вует Вишнево-красные пятна Отсутст­вуют АР Макроце­фалия, уси­ленная реак­ция на звук, висцераль­ный гистио­цитоз Hers, Van Hoof, гл. 14, Stanbury et al., гл. 46, Но et al.
Ганглио- ЗИДОЗ См2, АВ-вариант Все изменения и признаки те же, что и при синдроме Тея—Сакса, '^Н за исключением того, что первично аномален белковый активатор разрушения ганглиозидов ^^И
Синдром Краббе, га-лактозилце-рамидный липидоз Инфан­тильная форма (воз­раст 2—б мес), позд­нее начало Галакто-зилцер-амид-р-га-лактози-даза Увеличе­ние отноше­ния галакто-зоцеребро-зид/сульфа-тид Отста­лость психи­ческого раз­вития, лей-кодистро-фия; вариан­ты при позд­нем начале Отсутст­вуют     Отсутст­вует Атрофия зрительного нерва Отсутст­вуют АР Резкая возбуди­мость, повы­шен уровень белка в спинномоз­говой жид­кости (СМЖ), ли­хорадочное Hers, Van Hoof гл. 17, Stanbury et al., гл. 43, Но et al.
                                            состояние, сфероцитар-ная нейропа-тология      
Метахром-ная лейко-дистрофия, сульфатид-ный липидоз Поздняя инфантиль­ная (воз­раст 1—4 года), юве­нильная (возраст 4 года — 20 лет) и взрос­лая формы Арил­сульфатаза А (цереб-розидсуль-фатаза) Галакто-зилсульфа-тиды Отста­лость психи­ческого раз­вития, лей-кодистро-фия, при взрослой форме пси­хоз и де­менция То же     То же Атрофия зрительного нерва, менее выраженная при юве­нильной и взрослой формах То же АР Повыше­ние уровня белка в СМЖ, нару­шение по­ходки при поздней ин­фантильной форме, пе­рифериче­ская нейро­патия Hers, Van Hoof, гл. 18, Stanbury et al., гл. 44  
Недоста­точность Все изменения те же, что при метахромной лейкодистрофии, за ]— исключением того, что первичный дефект заключается в недостаточности белкового активатора 'Л  
белкового активатора распада сфинголипи-да I Синдром Нимана— Пика, сфин-гомиелино-вый липидоз Инфан­тильная ней­ропатиче­ская форма (возраст 1— 4 мес), позд­нее начало нейропати­ческой фор­мы, висце­ральная форма Сфинго-миелиназа ? У некото­рых боль­ных специ­фические изофер­менты Сфинго-миелин Отста­лость психи­ческого раз­вития, атак­сия и судо­рожные припадки при нейро­патических формах Резко выражено     Отсутст­вует Макуляр-ная дегене­рация и вишнево-красные пятна при нейропати­ческих фор­мах Харак­терные пе­нистые клетки, ва­куолизиро­ванные лимфоциты АР Легочные инфильтра­ты, бурова­тый цвет кожи; ин­фантильная нейропати­ческая фор­ма распрост­ранена среди евреев ашке-нази, гисти­оциты цвета морской волны Hers, Van Hoof, гл. 19, Stanbury et al., гл. 41  
Синдром Гоше, глю-козилцер-амидный липидоз Инфан­тильная (возраст 1— 12 мес), ювенильная (возраст 2 года — 6 лет), взрос­лая формы р-Глюко-церебрози-даза Глюкозил-церамид Отста­лость психи­ческого раз­вития, спас­тичность, позднее — вялость, атаксия при ювенильной форме, при взрослой форме — от­сутствие неврологиче­ской симп­томатики Резко вы­ражено, часто гипер-спления     Средняя степень Обычно отсутствуют Харак­терные пе­нистые клетки АР При взрос­лой форме повышение уровня кис­лой фосфа­тазы, пато­логические переломы; особенно распростра­нен у евре­ев ашкинази Hers, Van Hoof, ГЛ: 16, Stanbury et al., гл. 42, Но et al.  
Синдром Фабри, три-гексозилце-радоз Мужчи-ны-гемизи-готы, жен­щины-гете­розиготы а-Галак-тозидаза А Тригексо-зилцерамид Болевая нейропатия Отсутст­вует | Отсутст­вует Дистро­фия рогови­цы, сосуди­стая патоло­гия, ката­ракты Отсутст­вуют Сцеплен­ное с' Х-хро­мосомой до­минантное Кожная ангиокерато ма, тромбо­зы сосудов, гипогидроз Hers, Van — Hoof, гл. 15, Stanbury et al., гл. 45, U/^ /»*- nl но ет ai.  
Недоста­точность кислой ли­пазы Инфан­тильная бо­лезнь Воль-мана (воз­раст 0—3 мес); при позднем на­чале — бо­лезнь накоп­ления эфи­ров холесте­рина (БНЭХ) Кислая липаза Эфиры холестерина, триглицери­ды Отста­лость психи­ческого раз­вития, но выраженная слабее, чем задержка роста при болезни Вольмана; все это не отмечается при БНЭХ Заметно выражено | Отсутст­вует Отсутст­вуют Пенисты клетки, ва­куолизиро­ванные лимфоциты е АР Кальцино. надпочечни­ков, анемия, рвота и за­держка рос­та при бо­лезни Воль­мана; фиб­роз печени и повышение уровня холе­стерина в крови при crt^av з Hers, Van Hoof., гл. 20, Sranbury et al., гл. 39  
Синдром Фарбера, недостаточ­ность цера-мидазы Инфан­тильная (возраст 0— 4 мес), ред­ко ювениль­ная формы Церами-даза Церамид Иногда отсталость психическо­го развития, но она мо­жет быть вторичной по отноше­нию к сома­тическим проявлениям +/- | ? Легкая степень ма-кулярной де­генерации Отсутст­вуют АР bUJA Артропа­тия: подкож­ные, периар­тикулярные и висцераль­ные узелки (липограну-лематоз); повышение уровня бел­ка в СМЖ Hers, Van Hoof, гл. 24, Stanbury et al., гл. 40, Но et al.  
Синдром Помпе, гли­когеноз II типа Инфан­тильная (возраст 0— б мес), юве­нильная и взрослая формы Кислая мальтаза (а-1,4- и 1.6-глюко-зидаза) Гликоген Психиче­ское разви­тие, вероят­но, в преде­лах нормы Легкая степень ге­патомега­лии     Отсутст­вует Отсутст­вуют То же АР При ин­фантильной форме смер­тельная, ске­летная и сердечная миопатия; при взрос­лой форме преимущест­венно ске­летная мио­патия См. гл. 313, Hers, Van Hoof, гл. 7, Stanbury et al., ГЛ. 6  
Недоста­точность кислой фос­фатазы Инфан­тильная форма (воз­раст 0—3 мес) Кислая фосфатаза Не выяс­нены Отста­лость психи­ческого раз­вития Выражено То же То же » » АР? Смертель­ные наруше­ния (наблю­дались чле­ны двух се­мей) Hers, Van Hoof, гл. 21, Hirschhorn, Weissmann  
Фукозидоз Инфан­тильная форма (воз- а-Фуко-зидаза Гликопеп-тиды, глико-липиды, Отста­лость пси­хического Опреде­ляется Определя­ется Отсутст­вуют Вакуоли­зированные лимфоци- АР Грубые черты лица, повышение Hers, Van Hoof, гл. 11,  
    раст 3—12 мес), юве­нильная форма     Олигоса-хариды развития     j         ты, пенис­тые клетки     уровня электроли­тов в пото­вой жидко­сти; ангио-кератома при юве­нильной Но et al., Sranbury et al., гл. 38  
Маннози- ДОЗ Инфан­тильная форма (воз­раст б—18 мес), более легкая фор­ма а-Ман-нозидаза Олигоса-хариды То же Выражено То же Катарак­ты, помут­нение рого­вицы Вакуоли­зированные лимфоци­ты, грану­лированные нейтрофи­ АР форме Грубые черты лица, увеличение размеров языка Hers, Van Hoof, гл. 11, Stanbury et al., гл. 38  
Аспартил-глюкозамин-урия Ранняя взрослая форма Аспар-тилглюко-заминами-даза Аспартил-глюкозамин, гликопеп-тиды » » Отсутст­вует » » Помутне­ние хруста­лика лы Вакуоли­зированные лимфоциты АР Грубые черты лица; болезнь вы­является при анализе мочи на аминокис­ Hers, Van Hoof, гл. 24, Stanbury et al., гл. 38  
Мукопо-лисахаридоз IH и IS Инфан­тильный синдром Гурлер (воз­раст 6—12 мес), про­межуточная форма, в зрелом воз­расте — синдром Шейе а-Идуро-нидаза Дерматан-сульфат, ге­парансуль­фат Отста­лость пси­хического развития, при синдро­ме Шейе от­сутствует Выражено | Резко вы­ражена Помутне­ние рогови­цы Гранули­рованные лимфоциты АР лоты Грубые черты лица, сердечно-со­судистая патология, анкилоз Hers, Van Hoof, гл. 8 и 9, Stanbury et al., гл. 31, McKusick  
Синдром Хантера, му-кополисаха-ридоз II Тяжелая инфантиль­ная форма (возраст 6— 12 мес), лег­кая юве­нильная форма Идуроно-сульфат-сульфатаза То же Отста­лость психи­ческого раз­вития, ме­нее выра­женная при легкой фор­ме » | То же Дегенера­ция сетчат­ки; незначи­тельное по­мутнение роговицы То же Сцеплен­ное с Х-хро­мое омой То же      
Синдром Санфилип-по А, му-кополиса-харидоз IIIA ( Поздняя инфантиль­ Гепаран-N-сульфа-таза (сульфами-даза)                                      
Синдром Санфилип-по В, му-кополиса-харидоз IIIB ная форма (возраст 1—4 года) N-Аце-тил-а-глю-козамини-даза Гепаран­сульфат Тяжелая форма от­сталости психическо­го развития Слабо выражено Слабо вы­ражена Отсутст­вует Гранули­рованные лимфоциты АР Некоторое огрубение черт лица      
Синдром Санфилип-по С, му­кополиса­харидов те То же Ацетил-КоА: а-глюко-заминид-N-ацетил-трансфера-за             | То же То же То же То же То же      
Синдром Санфилип-по D, му­кополиса­харидов HID I     N-Аце-тилглюко-замин-б-сульфат-сульфатаза             |                          
Синдром Моркио, му­кополисаха­ридоз IV Некото­рые колеба­ния N-Аце-тилгалак-тозамин-б-сульфат-сульфатаза Кератан-сульфат Отсутст­вуют То же | Тяжелая степень Помутне­ние рогови­цы Гранули­рованные нейтрофи­лы АР Выражен­ные дефор­мации, гипо­плазия зубо­видного от­ростка II шейного позвонка, регургита­ция аор­тального клапана      
Синдром Марото— Лами, муко-полисахари-доз VI Колебания тяжести и степени по­вреждения сердечно­сосудистой системы N-Аце-тил-гексо-замин-4-сульфат-сульфатаза (арилсуль­фатаза В) Дерматан-сульфат То же Опреде­ляется | Резко вы­ражена То же Гранули­рованные нейтрофи­лы и лим­фоциты АР Некоторое огрубение черт лица, анкилоз, по­ражение клапанов сердца      
Недоста­точность р-глюкурони-дазы, муко-полисахари-доз VII Выявлены несколько больных со всеми фор­мами (от инфантиль­ной до взрослой) р-Глюку-ронидаза Дерматан-сульфат, ге­парансуль­фат (?) Отста­лость пси­хического развития, отсутствую­щая (?) у некоторых взрослых больных Выражено | Выражена Помутне­ние рогови­цы Гранули­рованные нейтро­филы АР Грубые черты лица, патология сосудов      
Множест венная суль-фатазная недостаточ­ность Поздняя инфантиль­ная форма (возраст 1—4 года) Арил­сульфатазы А, В и С, другие сульфатазы Сульфати-ды, мукопо­лисахариды Отста­лость психи­ческого раз­вития Слабо выражено j То же, что при МПС Дегенера­ция сетчат­ки Вакуоли­зированные и гранули­рованные клетки АР Ихтиоз, сочетанный фенотип МПС и ме-тахромной лейкодист-рофии Hers, Van Hoof, гл. 8 и 18, Stanbury et al., гл. 44  
Сиалидоз Врожден­ная, инфан­тильная, Глико-протеин-нейрамини- Сиалило-лигосахари-ды Отста­лость пси­хического Средняя степень, слабее при Выраже­на, слабее или отсутст- Вишнево-красное пятно Вакуоли­зированные лимфоциты АР Фенотип МПС при всех формах, Hers, Van Hoof, гл. 8,  
    ювенильная формы, виш­нево-красное пятно, мио-клонус даза (сиа-лидаза)     развития, миоклонус поздней форме j вует при поздней форме             кроме фор­мы с вишне­во-красным пятном и миоклонусом Stanbury et al., гл. 38  
Муколи-пидоз II, Y-клеточная болезнь Инфан- } тильная форма (воз­раст 0—3 мес)     Гликопро­теины, гли-колипиды Отста­лость пси­хического развития Не всегда определяет­ся | Резко вы­ражена Помутне­ние рогови­цы Вакуоли­зированные и гранули­рованные нейтрофи­ АР Грубые черты лица, включения в культиви­руемых Hers, Van Hoof, гл. 8, Stanbury et al.,  
My коли -пидоз III, псевдополи-дистрофия Гурлер Поздняя инфантиль­ная форма (возраст старше 2 лет) j УДФ-N- ацетилглю-козамин-(GlcNAc): гликопро-теин-GlcNaCI-фосфо-трансфе-раза То же Некоторая отсталость психическо­го развития Отсутст­вует     Выражена То же лы Вакуоли­зирован­ные плаз­матические клетки АР фиброблас­тах, мукопо-лисахарид-урия в пре­делах нормы Грубые черты лица, включения в культивируе­мых фибро­бластах, контрактуры суставов, по­ражение клапанов сердца, му-кополисаха-ридурия в пределах нлпмкт НииДЮ! гл. 37  
Муколи-пидоз VI Инфан­тильная форма Ганглио-зиднейра-минидаза (?) Многочис­ленные Отста­лость пси­хического развития Отсутст­вует | Отсутст­вует Помутне­ние рогови­цы, дегене­рация сет­чатки Отсутст­вуют АР Диагноз основывает­ся на ре­зультатах электронной микроско­пии; особен­но распро­странен сре­ди евреев ашкинази (?) Stanbury et al., гл. 37  
Восковид­ные липо-фусцинозы нейронов Поздняя инфантиль­ная, юве­нильная и взрослая формы Неизвес­тен «Воск», «липофус­цин» Отста­лость психи­ческого раз­вития, де­менция, варьирую­щая у взрос­лых, судо­рожные при­падки То же | То же Атрофия зрительного нерва, маку-лярная де­генерация, пигментный ретинит Вакуоли­зированные лимфоциты Гранулиро­ванные нейтро­филы АР АР В диагнос­тике помога­ет электрон­ная микро­скопия; сте­пень генети­ческой гете­рогенности неизвестна Hers, Van Hoof, гл. 23  
                                                                                                                         

 

 

Диагностика. Подозрение на лизосомную болезнь появляется обычно при прогрессирующей дисфункции нервной системы, висцеромегалии, нарушениях ске­лета или каких-то более специфических аномалиях (см. табл. 316-1). Отличи­тельной особенностью этих болезней служат прогрессирующие или дегенеративные процессы. Дегенеративные процессы у нормально развивающегося ребенка приводят к замедлению развития, а затем уже к утрате им ранее приобретенных навыков. При сборе анамнеза необходимо обращать особое внимание на развитие в детстве, неврологические симптомы, включая судороги, а также нарушения зрения и слуха, физический рост и более специфические показатели, такие как огрубение черт лица, помутнение роговицы, усиление ранних рефлюксов, растяжение живота, боли в суставах, их тугоподвижность, грыжи и рецидивирующие инфекции. При сборе семейного анамнеза в случае аутосомных рецессивных заболеваний можно выявить аналогичные симптомы у сиблингов или других кровных родственников, а в случае Х-сцепленных аномалий обнаружить других больных членов семьи мужского пола. Целесообразно учитывать этническую принадлежность больного, так как ряд болезней накопления липидов чаще регистрируется у евреев ашкенази, а маннозидозы и аспартилглюкозаминурия — у жителей Скандинавии. Ювенильная форма сиалидоза распространена в Японии.

При осмотре можно обнаружить увеличение окружности черепа. В начале развития некоторых мукополисахаридозов и гликогенозов отмечается гигантизм, тогда как более поздним проявлением многих заболеваний служит низкорослость. При офтальмологическом обследовании с помощью щелевой лампы тщательно осматривают глазное дно. Могут увеличиваться размеры языка, черты лица стано­вятся грубыми, присоединяется гепатоспленомегалия. Аномалии скелета могут заключаться в кифозе, ширококостности и тугоподвижности суставов. Изменения кожи встречаются редко, обычно только при фукозидозе, сиалидозе, болезнях Фабри и болезни Гунтера. При тщательном неврологическом обследовании необ­ходимо попытаться определить степень повреждения серого и белого вещества мозга, а также периферических нервов. Предварительные диагностические иссле­дования должны включать изучение мазков периферической крови для выявления вакуолизированных или гранулированных лейкоцитов, пробу на мукополисахариды в пятне мочи и обзорную рентгенографию скелета. Предпочтительный алгоритм диагностики заключается в использовании всех этих методов для выбора фермента, активность которого требует проверки при исследовании сыворотки, лейкоцитов или культуры фибробластов кожи. При положительном скрининг-тесте на муко­полисахариды или при убедительных клинических данных можно провести коли­чественный анализ ^на мукополисахариды. При неопределенности результатов обследования целесообразно произвести биопсию кожи, костного мозга, слизистой оболочки прямой кишки, печени, периферического нерва, конъюнктивы или других тканей для проведения световой и электронной микроскопии. Результаты электрон­но-микроскопического исследования в зависимости от наличия или отсутствия переполненных лизосом могут подтвердить или отвергнуть общее предположение о лизосомной болезни. И в этих случаях определение ферментов — наиболее под­ходящий способ диагностики. Если получены веские данные в пользу лизосомной болезни накопления, но не выявлена недостаточность какого-либо фермента, целе­сообразно начать дальнейшие исследования с химического анализа биоптатов печени или мозга.

Гетерогенность. Лизосомные болезни накопления значительно различаются по клиническим и биохимическим признакам. Биохимические и генетические основы этих различий обсуждались в гл. 57 и 305. Коротко говоря, структурный ген лизосомного фермента производит продукты, которые после посттрансляционной модификации превращаются в гликопротеины, но при этом часто образуется не­сколько вариантов последних с разными электрофоретическими свойствами — изо­ферменты. Эти изоферменты способны гидролизовать один или несколько субстра­тов, причем субстратная специфичность разных изоферментов может различаться. Различия в субстратной специфичности обусловлены также присутствием сходных, но генетически разных ферментов, например b-галактозидаз. Мутация гена может полностью лишить фермент активности или только снизить ее, изменить способ­ность фермента к посттрансляционной модификации или его активность по отноше­нию к конкретным субстратам.

В большинстве случаев различия в тяжести заболевания у разных больных, равно как и разные сочетания висцеральных, скелетных, неврологических, глазных и других проявлений одной и той же болезни, определяются разными мутациями структурных генов лизосомных ферментов. Гетерогенность еще больше увеличи­вается из-за рецессивной природы большинства этих болезней, так как у каждого больного должно быть два мутантных гена в одном локусе. Точный характер мутаций в двух копиях одного гена может быть неодинаковым, что делает больного генетически компаунд-гетерозиготой. В этом случае один или оба гена могут коди­ровать фермент с некоторой остаточной активностью по отношению к одному или нескольким субстратам. Вероятными примерами компаунд-гетерозигот могут слу­жить больные с промежуточными клиническими фенотипами мукополисахаридоза I типа (МПС I). На молекулярном уровне большинство больных с лизосомными болезнями накопления можно, вероятно, отнести к компаунд-гетерозиготам. Не­смотря на то что с клинической точки зрения целесообразно различать инфан­тильный, ювенильный, взрослый, нейропатический или ненейропатический фено­типы болезни, существование разных мутантных аллелей и генетических комби­наций объясняет случаи аберрантности или промежуточности состояний по сравне­нию с их обычным фенотипом. Другой тип гетерогенности подтверждают МПС III А, В, С и D, представляющие собой весьма сходные болезни, но обусловленные дефектами разных генов. Таким образом, в основе внешней клинической гомо­генности может лежать биохимическая гетерогенность.

Еще большую сложность проблеме придает тот факт, что активность некоторых ферментов определяется сочетанием неодинаковых субъединиц молекулы. В резуль­тате недостаточность одного и того же фермента может быть обусловлена разными мутациями (например, недостаточность гексаминидазы А при болезнях Тея— Сакса и Сендхоффа), которые объясняют также множественную недостаточность ферментов при дефекте одиночного гена, например при болезни Сендхоффа. Лизосомные болезни накопления могут быть результатом генетических аномалий и на уровне посттрансляционной модификации лизосомных ферментов, равно как и общих дефектов целостности и функции лизосом. Муколипоидозы II и III отражают ситуацию, при которой дефект одиночного гена меняет способность ряда лизосомных ферментов проникать в лизосомы. Таким образом, гетерогенность может обусловливаться и мутациями, не затрагивающими структурные гены самих ферментов. Лучшему пониманию природы фенотипической и генотипической ге­терогенности должна способствовать дальнейшая расшифровка биохимической идентичности, структуры субъединиц, посттрансляционного процессинга и субстрат­ной специфичности лизосомных ферментов.

Установлению клинического диагноза способствует, но в то же время в чем-то и осложняет широкое использование синтетических субстратов при определении активности лизосомных ферментов. С помощью таких субстратов зачастую регист­рируется активность группы близких, но разных ферментов. Так, при использо­вании искусственного субстрата активность р-галактозидазы на самом деле может отражать сумму действия разных b-галактозидаз, кодируемых разными структур­ными генами и имеющих разную субстратную специфичность. Для того чтобы придать клиническую значимость результатам этих определений, приходится варьировать условия in vitro для того, чтобы вычленить действие именно того фермента, недостаточность которого характерна для данного заболевания. Однако генетическая гетерогенность проявляется в том, что мутантный фермент либо гидролизует природный, но не искусственный субстрат, либо наоборот. Например, если использовать искусственный субстрат, то у здорового человека можно обна­ружить недостаточность гексозаминидазы А, а у больного с синдромом Тея— Сакса — весьма высокую ее активность. Патология коррелирует со способностью фермента гидролизовать только природный субстрат — ганглиозид GM2. Все это очень важно для скрининга гетерозигот и для пренатальной диагностики. Эти феномены требуют не ограничиваться определением активности ферментов в отно­шении искусственных субстратов, если результаты определений противоречат отчетливым клиническим, электронно-микроскопическим или химическим призна­кам болезни.

Лечение и профилактика. В настоящее время отсутствуют эффективные специфические средства лечения, поэтому оно остается в основном симптомати­ческим. Во многих случаях болезнь неумолимо прогрессирует, и облегчить состоя­ние больного невозможно. При болезни Фабри, часто сопровождающейся почечной недостаточностью, помогает пересадка почки, а у взрослых при болезни Гоше — спленэктомия. Большое внимание привлекла возможность заместительной терапии ферментами путем трансплантации органов или фибробластов, инфузии плазмы, лейкоцитов и ферментов в чистом виде или заключенных в эритроциты или липосомы. Несмотря на то что эти мероприятия могли бы смягчить симптоматику, не связанную с повреждением центральной нервной системы, их эффективность остается недоказанной. Наибольшие проблемы при лечении связаны именно с по­вреждением центральной нервной системы, поскольку гематоэнцефалический барьер служит дополнительным препятствием для проявления эффекта при заместитель­ной ферментной терапии.

Важно при этих болезнях генетическое консультирование. Все лизосомные болезни накопления, при которых известна недостаточность конкретного фермента, могут или могли бы быть диагностированы in utero, поскольку активность лизо­сомных ферментов экспрессируется в культивируемых клетках амниотической жидкости, равно как и в культуре фибробластов кожи. Для пренатального диагноза можно также прибегать к помощи биопсии ворсинок плаценты. Несмотря на то что при этом несколько повышается частота выкидышей, члены семей с высоким генетическим риском очень заинтересованы в возможности ранней диагностики. Иногда удается выявить гетерозигот среди близких родственников, но обычно трудно получить согласие достаточного для статистического анализа числа лиц. Выявление гетерозигот осложняет также случайная инактивация Х-хромосом у 46 ХХ-носителей болезней, сцепленных с Х-хромосомой, но следует настойчиво проводить генетическое консультирование женщин из группы риска. Более эффек­тивным профилактическим методом служит выявление гетерозигот перед их вступ­лением в брак и рождением детей. Реальность этого подхода доказана програм­мами выявления гетерозигот по болезни Тея—Сакса. Эти программы способство­вали снижению частоты соответствующих болезней, вероятно, в связи с широким тестированием и влиянием на планирование рождения детей супружескими парами из группы риска по рождению больных детей; высокая частота гетерозигот среди евреев ашкенази и доступность биохимических методов выявления носительства гена болезни Тея—Сакса облегчили проведение этой программы. Распространение этого подхода при других болезнях и в популяциях с меньшей частотой гетеро­зигот требует разработки надежных методов выявления последних. Даже в опти­мальных условиях генетические варианты могут обусловливать ложноположи­тельные или ложноотрицательные результаты любой программы скрининга.

Клонирование генов лизосомных ферментов. Сообщается о клонировании ДНК, кодирующих ряд лизосомных ферментов, и в конце концов большинство этих генов будет клонировано. Работа в этом направлении должна обеспечить лучшее понимание биохимии и генетики лизосомных болезней. Основная надежда возлагается на то, что доступность клонированных генов позволит осуществить генную заместительную терапию в той или иной форме.

 

 









Дата добавления: 2016-03-05; просмотров: 1288; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.027 сек.