2016 год № 1

Резюме:

Ключевые слова:

Summary:

Key words:

Введение

Фенилкетонурия (ФКУ) - распространенное наследственное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Фенилкетонурия I типа обусловлена недостаточной активностью фермента фенилаланингидроксилазы (ФАГ) и, как следствие, накоплением фенилаланина и его производных, оказывающих токсическое действие на центральную нервную систему [1]. Фенотипическими проявлениями ФКУ является микроцефалия, судороги, аллергический дерматит, гипопигментация волос, кожи и радужки глаза. Без своевременного лечения больные ФКУ имеют выраженную умственную отсталость, причем тяжесть заболевания зависит от типа мутации[7].

Частота заболевания в разных популяциях различна: от 1:4500 в Ирландии и Турции до 1:100000 в Японии. В России частота фенилкетонурии составляет 1:7142 [6]. В связи с широким распространением заболевания и возможностью его коррекции при своевременной и точной постановке диагноза изучение наследования ФКУ и ее профилактика является весьма актуальным.

Цель исследования - оценка распространенности ФКУ на территории Дальнего Востока. Идентификация мутаций гена ФАГ у больных ФКУ, проживающих на территории Дальневосточного Федерального округа. Изучение частоты и спектра мутаций в гене ФАГ и анализ возможных сочетаний обуславливающих ФКУ аллелей.

Материалы и методы

Исследованы больные ФКУ из Хабаровского края (25 человек), Сахалинской области (3 человека), Еврейской Автономной области (1 человек) и Магаданской области (2 человека). Диагноз заболевания ФКУ устанавливался на основании данных неонатального скрининга, клинического и биохимического обследования врачом-генетиком. В лаборатории медико-генетической консультации КГБУЗ "Перинатальный центр" проведено исследование ДНК больных ФКУ на наличие мутаций R408W, P281L, R261Q, R158Q, R252W, I65T, IVS10nt546, E280K гена ФАГ, являющихся наиболее частыми в европейских популяциях. Геномную ДНК выделяли из ядросодержащих клеток периферической крови пациентов методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Результаты и обсуждение

За период с 1992 по 2013 годы по программе неонатального скрининга обследованы 484 864 новорожденных, среди них выявлено 76 больных ФКУ.

В Хабаровском крае выявлено за эти годы 45 больных, Сахалинской области - 23 больных, Еврейской автономной области - 4 больных и в Магаданской области - 4 больных. На основании этих данных нами подсчитана частота ФКУ в Хабаровском крае, которая составляет 1:7108. В Сахалинской области частота ФКУ составляет 1:4591. На территории Еврейской Автономной области частота ФКУ 1:13278. В Магаданской области частота ФКУ составляет 1:11259.

Таким образом, распространенность ФКУ в Хабаровском крае и Сахалинской области выше, чем в среднем по России (1:7142), и одна из самых высоких среди регионов России. Это делает актуальным изучение молекулярно-генетических особенностей данного заболевания в регионах.

Мутация R408W

Нами установлено, что эта мутация является самой распространенной среди больных ФКУ в исследованных регионах, как и в большинстве европейских популяций славянского происхождения.

Среди больных ФКУ в исследованных регионах аллель с данной мутацией встретился с частотой 54,8 %. Она была обнаружена у 17 человек из 31 обследованных, из них в гомозиготном состоянии - у 11 (64,7 %) человек, у остальных 6 (35,3 %) - в состоянии компаунда с другими мутациями. В 4 случаях - R261Q, в 2 случаях - P281L, по одному выявлены компаунды, где второй аллель имеет мутации R158Q и IVS12nt.

Частота мутации R408W в исследуемых регионах одна из самых высоких среди исследованных популяций Российской Федерации. Она соответствует данным по Удмуртии и Курской области, несколько выше, чем в Санкт-Петербурге и Томской области, и существенно превышает частоту данной мутации в Новосибирской, Московской, Воронежской областях, Башкортостане, Краснодарском крае и других регионах [3, 4, 5, 8].

Мутация IVS12nt

Мутация IVS12nt была выявлена в гетерозиготном состоянии у 3 больных ФКУ. В гомозиготном состоянии она обнаружена не была ни у кого из обследуемых. В целом частота встречаемости этой мутации в исследуемой выборке составила 9,7 %, что согласуется с ранее изученными популяциями Санкт-Петербурга, Москвы и Московской области, Молдовы [3, 8].

Мутация R261Q

Мутация R261Q выявлена у 5 пациентов в гетерозиготном состоянии, в состоянии компаунда с мутацией R408W, IVS12nt. Частота ее составляет 16,1 %, что несколько превышает показатели по России.

Мутация R158Q

Мутация R158Q обнаружена у 1 пациента в гетерозиготном состоянии, в компаунде с R408W. Частота данной мутации 3,2 %, что соответствует данным в ранее изученных популяциях России [4, 5].

Мутация R252W

Мутация R252W встретилась также у 2 пациентов в гетерозиготном состоянии, в 1 случае в компаунде с R408W. Частота данной мутации в обследуемой выборке составила 6,5 %, что согласуется с данными литературы по другим регионам нашей страны [3, 4].

Мутация IVS10nt

Мутация IVS10nt в исследуемой нами выборке не встретилась ни у одного больного ФКУ. В других регионах России и СНГ данная мутация является одной из самых частых [3, 4, 5, 8].

Мутация P281L

Мутация P281L в исследуемой нами выборке встретилась у 1 пациента в гетерозиготном состоянии. В регионах России и СНГ данная мутация является одной из наиболее частых[4, 5].

Около 20 % от числа выявленных мутаций приходится на долю малораспространенных, которые не диагностируются при использовании альтернативных определению нуклеотидных последовательностей методов выборочной генодиагностики.

У 2 пациентов не было обнаружено ни одной мутации в гене ФАГ. В этих случаях заболевание, возможно, обусловлено мутациями в генах, кодирующих белки, отвечающие за синтез кофактора ФАГ - тетрагидробиоптерина (QDRP, PTS, PCD, GTPCH).

На территории Хабаровского края, Сахалинской области, Магаданской области, Еврейской автономной области мутация R408W является мажорной.

Известно, что у 80 % больных ФКУ тяжесть клинических проявлений заболевания зависит от генотипа, которым определяется остаточная активность фермента ФАГ и выраженность гиперфенилаланинемии [1, 2]. Среди больных ФКУ, которым была проведена ДНК-диагностика,14 детям нами поставлен диагноз средней ФКУ по результатам неонатального скрининга (уровень ФА в сыворотке крови на момент постановки диагноза составлял более 10 мг/дл и менее 20 мг/дл). Эти пациенты имеют следующие генотипы: R408W/ R261Q, R408W/R158Q, R408W/P281L,R261Q/R261Q. Наши данные согласуются с данными других исследователей: мутации R261Q и R158Q описаны у больных и с умеренной ФКУ, и с тяжелой (Guldberg Р. с соавт., 1998). Наличие мутации IVS12ntl описано только при тяжелой классической ФКУ. Остальные 15 больных имеют диагноз классической ФКУ по результатам неонатального скрининга (уровень ФА в сыворотке крови на момент постановки диагноза выше 20мг/дл). Эти дети имеют генотипы: R408W/R408W, R408/E280K, R408W/nd, R252W/nd, IVS12nt/R408W. Выявленные у них мутации в гене ФАГ, по данным литературы, чаще встречаются именно при тяжелой форме ФКУ [8].И у 2 детей при рождении установлена легкая форма - ГФА. Генотипы с легкой формой представлены: nd/nd, R261Q/nd, E280K/nd.

Таким образом, проведенный анализ мутаций в гене ФАГ в семьях с ФКУ в исследованных регионах выявил, что мутация R408W встречается с частотой 54,8 %, т. е. является мажорной. Это соответствует данным по ранее изученным популяциям Восточной Европы, которые имеют славянское происхождение. Частота этой мутации в Хабаровском крае, Сахалинской области одна из самых высоких по России и странам СНГ. Остальные изученные мутации гена ФАГ (P281L, R261Q, R158Q, R252W, E280K, IVS10nt, IVS12nt) имеют происхождение из Западной Европы и стран Средиземноморья.

Выводы

1. Таким образом, мутация R408W является мажорной для исследованных регионов, она обнаружена в 54,8 % заведомо дефектных генов, что делает ее высокоинформативной для выявления достоверных гетерозиготных носителей в отягощенных семьях. Этиология ФКУ у больных связана с наличием данной мутации в гомо- или гетерозиготном состоянии.
2. На основании этих данных можно предположить, что распространение фенилкетонурии в Хабаровском крае, Сахалинской области, Магаданской области, Еврейской автономной области связано с потоком генов главным образом из Восточной Европы и в меньшей степени из Западной Европы и стран Средиземноморья.
3. Полученные данные необходимы для пренатальной диагностики в семьях высокого риска, которая позволит в дальнейшем предотвратить рождение детей, больных ФКУ.

Литература

1. 1. Бушуева Т.В. Современный взгляд на проблему фенилкетонурии у детей: диагностика, клиника, лечение // Вопросы современной педиатрии. - 2010. - № 11. - С. 57-62.
2. 2. Гусейнли Я.С., Аскерова Т.А. Диагностическая значимость определения гиперфениаланинемии у новорожденных // Клиническая лабораторная диагностика. - 2009. - № 7. - С. 18-20.
3. 3. Зинченко Р.А., Ельчинова Г.И., Барышникова Н.В., Поляков А.В., Гинтер Е.К. Особенности распространения наследственных болезней в различных популяциях России // Генетика. - 2007. - № 9. - С. 1246-1254.
4. 4. Зинченко Л.В., Матулевич С.А., Кучер А.Н. Территориальная распространенность и этническое разнообразие мутаций гена ФАГ в Краснодарском крае // Кубанский научный медицинский вестник. - 2006. - № 3. - С. 39-42.
5. 5. Напальчикова И.Л., Ахметова В.Л., Закирова Л.К., Магжанов Р.В., Мурзабаева С.Ш., Марданова А.К., Хуснутдинова Э.К. Изучение спектра мутаций гена ФАГ у больных ФКУ в республике Башкортостан // Медицинская генетика. - 2005. - № 5. - С. 236.
6. 6. Новиков П.В., Ходунова А.А. Первые итоги расширенного неонатального скрининга на наследственные болезни обмена веществ в Российской Федерации // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2012. - № 5. - С. 5-12.
7. 7. Оразгалиева М.Г., Святова Г.С. Спектр мутаций гена ФАГ в популяциях РФ // Медицинская генетика. - 2005. - № 5. - С. 243-244.
8. 8. Степанова A.A. Исследование молекулярно-генетической природы фенилкетонурии в выборках российских больных: автореф. дис. … канд. мед. наук. - М., 2005. - 23 с.