Гено-фенотипические корреляции при болезни Вильсона в Республике Башкортостан

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 АТР7 В, локализованном на длинном плече 13 хромосомы (J3ql4.3), 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; Иллариошкин С. Н. и др., 2002; Thomas G.R. et al., 1995]. Это приводит к гипоцерулоплазминемии (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 АТР7 В состоит из 21 экзона и расположенных между ними интронов, экспрессируется в клетках печени, мозга, почках, лимфоузлах [Okada T. et al., 2000]. Характерными для болезни Вильсона являются различные точковые мутации гена АТР7 В, а также мелкие инсерции и делеции, вызывающие сдвиг рамки считывания. На сегодняшний момент известно свыше 280 различных мутаций гена АТР7 В [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 неврологических, так и соматических проявлений. Изучению спектра и частоты мутаций гена АТР7 В, соотношения генотипа и фенотипа при БВ в разных популяциях мира уделяется пристальное внимание исследователей, однако 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.M. 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:

1. Изучить распространенность и варианты клинического течения болезни Вильсона в Республике Башкортостан.

2. Провести поиск изменений нуклеотидной последовательности в гене АТР7 В и оценить их частоты у пациентов с болезнью Вильсона из Республики Башкортостан.

3. Исследовать ассоциации обнаруженных мутаций с гаплотипами полиморфных ДНК-локусов (D13S316, D13S133, D13S228), сцепленных с геном АТР7 В.

4. 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 АТР7 В. Впервые обнаружены две не описанные ранее мутации: А1а718Рго и Lysl315Argl316delinsGlu, 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+6C>T) полиморфизмы. Впервые в Республике Башкортостан оценено влияние различных мутаций в гене АТР7 В на клинические проявления болезни Вильсонапри этом, у гомозигот по частой мутации Hisl069Gln отмечено более мягкое течение заболевания с поздней манифестацией, тогда как у пациентов с мутацией Lysl315Argl316delinsGlu выявлено тяжелое течение болезни с ранней манифестацией и выраженными нарушениями функций печени.

Практическая значимость. Установление мутаций на 83,9% хромосом дает возможность повысить эффективность молекулярно-генетической диагностики заболевания в Республике Башкортостан. Выявление второй по частоте мутации Lysl315Argl316delinsGlu в гене АТР7 В делает целесообразным скрининг вновь выявляемых пациентов с болезнью Вильсона в Республике Башкортостан на данную мутацию после проведения поиска самой частой мутации Hisl069Gln в 14-ом экзоне. Полученные данные о распределении семей с мутантными аллелями в гене АТР7 В на территории Республики Башкортостан и оценка влияния генотипа на течение заболевания способствуют повышению качества лечебно-диагностической и медико-генетическои помощи населению. В двух семьях проведена пресимптоматическая ДНК-диагностика заболевания.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Болезнь Вильсона в Республике Башкортостан по частоте встречаемости сопоставима со средними показателями в мире и имеет неравномерное территориальное и этническое распространение.

2. Обнаружены 8 мутаций и 3 полиморфных варианта в гене АТР7 В. Наиболее частой мутацией у пациентов с болезнью Вильсона в РБ является мутация Hisl069Gln (48,2%) гена АТВ7 В, встречающаяся преимущественно в компаунд-гетерозиготном состоянии в сочетании с другими редкими мутациями. Второй по частоте является впервые выявленная мутация Lys 1315Arg 1316delinsGlu (10,7%).

3. 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 АТР7 В.

4. Мутации в гене АТР7 В ассоциированы с определенными гаплотипами 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».

ВЫВОДЫ.

1. Болезнь Вильсона в Республике Башкортостан встречается с частотой 1:119 000 населения (0,83 на 100 000), что сопоставимо с современными показателями в мире. Установлено неравномерное территориальное и этническое распространение заболевания с очагами накопления в центрально-западных районах РБ и более высокой частотой встречаемости среди лиц чувашской и татарской этнической принадлежности. Клиническая картина БВ в РБ характеризуется преобладанием тяжелых по течению форм заболевания.

2. Выявлено 8 мутаций и 3 полиморфных варианта в гене АТР7 В. Наиболее распространенной в РБ является мутация Hisl069Gln (48,2%). Мутации Lysl315Argl316delinsGlu и А1а718Рго описаны впервые. Мутация Lysl315Argl316delinsGlu выявлена с высокой частотой (10,7%) на хромосомах татарского и башкирского происхождения.

3. Мутации Hisl069Gln, Lysl315Argl316delinsGlu, Glul064Lys в гене АТР7 В ассоциированы с определенными гаплотипами полиморфных ДНК-локусов D13S316, D13S133.

4. Гомозиготы по мутации Hisl069Gln в гене АТР7 В характеризуются более мягким течением заболевания с поздней манифестацией по сравнению с больными, имеющими другие мутации. Клиническая картина заболевания у пациентов с вновь выявленной мутацией Lysl315Argl316delinsGlu характеризуется тяжелым течением с ранней манифестацией и выраженными нарушениями функций печени.

5. Разработанный автоматизированный регистр «Болезнь Вильсона «и практические рекомендации по диагностике и профилактике болезни Вильсона позволяют улучшить качество оказываемой медико-социальной помощи больным и членам их семей.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. С целью уточнения диагноза, прогнозирования течения заболевания и выбора оптимальной тактики лечения пациентов с болезнью Вильсона следует использовать прямую и косвенную ДНК-диагностику.

2. При проведении прямой ДНК-диагностики необходимо проводить первоочередной поиск мутаций в гене АТР7 В, основываясь на данных о частоте мутаций, встречающихся в Республике Башкортостан.

3. Для оптимизации медико-генетической помощи населению Республики Башкортостан следует использовать компьютеризированную базу данных «Болезнь Вильсона» .

4. При выявлении у обследуемых, с предположительным диагнозом болезни Вильсона, мутаций в гене АТР7 В на обеих хромосомах (доклиническая стадия), необходимо начинать превентивную патогенетическую терапию.

5. Учитывая характер распространения заболевания в Республике Башкортостан, необходимо проявлять большую диагностическую настороженность в отношении болезни Вильсона в регионах с высокой частотой.