GENETIC HETEROGENEITY OF HEREDITARY MOTOR-SENSORY NEUROPATHIES: CLINICAL, MOLECULAR AND GENETIC CORRELATION
- Authors: Lutsky MA1, Babkin PS1, Fedotov VP1, Savinih VP1
-
Affiliations:
- N.N. Burdenko VSMA
- Issue: No 12 (2003)
- Pages: 14-18
- Section: Articles
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/1990-472X/article/view/710
- DOI: https://doi.org/10.18499/1990-472X-2003-0-12-14-18
Cite item
Full Text
Abstract
The results received enable to assume that there are specific electroneuromyographic features of 1А and 1Х genetic variants of hereditary motor-sensory neuropathies and to develop an algorithm for their differential diagnosis.
Full Text
Актуальность. Невральная амиотрофия с аутосомно-доминантным типом наследования, впервые описанная в 1886 г. французскими неврологами Ж. Шарко и П. Мари и независимо от них англичанином Тус как самостоятельная клиническая форма, характеризовалась прогрессирующими вялыми парезами дистальных отделов рук и ног с различной степенью выраженности мышечными атрофиями и нарушениями чувствительности в них. При аутопсии больных невральной амиотрофией Шарко-Мари-Тус были установлены дегенеративные изменения в стволах периферических нервов, передних корешках, а также мотонейронах передних рогов спинного мозга. На протяжении первой половины ХХ века разными авторами описывались отдельные семейные наблюдения случаев невральной амиотрофии, которые имели некоторые клинические отличия от классической картины, что позволяло предполагать их нозологическую самостоятельность (интерстициальный гипертрофический неврит Дежерина-Сотта, гередитарная арефлексия-атаксия Русси-Леви и др.). Однако лишь с внедрением современных нейрофизиологических методов и электронной микроскопии биоптатов нервов стало возможным установить патоморфологический субстрат для разных форм невральных амиотрофий, получивших наименование наследственные моторно-сенсорные нейропатии (НМСН). Для НМСН 1 типа характерны изменения в Шванновских клетках, приводящие к нарушению формирования миелиновых оболочках («миелинопатии»). При НМСН 2 типа преимущественно дегенерируют осевые цилиндры нервных волокон с развитием вторичной сегментарной демиелинизации («аксонопатии»). Исследование скоростей проведения импульсов (СПИ) по волокнам периферических нервов показало резкое их снижение (в 2-3 раза) у больных НМСН 1 типа, и умеренное снижение или нормальные величины СПИ при НМСН 2 типа. Граничным значением СПИ для отнесения больных с НМСН к 1 или 2 типу принята величина 38 м/с по срединному нерву. Установление подлинной природы НМСН стало возможным в результате широкого использования молекулярно-генетических методов в 90-е годы ХХ столетия. В настоящее время благодаря ДНК-диагностике установлено 25 различных локусов на 16 хромосомах, мутации генов которых ответственны за развитие разных форм НМСН, что свидетельствует об их значительной генетической гетерогенности. Таким образом, невральная амиотрофия Шарко-Мари-Тус, выделенная авторами в конце 19 века как самостоятельная нозологическая единица, представляет собой семейство в несколько десятков генетических форм со сходными клиническими (фенотипическими) проявлениями, что делает чрезвычайно сложной задачу диагностики, медико-генетического консультирования и прогноза потомства в семьях больных. Выработка клинических, электронейромиографических (ЭНМГ) дифференцирующих признаков для распознания отдельных форм позволит оптимизировать отбор больных и проведение трудоемкой и дорогостоящей ДНК-диагностики. Современная классификация НМСН, основанная на молекулярно-генетических данных с использованием клинико-генеалогических, ЭНМГ и патоморфологических критериев, сложна и далека от завершения в связи с продолжающимся поиском генов-кандидатов для картированных локусов и открытием новых локусов генов. Большинство форм (НМСН 1 и 2 типа) имеют аутосомно-доминантный тип наследования, значительно меньшее число форм наследуются аутосомно-рецессивно (НМСН 3 и 4 типа), несколько форм имеют Х- сцепленное рецессивное (Хq24) и Х-доминантное наследование (локус Хq13 с промежуточными значениями СПИ (от 30 до 40 м/с). Для НМСН 1 типа картированы и охарактеризованы 4 гена миелиновых белков (РМР22, MPZ, Cx32), участвующих в компактизации слоев миелина и регулирующий пролиферацию и дифференцировку Шванновских клеток (EGR2). При картированных 12 локусах для НМСН 2 типа, установлены только 6 генов (KIF1b, RAB7, GARS, NF-68, GDA P1, Lamin A/C), контролирующих транспорт молекул в аксоплазме, нарушение которого приводит к дегенерации аксонов. При большом разнообразии картированных генов вклад отдельных локусов в происхождение НМСН различно. Распространенность НМСН в популяции не одинакова, отмечено существенное преобладание больных 1типа (до 70% НМСН) над всеми другими формами, что делает необходимым выработку дифференциальных критериев диагностики в первую очередь для наиболее частых форм НМСН с идентифицированными генами. Материал и методы исследования. Нами на основе Регистра наследственных нервно-мышечных заболеваний, созданного в Межобластной медико-генетической консультации совместно с клиникой неврологии ВГМА и Лабораторией ДНК-диагностики МГНЦ РАМН накоплен многолетний опыт клинической, ЭНМГ и молекулярно-генетической диагностики разных форм НМСН. Клинико-генетический анализ и электронейромиографическое исследование проведено 312 больным с НМСН и 123 здоровым родственникам из 168 семей. ЭНМГ исследование проводилось по стандартной методике на электромиографах фирмы Medelec «Sapphire 2ME» и «Нейрософт», с использованием накожных и игольчатых электродов. Молекулярно-генетические исследования проведены в Лаборатории ДНК-диагностики МГНЦ РАМН (док. биол. наук А.В. Поляков) с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР), электрофореза в ПААГ, SSCP-анализа для поиска мутаций в кодирующих областях генов миелиновых белков РМР22, MPZ, Сх32 и прямого секвенирования продуктов ПЦР. У 153 больных из 61 семьи проведен ДНК-анализ для идентификации 3 основных генетических вариантов НМСН 1А, 1В и 1Х и рассчитаны частоты встречаемости в Воронежской области. Показано, что наиболее частым генетическим вариантом НМСН в Воронежской популяции является НМСН 1А, обусловленный дупликацией гена РМР22 и обнаруженный в 65% случаев. Вторым по частоте среди идентифицированных генетических вариантов является НМСН 1Х типа, обусловленный точковыми мутациями гена Сх32, и составляющий 12 %. НМСН 1В типа, связанная с мутацией в гене MPZ диагностирована лишь у 3 % больных. В 20% случаев НМСН 1 типа мутаций в трех изученных генах миелиновых белков не обнаружено. Это позволяет предположить наличие большей генетической гетерогенности в группе демиелинизирующих НМСН в популяции Воронежской области (рис. 1). Рис. 1. Генетические типы наследственных моторно-сенсорных нейропатий, распространенные в популяции жителей Воронежской области С целью выявления дифференциально-диагностических признаков двух частых генетических вариантов (1А и 1Х) в группе НМСН 1 типа, нами проведен сравнительный анализ частот встречаемости клинических симптомов и возраста манифестации заболевания у 110 больных из 48 семей с НМСН 1А типа, диагностированных по наличию дупликации гена РМР22 в локусе 17р11.2 и 36 больных из 9 семей с НМСН 1Х типа, имеющих точковые мутации в гене Сх32 (локус Хq13). Полученные результаты и их обсуждение. При сравнительном анализе частот встречаемости 31 клинического признака в двух анализируемых группах показано наличие статистически значимых различий по 20 из них. При НМСН 1А типа достоверно чаще обнаруживались: генерализованная сухожильная арефлексия, деформация стоп по типу «полых» с нарушением походки и статики, интенционный тремор кистей и гипестезия рук. Уникальным клиническим признаком этого генетического варианта явилось утолщение стволов периферических нервов, которое не было выявлено ни у одного больного с НМСН 1Х типа. Для НМСН 1Х типа клиническая картина имела также характерный набор симптомов: выраженные диффузные мышечные атрофии голеней, дистальный парез верхних и нижних конечностей, «степпажная» походка, мышечные фасцикуляции, и гиперестезии рук в раннем периоде заболевания. При анализе возраста начала заболевания установлено, что у 91% больных с НМСН 1А типа заболевание манифестирует в возрасте от 1 до 15 лет, в то время как при НМСН 1Х типа 75% больных обнаруживают первые проявления заболевания во 2 - 3 десятилетии жизни. В результате проведенного исследования удалось выделить характерный фенотип для НМСН 1А и 1Х типа и сформировать набор диагностических и дифференцирующих признаков (рис. 2). Рис. 2. Характерные фенотипы для НМСН 1А и 1Х типа Сравнительный анализ ЭНМГ- данных был проведен в генотипированных группах больных с НМСН 1А и 1Х типами. Анализировались 4 наиболее информативных ЭНМГ параметра для разграничения больных этих 2-х вариантов: СПИ по срединному нерву, дистальная латентность, амплитуда и длительность М-ответа. При анализе этих параметров выявлены статистически значимые различия величин СПИ в дистальном и проксимальном сегментах срединного нерва, а также дистальной латентности в группах больных НМСН 1А и 1Х. Различия в параметрах амплитуды и длительности М-ответов в анализируемых группах оказались не информативными. Таблица. Данные стимуляционной ЭНМГ (срединный нерв) в группах больных НМСН 1А и 1Х типа Группы НМСН 1 типа 1А (М±s)) 1Х (М±s)) Возраст 28,8±16,0 31,1±13,7 Число больных 110 36 СПИ дистальный сегм. (м/с) 19,1±4,3* 35,2±7,7* Амплитуда М-ответа (мВ) 4,6±3,1 3,5±2,2 Дистальная латентность (мс) 8,9±2,0* 4,9±1,1* СПИ (м/с) проксимальный 22,6±5,7* 39,2±7,2* Примечание: знаком * обозначены статистически достоверные различия при Р < 0.05 Полученные результаты позволили высказать предположение о наличии характерных ЭНМГ признаков для 2-х анализируемых генетических вариантов НМСН 1А и 1Х типа и сформировать алгоритм их дифференциальной диагностики. Для разработки такого алгоритма проведена статистическая обработка 4-х ЭМГ параметров для выделения диапазона их дискриминантных значений. В результате проведенного анализа сформирована функциональная схема дифференциально- диагностического алгоритма, оптимального как с точки зрения последовательности ЭНМГ исследования, так и по составу ЭМГ- параметров. Структура алгоритма основывалась на предварительных оценках каждого из исследуемых параметров с последующей проверкой их принадлежности у отдельных пациентов рассчитанным диапазонам дискриминантных значений. Для оценки эффективности предложенного алгоритма нами проведено имитационное моделирование на выборке из 115 больных с идентифицированным типом НМСН, которое показало его высокую эффективность для дифференциальной диагностики НМСН 1А и 1Х генетических вариантов. Количество ложно-положительных и ложно- отрицательных результатов не превышало 2% при НМСН 1А и 5% при НМСН 1Х. Высокая эффективность алгоритма также подтверждена в результате предварительного тестирования на группе больных НМСН 1Х до проведения ДНК анализа, в результате которого получено полное совпадение предположительного и окончательного диагнозов. Выводы. Дальнейшее накопление данных позволит разработать диагностические клинико-электромиографические паттерны для более редких генетических вариантов НМСН с целью оптимизации отбора больных для проведения ДНК-диагностики.×
About the authors
M A Lutsky
N.N. Burdenko VSMA
P S Babkin
N.N. Burdenko VSMA
V P Fedotov
N.N. Burdenko VSMA
V P Savinih
N.N. Burdenko VSMA
References
- Гинтер E.K. Влияние генетической структуры на груз наследственных болезней в русских популяциях // Вестник РАМН, 1994. № 9. С.75-69.
- Зинченко, Р.А. Анализ разнообразия аутосомно-рецессивных заболеваний в российских популяциях / Р.А.Зинченко, Г.И.Ельчинова, С.Г.Гаврилина, Е.К.Гинтер //Генетика.-2001.-Т. 37, № 11. -С.1536-1546.
