Файл: Учебник для студентов медицинских вузов и слушателей последипломного образования.pdf

насильственных движений. Гиперкинез артикуляционной мускулатуры приводит к нарушению речи, которая становится невнятной, отрывистой, толчкообразной. Гиперкинезы, начинаясь с лица, шеи, верхней части туловища, верхних конечностей постепенно захватывают нижние конечности. В этот период затрудняется передвижение больного. Походка становится танцующей, появляются лишние движения, затрудняющие ходьбу. В гиперкинез вовлекается вся произвольная мускулатура.
Мышечный тонус изменяется, чаще в сторону гипотонии, хотя может оста- ваться нормальным. Клиническая картина заболевания обязательно включает в себя нарушения со стороны высшей нервной деятельности. Если в начале болезни наблюдаются эмоциональные нарушения, то в дальнейшем появляются признаки нарастающей деменции. Больные становятся легко возбудимыми, раздражительными, а в дальнейшем – агрессивными.
Диагностическое значение имеют данные
КТ-исследования, обнаруживающие атрофические изменения головного мозга, приводящие к развитию заместительной гидроцефалии. Расширяется субарахноидальное пространство, желудочки мозга. МРТ позволяет обнаружить локальные изменения подкорковых структур мозга, а именно атрофию головки хвостатого ядра, которое страдает наиболее значительно при хорее
Гентингтона. Постепенно утрачивается интерес к окружающему. Менее злокачественно протекают формы с поздним дебютом (после 60-70 лет).
Наряду с гиперкинетическими проявлениями хореи, описаны акинетико- ригидные формы. Продолжительность жизни больных с начала заболевания составляет 10-20 лет.
Наибольшая распространенность заболевания - 1:10 000, наблюдается в
Восточной Англии, где заболевание было впервые описано. Встречаемость заболевания в большинстве европейских стран составляет 4-7 на 100 000, частота гетерозиготого носительства – 1:5000. Различия в частотах заболевания объясняются «эффектом основателя». Реконструирована 12- коленная родословная первой семьи, в которой были описаны больные

хореей Гентингтона. Она насчитывает около 1000 родственников. Примеры подобных семей не являются исключением. Так, в Тасмании наследование болезни Гентингтона прослежено на протяжении 9 поколений.
Реконструированы родословные двух очень больших американских семей, одна из них негритянского происхождения, предки другой – выходцы из
Германии. Отмечаются значительные межсемейные различия по дебюту и тяжести течения заболевания, хотя и внутри семей наблюдается четко выраженный клинический полиморфизм. Пациенты с ювенильными формами чаще наследуют свое заболевание от отца, чем от матери. Показано, что при наследовании по отцовской линии болезнь дебютирует в более раннем возрасте, протекает тяжелее, в семьях наблюдается антиципация по дебюту и значительно чаще болезнь носит "ригидный", а не "хореический" характер.
Ген хореи Гентингтона – HD – расположен в области 4p16.3.
Полиморфный тринуклеотидный CAG- повтор локализован в первом экзоне гена недалеко от стартового кодона. В таблице представлены значения CAG- триплетов в гене хореи Гентингтона в норме, у носителей премутации и у больных.
Таблица. 9.
Число CAG повторов в гене HD и риск развития хореи Гентингтона
Число повторов
Риск развития заболевания у обследуемого и его детей
Менее 28
Норма
29 -34
Для обследуемого риска нет, но возможно увеличение числа повторов у детей и возникновение болезни
35 - 39
Возможно позднее развитие болезни
Более 40
Болезнь

Мы уже писали, что CAG-триплет кодирует глютамин, поэтому в белке, кодируемом геном HD, имеется цепочка из последовательно расположенных глютаминов. Болезнь развивается тогда, когда длина этого полиглютаминового трека становится больше допустимой нормы.
Удлиненные полиглютаминовые треки сами по себе или в составе полипептидных цепей способствуют агрегации белков в нейрональных клетках с образованием нерастворимых комплексов. По мере накопления этих белковых агрегатов происходит гибель нейронов по типу апоптоза.
Этот процесс носит медленно прогрессирующий характер. Клинически нейродеградация проявляется тогда, когда погибает около 70% нейронов определенного типа. Дальнейшее развитие заболевания идет очень быстро, так как в оставшихся 30% нейронах также произошло накопление нерастворимых белковых комплексов, что и приводит к их резкой деградации. Поэтому для всех нейродегенеративных заболеваний, обусловленных удлинением полиглютаминовых треков, характерны поздний дебют и тяжелое течение, достаточно быстро приводящее к летальному исходу.
Заметим, кстати, что хорея Гентингтона может манифестировать не в
40-50 лет, как это считалось ранее, а уже на 2-3-м десятилетии жизни, а в отдельных случаях намного раньше. Приводим следующее наблюдение, связанное с хореей Гентингтона. Пробанд Б-на С. (родословная на рис.5), 27 лет, обратилась в Лабораторию пренатальной диагностики наследственных заболеваний ИАГ им. Д. О. Отта РАМН (г. Санкт-Петербург) для уточнения диагноза хореи Гентингтона у своего мужа (Ш-2) 29 лет и прогноза состояния дочери (1У-!) 9 лет. Мать (11-3) отца девочки и бабушка (1-!) по отцовской линии страдают хореей Гентингтона. У мужа пробанда с 25 лет наблюдаются гипкеркинезы дрожательного типа и отставание психического развития. При молекулярно-генетическом исследовании выяснилось, что муж пробанда от здорового отца получил 16 CAG-повторов, а от больной матери - 50. Эти данные четко подтверждают наличие хореи Гентингтона у

мужа пробанда (см. табл. 9). Девочка (1У-1) унаследовала от отца нормальное число CAG- повторов - 16, но от матери она получила 33 CAG- повтора, то есть премутацию. Последнее, к сожалению, не исключает развития заболевания у ее будущих детей, и поэтому при вступлении в брак и беременности ей в обязательном порядке показана пренатальная диагностика хореи Гентингтона. Отметим, что в детском возрасте хорея
Гентингтона может протекать в виде эпилептиформноподобных пароксизмов, отставания психического развития и различного типа гиперкинезов. Таким образом, еще совсем недавно считавшаяся геронтологической патологией, хорея Гентингтона может привлекать внимание педиатров. Как мы уже отмечали, заболевание диагностируется пренатально.
2.8.4. Миодистрофия Ландузи-Дежерина как пример заболевания,
обусловленного нарушением эпигенетической регуляции экспрессии генов
Лице-лопаточно-плечевая мышечная дистрофия Ландузи-Дежерина – третье по частоте наследственное заболевание мышц после миодистрофии
Дюшенна и миотонической дистрофии. Его распространенность составляет примерно 2:100000 населения. Тип наследования – аутосомно-доминантный с пенетрантностью, составляющей около 95%. Мутантный локус FSHD1 расположен в дистальном конце длинного плеча хромосомы 4 в области
4q35-qter.
Довольно часто болезнь развивается вследствие возникновения мутации de novo. Примерно в половине этих случаев наблюдается соматический мозаицизм либо у самих больных, либо у их безсимптомных родителей. Причем, среди больных мозаицизм чаще встречается у мужчин, чем у женщин, однако степень мозаицизма у больных женщин-мозаиков, как правило, оказывается выше, чем у больных мужчин-мозаиков. Риск рождения больных детей у соматических мозаиков, хотя и меньше, чем у гетерозиготных больных, но также повышен. При этом само заболевание у их больных потомков может протекать значительно тяжелее, то есть в этом

случае может наблюдаться антиципация как по дебюту, так и по клиническим проявлениям болезни.
Первые признаки заболевания обычно появляются во второй декаде жизни, хотя возможен и более ранний дебют. Преимущественно поражается мускулатура лица, плечевого пояса и проксимальных отделов верхних конечностей. Характерной чертой является асимметричность поражения.
Слабость мускулатуры лица проявляется неполным смыканием век, которое в начале болезни можно увидеть во время сна. Мимика лица становится бедной. Больной испытывает затруднения при наморщивании лба, зажмуривании глаз. Слабеет круговая мышца рта. Особый порядок вовлечения мускулатуры плечевого пояса приводит к формированию симптома
«крыловидных» лопаток.
Раньше других поражаются трапециевидные, ромбовидные и грудные мышцы. Спустя 15-20 лет после дебюта заболевания может развиться слабость мускулатуры тазового пояса и проксимальных отделов нижних конечностей. Течение заболевания относительно благоприятное. Больные в течение долгого времени сохраняют способность к самообслуживанию и трудовой деятельности.
В области 4q35 локализован макросателлитный тандемный высоко полиморфный повтор D4Z4. Каждая копия этого повтора размером в 3.3 кб содержит две гомеобоксные последовательности с внутренними стоп- кодонами и два известных повторяющихся элемента, часто вовлеченных в контроль «эффекта положения» (см. 1.14). В норме количество копий этого повтора варьирует от 11 до 100 элементов. D4Z4-повтор обладает высокой рекомбиногенностью, и у 3% населения наблюдается соматический мозаицизм по реорганизациям этой области.
У больных лице-лопаточно-плечевой миодистрофией наблюдаются гетерозиготные делеции в области D4Z4-повтора, сокращающие число его копий до 1 - 10, причем размер этих делеций прямо коррелирует с тяжестью заболевания. Дистальнее D4Z4-повтора найден полиморфный сегмент размером около 10 кб, присутствующий в различных популяциях примерно в

равном соотношении в двух состояниях, обозначаемых 4qA и 4qB. Однако у больных всегда обнаруживается только сегмент 4qA. Таким образом, сокращения D4Z4-повтора, происходящие на фоне 4qA-полиморфизма, и являются причиной развития заболевания. Это уникальный пример влияния полиморфного элемента, локализованного в теломерной области хромосомы, на развитие наследственного заболевания. Интересно подчеркнуть, что в теломерной области длинного плеча хромосомы 10 (10q26) локализован гомологичный D4Z4-повтор, однако его сокращения не являются патогенными.
Область локализации D4Z4-повтора в хромосоме 4 у больных миодистрофией
Ландузи-Дежерина оказывается достоверно менее метилирована по сравнению с нормой. По-видимому, гипометилирование
D4Z4 является одним из ключевых событий в каскаде эпигенетических нарушений, ведущих к развитию заболевания. Однако прямой зависимости между степенью гипометилирования D4Z4-области и характером течения заболевания не наблюдается.
В D4Z4 найден элемент, специфически взаимодействующий с ДНК- связывающим мультибелковым комплексом. Этот комплекс опосредует транскрипционную репрессию генов, локализованных в области 4q35. По данным некоторых авторов в мышцах больных миодистрофией Ландузи-
Дежерина наблюдается гиперэкспрессия нескольких ближайших генов
(FRG1, FRG2 и ANT), расположенных на расстоянии 100 кб и более от D4Z4- повтора. По-видимому, сокращенный D4Z4-повтор теряет способность взаимодействовать с мультибелковым комплексом, и это приводит к снижению его репрессорной функции по отношению к перечисленным выше генам. Однако результаты исследований экспрессии генов FRG1, FRG2 и
ANT у больных носят противоречивый характер.
Так, при изучении экспрессионного профиля генов показано, что в мышцах больных достоверно изменен характер экспрессии генов, вовлеченных в миогенную дифференцировку. Многие из них являются

прямыми мишенями транскрипционного фактора MYOD1, участвующего в развитии миофибрилл. Вторая группа генов, аномальная работа которых наблюдается в мышцах больных, связана с регуляцией реакции организма на оксидативный стресс. При этом значимых изменений в экспрессии генов, локализованных в непосредственной близости от цитогенетической области
4q35, не обнаружено, что находится в противоречии с выдвинутой ранее гипотезой о ведущей роли «эффекта положения» в этиологии заболевания.
С использованием современных иммунофлюоресцентных технологий в сочетании с гибридизацией in situ показано, что как в нормальных, так и в мутантных клетках на протяжении всего клеточного цикла район хроматина, содержащий локус FSHD цитогенетичесой области 4q35, располагается на периферии ядер. Это наблюдение позволило высказать предположение, что лице-лопаточно-плечевая миодистрофия развивается вследствие нарушения взаимодействий с транкрипционными факторами или модификаторами хроматина, происходящих на ядерных мембранах.
В области
D4Z4-повтора найдены два петлевых домена, обеспечивающие прикрепление хроматина к ядерному матриксу. В миобластах больных эта связь значительно ослаблена. В нормальных миобластах D4Z4-повтор и гены FRG1 и FRG2
локализованы в разных петлевых доменах, в то время как сокращение D4Z4-повтора у больных приводит к тому, что сам повтор и оба гена оказываются в одном домене. Это означает, что у больных может быть одновременно нарушена локальная структура хроматина и экспрессия генов FRG1 и FRG2.
Чтобы идентифицировать гены, вовлеченные в патогенез лице- лопаточно-плечевой миодистрофии, были сконструированы трансгенные линии мышей с гиперэкспрессией в скелетных мышцах одного из генов
FRG1, FRG2 или ANT. Только у мышей с гиперэкспрессией FRG1 развивалась мышечная дистрофия с чертами, характерными для миодистрофии Ландузи-Дежерина. Трансгенные мыши с измененным характером экспрессии генов FRG2 или ANT оказались совершенно

нормальными. Продукт гена FRG1 является ядерным белком, вовлеченным в сплайсинг преРНК. В мышцах мышей модельной линии с гиперэкспрессией
FRG1, также как в мышцах больных миодистрофией Ландузи-Дежерина изменен характер альтернативного сплайсинга, по крайней мере, двух генов, вовлеченных в патогенез некоторых наследственных болезней мышц. Это
TNNT3 и MTMR1
Таким образом, в отличие от большинства моногенных болезней мутации, вызывающие лице-лопаточно-плечевую миодистрофию, нарушают не структуру или функцию какого-то специфического гена, но транскрипционный контроль одного или нескольких генов. Сложный эпигенетический механизм вовлечен в реализацию этого нарушения. Он включает локальные изменения структуры хроматина и потерю репрессионных комплексов, опосредованные сокращением D4Z4-повтора.
Эти нарушения приводят к гиперэкспрессии гена FRG1 с последующим нарушением сплайсинга преРНК специфических генов, избирательно экспрессирующихся в скелетных мышцах.
Молекулярная диагностика заболевания основана на определении величины D4Z4-повтора и 4А/4В-полиморфмзма, локализованных в теломерной области 4q35.

полиморфизм. Достаточно сказать, что для более чем половины моногенных заболеваний найдены аллельные варианты, которые ранее по своим клиническим проявлениям трактовались как самостоятельные нозологические формы. При этом количество болезней, составляющих единую аллельную серию, может колебаться в диапазоне от 2 до 10 и более.
С другой стороны, не редкими являются примеры удивительной генетической гетерогенности, когда клинически однородное заболевание на самом деле представляет собой группу генетически гетерогенных болезней, обусловленных мутациями в разных генах, причем количество этих генов в некоторых случаях может достигать одного или даже двух десятков.
Диагностика таких заболеваний возможна только на молекулярной основе.
Чаще всего моногенные болезни делят по типам наследования, как это сделано в настоящем издании. Но с клинической точки зрения такое деление мало информативно. Более удобной представляется классификация болезней по системам, несмотря на то, что для многих моногенных болезней характерен плейотропизм, не позволяющий отнести их к какой-то одной системе. Дальнейшее деление болезней, принадлежащих к одной системе, проводят в соответствии с их ведущими клиническими проявлениями.
Однако очевидно, что наиболее полезной для понимания молекулярных основ этиологии и патогенеза заболевания является биохимическая классификация, основанная на знании первичных биохимических дефектов.
Идентификация огромного числа генов, ассоциированных с наследственными заболеваниями, позволяет уже сейчас проводить подобную классификацию в пределах определенных четко очерченных клинических групп болезней. Мы приведем лишь два примеры подобной систематизации: для наследственных болезней мышц и кардиомиопатий, часто ассоциированных с высоким риском внезапной смерти. Общим свойством генов, дефектных при мышечных дистрофиях и кардиомиопатиях, является их экспрессия в скелетных и сердечной мышцах соответственно. Поскольку многие из них экспрессируются в каждой из этих тканей, наборы генов,