галактоземия (скрининг). Скрининг новорожденных на галактоземию Этиология

Скрининг новорожденных на галактоземию

Этиология

• Описана недостаточность трех ферментов, участвующих в метаболизме галактозы. Все эти состояния сопровождаются повышением уровня галактозы в крови (“галактоземией”), но для каждого типа ферментной недостаточности характерна самостоятельная и отличная от других вариантов клиническая картина.
• Классической галактоземией принято называть состояние, связанное с недостаточностью фермента галактозо-1-фостфат-уридил трансферазы (ГАЛТ), наследственный аутосомно-рецессивный дефект превращения галактозы в глюкозу.

Этиология (продолжение)

• ГАЛТ катализирует перенос галактозо-1-фосфата в уридиндифосфат (УДФ)-глюкозу. В результате образуется УДФ-галактоза с высвобождением глюкозо-1-фосфата. При недостаточности ГАЛТ накапливается ее субстрат, галактозо-1-фосфат, а также галактоза, которая служит субстратом для предшествующего этапа метаболизма, когда галактозо-1-фосфат вырабатывается из галактозы посредством фосфорилирования из АТФ, катализируемого ферментом галактокиназой.

Этиология (продолжение)

• Основным пищевым источником галактозы является молочный сахар лактоза (глюкоза и галактоза). Фрукты и овощи также содержат галактозу, но в гораздо меньших количествах.

• Самым важным источником метаболической нагрузки по галактозе является ее выработка в круговороте гликопротеинов и гликолипидов, намного превышающая потребление в составе немолочных продуктов.

• Третий фермент, УДФ-гал-4-эпимераза, отвечает за восстановление УДФ-глюкозы из УДФ-галактозы, то есть за создание субстрата для ГАЛТ.

Генные мутации при галактоземии

• Почти 90% случаев галактоземии связаны с мутацией Q188R (заменой аргинина на глутамин в 188 положении).

• Примерно 46% больных – гомозиготы по этой мутации, а 40% – гетерозиготы . Известно много других мутантных аллелей, снижающих активность ГАЛТ (частичная недостаточность).

• Самый частый из них – аллель Duarte, его частота в популяции в 5–10 раз превышает частоту аллеля галактоземии. В гомозиготном состоянии он снижает активность ГАЛТ на 50%, а в гетерозиготном сочетании с аллелем галактоземии на 75%.

• Для галактоземии характерны желтуха, плохая прибавка веса, гепатоспленомегалия, расстройство функции печени, дефекты почечных канальцев, в частности, аминоацидурия, повышенная восприимчивость к инфекциям и альбуминурия в первые недели жизни.
• У новорожденных нередко выявляются катаракты. Если заболевание не диагностируется вовремя, тяжело протекает, а больной не получает лечения, то поражение печени прогрессирует до стадии цирроза с печеночной недостаточностью, что, в конечном итоге, и приводит к смерти.

• У других больных течение заболевания носит более хронический характер: первые симптомы проявляются через несколько месяцев после рождения, прогрессирование замедлено, а типичными поражениями внутренних органов являются гепатомегалия и катаракты. Иногда заболевание манифестирует в позднем детстве, а его наиболее типичными проявлениями являются умственная отсталость и катаракты.

Раннее начало лечения

• Введение безгалактозной диеты приводит к разрешению всех ранних проявлений, включая катаракты, и предупреждает их рецидивы. Учитывая раннее разрешение органной дисфункции, можно было бы ожидать, что диетотерапия должна предотвратить отдаленные последствия метаболического дефекта. К сожалению эти ожидания не оправдываются, что, вероятно, связано со значительным эндогенным круговоротом галактозы, который не зависит от манипуляций на уровне диеты.

Подходы к скринингу в разных странах

• Галактоземия включена во многие национальные программы скрининга новорожденных, но такой подход был отвергнут в Норвегии после 10-летнего ретроспективного анализа клинических случаев, в Голландии и в 44 из 50 штатов США.

Частота

• Частота галактоземии в Европе варьируется от 1:26000 в Ирландии до 1:89000 в Швеции.

• В Британской популяции частота этого заболевания составляет примерно 1:44000

• Частота в Японии 1:667000.

• Частичная недостаточность ГАЛТ (Duarte и другие варианты) в Германии 1:9200 при частоте галактоземии 1:44000, а в Австралии популяционные частоты составляют 1:3800 для вариантов и 1:35000 для галактоземии.

Исходы заболевания

• По данным американских исследователей до 30% новорожденных с галактоземией погибают от сепсиса, вызванного Escherichia coli, если постановка диагноза и начало лечения задерживаются до второй недели жизни.

• В Британском исследовании с 1988 по 1991 год было зарегистрировано 5 случаев септицемии на 60 случаев галактоземии (8,3%) и только один со смертельным исходом в 4-дневном возрасте.

Роль раннего лечения

• Частота тяжелых симптомов в группах больных, проходивших и не проходивших скрининг примерно одинакова, а это указывает на то, что скрининг практически не связан с острыми проявлениями заболевания у новорожденных. Авторы пришли к выводу, что полученные ими результаты не оправдывают массовый скрининг новорожденных на галактоземию

• (для Великобритании).

Роль раннего лечения

• Проспективное лечение в парах пораженных сибсов показало, что, если лечение второго сибса начинается с самого рождения, то его отдаленные результаты ничем не отличаются от результатов лечения пробанда (первого сибса), которое начинается намного позже.

Роль раннего лечения

• Диетотерапия не предупреждает и не устраняет повреждения печени и почек, образования катаракты и возникновения иммунодефицита, делающего новорожденных уязвимыми по отношению к грамотрицательному сепсису.

• С другой стороны, она не влияет на отдаленные неврологические нарушения, которые развиваются в детском возрасте и переходят ко взрослым, а также на частоту патологии яичников.

Роль раннего лечения

• По результатам одного исследования у 65% больных в возрасте старше 3 лет имелись речевые нарушения, а у 83% больных старше 12 лет показатель IQ был менее 85. В другом исследовании дисфункция яичников обнаружена у 85% больных женского пола.

Роль раннего лечения

• В дополнение к снижению IQ у больных проявляются специфические когнитивные нарушения, включая дефекты пространственных и математических представлений, а также проблемы более широкого масштаба, например укороченную концентрацию внимания и различные нарушения поведения.

Роль раннего лечения

• Еще более зловеще выглядят некоторые современные случаи, описанные в литературе, когда у больных с галактоземией в старшем детском и подростковом возрасте развивалось нейродегенеративное заболевание с мозжечковыми и экстрапирамидными знаками.

Слабые места скрининга

• При массовом скрининге у новорожденных будут выявляться различные варианты с частичной недостаточностью ГАЛТ, которые встречаются в 5–10 раз чаще полной недостаточности этого фермента. Такие варианты имеют сомнительное клиническое значение, но в некоторых учреждениях их все еще пытаются лечить.

Слабые места скрининга

• Взрослые с такими генотипическими вариантами выглядят вполне здоровыми. Тем не менее, некоторые специалисты, признавая доброкачественную сущность таких вариантов, все же рекомендуют лечить их обладателей в раннем детском возрасте во избежание возможных осложнений.

Слабые места скрининга

• Давая обзорный анализ своего опыта в отношении 72 случаев частичной недостаточности ГАЛТ (предположительно гетерозигот по аллелям Duarte/галактоземия), Гитцельман и Босхард признаются в том, что не смогли оценить полезность прагматического подхода, основанного на безлактозной диете в первые 4 месяца жизни.

Методики скрининга

• Методология скрининга новорожденных на галактоземию проста, надежна и практична. Она основана на использовании высушенного пятна крови, в котором определяются или по отдельности или вместе уровни галактозы, галактозо-1-фосфата и активность ГАЛТ.

Методики скрининга

• Существует колориметрический ферментативный микроанализ на галактозу и галактозо-1-фосфат. По данным Шиклинга с соавторами при скрининге 350000 новорожденных на галактоземию частота ложноположительных результатов составила 0,028%, причем эти результаты почти в половине случаев были связаны с компаундными гетерозиготами Duarte/галактоземия. Ложноотрицательные результаты обнаружены не были, а методика тестирования была расценена как “недорогая”.

Методики скрининга

• Существует также флуоресцентный ферментативный анализ по Бойтлеру с вторичным определением ГАЛТ.

• В нескольких британских исследованиях средняя частота ложноположительных результатов составила 0,16%, а ложноотрицательные результаты обнаружены не были.

Методики скрининга

• На результаты анализа могут повлиять влажность и температура при пересылке образцов, а также степень изначального высушивания пятна крови. В холодное время года частота ложноотрицательных результатов теоретически может возрастать.

• В одной из серий скрининга новорожденных в Великобритании был обнаружен единственный ложноотрицательный случай.

ТАБЛИЦА Галактоземия: эффективность и целесообразность скрининга

Выводы

• Частота галактоземии намного ниже по сравнению с ФКУ и гипотиреозом.

• Галактоземия не дает столь тяжелого умственного дефекта как ФКУ или гипотиреоз.

• Отдаленные результаты раннего лечения остаются плохими.

• Выгоды скрининга связаны, в основном, с предупреждением в острых проявлений заболевания у новорожденных

• Критерии эффективности и целесообразности программ массового скрининга не оправдывают введения скрининга новорожденных на галактоземию (в Великобритании).

Литературные ссылки по методикам скрининга на галактоземию

• Quantitative Beutler Test for Newborn Mass Screening of Galactosemia Using a Fluorometric Microplate Reader

• Akie Fujimoto, Yoshiyuki Okano, Tomiko Miyagi, Gen Isshiki, Toshiaki Oura

• Clinical Chemistry 46:6, 806 – 810, (2000)

• Neonatal Screening for Galactosemia by Quantitative Analysis of Hexose Monophosphates Using Tandem Mass Spectrometry: A Retrospective Study

• Ulrich Glümer Jensen, Niels Jacob Brandt, Ernst Christensen,

• Flemming Skovby, Bent Nørgaard-Pedersen, Henrik Simonsen

• Clinical Chemistry 47:8, 1364 –1372 (2001)