Что такое наследственные болезни обмена веществ
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 июня 2019;
проверки требуют 5 правок.
Наследственные нарушения обмена веществ включают в себя большую группу наследственных заболеваний, затрагивающих расстройства метаболизма. Такие нарушения составляют значительную часть группы метаболических расстройств (метаболические заболевания). Наследственными называются такие заболевания человека, которые вызваны перестройками и нарушениями в генетическом материале организма – хромосомах и генах. Среди наследственных заболеваний человека одно из самых значительных мест занимают наследственные болезни обмена. В настоящее время[когда?] эта группа включает около 700 различных заболеваний[источник не указан 336 дней].
Этиология[править | править код]
Развитие большинства из них является следствием дефекта единичных генов, кодирующих индивидуальные ферменты, которые обеспечивают превращение одних веществ (субстраты) в другие (продукты). В большинстве случаев таких расстройств патогенным является накопление веществ, обладающих токсическим действием или нарушающих способность синтеза других жизненно важных соединений. Для наследственных болезней обмена веществ иногда используется синонимичный термин «врождённые ошибки метаболизма» ферментопатии.
История[править | править код]
Термин врожденное нарушение обмена веществ был предложен в начале XX века британским врачом сэром Арчибальдом Гародом (1857—1936), который известен благодаря разработанной им классической концепции метаболического блока как основы патогенеза наследственных нарушений обмена веществ.
Его труд «Врождённые нарушения обмена веществ»[1], написанный по результатам многолетнего изучения природы и наследования алкаптонурии лёг в основу дальнейших исследований генетически обусловленных врождённых нарушений обмена веществ.
Классификация[править | править код]
Традиционно наследственные болезни обмена веществ разделялись на нарушения обмена углеводов, аминокислот, органических кислот, или лизосомные болезни накопления. Однако в последние десятилетия были открыты сотни новых наследственных нарушений обмена, и эти категории сильно разрослись.
В настоящее время выделяют следующие основные классы наследственных метаболических расстройств. Приведены характерные примерами для каждого класса, однако многие другие не попали в эти категории. Где возможно, приведён шифр по МКБ-10.
- Нарушения углеводного обмена
- болезни накопления гликогена (E74.0)
- Нарушения обмена отдельных аминокислот
- фенилкетонурия (E70.0), лейциноз (E71.0)
- Нарушения обмена органических кислот
- алкаптонурия (E70.2)
- Нарушения окисления жирных кислот и митохондриального обмена
- дефицит ацил-КоА-дегидрогеназы коротких цепей
- Нарушения метаболизма порфиринов
- острая перемежающаяся порфирия (E80.2)
- Нарушения обмена пуринов и пиримидинов
- синдром Лёша — Нихена (E79.1)
- Нарушения стероидного обмена
- врождённая гиперплазия надпочечников (E25.0)
- Нарушения функций митохондрий
- синдром Кернса-Сейра (H49.8)
- Нарушения функций пероксисом
- синдром Зельвегера (Q87.8)
- Лизосомные болезни накопления
- болезнь Гоше (75.22)
С развитием метабономики и метаболомики, а также фармакогенетики, всё большее и большее значение приобретает исследование роли отдельных генов в формировании наследственных нарушений обмена, ферментопатий
Примечания[править | править код]
См. также[править | править код]
- Список наследственных заболеваний
- Геном человека
Источник
Существует более 100 известных генов, которые могут вызвать эпилепсию
Полногеномные исследования позволяют обнаружить дополнительно 25-40% генов, которые не распознаются другими методами
Наследственные нарушения обмена веществ (НБО)
Группа болезней, в которой нормальные метаболические процессы в тканях нарушены, чаще всего, из-за отсутствия или недостаточности определённого фермента, и, как следствие, патологического накопления веществ, обладающих токсическим
действием или нарушающих способность синтеза других жизненно важных соединений.
Что дает генетическое исследование?
Завершение диагностического поиска
Точный молекулярно-генетический анализ позволяет не проводить дальнейшие диагностические исследования и спрогнозировать реабилитационный потенциал пациента.
Подбор правильного лечения
Часть заболеваний из этой группы имеет патогенетическое лечение, позволяющее избежать или значительно замедлить прогрессирование неврологической симптоматики.
Выявление риска передачи заболевания по наследству
Благодаря генетической диагностике можно просчитать риск заболевания в последующих поколениях и избежать повторных случаев в семье.
О заболевании: причины и виды
Мутации в отдельных генах приводят к нарушению синтеза или разрушения белков, углеводов, жиров или сложных веществ. Большинство из них связаны с дефектами ферментов или транспортных белков, в результате чего происходит блок определенного
метаболического пути, определенная биохимическая реакция перестает работать и в клетках накапливаются субстраты этих реакций и их производные.
Основная симптоматика проявляется из-за накопления токсических веществ перед блоком, патологических альтернативных путей метаболизма, уменьшения продукции энергетических субстратов или как следствие дефицита конечных продуктов биохимической
реакции после блока метаболического пути.
Почти каждое заболевание из этой группы имеет несколько форм, которые различаются по возрасту начала заболевания, клинической выраженности, и, нередко, по типу наследования.
Основные формы НБО:
- Нарушения обменов углеводов (например, болезни накопления гликогена)
- Аминоацидопатии (например, фенилкетонурия)
- Органические ацидопатии (например, алькаптонурия)
- Нарушения окисления жирных кислот (например, глютаровая ацидемия 2 типа)
- Лизосомные болезни (например, болезнь Гоше)
- Порфирии (например, острая перемежающаяся порфирия)
- Нарушение пуринов или пиримидинов (например, синдром Синдром Лёша-Найхана)
- Нарушение обмена стероидов (например, врожденная гиперплазия надпочечников)
- Пероксисомные болезни (например, синдром Цельвейгера)
- Митохондриальные болезни (например, синдром Кернс-Сейера)
Панель: описание и возможности
Исследование проводится с помощью метода высокопроизводительного секвенирования (NGS) на секвенаторе Illumina NextSeq 500 со средним покрытием не менее 70-100х. В панель «Наследственные нарушения обмена веществ» входят более 500 генов,
отвечающие за развитие наследственных болезней обмена, а также за часть заболеваний со схожими клиническими проявлениями, что позволяет облегчить дифференциальный поиск и выявление причины заболевания.
Показания к проведению исследования
В большинстве случаев врожденные нарушения метаболизма проявляются в первые дни жизни. Однако они могут остаться нераспознанными в период новорожденности, и диагноз может быть поставлен только через несколько месяцев и даже лет, или же
в отдельных случаях дебютировать во взрослом возрасте.
Врожденное нарушение обмена веществ должно рассматриваться, как возможное состояние, у любого ребенка с одним или более из указанных клинических проявлений:
Необъяснимое отставание умственного, двигательного развития, судороги
Повышенный уровень определенных метаболитов в крови или моче (например, при исследованиях мочи на органические ацидурии или крови с помощью тандемной масс- спектрометрии)
Необычный запах мочи или пота, в частности во время острого заболевания
Интермиттирующие эпизоды необъяснимой рвоты, ацидоза, нарушений психики, кома
Классические неврологические синдромы, ассоциированные с известными НБО
| Синдром | Наследственные болезни обмена |
|---|---|
| Психоз, раздражительность, изменение настроения, гиперактивность, возбуждение или галлюцинации | Лизосомные болезни (болезнь Хантера, GM2 ганглиозидоз с поздним началом, болезнь Краббе, НЦЛ), пероксисомные болезни, нарушение метаболизма пуринов, нарушение цикла мочевины, гомоцистинурия и другие. |
Наследственные болезни обмена Лизосомные болезни (болезнь Хантера, GM2 ганглиозидоз с поздним началом, болезнь Краббе, НЦЛ), пероксисомные болезни, нарушение метаболизма пуринов, нарушение цикла мочевины, гомоцистинурия и другие. | |
| Общая умственная отсталость/задержка развития с прогрессирующей неврологической симптоматикой; деменция | Лизосомные болезни, аминоацидопатии, органические ацидопатии, нарушение метаболизма углеводов, нарушение метаболизма микроэлементов (болезнь Вильсона-Коновалова), пероксисомные болезни |
Наследственные болезни обмена Лизосомные болезни, аминоацидопатии, органические ацидопатии, нарушение метаболизма углеводов, нарушение метаболизма микроэлементов (болезнь Вильсона-Коновалова), пероксисомные болезни | |
| Судороги | Преимущественно заболевания, поражающие серое вещество головного мозга, особенно перокисомные заболевания, некоторые лизосомные болезни (особенно нейрональный цероидный липофусциноз), пиридокин-зависимые, биотин-обусловленные синдромы, нарушение обмена пируватов, митохондриальные заболевания |
Наследственные болезни обмена Преимущественно заболевания, поражающие серое вещество головного мозга, особенно перокисомные заболевания, некоторые лизосомные болезни (особенно нейрональный цероидный липофусциноз), пиридокин-зависимые, биотин-обусловленные синдромы, нарушение обмена пируватов, митохондриальные заболевания | |
| Потеря зрения | Вышеперечисленные синдромы |
Наследственные болезни обмена Вышеперечисленные синдромы | |
| Атрофия зрительного нерва | Наследственная атрофия зрительного нерва Лебера |
Наследственные болезни обмена Наследственная атрофия зрительного нерва Лебера | |
| Пигментный ретинит | Нарушения метаболизма пирувата, митохондриальные заболевания, синдром Рефсума, болезни накопление железа, абеталипопротеинемия |
Наследственные болезни обмена Нарушения метаболизма пирувата, митохондриальные заболевания, синдром Рефсума, болезни накопление железа, абеталипопротеинемия | |
| Симптом «вишневой косточки» | Болезнь Тея-Сакса, сиалидоз 2 типа |
Наследственные болезни обмена Болезнь Тея-Сакса, сиалидоз 2 типа | |
| Экстрапирамидные нарушения (в особенности ригидность, тремор или хорея) | Болезнь Вильсона-Коновалова, сидром Леша-Наяна, болезнь Сегава, некоторые органические ацидопатии, нарушения гликолиза |
Наследственные болезни обмена Болезнь Вильсона-Коновалова, сидром Леша-Наяна, болезнь Сегава, некоторые органические ацидопатии, нарушения гликолиза | |
| Атаксия | Нарушение обмена пируватов, нарушение обмена аминокислот, органические ацидопатии, митохондриальные заболевания, дефекты цикла мочевины, нарушения обмена липопротеинов, пероксисомные болезни, некоторые лизосомные болезни |
Наследственные болезни обмена Нарушение обмена пируватов, нарушение обмена аминокислот, органические ацидопатии, митохондриальные заболевания, дефекты цикла мочевины, нарушения обмена липопротеинов, пероксисомные болезни, некоторые лизосомные болезни | |
| Пирамидная симптоматика и мозжечковый синдром с/без периферической нейропатии | Пероксисомные болезни (адренолейкодистрофия, синдром Цельвейгера, позднее начало болезни Рефсума), болезнь Канавана, болезнь Александера, лизосомные болезни |
Наследственные болезни обмена Пероксисомные болезни (адренолейкодистрофия, синдром Цельвейгера, позднее начало болезни Рефсума), болезнь Канавана, болезнь Александера, лизосомные болезни | |
| Периферическая нейропатия с/без дизавтономии | Острая перемежающаяся порфирия, пероксисомные болезни, некоторые случаи болезни Рефсума, некоторые случаи абеталипопротеинемии, семейный амилоидоз |
Наследственные болезни обмена Острая перемежающаяся порфирия, пероксисомные болезни, некоторые случаи болезни Рефсума, некоторые случаи абеталипопротеинемии, семейный амилоидоз | |
| Миопатия | Нет данных |
Наследственные болезни обмена Нет данных | |
| Эпизодические крампи и миоглобинурия, связанная с физической нагрузкой | Нарушения гликолиза и гликогенолиза, нарушение окисления жирных кислот, нарушение цикла карнитина и его производных |
Наследственные болезни обмена Нарушения гликолиза и гликогенолиза, нарушение окисления жирных кислот, нарушение цикла карнитина и его производных | |
| Синдромы с «рванными красными волокнами» | Митохондриальные болезни |
Наследственные болезни обмена Митохондриальные болезни | |
Преимущества генетического исследования заболеваний
Генетические исследования позволяют выявлять мутации в известных генах, ассоциированных с НБО. Со временем уже существующие панели генов дополняются и расширяются с учетом мировых баз данных.
Точный молекулярно-генетический анализ позволяет не проводить дальнейшие диагностические исследования и более точно прогнозировать течение заболевания.
Анализ проходит быстро и безболезненно. Всё, что требуется для анализа – это образец крови. Специалисты сравнивают результаты со специальной панелью, которая позволяет выявить возможную причину заболевания.
Пациент получает точные результаты, на основании которых специалисты могут назначить максимально эффективное лечение.
При проведении процедуры строго соблюдается конфиденциальность.
Лечение
Большинство наследственных болезней обмена в настоящее время являются неизлечимыми, и терапевтические возможности сводятся к симптоматической и патогенетической терапии: диетотерапия (ограничение поступления в организм определенных веществ),
специальные лечебные продукты питания, препараты, направленные на снижение образования токсичных метаболитов, восполнение некоторых метаболитов, которых не хватает в организме, фермент-заместительная терапия.
При некоторых формах НБО (мукополисахаридоз 1 типа, ряд анемий и наследственных нарушениях иммунной системы) эффективно проведение трансплантации гемопоэтических стволовых клеток.
Поэтому важно установить диагноз как можно раньше, чтобы лечение было более эффективно.
Что еще?
Генетика лекарственного метаболизма
Генетика наследственных предрасположен-
ностей
Генетика зачатия и беременности
Генетика наследственного рака
Остались вопросы?
Звоните нам по телефону федеральной горячей линии
8-800-333-45-38
или обращайтесь к нашим партнерам.
Источник