Статистика
Онлайн всього: 23 Гостей: 23 Користувачів: 0
|
 |
Матеріали для курсової |
Наследственный панкреатит с аутосомно-рецессивным типом наследования
|
| 23.04.2014, 22:24 |
| В соответствии с вышеизложенным, преждевременная активация трипси-ногена в пределах ПЖ ведет к развитию ХП. При активации трипсиногена возможна каскадная активация многих других панкреатических проферментов с развитием аутолиза ПЖ. Кроме того, трипсин активирует аци-нарные клетки посредством стимуляции рецепторов к трипсину, которые, как стало недавно известно, являются одними из так называемых протеа-зактивированных рецепторов (тип 2). В результате такого механизма наблюдается избыточная экспрессия ацинарными и протоковыми клетками протеазактивированных рецепторов [264].
Активность трипсина в поджелудочной железе главным образом управляется ПИТ, который также известен как serine protease inhibitor Kazal тип 1 (SPINKJ). ПИТ синтезируется в ацинарных клетках ПЖ и действует как мощный естественный ингибитор трипсина, предотвращая аутолиз ПЖ и, следовательно, развитие ХП. ПИТ также блокирует дальнейшую активацию выделения ферментов панкреатическими клетками посредством инги-бирования протеазактивированных рецепторов [264].
Глава 2. Этиология и патогенез хронического панкреатита • 49
Впоследствии была предложена гипотеза, заключающаяся в том, что если генетическая мутация ПИТ нарушает его функцию, то трипсин может легко вызывать аутолиз ПЖ с развитием острого или хронического панкреатита. Было предположено, что мутация гена ПИТ может вызывать предрасположенность к развитию ХП, понижая функцию блокирования активации трипсина. Пять независимых групп на основании начатых одновременно исследований сообщили о наличии у пациентов с ХП мутаций гена ПИТ, расположенного на 5-й хромосоме [146, 282, 304, 375, 393, 509]. Проведенными в дальнейшем исследованиями действительно было доказано, что мутации в гене ПИТ связаны с развитием ХП [111, 145, 189, 372, 510]. Однако значение и особенности наследования мутаций гена ПИТ не одинаково интерпретируются различными группами исследователей.
Проведенные исследования идентифицировали варианты мутаций в гене ПИТ у больных ХП; с наибольшей частотой была обнаружена мутация N34S в 3-м экзоне гена ПИТ. Следует отметить, что мутация N34S была выделена совместно с двумя интронными мутациями: IVS1-37T>C и IVS3-69INSTTTT, причем аналогичный набор мутаций (N34S + IVS1-37T>C + IVS3-69insTTTT) наблюдался в различных странах мира [146, 189, 264, 393, 473, 509]. Мутация N34S была выявлена у 20—23 % больных с НП [278], у больных идиопатическим ХП [393, 509], алкогольным ХП [111] и тропическим кальцифицирующим ХП, причем в последнем случае частота выявленных мутаций достигла 50 % [141, 416].
Доказательством выдвинутой теории о значительной роли мутации N34S в развитии ХП может служить следующее [264]:
а) данные, основанные на теоретическом многофакторном компьютер
ном анализе, свидетельствующие, что мутация N34S может затрагивать
строение близлежащего к активному центру участка и уменьшать биологи
ческую функцию ПТИ;
б) частота мутации N34S у больных ХП значительно выше, чем у лиц
без признаков ХП;
в) частота ассоциации ХП у гомозиготных близнецов с наличием мута
ции N34S достигает 98 %, что предполагает наличие унаследованного ре
цессивного признака.
В последующем исследовании М. Hirota и соавт. (2003) в Японии было выявлено наличие еще двух мутаций в 4-м экзоне гена ПИТ (табл. 2.2). Одна из выявленных новых мутаций — R67C — ранее не встречалась при проведении аналогичных исследований в других странах у больных ХП. На основании полученных данных авторы сделали вывод о том, что мутация R67C может быть типична только для японцев [264]. Известно, что в норме ПИТ содержит три внутренних дисульфидных связи: 32С-61С, 39С-58С и 47С-79С. У больных ХП с выявленной мутацией R67C потенциально формируется дисульфидный мост между 67Cys и любым из других остатков цистеина. 67Cys может также формировать межмолекулярные дисульфид-ные связи типа гомодимера ПИТ или комплекса ПИТ с альбумином. Альтернативно, 67Cys может легко быть окислен, и изменение молекулярной формулы также может приводить к отсутствию ингибирования трипсина.
Вторая мутация, найденная М. Hirota и соавт., локализовалась в 3-й нерасшифрованной области 4-го экзона — 272ОТ. Однако эта мутация была выявлена с высокой частотой даже у здоровых добровольцев и очевидно указывала на нормальный полиморфизм [264].
По результатам одних из последних исследований [115], проведенных в Бразилии A. L. F. Bernardino и соавт. (2003), были найдены четыре варианта замены в SPINKl-гене: —253Т>С и —164ОС (в промотирующей зоне),
50 • ХРОНИЧЕСКИЙ ПАНКРЕАТИТ
—7T>G и с75С>Т (во 2-м экзоне). Три из этих замен с подобными частотами были найдены и среди пациентов контрольной группы (табл. 2.3), что, по всей видимости, также указывает на нормальный полиморфизм. Однако мутация —253Т>С достоверно чаще встречалась среди больных ХП, чем в контрольной группе (12,2 % против 5,0 %; р = 0,004).
Интересен тот факт, что среди выявленных мутаций не было выявлено ни одного случая N34S-, либо 1167С-мутации, что трактовалось авторами как этническая особенность среди обследованных групп больных в Бразилии. На наш взгляд, полученные результаты исследований достаточно сложно интерпретировать в контексте НП, поскольку среди включенных в обследование больных было подавляющие большинство пациентов с алкогольным панкреатитом без наличия какого-либо отягощенного анамнеза заболевания и лишь 2 больных (2,4 %) с наследственным анамнезом; кроме того, отмечались достоверные возрастные и половые различия в основной и контрольных группах.
В последнее время стало укрепляться мнение, что именно интронные мутации (IVS1-37T>C + IVS3-69insTTTT), ассоциированные с мутацией N34S, в большей степени, чем собственно мутация N34S, могут быть связаны с нарушением функции ПИТ [264].
В контексте вышесказанного, нельзя не сказать о результатах недавно проведенных экспериментальных исследований М. Ohmuraya и соавт. (2003) на мышах с мутацией гена ПИТ [376]. Авторы у гетерозиготных мышей с мутацией гена ПИТ не обнаружили никаких макро- и микроскопических изменений ПЖ, не отмечено было и признаков ХП. В то же время у гомозиготных мышей с мутацией гена ПИТ ПЖ исчезла. Поскольку у этих мышей авторами были найдены остатки некротизированной ацинар-ной паренхимы, был сделан вывод о произошедшем аутолизе ПЖ, что также подтверждает значение мутации гена ПИТ.
По результатам исследований V. Keim и соавт. (2003), сравнивших кли-
Глава 2. Этиология и патогенез хронического панкреатита • 51
нические особенности в группах больных ХП с мутациями PRSS1 и SPINK1, частота диабета, дилатация ГПП и кальцификация была значительно выше в группе с наличием мутации N34S [291]. Это удивительно, поскольку N34S расценивался, по крайней мере некоторыми авторами, как слабый генетический фактор риска. Его причинная роль недавно была подвергнута сомнению, и было предположено, что мутация N34S может действовать только как модификатор болезни [393]. Кроме того, приблизительно 1 % всей популяции являются гетерозиготными носителями N34S [111]. Эти результаты даже более озадачивающие, поскольку сравнение ге-теро- и гомозиготных носителей N34S не выявило никакого фенотипиче-ского различия [291] (табл. 2.4). Результаты исследований V. Keim и соавт. (2003) показывают, что мутация N34S прогностически более неблагоприятна, чем мутации N291 или R122H. Этим данным соответствуют результаты исследований, в которых мутация N34S была найдена у 50 % пациентов с тропическим кальцифицирующим ХП, являющимся достаточно тяжелой формой ХП и характеризующимся высокой степенью кальцификации и тяжестью диабета [141, 416]. В то же время, по данным J. Drenth и соавт. (2002), у лиц с гомозиготными мутациями N34S заболевание проявляется позднее, чем у больных с PRSS1 мутациями [189].
Повреждения ПЖ при муковисцидозе развиваются внутриутробно и напоминают таковые при ХП. Поэтому было предположено, что мутации гена трансмембранного регулятора кистозного фиброза (CFTR) могут часто встречаться среди пациентов с ХП и быть связаны с развитием ХП. Действительно, высокая частота мутаций в CFTR-гене у больных ХП была выявлена двумя независимыми группами [157, 441] и подтверждена в дальнейших исследованиях [95, 368, 481]. Кроме того, в последнее время все чаще признается, что высокая частота мутаций в CFTR-гене может быть ответственна за развитие, помимо ХП, других заболеваний, включая бронхоэк-татическую болезнь, полипоз, мужское бесплодие [187, 273, 394].
Муковисцидоз (кистозный фиброз, синдром Ландштейна—Фанкони— Андерсена) — наиболее распространенное врожденное заболевание ПЖ, обусловленное мутацией гена трансмембранного регулятора кистозного фиброза (CFTR). Ген CFTR изолирован в 1989 г. и включает 230 кбаз, содержит 27 экзонов и охватывает около 250 000 пар нуклеотидов, расположенных в середине длинного плеча 7-й хромосомы (7q35). В настоящее время идентифицировано более 1000 мутаций данного гена, ответственных за развитие симптомов муковисцидоза [30, 44, 487].
Частота бессимптомного носительства аномального гена CFTR в популяции составляет около 3 %. Все мутации определяют аутосомно-рецес-
52 • ХРОНИЧЕСКИЙ ПАНКРЕАТИТ
сивный тип наследования болезни. Согласно законам менделевского распределения, у родителей, гетерозиготных по гену CFTR, риск рождения ребенка, гомозиготного по аномальному гену CFTR и больного муковис-цидозом, составляет 25 % и не зависит от последующих генераций [503].
Патогенез муковисцидоза расшифрован в последние годы, когда удалось определить, что трансмембранный регулятор кистозного фиброза представляет собой регуляторный белок, расположенный в клеточных мембранах. Он состоит из 1480 аминокислот и обеспечивает регуляцию С1-каналов клетки [30]. CFTR состоит из 2 мембранных субъединиц, каждая из которых включает 6 фиксированных на мембране сегментов, 2 нук-леотидсвязывающих субъединицы и цитоплазменной регуляторной субъединицы с центрами для фосфорилирования цАМФ-зависимой протеинки-назы А.
В результате фосфорилирования и присоединения к нуклеотидсвязы-вающим субъединицам CFTR двух молекул АТФ белок меняет свою кон-формацию, открывая С1-каналы клетки. CFTR локализуется преимущественно в апикальных мембранах эпителиоцитов интралобулярных протоков экзокринных желез и в результате своей активации обеспечивает цАМФ-зависимый транспорт ионов С1' из клетки в просвет протоков.
Вслед за транспортом ионов С1" в просвет канальцев осуществляется пассивная диффузия катионов Na+ и воды, активный транспорт ионов Na+ посредством Na+, К+-АТФазы, а также обмен анионов С1" на катионы гидрокарбоната, что приводит к гидратации и защелачиванию первичного секрета экзокринных желез.
Помимо своей основной функции регулятора С1-каналов клетки CFTR играет важную роль в процессах активации Na-каналов, трансмембранного транспорта АТФ, построения цитоплазматической мембраны, эндо- и эк-зоцитоза, адгезии бактериальных клеток на клеточных мембранах, регуляции функции гликозилтрансфераз внутриклеточных везикул, а также апоп-тоза [292, 302].
Расшифровка молекулярной структуры CFTR дала возможность точно генотипировать изменения кодирующих его кодонов. Различают четыре класса мутаций CFTR:
I класс — нарушения трансляции (нонсенс, сплайсинговые мутации,
сдвиг рамки считывания);
II класс — нарушения внутриклеточного транспорта CFTR (миссенс,
делеция);
III класс — нарушения регуляции CFTR (миссенс);
IV класс — нарушения транспортных функций CFTR (миссенс).
Все эти изменения реализуются на клеточном уровне недостаточной гидратацией и защелачиванием первичного секрета экзокринных желез, который меняет свои физико-химические свойства. Он становится вязким и густым, в секрете увеличивается концентрация гликопротеинов, затрудняется движение его по протокам, которые обтурируются белковыми пробками и дилатируются [156, 157, 370, 441]. В ПЖ это приводит к тому, что, как правило, еще до рождения ребенка ее протоки оказываются заблокированными, панкреатические ферменты не достигают двенадцатиперстной кишки, происходит их аутоактивация в ткани ПЖ с аутолизом последней.
Таким образом, для муковисцидоза патогномоничным является панкреатит с выраженной экзокринной недостаточностью, которая развивается у 75 % больных муковисцидозом. Следует отметить, что у 10—15 % больных функция ПЖ снижается несущественно, и заболевание проявля-
Глава 2. Этиология и патогенез хронического панкреатита • 53
ется рецидивирующими атаками ОП [13]. Согласно одному из последних исследований, проведенному в Канаде, среди 1075 пациентов с муковис-цидозом 87 % больных имели внешнесекреторную недостаточность ПЖ, у 3 % больных с сохранной внешнесекреторной функцией со временем все же развивалась недостаточность ПЖ, и 10 % больных в течение длительного времени характеризовались сохранной внешнесекреторной функцией ПЖ. Среди обследованных больных с мутациями CFTR-гена и внешнесекреторной недостаточностью ПЖ 17,3 % пациентов характеризовались одним или большим количеством обострений ХП в анамнезе [193]. Однако нельзя игнорировать данные других эпидемиологических исследований, показывающих, что частота рецидивирующего ОП у таких больных не превышает 2 % [192, 487]. Возможно, данный факт объясняется географической и этнической гетерогенностью мутаций и подлежит дальнейшему анализу в будущем.
В целом весьма логичным выглядит предположение, что мутации CFTR гена могут с высокой частотой встречаться у больных ХП, являясь одной из этиопатогенетических причин развития идиопатических форм панкреатита. Так, в 1998 г. N. Sharer и J. A. Cohn в 13,4—37,0 % случаев ХП описали мутации CFTR-гена у больных ХП: комбинации двух легких и одной тяжелой мутации (3849 + ЮКЬС -> Т, CFTR dele 2,3 (21Kb), R334W) [157, 441]. Согласно исследованиям J. A. Cohn и соавт., проведенным в Университете Дарема (США), по данным генетического анализа 27 пациентов с идиопатическим ХП, было выявлено, что 37 % из них характеризовались наличием мутации в CFTR-гене [157]. В одновременно проводимом исследовании N. Sharer и соавт. в Манчестерской Королевской больнице (Англия) было обследовано 134 больных хроническим панкреатитом, в том числе и алкогольным панкреатитом. Было обнаружено, что 13,4 % больных хроническим панкреатитом имели генетическую мутацию в CFTR-гене с частотой почти в 2,5 раза большей, чем она ожидалась [441]. Дальнейшие исследования в этой области подтвердили полученные N. Sharer и J. А. Cohn результаты [137, 150].
В исследованиях, проведенных в Японии, у 56 % больных ХП были выявлены изменения «потовой пробы» (увеличение концентрации NaCl в секрете потовых желез более 60 ммоль/л), типичные для больных муковис-цидозом. Однако при исследовании генома (авторы ориентировались на 20 наиболее часто встречаемых мутаций — Е60Х, R117H, R334W, R347P, А455Е, DI507, DF508, G542X, G551D, R553X, 621 + 1G>T, 1078delT, R1162X, S1251N, W1282X, N1303K, 1717-1ОА, 2183AA>G, 3659delC, 3849 + lOkbOT) ни одной из этих мутаций выявлено не было, что, по всей видимости, свидетельствует только лишь о наличии более редких мутаций CFTR гена в Японии, не исключая этиологическую роль мутаций CFTR-гена при ХП [359].
Параллельно проводимые исследования в Италии показали наличие 6 мутаций в CFTR-гене (W1282X, N187K, R75Q, 621 + 2T>G, delF5O8, R1162X) у больных идиопатическим ХП, что составило 12,2 % от общего количества больных идиопатическим ХП [423].
По результатам генетического анализа, проведенного A. L. F. Bernardino и соавт. (2003), у больных различными формами ХП без каких-либо данных за муковисцидоз было найдено 13 мутаций в CFTR-гене (delF508/ R851L, delF508/R170C, delF508/L206W, 2N/del F508, N/P205S, N/R31C и N/V920M) (табл. 2.5). Молекулярный анализ показал, что 9,8 % больных ХП имели мутации в CFTR-гене: З мутации были гетерозиготными (delF508/R851L, delF508/R170C и delF508/L206W) и 5 больных характери-
54 • ХРОНИЧЕСКИЙ ПАНКРЕАТИТ
зовались наличием мутации только на одном аллеле гена (2 N/delF508, N/ P205S, N/R31C и N/V920M). Среди 16 пациентов с идиопатическим ХП 5 (31,3 %) имели мутации в CFTR-гене (delF508/R851L, delF508/L206W, N/ delF508, N/P205S и N/V920M). Трое из 64 больных алкогольным ХП (4,7 %) также имели CFTR-мутации [115]. Действительно, высокую частоту CFTR-мутаций у больных алкогольным ХП отмечали и ранее, предполагая, что мутации в CFTR-гене могли быть фактором риска для развития алкогольного ХП [479].
Вопрос, являющийся целью проведенных исследований: «Почему люди с CFTR мутациями восприимчивы к развитию ХП?», остается до сих пор открытым. Как мы уже отмечали выше, признаки рецидивирующего ОП или ХП не превышают 10—15-процентный рубеж среди больных с диагностированными формами муковисцидоза. Не секретом является тот факт, что у большинства больных муковисцидозом манифестация клинической картины экзокринной недостаточности ПЖ происходит от момента рождения, прогрессируя в юности и взрослом возрасте. Возможно, у пациентов с внешнесекреторной недостаточностью попросту невозможно развитие эпизодов ОП ввиду того, что функциональная ацинарная ткань утеряна внутриутробно, либо вскоре после рождения [192].
У больных с внешнесекреторной панкреатической недостаточностью сохранность функциональных ацинусов является предпосылкой для развития ХП; потеря функции CFTR, либо его дисфункция может быть фоном для развития ОП в результате воздействия алкоголя, на фоне употребления жирной пищи или некоторых лекарственных средств [156]. Существуют данные, что пациенты с муковисцидозом, имеющие внешнесекреторную достаточность ПЖ, при наличии хотя бы одного мутированного аллельно-го гена имеют существенный риск развития ХП, причем признаки ХП даже могут предшествовать диагнозу муковисцидоза [193].
Таким образом, весьма обоснованным выглядит мнение, что ассоциация между CFTR-мутациями, фенотипом и клиническими проявлениями болезни зависит от восприимчивости ПЖ к CFTR-мутациям, воздействию других генетических факторов и влиянию окружающей среды на проявление болезни [318].
Помимо уже описанных выше мутаций гена катионического трипсино-гена (R117H, N211), наследуемых по аутосомно-доминантному типу, в публикациях стали появляться данные о значении более редких мутаций гена катионического трипсиногена, наследуемых по аутосомно-рецессивному типу,— A16V, D22G, K23R в развитии ХП. Кроме того, появились публи-
Глава 2. Этиология и патогенез хронического панкреатита • 55
кации, свидетельствующие о наличие N911- и КПбС-мутаций гена катио-нического трипсиногена в развитии ХП, однако их значение и тип наследования еще не совсем ясны [199, 210, 278, 291, 317, 466, 467, 508].
Так, необычная мутация A16V была первоначально идентифицирована Н. Witt и соавт. (1999) у трех пациентов с идиопатическим ХП и у одного больного НП [508], а в отношении мутации N911 было определено, что у больных ХП с данной мутацией имеется высокий риск возможного оперативного лечения [199]. Впоследствии, на основании результатов исследований, показавших отсутствие мутаций в гене PRSS1 у некоторых больных НП, было предположено, что, возможно, существует другой ген, либо гены, определяющие этиопатогенез НП [115, 210].
Недавно было сообщено о семье с НП, имеющей новую мутацию PRSS1 — R122C (Arg-122 -> Cys), которая, естественно не может быть диагностирована при помощи традиционного скрининга, направленного на выявление более часто встречаемой мутации R122H [444]. Как было показано авторами, мутант R122C, так же как и R122H, более устойчив к ауто-лизу, чем интактный тип, и быстрее самоактивируется при рН = 8. Однако механизм наследования на данный период времени пока не определен.
Как мы упоминали ранее, существует возможность развития первичного ХП на фоне врожденного дефицита оц-антитрипсина [344], однако вначале мы изложим несколько общих понятий о физиологии этого белка.
оц-Антитрипсин — это выделенный Н. Е. Schultze в 1955 г. сывороточный ссгглобулин с молекулярной массой 50 000—55 000, состоящий из 394 аминокислот с периодом полураспада 4—5 дней. Основная часть а,-анти-трипсина синтезируется в печени, в незначительных количествах — в моноцитах, альвеолярных макрофагах, почках и тонкой кишке, а [-Антитрипсин ингибирует лизосомальную нейтрофильную эластазу, трипсин, химот-рипсин, коллагеназу, тканевый калликреин, фактор Хагемана и плазмино-ген.
а,-Антитрипсин кодируется геном, расположенным в длинном плече 14-й хромосомы. Тип наследования аутосомно-кодоминантный. Номенклатура фенотипов сц-антитрипсина, как и других ингибиторов протеаз, основывается на электрофоретической подвижности белка. Нормальный белок обозначается буквой М, быстро перемещающийся — F, медленно перемещающийся — Р и S, самый медленный — Z. Варианты со сходными электрофоретическими свойствами дополнительно классифицируются по географическим зонам, где они выделены. Существует более 75 различных аллелей гена, кодирующего ссгантитрипсин. Это приводит к появлению фенотипов с различной степенью активности а,-антитрипсина — Pi-вариантов.
Аллель М дает 50 % активности а,-антитрипсина в сыворотке крови, мутантные Р- и S-аллели — 12,5 и 30,0 % соответственно. Нормальный фенотип обозначается PiMM, тогда и наблюдается наибольшая активность агантитрипсина. Наименьшая активность сц-антитрипсина наблюдается при ZZ- и Z-фенотипах — 15 и 10 % активности соответственно. Весьма редким является так называемый нулевой фенотип, связанный с развитием эмфиземы легких (табл. 2.6). Дефицит а,-антитрипсина ассоциируется с симптомами панкреатита и эмфиземы легких у взрослых и неонатальным гепатитом и циррозом печени у детей.
Распространенность наследственного дефицита а,-антитрипсина в России составляет 3,5 % (MZ — 2,2 % и MS — 1,3 %).
В. Н. Novis и соавт. при исследовании 110 больных ХП в Южной Африке установили, что низкий уровень а,-антитрипсина соответствовал фено-
56 • ХРОНИЧЕСКИЙ ПАНКРЕАТИТ
типу MZ, к тому же предрасполагавшего к развитию воспалительного процесса в ПЖ при приемах алкоголя. Сходные данные были получены и другими исследователями, склонными считать генетически детерминированную недостаточность агантитрипсина фоном, предрасполагающим к развитию ХП по описанному выше механизму в условиях действия ряда разрешающих факторов, важнейшим из которых является злоупотребление алкоголем [44].
Таким образом, несмотря на тот факт, что связь недостаточности а,-антитрипсина и ХП описана еще в 70-х годах прошлого века, некоторые авторы считают, что малое количество наблюдений не позволяет с уверенностью говорить об этиологической роли дефицита а,-антитрипсина в развитии ХП [344].
Подводя итог вышеизложенного материала относительно наследственной этиологии панкреатитов, можно заключить, что в ряде исследований, проведенных в группах больных с алкогольным и идиопатическим панкреатитом, были выявлены различные мутации SPINK1, PRSS1 и CFTR, являющиеся непосредственной причиной заболевания при идиопатиче-ском ХП, и фактором, предрасполагающим к развитию ХП у лиц, злоупотребляющих алкоголем. В отношении последней группы до сих пор не определено, какой из компонентов является ведущим механизмом — наследственный или токсический (этанол). Одно, по крайней мере, известно: ХП тяжелее протекает у лиц, имеющих неблагоприятный наследственный фон и злоупотребляющих алкоголем одновременно. Детальных крупномасштабных исследований, посвященных тонким аспектам анализа в данных категориях больных, к настоящему моменту не проведено, но, видимо, их следует ожидать уже в ближайшем будущем.
|
| Категорія: Хронічний панкреатит | Додав: koljan
|
| Переглядів: 931 | Завантажень: 0
|
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
