Молекулярно-биологические исследования недостаточности 21-гидроксилазы

а. Сцепление с аллелями HLA. Ген 21-гидроксилазы CYP21B локализован на 6-й хромосоме — там же, где расположены гены HLA. Обнаружена связь определенных аллелей HLA с определенными формами врожденной гиперплазии коры надпочечников. Например, сольтеряющая форма врожденной гиперплазии коры надпочечников, обусловленная дефектом CYP21B, чаще встречается у носителей HLA-Bw47. Таким образом, анализ генотипа HLA позволяет рассчитать риск врожденной гиперплазии коры надпочечников у членов семей, в которых проявляется это заболевание. Если родственник полностью идентичен больному по аллелям HLA, у него также должен проявляться дефект 21-гидроксилазы. Если родственник гаплоидентичен больному по аллелям HLA (т. е. несет только один ген, определяющий развитие врожденной гиперплазии коры надпочечников), то он является гетерозиготным носителем дефекта (болезнь не развивается или протекает в стертой форме). Родственник, не имеющий одинаковых аллелей с больным, является, очевидно, здоровым гомозиготным носителем нормальных генов CYP21. Предсказания риска и степени тяжести врожденной гиперплазии коры надпочечников по генотипу HLA подтверждаются гормональными исследованиями. Например, у гетерозиготных носителей дефектного гена CYP21B уровень 17-гидроксипрогестерона после стимуляции АКТГ возрастает примерно до 1000 нг%, тогда как среди населения или у родственников, гомозиготных по нормальному гену CYP21B, он возрастает всего до 250 нг%.

б. Молекулярная генетика. У человека обнаружены два гена, кодирующие последовательность 21-гидроксилазы — CYP21B и CYP21A. Эти гены гомологичны, но транскрипционно активен только один из них — CYP21B. Ген CYP21A содержит несколько мутаций, из-за которых его экспрессия невозможна. CYP21B и CYP21A располагаются рядом с двумя генами четвертого компонента комплемента (C4A, C4B). У больных с недостаточностью 21-гидроксилазы найдены замены, делеции и точечные мутации в гене CYP21B. Примерно у 70—75% больных с гаплотипами HLA высокого риска обнаруживается нормальный ген CYP21B. По-видимому, у таких больных существуют точечные мутации гена CYP21B, которые невозможно обнаружить простыми методами гибридизации ДНК.

Клонирование и расшифровка нуклеотидных последовательностей ряда мутантных генов CYP21B показали, что нуклеотидные последовательности CYP21B, содержащие точечные мутации, идентичны содержащим такие же мутации последовательностям гена CYP21A. Предположили, что недостаточность 21-гидроксилазы может быть обусловлена не точечными мутациями гена CYP21B, а частичной или полной конверсией гена CYP21B (замещением отдельных участков или всего гена CYP21B элементами гена CYP21A).

Методами молекулярной генетики (ПЦР с последующей гибридизацией со специфическими олигонуклеотидами) идентифицировали точечные мутации гена CYP21B у членов более чем 100 семей с врожденной гиперплазией коры надпочечников, обусловленной недостаточностью 21-гидроксилазы. Были выяснены также функциональные эффекты этих мутаций. Мутация, обнаруженная у больных с простой (классической) вирилизирующей формой недостаточности 21-гидроксилазы, обусловливает синтез фермента, активность которого составляет менее чем 2% нормальной активности. Замена одной аминокислоты, имеющаяся у больных с неклассической формой недостаточности 21-гидроксилазы, обусловливает снижение активности фермента на 50—80%. У одного больного с сольтеряющей формой недостаточности 21-гидроксилазы была обнаружена крупная мутация, а активность фермента отсутствовала.

Д. Недостаточность 11бета-гидроксилазы (гипертоническая форма врожденной гиперплазии коры надпочечников)

1. Распространенность. Среди описанных случаев врожденной гиперплазии коры надпочечников 5—8% приходится на долю недостаточности 11бета-гидроксилазы. Этот дефект встречается примерно у 1 из 100 000 новорожденных белой расы. В то же время среди сефардов (евреев — выходцев из северной Африки) его частота выше. Не исключено, что и в других популяциях он более распространен, чем считалось ранее.

2. Патогенез и клиническая картина. 11бета-гидроксилаза — это митохондриальный фермент, который обладает сильной 11-гидроксилазной и умеренной 18-гидроксилазной активностью. Ген 11бета-гидроксилазы CYP11B1 находится на 8-й хромосоме. При недостаточности 11бета-гидроксилазы нарушено превращение 11-дезоксикортизола в кортизол и 11-дезоксикортикостерона в кортикостерон. Как и при недостаточности 21-гидроксилазы, происходит избыточная секреция надпочечниковых андрогенов, которая обусловливает внутриутробную вирилизацию у девочек и постнатальную вирилизацию у девочек и мальчиков. Это заболевание часто сопровождается артериальной гипертонией, которую считают результатом гиперсекреции 11-дезоксикортикостерона, задержки натрия и воды и возрастания ОЦК. Может наблюдаться гипокалиемия. Лечение глюкокортикоидами тормозит избыточную секрецию кортикостероидов (11-дезоксикортизола, 11-дезоксикортикостерона, андростендиона) и тем самым препятствует дальнейшей вирилизации и вызывает ремиссию артериальной гипертонии. Как и при недостаточности 21-гидроксилазы, правильное лечение может обеспечить нормальный рост, нормальное половое развитие и фертильность. Наружные половые органы у девочек с вирилизацией поддаются хирургической коррекции.

3. Диагностика. Диагноз недостаточности 11бета-гидроксилазы устанавливают, если базальные и стимулированные АКТГ уровни 11-дезоксикортизола, 11-дезоксикортикостерона и андрогенов (особенно андростендиона) в сыворотке повышены и снижаются на фоне лечения глюкокортикоидами. Для подтверждения диагноза определяют уровень тетрагидро-11-дезоксикортизола, тетрагидро-11-дезоксикортикостерона и 17-кетостероидов в моче. Как уже говорилось, каждая лаборатория должна иметь собственные контрольные данные. По данным литературы, в норме уровень 11-дезоксикортизола в сыворотке колеблется между 11 и 160 нг%, а уровень 11-дезоксикортикостерона — между 3 и 60 нг%. У больных с классической формой недостаточности 11бета-гидроксилазы базальный уровень 11-дезоксикортизола в сыворотке повышен в 10—40 раз (составляет 1400—4300 нг%), а базальный уровень 11-дезоксикортикостерона — в 10—15 раз (183—2050 нг%). Без лечения уровень альдостерона и АРП нередко снижены из-за задержки натрия и воды (эффект избытка 11-дезоксикортикостерона). Клиническая картина и гормонально-метаболические сдвиги при недостаточности 11бета-гидроксилазы характеризуются значительной изменчивостью. В частности, далеко не всегда наблюдается сочетание артериальной гипертонии, гипокалиемии и вирилизации или сочетание повышения уровня 11-дезоксикортизола и повышения уровня 11-дезоксикортикостерона.

В семьях марокканских евреев с недостаточностью 11бета-гидроксилазы обнаружили точечную мутацию в 448-м кодоне CYP11B1, приводящую к замене аргинина на гистидин. Описаны и другие мутации CYP11B1 при недостаточности 11бета-гидроксилазы.

Е. Недостаточность 18-гидроксилазы (сольтеряющая форма врожденной гиперплазии коры надпочечников). 18-гидроксилаза — это митохондриальный фермент с сильной 18-гидроксилазной и слабой 11-гидроксилазной активностью. 18-гидроксилаза последовательно превращает кортикостерон в 18-гидроксикортикостерон и затем в альдостерон. Ген 18-гидроксилазы CYP11B2 находится на 8-й хромосоме. При недостаточности 18-гидроксилазной активности развивается дефицит альдостерона, который и приводит к потере соли.

IV. Неклассические формы

А. Клиническая картина. Неклассические формы недостаточности 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы, 21-гидроксилазы и 11бета-гидроксилазы проявляются у детей старшего возраста, в пубертатном периоде и у взрослых. Характерные признаки: избыток андрогенов, раннее лобковое и подмышечное оволосение, высокорослость, костный возраст опережает паспортный, угри, гирсутизм, облысение висков, аменорея, бесплодие. Поскольку у новорожденных и детей младшего возраста эти признаки отсутствуют, неклассические формы врожденной гиперплазии коры надпочечников раньше называли поздно начинающейся (отсроченной), или приобретенной, гиперплазией коры надпочечников. Неклассические формы чаще встречаются у женщин, но выявляются и у мужчин.

Б. Молекулярно-биологические исследования. Наиболее подробно изучены неклассические формы врожденной гиперплазии коры надпочечников, обусловленные недостаточностью 21-гидроксилазы (как сопровождающиеся клиническими симптомами, так и бессимптомные). Установлено, что неклассические формы недостаточности 21-гидроксилазы могут быть обусловлены:

1. Сочетанием мутантного гена тяжелой недостаточности 21-гидроксилазы и мутантного гена легкой недостаточности 21-гидроксилазы (гетерозиготные больные).

2. Сочетанием двух мутантных генов легкой недостаточности 21-гидроксилазы (гомозиготные больные).

Установили, что мутантный аллель CYP21B, определяющий относительно легкий дефект, сцеплен с гаплотипом HLA-B14. У больных с таким гаплотипом обнаружены точечные мутации, конверсии и дупликации CYP21B.

В. Гормональные нарушения. Гормональные сдвиги при неклассических формах врожденной гиперплазии коры надпочечников сходны с таковыми при классических формах, но выражены слабее (см. табл. 15.2). При неклассических формах недостаточности 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы и 21-гидроксилазы сохраняется суточный ритм колебаний уровней гормонов: содержание гормонов-предшественников изменяется в соответствии с динамикой уровня кортизола.

Г. Распространенность. Считается, что неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы — наиболее часто встречающаяся аутосомно-рецессивная наследственная болезнь человека. Среди людей белой расы частота этой формы составляет 0,01%. Чаще всего это заболевание встречается у евреев ашкенази — 3,7% (1:27). Среди женщин с вирилизацией неклассическая недостаточность 21-гидроксилазы встречается примерно в 9% случаев, неклассическая недостаточность 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы — в 17%, неклассическая недостаточность 11бета-гидроксилазы — в 6,5% случаев. Результаты обследования детей с преждевременным половым развитием свидетельствуют о том, что неклассическая недостаточность 21-гидроксилазы встречается у них с частотой 6,6%, а неклассическая недостаточность 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы — с частотой 10%.

V. Лечение

А. Общие правила лечения кратко описаны в табл. 15.2. На протяжении последних 30 лет основным методом остается супрессивная глюкокортикоидная терапия. Более эффективные способы медикаментозного лечения пока не разработаны.

Б. Глюкокортикоиды. Применяют гидрокортизон, кортизона ацетат, преднизон или преднизолон, дексаметазон или их комбинации; используют разные схемы введения этих препаратов. Спорным остается вопрос о том, какая схема лечения предпочтительнее: назначение двух-трех равных доз в сутки или назначение общей дозы утром или во второй половине дня. Потребность в глюкокортикоидах обычно эквивалентна дозе гидрокортизона 10—15 мг/м²/сут. При формах, сопровождающихся избыточной секрецией андрогенов или минералокортикоидов, следует использовать минимальные дозы глюкокортикоидов, в достаточной степени подавляющие продукцию этих гормонов.

В. Минералокортикоиды. Детям с синдромом потери соли назначают минералокортикоиды, обычно флудрокортизон внутрь, по 0,1—0,3 мг/сут.

Г. Возмещение потери соли. Грудным детям с сольтеряющей формой врожденной гиперплазии коры надпочечников к рациону добавляют поваренную соль (1—3 г/сут), чтобы восполнить дефицит натрия в организме и нормализовать АРП.

Д. Половые гормоны. Если врожденная гиперплазия коры надпочечников сопровождается дефицитом половых гормонов, для стимуляции развития вторичных половых признаков в пубертатном возрасте проводят заместительную терапию андрогенами или эстрогенами.

Е. Хирургическое лечение. Чтобы строение наружных половых органов соответствовало полу воспитания или генетическому полу, при наружных половых органах промежуточного типа проводят их хирургическую коррекцию. Операцию выполняют только на первом году жизни и при стабильном состоянии ребенка.

Ж. Аналоги гонадолиберина. В последнее время для лечения детей с недостаточностью 21-гидроксилазы и истинным преждевременным половым развитием применяют аналоги гонадолиберина в сочетании с глюкокортикоидами. Пока неясно, позволяет ли такая терапия добиться увеличения окончательного роста больных.

VI. Массовое обследование новорожденных. Разработка метода определения 17-гидроксипрогестерона в капле крови из пятки, нанесенной на фильтровальную бумагу, позволила проводить массовые обследования новорожденных для выявления недостаточности 21-гидроксилазы. Получены результаты обследования более чем 1 млн новорожденных в США, Европе и Японии. Оказалось, что недостаточность 21-гидроксилазы наиболее распространена среди эскимосов племени Юпик, живущих на юго-западе Аляски (1:282), и среди жителей острова Реюньон, Франция (1:2141). Средняя заболеваемость среди всего населения Земли составляет 1:14 500, а среди белого населения — 1:13 500 новорожденных. Синдром потери соли при недостаточности 21-гидроксилазы выявляется примерно у 77% больных детей. Сравнительный анализ затрат на обследование и лечение свидетельствует об экономической целесообразности массового обследования новорожденных для выявления недостаточности 21-гидроксилазы.