Мукополисахаридоз: Метаболизмнің бұзылуы және оның салдары
Mucopolysaccharidosis
Мукополисахаридоз – генетикалық ауру, лизосома ферменттерінің жетіспеуінен туындайды. Гликозаминогликан қабаты жиналып, тіндерге зиян келтіреді. Симптомдар мен диагнозы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Мукополисахаридоздар – гликозаминогликандар (ГАГ) деп аталатын молекулаларды ыдыратуға қажетті лизосомалық ферменттердің жетіспеуінен немесе жұмыс істемеуінен туындайтын метаболизмдік аурулар тобы. Бұл ұзын тізбекті қант көмірсулары сүйек, шеміршек, сіңірлер, мүйіз қабықша, тері және дәнекер тіндерін құруға көмектесетін жасушаларда кездеседі. ГАГ (бұрын мукополисахаридтер деп аталған) буындарды майлайтын сұйықтықтарда да табылады. Мукополисахаридозбен ауыратын адамдар осы қант тізбектерін қарапайым молекулаларға ыдырату үшін қажетті он бір ферменттің біреуін жеткілікті мөлшерде өндірмейді немесе олардың өндірген ферменттері дұрыс жұмыс істемейді. Уақыт өте келе, бұл ГАГ-тар жасушаларда, қанда және дәнекер тіндерде жиналады. Соның салдарынан, сыртқы түріне, физикалық мүмкіндіктеріне, органдар мен жүйелердің жұмысына әсер ететін тұрақты және прогрессивті жасуша зақымдануы пайда болады. Мукополисахаридоздар – жануарлар жасушаларындағы лизосома органелласының бұзылуынан туындайтын генетикалық аурулар тобына жататын лизосомалық жинақтау ауруларының бір бөлігі. Лизосоманы жасушаның қайта өңдеу орталығы деп санауға болады, себебі ол жасушаға пайдалы басқа заттарға айналдырып, қажетсіз материалдарды өңдейді. Лизосомалар ферменттер арқылы, яғни тіршілік үшін өте маңызды, арнайы белоктар арқылы осы қажетсіз материалдарды ыдыратады. Мукополисахаридоз сияқты лизосомалық аурулар белгілі бір ферменттің жеткілікті емес мөлшерде болуынан немесе оның толығымен жоқ болуынан туындайды.
Mucopolysaccharidoses are a group of metabolic disorders caused by the absence or malfunctioning of lysosomal enzymes needed to break down molecules called glycosaminoglycans (GAGs). These long chains of sugar carbohydrates occur within the cells that help build bone, cartilage, tendons, corneas, skin and connective tissue. GAGs (formerly called mucopolysaccharides) are also found in the fluids that lubricate joints. Individuals with mucopolysaccharidosis either do not produce enough of one of the eleven enzymes required to break down these sugar chains into simpler molecules, or they produce enzymes that do not work properly. Over time, these GAGs collect in the cells, blood and connective tissues. The result is permanent, progressive cellular damage which affects appearance, physical abilities, organ and system functioning. The mucopolysaccharidoses are part of the lysosomal storage disease family, a group of genetic disorders that result when the lysosome organelle in animal cells malfunctions. The lysosome can be thought of as the cell's recycling center because it processes unwanted material into other substances that the cell can utilize. Lysosomes break down this unwanted matter via enzymes, highly specialized proteins essential for survival. Lysosomal disorders like mucopolysaccharidosis are triggered when a particular enzyme exists in too small an amount or is missing altogether.
Белгілері мен симптомдары
Мукополисахаридоздердің көптеген клиникалық белгілері бар, бірақ ауырлығы әртүрлі болады. Бұл белгілер туған кезде байқалмауы мүмкін, бірақ ГАГ-тердің жиналуы сүйектерге, қаңқа құрылымына, байланыстырғыш тіндерге және мүшелерге әсер ететіндей болады. Неврологиялық асқынуларға нейрондардың (дене бойында сигналдар жіберіп, қабылдайтын) зақымдануы, сондай-ақ ауырсыну және моторлық функцияның нашарлауы жатады. Бұл ми мен жұлынды сезім органдарымен, мысалы, көздермен, сондай-ақ денедегі басқа мүшелермен, бұлшық еттермен және тіндермен байланыстыратын жүйке жүйесінің бөлігі – жұлын немесе шеткі жүйке жүйесіндегі нервтердің немесе нерв тамырларының қысылуынан туындайды. Мукополисахаридоздың түріне байланысты, зардап шеккен адамдардың зиялы деңгейі қалыпты болуы немесе когнитивтік бұзылулар болуы мүмкін, дамуда қалыптаспаушылық немесе ауыр мінез-құлқы бұзылулары болуы мүмкін. Көптеген адамдар есту қабілетінің нашарлауына шалдығады, ол өткізуші (құлақ барабанының артындағы қысым ортаңғы құлақтың қабықшасынан сұйықтықтың жиналуына және соңында қатаюына себеп болады), нейросенсорлық (ішкі құлақтағы кішкентай шаш жасушаларының зақымдануы) немесе екеуі де болуы мүмкін. Ми-жұлын сұйығының қалыпты қайта сіңірілуі бұзылып, бас ішіндегі қысымның артуына алып келетін гидроцефалия кейбір мукополисахаридоздерде жиі кездеседі. Миға хирургиялық түрде шунт енгізу арқылы сұйықтықты шығаруға болады. Көздің мүйіз қабығы ұяшық ішіндегі жиналудан көбінесе бұлыңғыр болады, сондай-ақ глаукома және торлы қабықтың дегенерациясы пациенттің көру қабілетіне де әсер етуі мүмкін. Дене белгілеріне көбінесе бет пішінінің қабақтығы немесе дөңгелек болуы (жазық мұрын көпірі, қалың еріндер және ауыз мен тілдің үлғаюы), пропорциясыз қысқа бой (жаныштау), дисплазия (сүйек өлшемі мен/немесе пішінінің бұзылуы) және басқа қаңқа бұзылыстары, терінің қалыңдауы, бауырдың (гепатомегалия) немесе көкбауырдың (спеленомегалия) үлғаюы, жарықтар және шамадан тыс дене шашы өсуі жатады. Қысқа және көбінесе иілімді қолдар, буындардың прогрессивті қатаюы және карпальді туннель синдромы қолдың қозғалысын және функциясын шектеуі мүмкін. Тыныс алу жолдарының қайталап келетін инфекциялары, сондай-ақ тыныс алу жолдарының обструктивті ауруы және ұйқыдағы тыныс тоқтауы жиі кездеседі. Көптеген зардап шеккен адамдарда жүрек аурулары да болады, көбінесе жүрек қақпақшаларының үлғаюы немесе зақымдануы. Мукополисахаридозбен шатастырылатын тағы бір лизосомалық сақтау ауруы – муколипидоз. Бұл ауруда қанттармен қатар липидтер деп аталатын майлы заттар (тірі жасушалардың тағы бір маңызды құрауы) шамадан тыс жиналады. Муколипидозбен ауыратын адамдар мукополисахаридозбен байланысты белгілі бір клиникалық белгілерді (кейбір беттік ерекшеліктер, сүйек құрылымының бұзылулары және мидың зақымдануы) бөлісе алады, сондай-ақ липидтерді ыдыратуға қажетті ферменттердің жоғары деңгейі қанда табылады.
The mucopolysaccharidoses share many clinical features but have varying degrees of severity. These features may not be apparent at birth but progress as storage of GAGs affects bone, skeletal structure, connective tissues, and organs. Neurological complications may include damage to neurons (which send and receive signals throughout the body) as well as pain and impaired motor function. This results from compression of nerves or nerve roots in the spinal cord or in the peripheral nervous system, the part of the nervous system that connects the brain and spinal cord to sensory organs such as the eyes and to other organs, muscles, and tissues throughout the body. Depending on the mucopolysaccharidosis subtype, affected individuals may have normal intellect or have cognitive impairments, may experience developmental delay, or may have severe behavioral problems. Many individuals have hearing loss, either conductive (in which pressure behind the eardrum causes fluid from the lining of the middle ear to build up and eventually congeal), neurosensory (in which tiny hair cells in the inner ear are damaged), or both. Communicating hydrocephalus—in which the normal reabsorption of cerebrospinal fluid is blocked and causes increased pressure inside the head—is common in some of the mucopolysaccharidoses. Surgically inserting a shunt into the brain can drain fluid. The eye's cornea often becomes cloudy from intracellular storage, and glaucoma and degeneration of the retina also may affect the patient's vision. Physical symptoms generally include coarse or rough facial features (including a flat nasal bridge, thick lips, and enlarged mouth and tongue), short stature with disproportionately short trunk (dwarfism), dysplasia (abnormal bone size and/or shape) and other skeletal irregularities, thickened skin, enlarged organs such as liver (hepatomegaly) or spleen (splenomegaly), hernias, and excessive body hair growth. Short and often claw like hands, progressive joint stiffness, and carpal tunnel syndrome can restrict hand mobility and function. Recurring respiratory infections are common, as are obstructive airway disease and obstructive sleep apnea. Many affected individuals also have heart disease, often involving enlarged or diseased heart valves. Another lysosomal storage disease often confused with the mucopolysaccharidoses is mucolipidosis. In this disorder, excessive amounts of fatty materials known as lipids (another principal component of living cells) are stored, in addition to sugars. Persons with mucolipidosis may share some of the clinical features associated with the mucopolysaccharidoses (certain facial features, bony structure abnormalities, and damage to the brain), and increased amounts of the enzymes needed to break down the lipids are found in the blood.
Генетика
АҚШ-та дүниеге келген 25 000 баланың біреуінде мукополисахаридоздың қандай да бір түрі кездеседі деп есептеледі. Шамамен 100 000 жаңа туған нәрестелердің біреуі ауыр I типті мукополисахаридозға шалдықса, ал шамамен 500 000 жаңа туған нәрестелердің біреуі жеңіл I типті мукополисахаридозға шалдығады. Көптеген мукополисахаридоздар аутосомалық рецессивті аурулар болып табылады, яғни тек екі ата-анасынан да кемістік генді мұра еткен адамдар ғана ауруға шалдығады. (Бірақ MPS II немесе Хантер синдромында анасы ғана сынған генді ұлына береді.) Егер жұбайлардың екеуінде де кемістік ген болса, әр жүктілікте баланың ауруға шалдығу ықтималдығы төрттен бірін құрайды. Ауруға шалдыққан баланың ата-анасы мен бауырларында аурудың белгілері көрінбеуі мүмкін. Ауруға шалдыққан баланың денсаулы бауырлары мен туыстары рецессивті генді тасымалдауы мүмкін және оны өз балаларына беріп жіберуі мүмкін.
It is estimated that 1 in 25,000 babies born in the United States will have some form of the mucopolysaccharidoses. Approximately 1 in 100,000 newborns will experience severe mucopolysaccharidosis type I, while approximately 1 in 500,000 newborns will experience attenuated mucopolysaccharidosis type I. Most mucopolysaccharidoses are autosomal recessive disorders, meaning that only individuals inheriting the defective gene from both parents are affected. (The exception is MPS II, or Hunter syndrome, in which the mother alone passes along the defective gene to a son.) When both people in a couple have the defective gene, each pregnancy carries with it a one in four chance that the child will be affected. The parents and siblings of an affected child may have no sign of the disorder. Unaffected siblings and select relatives of a child with one of the mucopolysaccharidoses may carry the recessive gene and could pass it to their own children.
Диагностика
Диагноз көбінесе клиникалық тексеру және зәр талдауы арқылы қойылады (артық мукополисахаридтер зәрмен шығарылады). Энзимдік талдаулар (мәдени ортада әртүрлі жасушаларды немесе дене сұйықтықтарын энзим тапшылығын анықтау үшін тексеру) мукополисахаридоздың біреуін нақты анықтау үшін де қолданылады. Амниоцентез және хориондық ұлпаның үлгісін алу арқылы жүктілік алдындағы диагностика, ұрықтың кемшікті генді тасымалдайтынын немесе ауруға шалдыққанын анықтауға мүмкіндік береді. Генетикалық кеңес беру, мукополисахаридоздың отбасылық анамнезі бар ата-аналарға, ауруды тудыратын мутацияланған генді тасымалдайтынын анықтауға көмектеседі.
Diagnosis often can be made through clinical examination and urine tests (excess mucopolysaccharides are excreted in the urine). Enzyme assays (testing a variety of cells or body fluids in culture for enzyme deficiency) are also used to provide definitive diagnosis of one of the mucopolysaccharidoses. Prenatal diagnosis using amniocentesis and chorionic villus sampling can verify if a fetus either carries a copy of the defective gene or is affected with the disorder. Genetic counseling can help parents who have a family history of the mucopolysaccharidoses determine if they are carrying the mutated gene that causes the disorders.
Түрлері
Мукополисахаридоздың жеті ерекше клиникалық түрі және көптеген кіші түрлері анықталды. Барлық мукополисахаридоздың (МПС) клиникалық көрінісі әртүрлі болғанымен, көптеген науас қалыпты даму кезеңін бастан өткізіп, содан кейін физикалық және/немесе психикалық функцияларының нашарлауын сезінеді. (Ескерту: МПС V және МПС VIII енді ешқандай ауруды белгілеу үшін қолданылмайды.)
Seven distinct clinical types and numerous subtypes of the mucopolysaccharidoses have been identified. Although each mucopolysaccharidosis (MPS) differs clinically, most patients generally experience a period of normal development followed by a decline in physical and/or mental function. (Note: MPS V and MPS VIII are no longer in use as designations for any disease.)