Кіріспе

GABA- ның ыдырау жолдарының жетіспеушілігімен байланысты сирек кездесетін аурулар Сукциналық полуалдегид дегидрогеназаның жетіспеушілігі (SSADHD) - ингибиторлық нейротрансмитер γ аминмай қышқылының (GABA) ыдырау жолдарының сирек кездесетін аутосомалық рецессивті бұзылуы. Бұл ауру шамамен 350 отбасында анықталды, олардың басым бөлігі қандас отбасылар. Бірінші жағдай 1981 жылы анықталып, голландиялық клиникалық химия журналында жарияланды, онда интеллектуалды, моторлық, сөйлеу және тілдің кешігуі сияқты көптеген неврологиялық жағдайлар ең көп таралған көріністер ретінде атап өтілді. 1990 жылдардың басында тіркелген кейінірек оқиғалар гипотония, гипорефлексия, ұстамалар және прогрессивті емес атаксияның жиі кездесетін клиникалық белгілері екенін көрсетті. SSADH жетіспеушілігі ГАМК- ның ыдыраудағы фермент жетіспеушілігінен туындайды. Қалыпты жағдайда SSADH GABA трансаминаза ферментімен жұмыс істеп, GABA- ні сукцин қышқылына айналдырады. Содан кейін сукцин қышқылын Кребс циклы арқылы энергия өндіру үшін пайдалануға болады. Алайда, бұл жетіспеушіліктің салдарынан ГАМК- ның ыдырау жолының соңғы аралық бөлігі - сукциналық полуалдегид жинақталады және сукциналық қышқылға окистенбейді, сондықтан гамма гидроксибутиролы дегидрогеназа арқылы гамма гидроксибутиролы қышқылға (ГГБ) қайта түзіледі. Бұл GHB деңгейінің көтерілуіне себеп болады және бұл аурудың белгісі және неврологиялық көріністердің себебі деп саналады. SSADH жетіспеушілігі бар пациенттердің жартысынан астамы ұстамалар алады. Бұларға ауыспалы, тоникалық клоникалық және конвульсивті эпилептикалық күй жатады. Бұл ұстамалар үшін GABA деңгейінің төмендеуі немесе GHB деңгейінің жоғарылауы себеп болатыны белгісіз, бірақ бұл нейротрансмиттердегі өзгерістер және олардың рецепторларға байланысуы немесе нейротрансмитер тасымалы осы популяцияда ұстамалардың патогенезінде рөл атқарады деп болжанады. SSADHD- мен байланысты симптомдар жеңіл, орташа немесе ауыр болуы мүмкін және жиі әр жағдайда ерекшеленеді. SSADH симптомдары мида GHB жинақталуынан пайда болады және келесі көріністерді қамтиды (Бұл: жиі, науқастардың > 70% - ы; жиі - жиі: науқастардың 70% - ы; сирек, науқастардың < 30% - ы): Жиі көріністеріне: жалпы қозғалыс дамуының кешігуі Ақыл- ой дамуының кешігуі Жай қозғалыс дағдыларының дамуының кешігуі Сөйлеу мен тілдің дамуының кешігуі Гипотония Жиі көріністеріне: Сейіткіштік аурулар Гипорефлексия Атаксия Жүріс- тұрыстың бұзылуы Гиперкинез Әдеттегі көріністеріне: Жаңа туған нәрестелердегі проблемалар ЭЭГ- ның бұзылуы Психоздар МРТ немесе рентгендік компьютерлік томографияның бұзылуы Окуломоторлық апараксия Микроцефалия Макроцефалия Гиперрефлексия Сомноллегия Хореопатоз Миопатия

Генетика

SSADH тапшылығы аутосомалық рецессивті түрде мұраланады. Мұндай аурулар ДНК-ның бір ғана геніндегі қателікпен байланысты. Ауру аутосомалық болғандықтан, кемшілікті ген жынысына байланысты 23-ші хромосомадан гөрі аутосомада (6- хромосома) кездеседі. Рецессивті ауру болғандықтан, ауру тек екі ата-анадан ғана мұрагерлік жолмен таралады, өйткені бұл ауру тек геннің екі көшірмесі болған кезде ғана пайда болады. SSADH жетіспеушілігінің генетикалық негізі 6p22 хромосомасына сәйкестендірілген SSADH адам ALDH5A1 генінде жатыр деп есептеледі. Бұл ауруда 47-ден астам ауруды тудыратын мутациялар анықталды, олардың барлығы қателік, ақымақтық немесе дәнекерлеу қателігі арқылы функционалдық ақуыздардың болмауына әкеледі; қызу нүктелер анықталмаған. Қандастықтың жиі кездесетіндігі жалпы халық арасында ауруды тудыратын аллельдердің сирек кездесетіндігін көрсетеді.

Механизм

ГАМК орталық жүйке жүйесіндегі басты ингибиторлық нейротрансмиттер болып табылады. Ол бірнеше нейротрансмиттерлердің, соның ішінде допамин, серотонин және норадреналиннің белсенділігін реттейді. ГАМК оның прекурсоры глютаматтан глютамин қышқылының декарбоксилазасымен бір қадамда синтезделеді. ГАМК бірінен соң бірі трансаминация және окистену арқылы ГАМК трансаминазаның катализдік әсері арқылы сукциналық полуалдегид пен сукциналық қышқыл алу үшін метаболизденіп отырады. Сукциналық полуалдегид SSADH арқылы сукциналық қышқылға немесе сукциналық полуалдегид редуктаза ферменті арқылы GHB-ға айналуы мүмкін. SSADH жетіспеушілігі бар пациенттердің миында GHB 30 есеге, ал GABA 24 есеге жоғарылайды, бұл жағдайда бұл қосылыстар мидағы қалыпты концентрациямен салыстырғанда. GHB деңгейінің жоғарылауы жануарлар үлгілерінде де жалпыланған эпилепсияда байқалатынға ұқсас шыршалар мен толқындар белсенділігін тудырады, бұл зерттеушілерді GHB мен SSADH жетіспеушілігінде байқалатын неврологиялық көріністер арасындағы қарым-қатынас туралы білімдерін арттыруға итермеледі. GABA лиганды қақпалы иондық арналарды, GABAA және GABAC және G протеин жұп рецепторларын қамтитын рецепторларға байлану арқылы әрекет етеді. ГАМК рецепторы бұл бұзылыстың үш рецепторының ішіндегі ең маңыздысы болып табылды, өйткені ол ГАМК және ГХБ бөлігінде өте маңызды. Бұл рецептор пресинаптикалық әсер арқылы кальций арналарының жоғары кернеулік белсендірілуін кернеуге тәуелді ингибициялау арқылы босатылады. Көптеген эксперименттер GABA мен GHB деңгейінің жоғарылауы GABAB рецепторларының қызметін өзгертетінін көрсете алды, бұл бұзылысқа шалдыққан науқастарда жиі байқалатын тониктік-клоникалық ұстамаларда рөл атқарады. Ұяшық ішіндегі сигнализация тұрғысынан алғанда, GHB митогенді белсендірілген белок (MAP) киназасының әрекетін GABAB рецептор механизмі арқылы тежейді. MAP киназасы көптеген физиологиялық өзгерістер үшін, соның ішінде жасушалар бөлінуін және дифференциациясын реттеу үшін өте маңызды, сондықтан SSADH жетіспеушілігінде кездесетін GHB-ның көп болуы кезінде осы жолдың төмендеуі болуы мүмкін. Глютаминнің метаболизмі SSADH жетіспеушілігінің патофизиологиясында да рөл атқара алады. Негізгі ионотроптық глутамат рецепторларына N метил D аспартат (NMDA) және альфа- амино 3 гидрокси 5 метилсоксазол 4 пропион қышқылы (AMPA) / каинит рецепторлары жатады. ГГБ-ның жоғары деңгейі NMDA және AMPA/ кайнит рецепторларының медиацияланған функцияларын тежейді және глютаматергиялық қоздырғышты синапстық берілісті де өзгерте алады. Глутаминнің төмендеуі, ГАМК-ның жоғарылауымен бірге, сондай-ақ, астроциттік глютаминді нейрондық глютамат пен ГАМК-ның прекурсоры ретінде қамтамасыз ететін глютамин-глютамат шаттлының бұзылуын білдіреді. Бұл бұзылу глютамат гомеостазын бұзады және глютаматтық қоздырғыштық белсенділік пен ГАМК- герттық ингибиция арасындағы қалыпты тепе- теңдікті ажыратуға әкелуі мүмкін және бұл бұзылыста байқалатын конвульсивті шабуылдарға себеп болуы мүмкін. Сонымен қатар, SSADH жетіспеушілігі қосымша митохондриялық процестерге де әсер етуі мүмкін. Сукцинатты полуалдегид реактивті карбонил болып саналады және окисденуші стресстің артуына әкелуі мүмкін. Бұл стресс SSADH жетіспеушілігімен туындаған жануарлар үлгілерінің ми тінінде еркін радикалдардың пайда болуына ықпал етеді деп есептеледі, бұл клеткалардың екінші реттік зақымдалуына және өліміне әкеледі. Сонымен қатар, тотықтырғыш стресс аурудың патофизиологиясына ықпал ететін стриатологиялық дофаминнің жоғалуына себеп болуы мүмкін. Сигналдың интенсивтілігін демиелинизациялаумен түсіндіруге болады, өйткені глобус паллидиді миелинді аксондар аралайды, осылайша Рен мен Модидің 2003 жылғы жұмысын растайды, бұл GHB-нің MAP киназасына қайта-қайта әсер етуі миелин экспрессиясына әсер етеді, осылайша SSADH жетіспеушілігі бар науқастарда байқалған көптеген неврологиялық дисфункцияларға әкеледі. Ақыр соңында, globus pallidus базальды ганглиялар мен таламуспен тығыз байланысты болғандықтан, SSADH пациенттерінде байқалған кейбір моторлық дисфункциялар, мысалы атаксия және гипорефлексия жиі кездеседі деп күтіледі.

Зертхана

Ауруды мочаның органикалық қышқылдық анализі арқылы анықтауға болады. SSADH жетіспеушілігі бар науқастар GHB- ні жоғары деңгейде шығарады, бірақ оны өлшеу қиын болуы мүмкін, өйткені GHB жоғары ұшқырлыққа ие және газ хроматографиясы немесе массалық спектрометрия зерттеулерінде жоғары мочевина шыңымен жасырылуы мүмкін. Глицин сияқты басқа да GABA метаболиттерін де зәрде анықтауға болады. Соңында, пациенттің өңделген лейкоциттерінде сукциндік семиалдегид дегидрогеназа деңгейін өлшеуге болады. Бұл сүтқоректілердің тіндерінде анықталмайтын, бірақ SSADH жетіспеушілігінің белгісі болып табылатын 4, 5 дигидроксихексано қышқылының жинақталуына байланысты болады. Бұл препарат май қышқылдарының, глициннің және пируваттың метаболизмі жолдарын бұзады, содан кейін пациенттердің лейкоциттерінде анықталады. Мұндай фермент деңгейін аурудан зардап шекпеген ата-аналар мен бауырлармен салыстыруға болады. SSADH бұзылысының екі белгісі - GHB және GABA деңгейінің жоғарылауы. Биохимиялық және неврологиялық түзетуді енгізудің ықтимал емдеу тәсілдері екіншісін асқытпастан, бірін немесе екеуін де азайтуға бағытталған болуы керек.

Вигабатрин

SSADH жетіспеушілігіне арналған ең көп таралған терапиялық препарат - ГАМК трансаминазасын тежеу арқылы ГХБ деңгейін төмендететін препарат. Вигабатрин - ГАМТ- ның кері қайтарымсыз ингибиторы, ол ГАМТ- нің төмендеуіне және ГАМТ- нің көтерілуіне әкеледі. Қолданылғаннан кейінгі клиникалық нәтижелер әр түрлі, кейбір пациенттерде атаксия мен сөйлеу қабілетінің жақсаруынан бастап, басқаларда симптомдардың нашарлауына дейін. Төмен дозалар (30-50 мг/ кг/ тәулік) аз жанама әсерлерге және терапиялық препараттың жоғары дозалары клиникалық сипаттамаларының жақсаруына байланысты. SSADH жетіспеушілігі бар пациенттерде вигабатрин тұрақты түрде тиімді болмаса да, ол өте жоғары дозаларда Aldh5a1 / тышқанның тіршілігін арттырды.

GABAB рецепторларының антагонисттері: CGP-35348

GABAB антагонистін CGP 35348 (3 амин пропил (диэтоксиметил) фосфино қышқылы) Aldh5a1 / тышқанда жақсы нәтижелермен қолданылды. Ол абсенттік ұстамалар жиілігін азайтады, бірақ кейбір жағдайларда ол конвульсивті ұстамаларды нашарлатады.

Кетогендік диета

Ұзақ уақыт бойы ораза тұтқанда кетон денелері ми үшін негізгі энергия көзі болып табылады. 2006 жылы Хендерсон және басқалар. Кетогендік диеталардың Паркинсон ауруы мен гипоксия модельдерінде кейбір нейроқорғау әсері бар екені де дәлелденді. Канададағы Ауру балалар ауруханасында 2007 жылы жүргізілген зерттеуде зерттеушілер кетогендік диета Aldh5a1 / тышқанның өмір сүру мерзімін 300% -дан астамға ұзартатынын, сондай-ақ атаксияның қалыпқа келуін және SSADH жетіспеушілігінің мысық модельдерінде байқалатын түрлі ұстамалар түрлерінің жақсаруын анықтады. Бұл әсерлер " GABAергиялық синапстық белсенділіктің елеулі қалпына келуімен және GABAA рецепторына байланысты хлоридтік арнаның аймақтық қалпына келуімен" байланысты болды. GABA(B) рецепторларының антагонистін, SGS 742, NIH II фазалық клиникалық сынағында (NCT02019667) әлеуетті терапиялық ретінде сыналуда.

Зерттеу

SSADH тапшылығы 30 жылға жуық уақыт бойы зерттеліп келе жатқанмен, бұл ауру туралы білім мен оның патофизиологиясы әлі күнге дейін анық емес. Алайда, бұл аурудың мысық пен адамда пайда болуының жетістіктері аурудың қалай көрініс табатынын және емдеу шараларын қалай қолдануға болатынын түсінуге көмектесті. Қазіргі кездегі SSADH зерттеулерінің көп бөлігі дәрігерлер мен ғалымдардың арнайы тобымен жүргізілді, оның ішінде Гарвард медицина мектебіндегі Бостон балалар ауруханасының докторы Филипп Л. Перл және Вашингтон мемлекеттік университетінің фармацевтика колледжінің докторы К. Майкл Гибсон бар. Екеуі де SSADH жетіспеушілігіне арналған тиісті терапияны табуға елеулі үлес қосты және соңғы уақыттағы күш-жігерінің көп бөлігін SSADH жетіспеушілігі бар науқастар үшін кетогендік диетаның тиімділігін түсінуге жұмсады. Сонымен қатар, 2007 жылы жарияланған көптеген зерттеулер Aldh5a1/ тышқанның миының әртүрлі құрылымдарында тотықтырғыш стресстің тіндердегі рөлін зерттей отырып, бұл аурудың патогенезін зерттеді. Ақыр соңында, SSADH жетіспеушілігінің метаболистік жолы белгілі, бірақ фермент жетіспеушілігі мен GABA және GHB жинақталуы клиникалық фенотипке қалай ықпал етеді. Алайда болашақта емдеу стратегиясы GHB жалпы өндірісін азайтуға және GABA жалпы концентрациясын арттыруға және бұл өзгерістердің әсері SSADH жетіспеушілігі бар науқастарда байқалған неврологиялық көріністерге әсер ете ме екендігін бағалауға бағытталуы керек. Емдеуге жауап өзгермелі, ұзақ мерзімді және функционалдық нәтиже белгісіз. Эпидемиологияны, генотип / фенотип байланысын және осы аурулардың нәтижелерін, олардың пациенттердің өмір сүру сапасына әсерін, сондай-ақ диагностикалық және емдеу стратегияларын бағалау үшін бейтаптардың тізілімін жақсарту үшін коммерциялық емес Халықаралық нейротрансмиттерге байланысты аурулар жөніндегі жұмыс тобы (iNTD) құрылды.

Жануарлар үлгілері

Бірнеше ғалымдар SSADH ферментінің белсенділігінің біркелкі болмауы, сондай-ақ тіндер мен физиологиялық сұйықтықтарда GHB және GABA жинақталуын қалыптастыру үшін типтік гендік әдіспен SSADH (Aldh5a1 /) мысық үлгілерін жасады. Тышқандар мендельдік жиілікпен туады, бұл аутосомалық рецессивті аурудың күтілетін жиілігі. Модельдердің көпшілігі ерекше неврологиялық фенотиптерді қамтиды және гипотония, түйіндік атаксия, 100% өлім-жітіммен байланысты жалпыланған тоникалық-клоникалық ұстамалар көрсетеді. Тышқандар 3 - 4 аптадан кейін біркелкі өледі. Бұл модель адамдарда байқалатын фенотиптерге қарағанда ауыр деп саналса да, қазіргі уақытта бұл бұзылысқа әлеуетті емдік интервенцияларды зерттеу үшін ең жоғары бағаланған, жарамды метаболистік модель болып табылады. Зерттеулер көрсеткендей, Aldh5a1 / тышқанның өмірінің алғашқы кезеңдерінде GABAA рецепторының және GABAB рецепторының өзгеруі GHB деңгейін арттырып, GABA босатуды күшейтеді. Осы әсерлерден басқа, " Aldh5a1 / тышқанда ГАМК рецепторы арқылы жүретін нейротрансмиссияның дамуын төмендетуі мутант жануарларда байқалатын жалпыланған конвульсивті ұстамалар үдеуіне ықпал етеді " . Басқа зерттеулер GHB мен MAP киназасының жоғары деңгейінің мутант жануарларда миелиннің терең ауытқуларына ықпал ететінін растады.