Дефицит пируваткиназы: диагностика, лечение и генетика.
Pyruvate kinase deficiency
Дефицит пируваткиназы: причины (мутация PKLR), симптомы (гемолитическая анемия) и механизм развития из-за недостатка АТФ в эритроцитах. Генетическое заболевание.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Причина
Дефицит пируваткиназы обусловлен мутацией в гене PKLR. Существует четыре изофермента пируваткиназы, два из которых кодируются геном PKLR (изоферменты L и R, используемые соответственно в печени и эритроцитах). Следовательно, мутации в гене PKLR приводят к дефициту фермента пируваткиназы. Дефицит пируваткиназы в большинстве случаев является аутосомно-рецессивным признаком. Дефицит пируваткиназы приводит к гемолитической анемии, поскольку эритроциты разрушаются быстрее, чем образуются, из-за недостатка АТФ.
Pyruvate kinase deficiency is due to a mutation in the PKLR gene. There are four pyruvate kinase isoenzymes, two of which are encoded by the PKLR gene (isoenzymes L and R, which are used in the liver and erythrocytes, respectively). Mutations in the PKLR gene therefore cause a deficiency in the pyruvate kinase enzyme. Pyruvate kinase deficiency is most commonly an autosomal recessive trait. This is how a deficiency in pyruvate kinase results in hemolytic anaemia, the body is deficient in red blood cells as they are destroyed by lack of ATP at a larger rate than they are being created.
Диагноз
Диагноз дефицита пируваткиназы ставится с помощью общего анализа крови (дифференциального анализа крови) и подсчета ретикулоцитов. Другие методы включают прямые ферментные анализы, которые могут определить уровень пируваткиназы в эритроцитах, выделенных центрифугированием по плотности, а также прямое секвенирование ДНК. В большинстве случаев при дефиците пируваткиназы эти два диагностических метода дополняют друг друга, поскольку каждый из них имеет свои ограничения. Прямые ферментные анализы могут выявить заболевание, а молекулярно-генетическое тестирование подтверждает диагноз или наоборот. Наиболее распространенным методом лечения являются переливания крови, особенно у младенцев и маленьких детей. Это делается, если количество эритроцитов снижается до критического уровня. Трансплантация костного мозга также применялась в качестве варианта лечения. Существует естественный способ, которым организм пытается справиться с этим заболеванием: он увеличивает выработку эритроцитов (ретикулоцитоз), поскольку ретикулоциты – это незрелые эритроциты, которые все еще содержат митохондрии и, следовательно, могут производить АТФ посредством окислительного фосфорилирования. Поэтому в особо тяжелых случаях рассматривается возможность спленэктомии. Она не прекращает разрушение эритроцитов, но помогает увеличить количество ретикулоцитов в организме, поскольку большая часть гемолиза происходит, когда ретикулоциты задерживаются в гипоксической среде селезенки. Это снижает тяжесть анемии и потребность в переливаниях крови.
The diagnosis of pyruvate kinase deficiency can be done by full blood counts (differential blood counts) and reticulocyte counts. Other methods include direct enzyme assays, which can determine pyruvate kinase levels in erythrocytes separated by density centrifugation, as well as direct DNA sequencing. For the most part when dealing with pyruvate kinase deficiency, these two diagnostic techniques are complementary to each other as they both contain their own flaws. Direct enzyme assays can diagnose the disorder and molecular testing confirms the diagnosis or vice versa. The most common treatment is blood transfusions, especially in infants and young children. This is done if the red blood cell count has fallen to a critical level. The transplantation of bone marrow has also been conducted as a treatment option. There is a natural way the body tries to treat this disease. It increases the erythrocyte production (reticulocytosis) because reticulocytes are immature red blood cells that still contain mitochondria and so can produce ATP via oxidative phosphorylation. Therefore, a treatment option in extremely severe cases is to perform a splenectomy. This does not stop the destruction of erythrocytes but it does help increase the amount of reticulocytes in the body since most of the hemolysis occurs when the reticulocytes are trapped in the hypoxic environment of the spleen. This reduces severe anemia and the need for blood transfusions.
Эпидемиология
Дефицит пируваткиназы встречается по всему миру, однако наибольшее количество случаев наблюдается в Северной Европе и Японии. Распространенность дефицита пируваткиназы составляет примерно 51 случай на миллион населения (исходя из частоты генов).
Pyruvate kinase deficiency happens worldwide, however northern Europe, and Japan have many cases. The prevalence of pyruvate kinase deficiency is around 51 cases per million in the population (via gene frequency).