Введение

Глутароацидемия типа 1 (GA1) – это наследственное заболевание, при котором организм не способен полностью расщеплять аминокислоты лизин, гидроксилизин и триптофан. Избыточные уровни промежуточных продуктов их распада (глутаровой кислоты, глутарил-КоА, 3-гидроксиглутаровой кислоты, глутаконовой кислоты) могут накапливаться и вызывать повреждение мозга (и других органов), особенно базальных ганглиев, которые регулируют движения. GA1 приводит к вторичной недостаточности карнитина, так как глутаровая кислота, как и другие органические кислоты, детоксифицируется карнитином. Может развиться умственная отсталость. GA1 – аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное дефицитом фермента глутарил-КоА-дегидрогеназы (GCDH), кодируемого геном GCDH.

Признаки и симптомы

Тяжесть глутароацидемии типа 1 значительно варьируется: у одних людей заболевание проявляется лишь в легкой форме, а у других – вызывает серьезные проблемы. Глутароацидемию типа 1 можно рассматривать как два клинических варианта: ГА1, диагностированную при рождении или до рождения и лечащуюся с помощью диетических ограничений, и ГА1, диагностированную после энцефалопатического криза. Криз может возникнуть в обоих случаях, однако лечение пациентов, диагностированных до криза, может быть направлено на предотвращение большинства или всех повреждений.

Макроцефалия

Дети с глутароацидемией 1 типа часто рождаются с необычно большой головой (макроцефалия). Макроцефалия – один из самых ранних признаков ГА1. Поэтому важно обследовать все случаи макроцефалии неясного происхождения на предмет дефицита GCDH, учитывая важность ранней диагностики ГА1. Макроцефалия является важным клиническим признаком многих неврологических заболеваний. Врачи и родители должны осознавать преимущества обследования на наличие основного неврологического расстройства, особенно нейрометаболического, у детей, окружность головы которых находится в самых высоких процентилях.

Нейромоторные аспекты

Пораженные лица могут испытывать трудности с движением и могут страдать от спазмов, подергиваний, ригидности или снижения мышечного тонуса и мышечной слабости (что может быть следствием вторичной недостаточности карнитина). У пациентов, перенесших криз, ГА может быть определена как детский церебральный паралич генетической этиологии.

Профессиональная терапия

Обычный способ купирования стриатального некроза – обеспечение специальным сиденьем. Эти специальные инвалидные коляски разработаны для ограничения непроизвольных движений. Однако спастичность может усиливаться при ограничении подвижности. Родители и опекуны могут обеспечить более эффективную эрготерапию, позволяя ребенку использовать свой избыточный мышечный тонус для поддержания позы в своих интересах (см. рисунок; обратите внимание на аккуратность, с которой применяется минимальное давление, обеспечивая при этом безопасность). Избыточный тонус также можно корректировать с помощью подвесных дверных тренажеров для детей и других приспособлений, поддерживающих вертикальное положение, которые не сковывают движения ребенка, но помогают ему постепенно снижать ригидность.

Неполноценное кровотечение

У некоторых людей с глутаровой ацидемией развиваются кровоизлияния в мозг или глаза, которые можно спутать с признаками жестокого обращения с ребенком.

Генетика

Это состояние наследуется по аутосомно-рецессивному типу: для развития GA1 необходимо, чтобы мутировавшие копии гена GCDH были унаследованы от обоих родителей. Ген GCDH кодирует фермент глутарил-КоА-дегидрогеназу. Этот фермент участвует в расщеплении аминокислот лизина, гидроксилизина и триптофана. Мутации в гене GCDH могут приводить к отсутствию выработки фермента или к образованию дефектного фермента с очень низкой остаточной активностью, либо фермента с относительно высокой остаточной активностью, но все же вызывающего фенотипические проявления. Этот дефицит фермента приводит к накоплению глутаровой кислоты, 3-гидроксиглютаровой кислоты и, в меньшей степени, глютаконовой кислоты до аномальных уровней, особенно в периоды стресса для организма. Эти промежуточные продукты распада особенно склонны поражать базальные ганглии, вызывая многие признаки и симптомы GA1. GA1 встречается примерно у 1 из 30 000–40 000 новорожденных. Вследствие эффекта основателя заболевание значительно чаще встречается в сообществах амишей и среди населения оджибве в Канаде, где может поражать до 1 из 300 новорожденных. У родственников детей с GA1 может наблюдаться пониженная активность GCDH: в раннем исследовании GA1 активность GCDH у трех из четырех не затронутых родственников составила 38%, 42% и 42%, что соответствует ожидаемому уровню в 50% для гетерозиготных носителей. Эти показатели близки к тем, которые наблюдаются у некоторых детей с выраженными симптомами GA1. Уровень карнитина в цельной крови можно повысить приемом внутрь. Однако это не оказывает существенного влияния на концентрацию глутарилкарнитина или этерифицированного карнитина в крови. В отличие от этого, регулярные внутривенные вливания карнитина приводят к заметным клиническим улучшениям: «снижение частоты декомпенсаций, улучшение роста, повышение мышечной силы и снижение потребности в специализированном питании с либерализацией потребления белка». Добавки холина недороги, безопасны (вероятно, даже для детей, принимающих антихолинергические препараты) и могут повысить переносимость физических нагрузок, тонус туловища и общее самочувствие, что свидетельствует о неоптимальной эффективности приема только карнитина.

Селективное ограничение прекурсоров

Контроль питания может помочь замедлить прогрессирование неврологического повреждения.

Лизин

Ограничение лизина, а также прием карнитина, рассматриваются как наиболее надежные прогностические факторы благоприятного исхода при GA1. Это распространенные способы снизить потребление белка, не нарушая транспорт триптофана в мозг.

Триптофан

Такие препараты, как XLys, XTrp Analog, XLys, XTrp Maxamaid, XLys, XTrp Maxamum или Glutarex 1, предназначены для обеспечения аминокислотами, отличными от лизина и триптофана, с целью профилактики белкового недоедания. Поступление триптофана в мозг критически важно для правильного синтеза нейромедиатора серотонина. Один из способов спровоцировать депрессию, булимию или тревогу у человека, чтобы оценить его предрасположенность к этим расстройствам, – это добавление смеси, содержащей большинство аминокислот, за исключением триптофана. Острое истощение триптофана является диагностической процедурой, а не методом лечения ГА1. Синтез белка, индуцированный аминокислотами, приводит к включению циркулирующих аминокислот, включая триптофан, в состав белков. Таким образом, уровень триптофана в мозге снижается вследствие усиления синтеза белка, что вызывает более значительное снижение циркулирующего триптофана по сравнению с другими аминокислотами. Относительный избыток других крупных нейтральных аминокислот также может конкурировать с триптофаном за транспорт через гематоэнцефалический барьер посредством крупнонейтрального аминокислотного транспортера 1. Это приводит к острому истощению триптофана в мозге и, как следствие, к снижению синтеза серотонина. 5-Гидрокситриптофан, предшественник серотонина, который не метаболизируется до глутарил-КоА, глутаровой кислоты и вторичных метаболитов, может использоваться в качестве дополнения к селективному ограничению триптофана, хотя и сопряжен с определенными рисками. Однако доказательств в пользу селективного ограничения триптофана недостаточно, и общее мнение склоняется к ограничению только лизина. Следовательно, представляется целесообразным добавлять в протокол лечения достаточные дозы аскорбиновой кислоты во время стрессов и других факторов, препятствующих росту, для стимуляции синтеза коллагена и предотвращения распада лизина.

Усиление анаболического пути триптофана

Преобразование триптофана в серотонин и другие метаболиты зависит от витамина B6. Если катаболизм триптофана каким-либо образом влияет на уровень глутаровой кислоты и других продуктов распада в мозге, уровень витамина B6 следует регулярно определять и нормализовать в процессе лечения ГА1.

Лечение сопутствующих заболеваний

Стресс, вызванный инфекцией, лихорадкой или другими нагрузками на организм, может привести к усилению признаков и симптомов с лишь частичным восстановлением.

Прогноз

Исследование 2006 года, проведенное на 279 пациентах, показало, что из числа пациентов с симптомами (185, 66%) у 95% наблюдались энцефалопатические кризы, как правило, с последующим повреждением головного мозга. Среди участников исследования 49 детей умерли, медианный возраст смерти составил 6,6 года. Анализ Каплана-Мейера показал, что около 50% пациентов с симптомами умрут к 25 годам. Более поздние исследования предоставляют обновленный прогноз, согласно которому люди, страдающие этим заболеванием, могут контролировать его течение и значительно улучшить прогноз при правильном диетологическом лечении и приеме карнитина. Неонатальный скрининг позволяет пациентам избежать кризов и жить полноценной жизнью без повреждений головного мозга. Крайне важно диагностировать заболевание у пациентов до или во время рождения и строго контролировать все факторы, влияющие на состояние, для поддержания качества жизни. При подозрении на заболевание и отсутствии подтвержденного диагноза (определенного генетическим секвенированием) необходимо строго соблюдать диету с ограничением всех белков и тщательно контролировать уровень глюкозы в крови. В настоящее время ВОЗ считает это заболевание полностью управляемым.

Эпидемиология

GA1 можно описать как метаболическое расстройство, нейрометаболическое заболевание, церебральный паралич или нарушение функции базальных ганглиев (также может быть ошибочно диагностирован как синдром сотрясения ребенка). В зависимости от выбранного подхода, лечение GA1 в основном будет направлено на ограничение прекурсоров или нейрореабилитацию. Так называемые "редкие заболевания", такие как GA1, могут быть включены в более широкие группы заболеваний (например, дефицит карнитина, церебральные параличи различной этиологии, нарушения базальных ганглиев и другие). Мортон и др. (2003b) подчеркивают, что острый некроз стриатума является характерной патологической особенностью как минимум 20 других заболеваний с совершенно разной этиологией, включая ВИЧ-энцефалопатию – СПИД-деменцию, пневмококковый менингит, гипоадреналовый криз, метилмалоновую ацидемию, пропионовую ацидемию, окклюзию средней мозговой артерии, гипертоническую васкулопатию, острую инфекцию Mycoplasma pneumoniae, отравление 3-нитропропионовой кислотой, позднюю семейную дистонию, внезапную и тяжелую неонатальную асфиксию ("селективную нейронную некрозию"). В когорте из 279 пациентов, у которых был диагностирован GA1, 185 были симптоматичными (две трети); наличие симптомов рассматривалось как признак низкой эффективности лечения. Выявление носителей мутации GCDH, не проявляющих явных симптомов, возможно посредством скрининга групп риска, неонатального скрининга и диагностики макроцефалии. Макроцефалия остается основным признаком GA1 у пациентов без семейного анамнеза и не включенных в программы скрининга населения. GA1 считается излечимым заболеванием. Две трети пациентов с энцефалопатией GA1 получат незначительный эффект от специфического лечения GA1, но могут получить пользу от терапии, применяемой при окклюзии средней мозговой артерии, деменции СПИДа и других нарушениях базальных ганглиев: мозговые имплантаты, нейрореставрация с использованием стволовых клеток, факторы роста, моноаминергические препараты и множество других стратегий нейрореабилитации.