Genetické aspekty vrozených vad metabolismu Doc. MUDr. Alena Šantavá, CSc. Ústav lékařské genetiky a fetální medicíny FN a LF UP Olomouc
Johann Gregor Mendel (1822 - 1884)
Sir Archibald Garrod – britský pediatr 1908 Aplikace mendelových zákonů
Odhalení prvních vrozených vad metabolismu Albinismus Alkaptonurie
George Beadle a Edward Tatum 1940 Koncepce: jeden gen – jeden enzym
Dědičnost vrozených vad metabolismu Autozomálně recesivní Autozomálně dominantní Recesivní s vazbou na X chromozom Mitochondriální dědičnost
Převážná většina vrozených metabolických vad jeví autozomálně recesivní dědičnost
Riziko pro sourozence postiženého je 25% Rodiče jsou heterozygoté Častý výskyt u příbuzenských vztahů
Dědičnost s vazbou na X chromozom
Postiženi jen chlapci, ženy jsou přenašečkami onemocnění
Dědičnost autozomálně dominantní u vrozených vad metabolismu výjimečná
Familiární hypercholesterolemie - deficit LDL receptoru Hepatické porfyrie
Mitochondriální dědičnost Mitochondriálně dědičná onemocnění jsou předávána matkami na syny a dcery - dědičnost označována jako maternální Polypeptidy, kodované mitochondriální DNA jsou podjednotkami respiračních řetězců Mutace mitochondriální DNA způsobují myopatie, kardiomyopatie a encephalopatie
Prenatální diagnostika vrozených vad metabolismu U mnoha vrozených vad metabolismu, u nichž je možno abnormální nebo deficitní genový produkt identifikovat, je prenatální diagnostika možná na podkladě: 1) Biochemické analýzy abnormálních metabolitů v plodové vodě 2) Enzymové analýzy z kultivovaných amniocytů z plodové vody 3) Přímou nebo nepřímou DNA analýzou příčinné mutace z buněk choriových klků
Peroxisomové poruchy Peroxisomy - buněčné organely, které jsou přítomny v buňkách jater, ledvin, kůře nadledvin, v buňkách myelinu. Hlavní funkce peroxisomů: oxidace mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem, biosyntesa žlučových kyselin, oxidace prostaglandinů Známo je okolo 40 peroxisomových enzymů, vytváří se na volných ribosomech a do peroxisomů jsou druhotně inkorporovány
Peroxisomové choroby 1) Mnohočetný enzymatický defekt se sníženým počtem peroxizomů Zellwegerův syndrom Infantilní Refsumova choroba Neonatální adrenoleukodystrofie Hyperpopipecolická acidemie
Klinická charakteristika Zellwegerova syndromu Kraniofaciální dvsmorfie: vysoké čelo, široce otevřená VF, epicantus, deformity ušních boltců, gotické patro Neurologické projevy: psychomotorická retardace, hypotonie, hyporeflexie, křeče, poruchy sluchu Abnormity oční: katarakta, chorioretinopatie, dysplázie optického nervu Jaterní abnormality: fibróza (cirhóza), hepatomegalie, chybění nebo snížení počtu peroxisomů Ostatní změny: renální cysty
Zellwegerův syndrom
2. Deficit aktivity několika peroxisomových enzymů s variabilním počtem peroxizomů v játrech Rhizomelická chondrodysplázie punctata
3) Onemocnění způsobená deficitem pouze jednoho z peroxizomových enzymů, počet peroxizomů je normální a) X-linked adrenoleukodystrofie b) adultní Refsumova choroba c) primární hyperoxalurie d) Zellweger- like syndrom
Klinické projevy X-linked adrenoleukodystrofie Začátek onemocnění v prepubertálním období Změna chování, zhoršení intelektových funkcí Postupný rozvoj spastické kvadruparesy – demyelinizace Centrální hluchota Zhoršování zraku Snížení funkce nadledvin
Laboratorní diagnostika peroxizomálních onemocnění 1) Vyšetření mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem v plasmě - u peroxisomálních metabolických vad abnormálně vysoké 2) Vyšetření kyseliny fytanové a pristanové v plasmě (možno u Refsumovy choroby) 3) Vyšetření enzymových aktivit acyl Co A v trombocytech, případně amiocytech nebo fibroblastech choriových klků 4) DNA analýza mutace peroxisomového enzymu
Kasuistika X-linked recesivní adrenoleukodystrofie Proband N.M. nar. 1982, z I. nekomplikované gravidity, v 5-ti letech projevy adrenální krize, diagnostikována adrenální insuficience, léčen mineralokortikoidy a glukokortikoidy. Pro lehký mentální defekt od II. tř. ve zvláštní škole. Od 12-ti let v péči endokrinolog. poradny dětské kliniky FN Olomouc, vysloveno podezření na adrenoleukodystrofii.
Laboratorní diagnostika X-linked adrenoleukodystrofie Vysoké hodnoty mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem (VLCFA) v plasmě Genealogické vyšetření U matky zvýšení VLCFA v plasmě – heterozygot X-linked adrenoleukodystrofie Úmrtí bratra v 10-ti letech na postupující mentální degradaci, gliosa mozku, difusní sklerosa
Současný stav probanda • Výška 165 cm, hm. 53 kg, astenický, mentální schopnosti na dolní hranici, nedochází ke zhoršování stavu, sexuální vývoj normální • MR mozku: zvýšení intensity bílé hmoty, postižení pyramidové dráhy v oblasti mozkového kmene • Léčba: Lorenzo oil, snížené množství tuků v potravě
