Полногенное молекулярно-генетическое исследование при мышечной дистрофия Дюшенна и Беккера (ген DMD)

Мышечные дистрофии Дюшенна и Беккера относятся к дистрофинопатиям и представляют собой две формы одного заболевания, различающиеся по степени тяжести прогрессирующей мышечной слабости. В 2/3 случаев аберрация является наследственной; в 1/3 – спонтанно возникшей. Наследуется сцеплено с Х-хромосомой, заболевание проявляется преимущественно у сыновей, унаследовавших патогенную аллель. В основе патогенеза лежат аберрации в гене DMD, кодирующем белок дистрофин.

Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) - наиболее тяжелая форма с дебютом в возрасте 2-5 лет, неуклонно прогрессирующим течением и инвалидизацией. Мышечная дистрофия Беккера (МДБ) – относительно доброкачественная форма заболевания с поздним дебютом в 10 - 20 лет и более медленным прогрессированием симптомов мышечной слабости. Распространенность МДД составляет 1 на 5000 мальчиков, МДБ - примерно 1 на 18,000 мальчиков.

Ген DMD кодирует три полноценные изоформы белка дистрофина, большинство патогенных вариантов в гене DMD нарушают экспрессию мышечной изоформы дистрофина. Дистрофин является структурным белком, который локализуется на внутриклеточной поверхности сарколеммы вдоль всего мышечного волокна. Данный белок участвует в образовании дистрофин-гликопротеинового комплекса, необходимого для мышечного сокращения.

Наиболее распространенными аберрациями в данном гене являются делеции одного или нескольких экзонов (50-65%). Реже причиной заболевания становятся дупликации (5-15%) или точечные аберрации (до 25%), которые приводят к сдвигу рамки считывания или являются нонсенс-вариантами. В основе развития различных форм мышечной дистрофии лежит наличие или отсутствие сдвига рамки считывания. При его наличии происходит преждевременная терминация трансляции, и синтез белка дистрофина прекращается, что приводит к более тяжелой форме заболевания – МДД. В случае, когда аберрации не приводят к сдвигу рамки считывания, синтезируется аномально усеченный, но функциональный дистрофин, что обусловливает более легкую форму – МДБ.

Метод NGS, в отличие от MLPA, позволяет проанализировать полную последовательность гена DMD на наличие точечных аберраций (до 25%), которые приводят к сдвигу рамки считывания или являются нонсенс-вариантами. Исследование рекомендуется назначать только совместно с исследованием протяженных делеций и дупликаций всех экзонов гена DMD (тест 01.02.15.1010), так как данный тип генетических изменений не выявляется методом NGS.

Мышечная дистрофия Дюшенна. Первые симптомы появляются у мальчиков в раннем возрасте (около 2-3 лет) и проявляются значительной проксимальной мышечной слабостью, вследствие которой возникают трудности при ходьбе и частые падения. Для большинства больных характерна задержка темпов раннего моторного развития. Слабость затрагивает проксимальные мышцы, как правило, сначала нижних конечностей. Таким детям сложно бегать, прыгать, подниматься по ступенькам и вставать с пола. При начале самостоятельной ходьбы отмечаются частые падения, спотыкания, моторная неловкость, быстрая утомляемость. Постепенно походка становится переваливающейся, возникают затруднения при подъеме по лестнице и из положения на корточках, больные вынуждены использовать вспомогательные приемы Говерса («взбирание по самому себе» - ребенок упирается рукой в собственное бедро для того, чтобы встать с пола). Наблюдается стабильное прогрессирование слабости, и почти у всех детей развиваются сгибательные контрактуры конечностей и сколиоз.

На ранних стадиях заболевания обнаруживаются псевдогипертрофии мышц, возникающие за счет разрастания соединительной и жировой ткани на месте гибнущих мышечных волокон. Наиболее часто они локализуются в икроножных, дельтовидных, четырехглавых и трехглавых мышцах и создают ложное впечатление атлетического телосложения больного. По мере прогрессирования заболевания псевдогипертрофии мышц трансформируются в их гипотрофии. По мере развития патологического процесса в мышцах возникают вторичные деформации позвоночника (усиление лордоза и кифоза, сколиоз), грудной клетки (по типу седловидной и килевидной) и стоп, а также ретракции сухожилий с развитием контрактур в суставах.

Вовлечение сердечной мышцы включают в себя дилатационную кардиомиопатию, нарушения проводимости и аритмии. Такие осложнения встречаются примерно у трети пациентов к 14 годам и у всех пациентов в возрасте старше 18 лет; однако, поскольку эти пациенты не в состоянии осуществлять физическую активность, поражение сердца, как правило, протекает бессимптомно до поздней стадии заболевания. Около одной трети пациентов имеет легкое непрогрессирующее слабоумие, которое затрагивает вербальные способности сильнее, чем производительность.

Мышечная дистрофия Дюшенна является инвалидизирующим заболеванием, при котором прогрессирующая потеря мышечной ткани и функции приводит к необходимости использовать инвалидное кресло начиная с 10-12 лет и неинвазивную искусственную вентиляцию легких – в возрасте около 20 лет. Продолжительность жизни при данном заболевании снижена в связи с частыми респираторными осложнениями и прогрессирующей кардиомиопатией (большинство пациентов не доживают до 3-4 десятилетия жизни).

Мышечная дистрофия Беккера является более легкой формой дистрофинопатии. Наиболее часто заболевание возникает в возрастном интервале от 10 до 20 лет с появления слабости и утомляемости мышц тазового пояса и ног. Ранними симптомами у значительного числа больных бывают болезненные мышечные крампи. Крампи - кратковременные непроизвольные болезненные сокращения мышц или мышечных групп, клинически преимущественно проявляются судорогами икроножных мышц продолжительностью от нескольких секунд до минут, возникающими в ночное время. Клинические проявления МДБ сходны с таковыми при МДД, однако имеют значительно меньшую степень выраженности. Характерной особенностью МДБ является вовлечение в патологический процесс миокарда. Гипертрофическая или дилятационная кардиомиопатия диагностируется у 50-60% больных. Интеллект, как правило, не страдает. Заболевание прогрессирует достаточно медленно и в большинстве случаев приводит к инвалидизации больного не ранее 40-летнего возраста.

Мышечная дистрофия Дюшенна у лиц женского пола. Риск развития заболевания у женщин крайне низок (<1: 1,000,000).Описаны клинические проявления МДД у лиц женского пола, которые являются носительницами патогенных вариантов в гене дистрофина в гетерозиготном состоянии. Появление клинических симптомов может быть обусловлено двумя причинами: 1) наличие полной или мозаичной форм синдрома Шерешевского-Тернера; 2) лайонизация (инактивация) X–хромосомы. Клинические признаки могут появиться в различные возрастные периоды, но чаще провоцируются гормональными перестройками в организме женщины (начало менструаций, беременность, климакс). У женщин возможно бессимптомное повышение уровня КФК, гипертрофии голени, а также развитие легкой мышечной слабости во взрослом возрасте или наличие кардиомиопатии.

Интерпретация результатов:

• Обнаружение патогенного или вероятно патогенного варианта в гене DMD у пациентов мужского пола подтверждает диагноз дистрофинопатии. Выявление патогенного или вероятно патогенного варианта в гене DMD у пациентов женского пола подтверждает носительство дистрофинопатии.

• Отрицательный результат данного исследования не исключает дистрофинопатии, если ранее не было проведено исследование протяженных делецйи и дупликаций в гене DMD (тест 01.02.15.1010).

Данный тест не рекомендуется использовать для выявления протяженных делеций и дупликаций в гене DMD.