Комплексное обследование на спиноцеребеллярные атаксии 1,2,3,6,7 типов и атаксию Фридрейха

Спиноцеребеллярные атаксии представляют собой гетерогенную группу аутосомно-доминантных нейродегенеративных заболеваний, вариабельных по клиническим проявлениям. В целом характеризуются прогрессирующей мозжечковой дисфункцией, проявляющейся в виде атаксии, дизартрии, глазодвигательных нарушений, а также различной комбинацией пирамидных и экстрапирамидных знаков, бульбарных, спинальных и периферических неврологических нарушений. Распространенность СЦА составляет в среднем 1-5 случаев на 100000 человек, однако данная цифра значительно меняется от популяции к популяции. Более 50 % всех СЦА приходится на СЦА 1,2,3,6 и 7 типов.

В основе патогенеза большинства спиноцеребеллярных атаксий лежит патологическая экспансия CAG-триплетов и синтез аномального белка с удлиненным полиглутаминовым хвостом.  Данный белок, формируя специфические агрегаты, которые являются маркером СЦА, обуславливает прогрессирующую нейродегенерацию путем нарушения кальциевого гомеостаза, митохондриального окисления, ингибирования факторов транскрипции и  пострансляционной модификации. 

Для некоторых вариантов спиноцеребеллярных атаксий характерны более определенные симптомы,  но в основном проявления неспецифичны и установление точного типа атаксии возможно только путем применения молекулярно-генетического анализа.   

Спиноцеребеллярная атаксия 1 типа (СЦА 1) -  причиной развития  является экспансия CAG-повторов в гене ATXN1 локуса 6p22.3. Заболевание начинается обычно на 3-4 десятилетии жизни. Первым симптомом, как правило, является шаткость при ходьбе или беге, в дальнейшем развивается атаксическая походка, дискоординация и интенционный тремор в руках, присоединяется дизартрия. У больных отмечаются также дисфагия, дисфония, нистагм, снижение вибрационной чувствительности и проприоцепции, тазовые расстройства и когнитивные нарушения.  Скорость прогрессии и тяжесть заболевания зависит от дебюта и количества CAG-триплетов.  При числе CAG-тринуклеотидных повторов менее 39 заболевание маловероятно. На МРТ отмечаются атрофические изменения полушарий и червя мозжечка, демиелинизация поперечных волокон моста и атрофия больших полушарий.

Спиноцеребеллярная атаксия 2 типа (СЦА 2) - типа связана с экспансией CAG- триплетов  в 1 экзоне гена  ATXN2. Неврологическая картина схожа с симптомами, обнаруживаемыми при СЦА 1. На ранних стадиях у больных отмечаются медленные саккады, снижение сухожильных рефлексов, статокинетический тремор рук. В дальнейшем присоединяется атаксия и полинейропатия.  У пациентов могут также наблюдаться судороги в ногах, дистония, миоклония,  хорея. В норме в данном гене отмечается менее 31 CAG-повтора, при наличии 33-34 повторов CAG-триплетов симптомы заболевания развиваются в позднем возрасте, при количестве повторов более 35 диагноз считается подтвержденным. Картина при МРТ практически не отличается от других видов атаксии.

Спиноцеребеллярная атаксия 3 типа (СЦА 3, болезнь Махадо-Джозеф) -  этиологическая причина заключается в  экспансии CAG-тринуклеотидных повторов нестабильного участка гена ATXN3, находящегося в локусе 14q32.12. Данный тип спиноцеребеллярной атаксии характеризуется выраженными вариабельными фенотипическими проявлениями. Кроме прогрессирующей мозжечковой атаксии, у больных имеются различные экстрапирамидные симптомы, которые иногда являются превалирующими в клинической картине. Отмечаются амиотрофии, синдром паркинсонизма и дистония, а также встречается внешняя офтальмоплегия, фасцикуляции лицевой мускулатуры. При проведении МРТ обнаруживают атрофию моста, полушарий мозжечка,  среднего мозга, хвостатых ядер и расширение четвертого желудочка.  СЦА3 типа развивается при наличии 60-86 CAG-повторов в гене ATXN3 .

Спиноцеребеллярная атаксия 6 типа (СЦА 6) – связана с экспансией CAG-повторов в гене CACNA1A, кодирующем субъединицу потенциал-зависимых кальциевых каналов.  Данный ген координирует экспрессию клеток Пуркинье мозжечка, при гибели которых и развиваются основные клинические проявления.  Основным симптомом является сравнительно изолированная мозжечковая атаксия с медленным прогрессированием болезни.  При проведении МРТ отмечается атрофия червя мозжечка и расширение субарахноидальных пространств.  Для спиноцеребеллярной атаксии 6 типа не характерен феномен антиципации. Количество повторов, как правило,  обратно пропорционально коррелирует со временем манифестации заболевания. При количестве менее 20 триплетов заболевание исключается.

Спиноцеребеллярная атаксия 7 типа (СЦА 7) – отличительным признаком заболевания от других видов атаксий является сочетание мозжечковой симптоматики с макулярной дегенерацией сетчатки.  Причина обусловлена экспансией количества CAG – тринуклеотидных повторов в экзоне 3 гена ATXN7. Дебют заболевания крайне варьирует у разных пациентов. В норме количество повторов составляет от 4 до 27, при заболевании отмечается 35-200 повторов. Число повторов до 28-33 носит название «промежуточной» экспансии и  ассоциировано с повышенным риском развития СЦА 7 типа у потомства из-за увеличения повторов при передаче от отца. При 34-36 повторах может отмечаться сниженная пенетрантность и аномальная симптоматика. При МРТ отмечают атрофические изменения мозжечка и ствола мозга.

Атаксия Фридрейха – наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное экспансией GAA-триплетных повторов в гене FXN. Гомозиготная экспансия обнаруживается у 95-98 % пациентов, а у оставшихся экспансия имеется лишь на одной из аллелей, на второй – точечная мутация в гене FXN.  Заболевание обычно дебютирует на 1-2 десятилетии жизни и медленно прогрессирует. Классический фенотип болезни Фридрейха включает в себя неврологические (атаксия, саккады и дизартрия) и развившиеся позднее экстраневральные проявления (поражение сердца, опорно-двигательного аппарата, эндокринные нарушения в виде сахарного диабета).  У некоторых пациентов наблюдается атипичная форма болезни с поздней манифестацией признаков. При количестве GAA-тринуклеотидных повторов более  66 диагноз «атаксия Фридрейха» считается подтвержденным.

Интерпретация

В большинстве случаев проявления атаксий неспецифичны и для точного дифференциального диагноза между аутосомно-доминантными спиноцеребеллярными атаксиями и болезнью Фридрейха необходимо проведение молекулярно-генетического анализа.

Наличие экспансии определяется с помощью методов ПЦР-тройных повторов и фрагментного анализа, в соответствии с рекомендациями European Molecular Genetics Quality Network от 2010.

Спиноцеребеллярная атаксия 1 типа

 Спиноцеребеллярная атаксия 2 типа

 Спиноцеребеллярная атаксия 3 типа

    Спиноцеребеллярная атаксия 6 типа

   Спиноцеребеллярная атаксия 7 типа

Болезнь Фридрейха

1. Назаров В.Д., Лапин С.В., Гавриченко А.В., Хуторов Д.В., Лобачевская Т.В., Хальчицкий С.Е., Брачунов С.П., Красаков И.В., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., Эмануэль В.Л., Тотолян А.А. Выявление экспансии тринуклеотидных повторов при болезни Гентингтона. Медицинская генетика. 2017
2. Гернер Е.А., Назаров В.Д., Федорова Т.Ф. и др. Клинико-лабораторная и молекулярно-генетическая диагностика болезни Вильсона-Коновалова. Российский неврологический журнал. 2019
3. Suman Jayadev, Thomas D. Bird. Hereditary ataxias: overview. Genetics in Medicine volume 15, pages 673–683 (2013).
4. Jacob Oliver Day and Stephen Mullin. The Genetics of Parkinson’s Disease and Implications for Clinical Practice. Genes 2021, 12, 1006.