Цель исследования - разработать метод биохимической и ДНК-диагностики наследственных нарушений гликозилирования.

Наследственные дефекты гликозилирования (CDG-синдромы) - редкие генетически обусловленные нарушения метаболизма, развитие которых связано с дефицитом активности ферментов, осуществляющих модификацию белков и других макромолекул путем присоединения и изменения углеводных цепей (гликозилирование). В эту группу включают заболевания, причиной которых являются дефекты ферментов, осуществляющих N- и О-гликозилирование белков, синтез долихола и гликозилфосфатидилинозитола, а также дегликозилирование белков. Нарушения N- и О-гликозилирования могут быть изолированными и комбинированными. В группе изолированных дефектов N-гликозилирования выделяют нарушения N-гликозилирования I и II типа. CDG-синдромы I типа - результат дефицита активности ферментов, которые участвуют в синтезе углеводной части гликопротеина в эндоплазматическом ретикулуме; причина CDG-синдромов II типа - нарушения процессинга, связанного с белком олигосахаридного остатка в эндоплазматической сети и аппарате Гольджи. Изолированные дефекты N-гликозилирования I типа - наиболее многочисленная группа CDG-синдромов. Клинические проявления этих заболеваний весьма разнообразны и включают симптомы поражения нервной системы, специфические дисморфии, изменения со стороны кожи и подкожной клетчатки, нарушения функций желудочно-кишечного тракта и печени, патологические изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, почек, скелета, эндокринной системы, иммунитета, глаз и системы гемостаза. Специфическими в отношении лабораторной диагностики наследственных дефектов гликозилирования являются:

1. Тесты, демонстрирующие аномальное гликозилирование гликопротеинов, в частности, трансферрина или α-1-антитрипсина. При этом могут использоваться различные методы, однако чаще всего прибегают к изоэлектрическому фокусированию трансферрина (ИЭФТ). Для диагностики изолированных дефектов N-гликозилирования этот метод используют в качестве скринирующего.

2. Определение активности ферментов, участвующих в гликозилировании.

3. Выявление мутаций в генах, кодирующих энзимы - участники процессов гликозилирования.

ИЭФТ с целью скрининга на CDG-синдромы выполнено 55 пациентам. Изменение профиля изоформ трансферрина выявлено в двух случаях. В одном случае при прямом секвенировании экзонов гена РММ2 выявлены мутации p.Gly57Arg (с. 169 G>A) и p.Argl41His (c.422G>A, rs28936415) во 2 и 5 экзонах гена и установлен диагноз PMM2-CDG (CDG-Ia). Во втором случае с помощью высокопроизводительного секвенирования у родителей пациента были выявлены мутации p.Ser258Leu (с.773С>Т, rs28939378) и p.Phe394Leu в 7 и 11 экзонах гена ALG1.

ALG1-CDG (CDG-lk) - крайне редкое заболевание из группы нарушений N-гликозилирования I типа. Эта патология была впервые описана в 2004 г. Причиной ALG1-CDG является дефицит активности 1,4 маннозилтрансферазы (маннозилтрансферазы I), который возникает в результате мутаций в гене ALG1 (asparagine-linked glycosylation protein 1 homolog). Этот фермент локализован в эндоплазматической сети и катализирует перенос первого остатка маннозы на GlcNAc-пирофосфорил- долихол. В настоящее время описано 64 пациента из 53 семей, у которых было диагностировано это заболевание. Пациент, у которого нами был диагностирован ALG1-CDG, являлся четвертым ребенком в семье. Мальчик родился с массой 3050 г, длиной тела 55 см, с оценкой по шкале Апгар 2/5 баллов. С рождения у ребенка были отмечены мышечная гипотония, дистония, тремор, гипорефлексия. При осмотре на 18-й день жизни: мышечная гипотония, дистония, периодический тремор, гипорефлексия, отсутствие глотательного и сосательного рефлексов, гиперсаливация, гиподинамия. Наблюдалась мраморность кожных покровов, черепно-лицевые дисморфии. По результатам компьютерной томографии головного мозга обнаружены: перивентрикулярная лейкомаляция на фоне отека головного мозга, умеренное расширение субарахноидального пространства и боковых желудочков, уменьшение в объеме гемисфер мозжечка. По данным лабораторного обследования у ребенка выявлена гипопротеинемия, гипоальбуминемия, снижение концентрации холестерина, тироксин связывающего глобулина, тироксина, увеличение активности трансаминаз, концентрации пролактина, билирубина, мочевины, активности арилсульфатазы А в сыворотке крови и уменьшение активности ряда лизосомных ферментов в лейкоцитах. Ребенок умер на 38-й день жизни. Двое старших детей в этой семье умерли в возрасте 45 дней и 8,5 мес. У обеих девочек, также как и у их брата, с рождения наблюдались мышечная гипотония, гипорефлексия, судорожный синдром, выраженная гипопротеинемия, пороки развития центральной нервной системы. На основании сходства клинической картины, результатов исследования мы пришли к заключению, что все умершие дети являлись компаундными гетерозиготными носителями патогенных мутаций p.Ser258Leu и p.Phe394Leu в гене ALG1. Причиной смерти этих детей стало наследственное заболевание из группы изолированных дефектов N-гликозилирования - ALG1-CDG (CDG-lk). Таким образом, нам удалось диагностировать три новых случая этой крайне редкой патологии в одной семье.