Phenotype receptor gene mutations in low-density lipoprotein in patients with familial hypercholesterolemia in Karelia

Cover Page


Cite item

Abstract

Familial hypercholesterolemia (FHC) - hereditary dyslipidemia, which is based on mutations in the gene for low-density lipoprotein receptor.However, there is variability in the clinical manifestations of the disease difficult to assess individual risk.Materials and methods. Under our supervision for 10 years were 109 patients with FHC, 17 mutation in the receptor density lipoprotein. FHC diagnosis established by the criteria of the British leadership Simon Broom. To search for mutations in low-density lipoprotein receptor was performed automated fluorescent SSCP-analysis of exons of the gene analysis of restriction fragment length polymorphism and the direct sequencing of DNA on a gel sequencer ALFExpress-2 (Amersham Biosciences) using the program ALFwin Sequence Analyzer.The Results. We analyzed five clinical cases of patients with genetically confirmed diagnosis of FHC. Shows a wide phenotypic variability FHC: the possibility of early debut of coronary heart disease, coronary tropism for the pool some patients and cerebral - others, the possibility of a long asymptomatic disease.Conclusion. The absence of clinical manifestations of atherosclerosis and wide phenotypic variability at FHC require targeted screening for FHC, at least among patients with coronary heart disease in order to timely and adequate preventive measures, especially in cases where the mutation is set low density lipoprotein receptor.

Full Text

Введение Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) - наслед- ственная дислипидемия, в основе которой лежат мутации в гене рецептора липопротеидов низкой плот- ности (ЛПНП) [1-3]. Коронарная смерть у больных с гетерозиготной СГХС в возрасте 20-40 лет наблюдается (при отсутствии адекватной гиполипидемиче- ской терапии) приблизительно в 100 раз чаще, чем в общей популяции [4]. В ряде работ показана большая вариабельность клинической экспрессии ишемической болезни сердца (ИБС) у пациентов с СГХС, затрудняющая определение индивидуального риска, своевремен- ную диагностику заболевания, выбор оптимальной терапии. Различия в течении ИБС могут быть об- условлены классическими факторами риска ИБС, а также генетическими факторами, такими как тип му- тации в гене рецептора ЛПНП и наличием ряда поли- морфизмов в других генах, влияющих на прогресси- рование атеросклероза [5-11]. Материалы и методы На базе кафедры факультетской терапии ФГБОУ ВПО ПетрГУ в течение 10 лет под наблюдением нахо- дились 109 пациентов с СГХС, у 17 человек выявлена мутация рецептора ЛПНП. Клиническое обследова- ние включало: оценку показателей липидного спек- тра, глюкозы, гормонов щитовидной железы, элек- трокардиографию (ЭКГ), холтеровское мониториро- вание ЭКГ (ХМЭКГ), эхокардиографию, триплексное сканирование брахиоцефальных артерий и артерий нижних конечностей, нагрузочные тесты. Большин- ство обследованных были по национальности рус- ские, проживали в Петрозаводске и Республике Каре- лия. Диагноз СГХС устанавливали по критериям бри- танского руководства Simon Broom [12]. Средний воз- раст обследованных 48±2,3 года, 37% пациентов бы- ли моложе 40 лет. В группе пациентов 61 (31,3%) муж- чина - средний возраст 52,7±2,8 года, женщин - 43,1±1,7 года. Для поиска мутаций в гене рецептора ЛПНП проводили автоматизированный флуорес- центный SSCP-анализ экзонов гена, анализ полимор- физма длины рестрикционных фрагментов и пря- мое секвенирование ДНК на гелевом секвенаторе AL- FExpress-2 (Amersham Biosciences) с использованием программы ALFwin Sequence Analyzer. Протокол исследования был одобрен Комитетом по медицинской этике при Минздравсоцразвития Республики Карелия и ФГБОУ ВПО ПетрГУ. Результаты Проведено сопоставление клинических и генети- ческих факторов у пациентов с клинически досто- верным диагнозом СГХС. Для демонстрации разно- образия фенотипических проявлений СГХС приво- дим 5 клинических случаев из нашей практики. Клинический случай 1: раннее и тяжелое течение инфаркта миокарда (ИМ). Пациентка Л., 29 лет, ку- рильщик, индекс массы тела - 27 кг/м2. В кардиологи- ческом отделении по поводу ИБС, острого Q цирку- лярно-верхушечного ИМ, желудочковой тахикардии, нарушения проведения по типу синоатриальной бло- кады 2-й степени, ранней постинфарктной стенокар- дии. По данным коронарографии: ствол левой коро- нарной артерии короткий, эксцентрический стеноз до 50%. Передняя нисходящая артерия: стеноз 1-го сег- мента 70%, окклюзия 2-го сегмента. Огибающая арте- рия: рассыпной тип, бифуркационный стеноз до 50%, дистальный стеноз огибающей артерии 80%. Правая коронарная артерия (ПКА): стеноз в проксимальном сегменте (в устье до 90%, в среднем сегменте 90%), протяженный. Выполнено стентирование ПКА в сред- нем отделе. При обследовании исключены: антифос- фолипидный синдром, тромбофилия, вторичная дис- липидемия. Липидный спектр: общий холестерин (ОХС) - 9 ммоль/л, липопротеиды высокой плотно- сти (ЛПВП) - 1,3 ммоль/л, ЛПНП - 6,37 ммоль/л, три- глицериды (ТГ) - 0,76 ммоль/л. Впервые диагностировано нарушение толерантно- сти к глюкозе (гликемия 6,5 ммоль/л). Показатель тол- щины интима-медиа (ТИМ) сонных артерий - 0,8 мм. При осмотре: выявлена липоидная дуга роговицы. На- следственность: мать перенесла ИМ в возрасте 37 лет, умерла от острого нарушения мозгового кровообраще- ния (ОНМК) в 46 лет; отца не помнит; у сестры в возрас- те 26 лет при осмотре выявлена липоидная дуга рогови- цы, ОХС - 8,8-9,8 ммоль/л, ТГ - 1,4 ммоль/л, ЛПВП - 2,2 ммоль/л, ЛПНП - 5,95 ммоль/л, клинической картины ИБС нет; у сына 7 лет: липоидной дуги роговицы, ксан- том, ксантелазм век не выявлено, ОХС - 3 ммоль/л, ТГ - 0,65 ммоль/л, ЛПВП - 0,8 ммоль/л, ЛПНП - 2,2 ммоль/л. Таким образом, у пробанда установлено раннее развитие атеросклероза в виде многососудистого ко- ронарного и развития ремоделирования сонных ар- терий с увеличением ТИМ до 0,8 мм на фоне выра- женной дислипидемии и отягощенной наследствен- ности. Данные генетического обследования: мутация в экзоне 9-го гена рецептора ЛПНП с.1194 С>Т [«мол- чащая» замена p. (Ile398=), не приводящая к клиниче- ским проявлениям] и мутация в экзоне 11, представ- ляющая делецию 8 нуклеотидов и одновременную инсерцию одного нуклеотида T: c.1686_1693delinsT. Эта перестройка по правилам номенклатуры мута- ций должна быть обозначена как p. (Trp562Cysfs*5). На основании нуклеотидной последовательности предсказано, что мутация приводит к замене трипто- фана в 562-м положении последовательности белка на цистеин, сдвигу рамки считывания и обрыву цепи через 5 кодонов от места аминокислотной замены. Это связано с тем, что делеция вызывает изменение кодирующей последовательности мРНК рецептора ЛПНП на число нуклеотидов, не кратное 3 и приво- дит таким образом к сдвигу рамки считывания. Такая же мутация выявлена и у сестры пробанда. Клинический случай 2: отсутствие проявлений ИБС при СГХС. Пациентка М., 55 лет, жалоб не предъ- являет, при обследовании в поликлинике выявлено: ОХС - 11,3-12 ммоль/л, ЛПНП - 7,8 ммоль/л, ЛПВП - 1,3 ммоль/л, ТГ - 1,97 ммоль/л. При осмотре: ксанте- лазмы век, липоидная дуга роговицы, ксантомы сухо- жилий II и III пальцев кисти. Наследственность: отец умер от ОНМК в 60 лет, сестра умерла от ОНМК в 50 лет. Не курит, артериальной гипертензии (АГ) нет. Данных о вторичной дислипидемии нет. По ХМЭКГ и стресс- тесту ишемических изменений нет, эхокардиоскопия без патологии. Триплексное сканирование брахиоце- фальных артерий: слева ТИМ - 1,2 мм, диффузное утолщение, справа ТИМ - 1,3 мм, диффузно утолщена. Наблюдалась у ревматолога по поводу тендосино- виита сухожилий сгибателей и разгибателей II и III пальцев обоих кистей. Обследованы дети: сын 30 лет, ОХС - 4,98 ммоль/л, ТГ - 1,12 ммоль/л, ЛПВП - 1,63 ммоль/л, ЛПНП - 2,84 ммоль/л, при осмотре ли- поидной дуги роговицы, ксантом, ксантелазм не вы- явлено, данные по поводу ИБС отсутствуют. Дочь 25 лет: ОХС - 10,25 ммоль/л, ТГ - 1,26 мг/дл, ЛПНП - 8,2 ммоль/л, ЛПВП - 1,97 ммоль/л, при осмотре липо- идная дуга роговицы, клинической картины ИБС нет. Таким образом, клинически (дислипидемия, липо- идная дуга роговицы, ксантелазмы век и сухожиль- ные ксантомы, данные липидного спектра дочери) была диагностирована СГХС. Генетическое обследо- вание: однонуклеотидная делеция в 15-м экзоне гена рецептора ЛПНП, c.2191delG. Эта делеция приводит к изменению кодирующей последовательности мРНК рецептора ЛПНП на число нуклеотидов, не кратное 3. Таким образом, происходит сдвиг рамки считыва- ния при трансляции, что приводит к преждевремен- ной терминации трансляции. Предсказано, что эта мутация, которую по правилам номенклатуры следу- ет обозначить p. (Val731Serfs*6), приводит к образо- ванию рецептора без трансмембранного и цитоплаз- матического доменов. Таким образом, получается бе- лок, не способный связывать и интернализовать свои лиганды: АпоВ- и АпоЕ-содержащие липопротеиды. Такая же мутация выявлена и у дочери пробанда. Клинический случай 3: отсутствие мутации гена ЛПНП при наличии клинических проявлений СГХС. Пациент Б., 69 лет, госпитализирован по поводу ИБС острого повторного неQ-нижнего ИМ, гипертониче- ская болезнь III стадии, риск 4, облитерирующий ате- росклероз аорты и ее ветвей, хроническая артериаль- ная недостаточность II стадии. Липидный спектр: ОХС - 9,7 ммоль/л, ЛПНП - 6,44 ммоль/л, ТГ - 2,89 ммоль/л, ЛПВП - 1,07 ммоль/л. Данных о вторич- ной дислипидемии нет. Длительная АГ с максимальны- ми подъемами артериального давления до 200/100 мм рт. ст. Злостный курильщик. О повышении уровня ОХС знает в течение 2 лет. ИБС в течение 20 лет, дваж- ды ИМ. Наследственность неизвестна. У дочери 44 лет: проявлений ИБС нет, ОХС - 7,8 ммоль/л, ЛПНП - 5,6 ммоль/л, ТГ - 0,69 ммоль/л, ЛПВП - 1,7 ммоль/л, ксантелазмы век. При осмотре: ксантелазмы век, липо- идная дуга роговицы. По данным коронарографии вы- явлены стенозы передней нисходящей артерии до 60%, бифуркации, устья огибающей артерии - 90%, ПКА - 80%, задней межжелудочковой ветви - до 70%. Таким образом, клинически диагностирована СГХС. Проведенный генетический тест ни у пробан- да, ни у дочери мутации гена рецептора ЛПНП не вы- явил. Этот пример показывает, что даже при наличии выраженной клинической симптоматики СГХС не всегда удается выявить мутацию рецептора ЛПНП. Клинический случай 4: клинические проявле- ния атеросклероза при наличии мутации рецептора ЛПНП, которая функционально не охарактеризована и по своей биологической сути, предположительно, является «молчащей». Пациент П., 33 года, в кардио- логическом отделении по поводу острого трансму- рального распространенного переднего ИМ, постин- фарктной стенокардии, желудочковой экстрасисто- лии. АГ отрицает. Курит. Толерантность к физиче- ским нагрузкам ранее высокая. Индекс массы тела 35,5 кг/м2. ОХС - 9,9 ммоль/л, ХС ЛПНП - 7,6 ммоль/л, ТГ - 2 ммоль/л, ХС - ЛПВП 0,6 ммоль/л. При осмотре ксантом, ксантелазм, липоидной дуги роговицы нет. Данных о вторичной дислипидемии нет. Дочь 4 лет: ОХС - 7,8 ммоль/л, ЛПНП - 5,9 ммоль/л, ТГ - 1,1 ммоль/л. Сын 11 лет: ОХС - 5,6 ммоль/л, ЛПНП - 4 ммоль/л, ТГ - 2 ммоль/л. Отец погиб в моло- дом возрасте, мать не обследована. По данным генетического анализа выявлены 2 му- тации рецептора ЛПНП: в 13-м экзоне - гетерозигот- ная трансверсия c.1936 C>A, называемая также p. (Leu646Ile), и в 9-м экзоне найдена замена с.1340 C>G, иначе p. (Ser447Cys), описываемые нами впер- вые. Компьютерные алгоритмы, определяющие по- тенциальную «вредоносность» этих мутаций, дают противоречивые предсказания. Мы предполагаем, что мутация p. (Leu646Ile) действительно не является значимой для развития заболевания, поскольку она приводит в белковой последовательности к замене аминокислотного остатка лейцина на сходный остаток изолейцина. Однако мутация с.1340 C>G, иначе p. (Ser447Cys), приводит к образованию нового остатка цистеина, способного образовывать допол- нительные дисульфидные связи в домене, гомоло- гичном предшественнику эпидермального фактора роста и, возможно, влияет на функциональность бел- ка. За неимением прямого теста для установления ак- тивности рецептора ЛПНП у пробанда, а также не- полноты семейного анамнеза мы можем лишь пред- полагать определенное функциональное значение этих мутаций. Идентификация мутации с.1340 C>G, или p. (Ser447Cys) у дочери пробанда с выраженной ГХС согласуется с нашим предположением о веро- ятном «разрушительном» влиянии этой мутации на функцию рецептора. Кроме того, следует обратить внимание на другие факторы риска: низкий уровень ЛПВП, курение, ожирение. У обоих детей пробанда выявлена мутация c.1920 C>T, иначе, p. (Asn640=), которая является «молча- щей» заменой, ранее описанной в Испании [13, 14]. Клинический случай 5: классическое течение заболевания при впервые выявленной мутации. Больная Г., 57 лет. В 52 года перенесла первый транс- муральный распространенный передний ИМ, ослож- ненный аневризмой, через 2 года - повторный субэндокардиальный ИМ. Повышение ОХС (макси- мально до 11 ммоль/л) впервые было выявлено в воз- расте 47 лет. Мать страдала ИБС с 50 лет, имелось ука- зание на развитие ИБС в молодом возрасте у отца ма- тери. При осмотре - ксантомы ахилловых сухожи- лий, ксантелазмы век. Липидный спектр: ОХС - 10,68 ммоль/л, ТГ - 1,19, ЛПВП - 1,5 ммоль/л, ЛПНП - 8,17 ммоль/л. Триплексное сканирование брахиоцефальных артерий: стеноз внутренней сон- ной артерии справа - 50%, слева - 60%. Клинически был установлен диагноз СГХС [2]. Сын 29 лет: ОХС - 8,04 ммоль/л, ТГ - 1,57 ммоль/л, ЛПВП - 1,65 ммоль/л, ЛПНП - 5,67 ммоль/л. Дочь 37 лет: показатели в пределах нормы, ксантом, ксан- телазм, липоидной дуги роговицы нет. Клинических, инструментальных данных о наличии ИБС у детей не выявлено. При генетическом обследовании пациентки и ее сы- на выявлена мутация c.192del10/ins8, иначе p. (Ser65Glyfs*64). На основании анализа ДНК предсказа- но возникновение стоп-кодона в 4-м экзоне гена ре- цептора и образование нефункционального укоро- ченного белка. В этом белке отсутствуют большая часть лигандсвязывающего домена и последующие до- мены, и, очевидно, подобная мутация может быть при- чиной развития СГХС. Анализ ДНК показал, что сын унаследовал мутантный аллель гена, тогда как дочь здорова. Таким образом, мы можем рассматривать описанную нами новую мутацию как вероятную при- чину развития СГХС у пробанда-матери и ее сына. Обсуждение Клинические проявления при СГХС возможны в молодом возрасте - вероятность ИМ в возрасте мо- ложе 30 лет у женщин с СГХС составляет менее 1%, у мужчин - 5% [6]. Среди наблюдаемых нами пациен- тов (клинический случай 1) - единственный случай дебюта ИБС с ИМ в возрасте моложе 30 лет. Следует отметить, что у пациентки присутствовали другие факторы риска атеросклероза: отягощенная наслед- ственность, курение, избыточная масса тела, наруше- ние толерантности к глюкозе. Несмотря на то что обе мутации, выявленные в 1 и 2-м клиническом случае, приводили к сдвигу рамки считывания, проявлялись выраженной дислипиде- мией, клиническая картина была различной. В пер- вом случае ИМ развился в возрасте 29 лет, что являет- ся редкой ситуацией даже для пациенток с гетерози- готной СГХС. Во втором случае - в возрасте 55 лет не было выявлено ИБС. Интересно, что у сестры первой пациентки ни в возрасте 26 лет, ни через 3 года после диагностики СГХС признаков ИБС выявлено не было. Кроме того, необходимо отметить, что у одних паци- ентов с СГХС имеется склонность к развитию коро- нарного атеросклероза (клинический случай 1, ран- ний ИМ), у других - церебрального атеросклероза (клинический случай 2). С чем связана такая избира- тельность клинических проявлений, до сих пор не- известно. По данным многих авторов, в этом случае большую роль играет анализ наследственной пред- расположенности [3, 7, 10, 11]. Следует помнить, что у части пациентов с СГХС вы- явить мутацию рецептора ЛПНП не удается (клини- ческий случай 3). Отрицательный результат генети- ческого теста не исключает СГХС - у 20% пациентов с клинически определенной СГХС мутации не обнару- живаются, несмотря на тщательный поиск с исполь- зованием современных методов [5]. В то же время показано, что у ряда пациентов с «мол- чащими» мутациями, не являющимися по своей био- логической сути манифестными, при наличии допол- нительных факторов риска может наблюдаться ран- ний дебют атеросклероза (клинический случай 4). В случае классического течения СГХС (клинический случай 5), подтвержденного генетическим обследова- нием, обязательно обследование родственников, оно позволяет установить СГХС в молодом возрасте и про- водить раннюю активную профилактику [1, 2, 5]. Отсутствие клинических проявлений атеросклеро- за и широкая фенотипическая вариабельность при СГХС требуют проведения целевых скринингов на СГХС, по крайней мере среди больных ИБС, с целью своевременных и адекватных профилактических ме- роприятий, особенно в тех случаях, где установлена мутация гена рецептора ЛПНП. В первую очередь это касается молодых родственников пробанда, у кото- рых заболевание может быть диагностировано на ранних доклинических стадиях, когда своевремен- ные профилактические мероприятия могут суще- ственно замедлить его прогрессирование. Работа выполнена в рамках реализации мероприя- тий Программы стратегического развития ФГБОУ ВПО ПетрГУ и грантов РФФИ 10-04-00563 и 13-04-00902.
×

About the authors

V. A Korneva

Petrozavodsk State University

Email: vikkorneva@mail.ru
185910, Russian Federation, Respublika Kareliia, Petrozavodsk, pr. Lenina, d. 33

T. Yu Bogoslovskaya

Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg

Email: ktu17@yandex.ru
197376, Russian Federation, St. Peterburg, ul. akad. Pavlova, d. 1

T. Yu Kuznetsova

Petrozavodsk State University

Email: eme@karelia.ru
185910, Russian Federation, Respublika Kareliia, Petrozavodsk, pr. Lenina, d. 33

M. Yu Mandelshtam

Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg; Saint Petersburg State University

Email: michail@MM13666.spb.edu
197376, Russian Federation, St. Peterburg, ul. akad. Pavlova, d. 1

V. B Vasilev

Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg; Saint Petersburg State University

Email: vadim@biokemis.ru
197376, Russian Federation, St. Peterburg, ul. akad. Pavlova, d. 1

References

  1. Константинов В.О. Доклинический атеросклероз (диагностика и лечение). Спб.: Инкарт, 2006.
  2. Кухарчук В.В., Малышев П.П., Мешков А.Н. Семейная гиперхолестеринемия: современные аспекты диагностики, профилактики и терапии. Кардиология. 2009; 49 (1): 76-83.
  3. Липовецкий Б.М. Дислипидемии, атеросклероз и их связь с ишемической болезнью сердца и мозга. Спб.: Эко-Вектор, 2012.
  4. Marks D, Thorogood M, Andrew H et al. A review on the diagnosis, natural history and treatment of familial hypercholesterolemia. Atherosclerosis 2003; 168: 1-14.
  5. Goldberg A.C, Hopkins P.N, Toth P.P, Ballantyne C.M et al. Familial hyperholesterolemia: screen, diagnosis and treatment in child and adults: clinical guideline made by expert group specialized in familial hypercholesterolemia from National USA lipid association. Atherosclerosis Dyslipidemia 2012; 1: 4-11.
  6. Малышев П.П., Рожкова Т.А., Соловьева Е.Ю. и др. Развитие ишемической болезни сердца при гетерозиготной форме семейной гиперхолестеринемии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2006; 5: 5-13.
  7. Малышев П.П., Рожкова Т.А., Соловьева Е.Ю. и др. Фенотипические особенности гетерозиготной формы семейной гиперхолестеринемии. Терапевт. архив. 2007; 9: 34-8.
  8. Рожкова Т.А., Сусеков А.В., Соловьева Е.Ю. и др. Эффективность и переносимость статинов у больных с первичными гиперлипидемиями в амбулаторной клинической практике. Кардиология. 2005; 9: 32-4.
  9. De Sauvage Nolting P.R, Defesche J.C, Buirma R.J et al. Prevalence and significance of cardiovascular risk factors in a large cohort of patients with familial hypercholesterolemia. J Intern Med 2003; 253: 161-8.
  10. Jansen A.C.M, van Aalst-Cohen E.S, Tanck M.W, Trip M.D et al. The Contribution of classical risk factors to cardiovascular disease in familial hypercholesterolemia: data in 2400 patients. J Intern Med 2004; 256: 482-90.
  11. Jansen A.C, van Wissen S, Defesche J.C, Kastelein J.J. Phenotypic variability in familial hypercholesterolaemia: an update. Curr Opin Lipidol 2002; 13: 165-71.
  12. Scientific Steering Committee on behalf of the Simon Broome Register group. Mortality in treated heterozygous familial hypercholesterolemia: implications for clinical management. Atherosclerosis 1999; 142: 105-12.
  13. Widhalm K, Dirisamer A, Lindemayr A, Kostner G. Diagnosis of families with familial hypercholesterolaemia and/or Apo B-100 defect by means of DNA analysis of LDL-receptor gene mutations. J Inherit Metab Dis 2007, 30 (2): 239-47.
  14. Mozas P, Cenarro A, Civeira F et al. Mutation analysis in 36 unrelated Spanish subjects with familial hypercholesterolemia: identification of 3 novel mutations in the LDL receptor gene Hum. Mutat 2000; 15 (5): 483-4.

Copyright (c) 2015 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies