Неврология — Нервные болезни
Болезнь Канавана — это генетическая аутосомно-рецессивная нейродегенеративная болезнь, известная также под названиями Болезнь Канавана-Ван Богерта-Бертрана. Это спонгиозная дегенерация белого вещества мозга, спонгиозная младенческая дегенерация, при которой наблюдается прогрессирующее поражение нервных клеток головного мозга. Аутосомно-рецессивный тип наследственности значит, что ребенок, родившийся от родителей-носителей данного заболевания, имеет высокий риск заболеть (примерно 25%). Это заболевание редкое, но в то же время одно из наиболее распространённых у детей, связанное с нарушением работы мозга. Принадлежит к группе генетических заболеваний под названием лейкодистрофия.
Болезнь Канавана (также называемая спонгиозная дегенерация, болезнь Канавана — ван-Богарта — Бертранда) — это редкое генетическое неврологическое заболевание, характеризующееся губчатой дегенерацией белого вещества в мозге. Больные дети при рождении кажутся нормальными, но обычно в возрасте 3-6 месяцев начитают появляться первые симптомы. Симптомы могут включать ненормально большую голову (макроцефалия), отсутствие контроля над головой, пониженный мышечный тонус, приводящий к вялости, и задержки в достижении основных этапов развития, таких как самостоятельное сидение и ходьба.
У большинства затронутых детей к 10 годам развиваются опасные для жизни осложнения. Болезнь Канавана возникает из-за мутаций в гене аспартоацилазы (ген ASPA), влияющий на распад (метаболизм) N-ацетил-L-аспарагиновой кислоты (NAA). Наследуется как аутосомно-рецессивное состояние.
Болезнь Канавана относится к группе заболеваний, известных как лейкодистрофии. Лейкодистрофии представляют собой группу редких, прогрессирующих, метаболических, генетических нарушений, поражающих головной мозг, спинной мозг и часто нервы вне центральной нервной системы (периферические нервы).
Каждый тип лейкодистрофии вызван дефектом, влияющей на определенный ген, приводящий к аномальному развитию одного из по меньшей мере 10 различных химических веществ, которые составляют белое вещество мозга. Белое вещество — ткань, состоящая из нервных волокон. Многие из этих нервных волокон покрыты набором жиров (липидов) и белков, известных как миелин. Миелин, который в совокупности можно назвать миелиновой оболочкой, защищает нервные волокна, действует как изолятор и увеличивает скорость передачи нервных сигналов.
Признаки и симптомы
Симптомы и прогрессирование болезни Канавана варьируется от случая к случаю. Расстройство обычно проявляется в возрасте 3-6 месяцев, и начальные симптомы обычно включают:
- чрезвычайно плохой контроль над головой;
- аномально большую голову (макроцефалия);
- сниженный мышечный тонус (мышечная гипотония);
- слабость и вялость.
Пострадавшие дети могут быть безразличными (апатичными), вялыми или раздражительными. У некоторых больных возникает проблема с глотанием (дисфагия), что приводит к трудностям при кормлении.
У пострадавших детей наблюдаются задержки в достижении основных этапов развития (например, дети не могут сидеть или стоять без посторонней помощи), и большинство из них никогда самостоятельно не ходят. Прогрессирующая потеря способностей, требующих координации умственной и мышечной деятельности (психомоторная регрессия) и умственной отсталости, также становятся очевидными в младенчестве. Большинство пострадавших детей могут научиться улыбаться, смеяться, поднимать голову и социально взаимодействовать.
Дополнительные симптомы, затрагивающее больных, включают:
- эпилепсия;
- нарушения сна/бессонница;
- трудности с питанием;
- регургитацию носа;
- обратный поток кислоты из желудка в пищевод (рефлюкс), иногда связанный с рвотой;
- ухудшение состояния нервов глаз (зрительных нервов), передающих импульсы от богатой нервами мембраны, выстилающей глаза (сетчатку) в головной мозг (атрофия зрительного нерва).
Читать также Псевдоэпилептические приступы, психические нарушения при эпилепсии
Атрофия зрительного нерва может привести к снижению зрительной реакции. В большинстве случаев слух не затрагивается, но потеря слуха возможна.
С возрастом у больных детей гипотония может в конечном итоге перерасти в спастичность, состояние, характеризующееся непроизвольными мышечными спазмами, приводящими к медленным, скованным движениям ног. У больных детей может наблюдаться децеребрационная ригидность (повышение тонуса мышц-разгибателей и относительное расслабление мышц-сгибателей) или паралич.
Болезнь Канавана в конечном итоге приводит к опасным для жизни осложнениям; однако тяжесть и прогрессирование заболевания варьируется. У некоторых больных опасные для жизни осложнения развиваются в младенчестве, у других — после подросткового возраста.
Причины возникновения болезни Канавана
Болезнь Канавана вызывается мутировавшим геном ASРА, который синтезирует фермент аспартоацилазы и находится в семнадцатой хромосоме.
В головном мозге в высокой концентрации из аспаргиновой кислоты образуется ацетиласпарагиновая кислота и присутствует там так же, как и глутаминовая кислота.
Роль и значение этой кислоты до конца не определено, но известно, что недостаток аспартоациллазы приводит к возникновению болезни Канавана. Тогда эта кислота выводится из организма с мочой, повышая ее концентрацию в разы. Большое количество этой кислоты появляется в крови и самом головном мозге, особенно в белом веществе, где наблюдается резкое набухание астроцитов.
При электронной диагностике выявляется деформация митохондрии. В головном мозге происходят прогрессирующие атрофические процессы, в следствие которых увеличиваются в объеме мозговые желудочки. Нарушается образование миелиновой оболочки (особенный слой жиров, покрывающий нервные клетки как бы изолируя их, не позволяя нервному импульсу переходить из одного нервного волокна в другое).
Болезнь Канавана вызвана нарушениями или изменениями (мутациями) гена аспартоацилазы (ASPA). Эта мутация наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Генетические заболевания определяются комбинацией генов определенного признака, находящегося на хромосомах, полученных от отца и матери.
Рецессивные генетические нарушения возникают, когда человек наследует один и тот же аномальный ген по одному признаку от каждого родителя. Если человек получает один нормальный ген и один ген с болезнью, человек будет носителем заболевания, обычно бессимптомным. Риск того, что два родителя-носителя передадут оба дефектных гена и, следовательно, заведут больного ребенка, составляет 25% с каждой беременностью. Риск рождения ребенка-носителя как родители, составляет 50% с каждой беременностью. Риск унаследовать нормальные гены от обоих родителей и быть генетически здоровым для конкретно этой болезни составляет 25%. Риск одинаков для мужчин и женщин.
Дефектный ген, ответственный за болезнь Канавана, был сопоставлен с хромосомой 17 (17pter-p13). Хромосомы присутствуют в ядре клеток человека и несут его генетическую информацию. Клетки человеческого тела обычно имеют 46 хромосом. Пары человеческих хромосом пронумерованы от 1 до 22, а половые хромосомы обозначены X и Y. У мужчин есть одна Х и одна Y-хромосома, а у женщин две Х-хромосомы. Каждая хромосома имеет короткое плечо, обозначенное «p», и длинное плечо, обозначенное «q». Хромосомы далее подразделяются на множество полос, которые пронумерованы. Например, «хромосома 11p13» относится к полосе 13 на коротком плече хромосомы 11. Пронумерованные полосы указывают местоположение тысяч генов, присутствующих в каждой хромосоме.
Читать также Парциальная эпилепсия (фокальная, локальная) — симптомы, формы, локализация
ASPA содержит инструкции по разработке (кодированию) аспартоацилазы, фермента, расщепляющего (метаболизирующего) N-ацетил-L-аспарагиновую кислоту (NAA). NAA — это соединение, которое, по мнению исследователей, играет жизненно важную роль в поддержании белого вещества мозга. Дефицит или неактивная аспартоацилаза приводит к накоплению NAA в ткани мозга. Симптомы болезни Канавана являются результатом повреждения белого вещества из-за ненормально высокого уровня NAA.
Затронутые группы населения
Заболевание поражает мужчин и женщин в равных количествах. Затрагивает все этнические группы, но встречается с большей частотой у ашкеназских евреев. В этой группе населения, по оценкам, частота носителей болезни достигает 1 на 40-58 человек. Риск рождения больного ребенка у ашкеназских еврейских родителей, составляет от 1 на 6400 до 1 на 13456 человек. Частота носителей гена в других популяциях неизвестна, но, скорее всего, намного ниже. Общая заболеваемость болезнью Канавана среди населения в целом неизвестна.
Диагностика
Диагноз болезни Канавана может быть заподозрен у детей с характерными признаками расстройства (например, плохой контроль головы, макроцефалия и проч. признаки). Диагноз может быть подтвержден тщательной клинической оценкой, подробным анамнезом пациента и различными специализированными исследованиями. Такие исследования могут включать газовую хроматографию-масс-спектрометрию, устройство, обнаруживающую повышенные уровни NAA в моче. Повышенные уровни NAA также могут быть обнаружены в крови и спинномозговой жидкости (СМЖ).
Исследование определенных клеток соединительной ткани кожи (культивируемых фибробластов) также может выявить дефицит фермента аспартоацилазы. Аспартоацилазная активность также отсутствует в лейкоцитах.
Пренатальная диагностика заболевания доступна через амниоцентез путем измерения уровня NAA в жидкости, окружающей развивающийся плод (амниотическая жидкость) на 16-18 неделе беременности. Если у обоих родителей известны мутации гена ASPA, то доступна пренатальная диагностика с помощью отбора образцов ворсин хориона, при котором образцы плацентарных клеток удаляются на 10-12 недели беременности для выявления мутаций.
Схожие по симптомам расстройства
Симптомы следующих расстройств могут быть похожи на симптомы болезни Канавана. Сравнения могут быть полезны для дифференциальной диагностики.
- Лейкодистрофии представляют собой группу очень редких, прогрессирующих, метаболических, генетических заболеваний, поражающих головной и спинной мозг и периферические нервы. Каждый тип лейкодистрофии возникает в результате специфического дефекта гена, приводя к аномальному развитию одного из по меньшей мере 10 различных химических веществ, которые составляют белое вещество (миелиновую оболочку) мозга. Миелиновая оболочка является защитным покрытием нерва, и нервы не могут нормально функционировать без него. Каждый тип лейкодистрофии поражает разные части миелиновой оболочки, что приводит к ряду неврологических проблем.
- Метахроматическая лейкодистрофия, наиболее распространенная форма лейкодистрофии, является редким наследственным нейрометаболическим нарушением, затрагивающим белое вещество мозга (лейкоэнцефалопатия). Он характеризуется накоплением жирного вещества, известного как сульфатид (сфинголипид), в мозге и других частях тела (т.е. в печени, желчном пузыре, почках и/или селезенке). Жировое защитное покрытие на нервных волокнах (миелин) теряется из областей центральной нервной системы (ЦНС) из-за накопления сульфатида. Симптомы метахроматической лейкодистрофии могут включать эпилепсию, изменения личности, спастичность, прогрессирующую деменцию, двигательные нарушения, прогрессирующие до паралича, и/или нарушения зрения, приводящие к слепоте. Метахроматическая лейкодистрофия наследуется как аутосомно-рецессивный признак.
- Болезнь Тея-Сакса — редкое нейродегенеративное заболевание, при котором недостаток фермента (гексозаминидазы А) приводит к чрезмерному накоплению определенных жиров (липидов), известных как ганглиозиды, в мозговых и нервных клетках. Это ненормальное накопление ганглиозидов приводит к прогрессирующей дисфункции центральной нервной системы. Расстройство относится к лизосомным болезням накопления. Лизосомы являются основными пищеварительными единицами в клетках. Ферменты в лизосомах расщепляют или «переваривают» питательные вещества, включая некоторые сложные углеводы и жиры. Симптомы, связанные с болезнью Тея-Сакса, могут включать преувеличенную реакцию испуга на внезапные шумы, вялость, потерю ранее приобретенных навыков (т.е. психомоторную регрессию) и сильно сниженный мышечный тонус (мышечную гипотонию). С прогрессированием заболевания, у пострадавших младенцев и детей могут появиться вишнево-красные пятна в среднем слое глаз, постепенная потеря зрения и глухота, увеличение жесткости мышц и ограничение движений (спастичность), возможный паралич, неконтролируемые электрические нарушения в мозге (эпилепсия) и ухудшение когнитивных процессов (деменция). Болезнь Тея-Сакса наследуется как аутосомно-рецессивный признак.
- Определенные митохондриальные нарушения, такие как болезнь Ли (Лея), могут быть связаны с губчатой дегенерацией центральной нервной системы. Митохондриальные нарушения характеризуются мутациями, затрагивающими части клетки, выделяющие энергию (митохондрии). Митохондриальные заболевания часто ограничивают способность пораженных клеток расщеплять пищу и кислород и производить энергию. При большинстве митохондриальных нарушений в клетках организма присутствует аномально большое количество дефектных митохондрий. Митохондриальные заболевания часто поражают более одной системы органов организма.
Читать также Эпилепсия – классификация, симптомы, синдромы
Лечение болезни Канавана
Лечение болезни Канавана направлено на конкретные симптомы, проявляющиеся у каждого больного. Поддерживающая терапия может облегчить некоторый дискомфорт. Физическая терапия и раннее вмешательство помогут улучшить осанку и коммуникативные навыки, соответственно. Если возникают проблемы с глотанием, для обеспечения правильного питания и увлажнения помогут питательные трубки. Эпилепсию лечат противоэпилептическими (противосудорожными) препаратами.
Экспериментальное лечение
Эксперименты медиальной терапии на основе нитрата лития (проводились в лабораторных условиях на организмах животных) дали обнадёживающие результаты приостановления заболевания. Это стало основой для продолжения экспериментального лечения на основе лития.
На уровне экспериментов исследуются разнообразные методы лечения, в частности, генная терапия. Например, в желудочки мозга пациента через несколько катетеров были введены липосомы с геном аспартоациалазы в качестве раствора. Процедура проводилась как экспериментальное лечение с участием более десятка больных детей и не привела к желаемому результату — полное устранение болезни, хотя и считается наиболее успешной, так как с ее помощью удалось приостановить развитие заболевания.
Обнадёживающие результаты дали эксперименты с использованием триацетина, который расщепляют до ацетата для лучшего усвоения организмом.
Прогноз болезни Канавана
Болезнь Канавана приводит к смерти пациента зачатую в первые два года развития, если не начать ее вовремя лечить. Применение генной терапии может продлить жизнь пациента на несколько лет. Зарегистрированы случаи прекращения болезни на непродолжительное время вследствие лечения генной терапией.
