Что такое болезнь Канавана?
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).
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
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.
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.
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.
Прогноз
Прогноз при болезни Канавана плохой. Ожидаемая продолжительность жизни переменная. Некоторые дети умирают в первые несколько лет жизни, в то время как другие могут дожить до 10 лет, хотя некоторые больные доживают и до 20 лет. Прогноз часто зависит от клинического течения болезни, а также от уровня оказываемой медицинской помощи.
