Неонатальный диабет
Неонатальный диабет | |
---|---|
Неонатальный младенец |
Неонатальный сахарный диабет ( НСД ) – это заболевание, которое влияет на ребенка и способность его организма вырабатывать или использовать инсулин. НСД — это разновидность диабета, который является моногенным (регулируется одним геном) и возникает в первые 6 месяцев жизни. Младенцы не производят достаточно инсулина , что приводит к увеличению накопления глюкозы. Это редкое заболевание , встречающееся только у одного из 100 000–500 000 живорождений. [ 1 ] НСД можно принять за гораздо более распространенный диабет 1 типа , но диабет 1 типа обычно возникает позже, чем в первые 6 месяцев жизни. Существует два типа НСД: постоянный неонатальный сахарный диабет (ПНСД), сохраняющийся на протяжении всей жизни, и преходящий неонатальный сахарный диабет (ТНСД), форма диабета, которая исчезает в младенческом возрасте, но может вновь появиться в более позднем возрасте. [ 1 ]
Были идентифицированы специфические гены, которые могут вызывать НСД. [ 2 ] Начало НСД может быть вызвано аномальным развитием поджелудочной железы , дисфункцией бета-клеток или ускоренной дисфункцией бета-клеток . [ 3 ] Наряду с диабетом зрелого возраста у молодых (MODY), НСД является формой моногенного диабета. Лица с моногенным диабетом могут передать его своим детям или будущим поколениям. Каждый ген, связанный с НСД, имеет свой характер наследования.
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Первым признаком неонатального диабета часто является замедление роста плода , за которым следует необычно низкий вес при рождении. [ 4 ] В какой-то момент в течение первых шести месяцев жизни младенцы с неонатальным диабетом, как правило, испытывают классические симптомы диабета 1 типа : жажду, частое мочеиспускание и признаки обезвоживания . [ 4 ] Время появления симптомов зависит от типа неонатального диабета. У детей с транзиторным неонатальным диабетом, как правило, симптомы появляются в первые несколько дней или недель жизни: у больных детей наблюдается потеря веса и признаки обезвоживания, а также высокий уровень сахара в крови и моче . У некоторых детей также наблюдается высокий уровень кетонов в крови и моче или признаки метаболического ацидоза . [ 5 ] Постоянный неонатальный диабет начинается немного позже, обычно в возрасте около шести недель. Независимо от типа, у недоношенных детей симптомы обычно появляются раньше, обычно в возрасте примерно одной недели. [ 6 ]
Неонатальный диабет подразделяют на три подтипа: постоянный, транзиторный и синдромальный; каждый из которых имеет различные генетические причины и симптомы. [ 5 ]
Синдромальный неонатальный диабет — это термин, обозначающий диабет как один из компонентов любого из нескольких сложных синдромов, поражающих новорожденных, включая синдром IPEX , синдром Уолкотта-Раллисона и синдром Вольфрама . Симптомы широко варьируются в зависимости от синдрома. [ 5 ]
Осложнения
[ редактировать ]Люди с вариациями K -АТФ- каналов подвергаются повышенному риску развития синдрома дефицита внимания и гиперактивности , нарушений сна, судорог и задержки развития – и все это из-за присутствия K- АТФ- каналов в мозге. [ 7 ] Они могут варьироваться от незаметно легких до тяжелых, а иногда могут улучшиться при лечении сульфонилмочевиной. [ 7 ]
У лиц со сверхэкспрессией 6q24, как правило, развивается транзиторный диабет, при этом гипергликемия имеет тенденцию исчезать в течение первого года жизни. [ 7 ] Несмотря на возвращение эугликемии, люди со сверхэкспрессией 6q24 подвергаются высокому риску развития диабета в более позднем возрасте, в подростковом или взрослом возрасте. [ 7 ]
Многие генетические вариации, вызывающие неонатальный диабет, наследуются по аутосомно-доминантному типу, т.е. получение единственной копии ассоциированного с заболеванием варианта приводит к заболеванию. Это касается K -АТФ генов KCNJ11 и ABCC8 , а также унаследованных по отцовской линии амплификаций 6q24, любой из которых имеет 50% вероятность передачи каждому потомку больного человека. [ 7 ]
Причина
[ редактировать ]Неонатальный диабет — генетическое заболевание , вызванное генетическими вариациями, которые были приобретены спонтанно или унаследованы от родителей. По меньшей мере 30 различных генетических вариантов могут привести к неонатальному диабету. [ 8 ] Развитие и лечение неонатального диабета будут варьироваться в зависимости от конкретной генетической причины. Известные генетические варианты вызывают неонатальный диабет по пяти основным механизмам: предотвращение развития поджелудочной железы или β-клеток, стимуляция гибели β-клеток в результате аутоиммунитета или стресса эндоплазматического ретикулума , предотвращение распознавания β-клетками глюкозы или секреции инсулина или аномальная экспрессия области 6q24. на хромосоме 6 . [ 8 ]
Механизм
[ редактировать ]Большинство случаев постоянного неонатального диабета вызваны изменениями в АТФ-чувствительном калиевом канале , К -АТФ . [ 7 ] Связанные с заболеванием варианты любой субъединицы K- ATP , KCNJ11 и ABCC8 могут привести к тому, что канал «застревает в открытом состоянии», что делает β-клетку неспособной секретировать инсулин в ответ на высокий уровень глюкозы в крови. [ 7 ] Дети, рожденные с вариантами K- АТФ, связанными с заболеванием , часто имеют задержку внутриутробного развития и, как следствие, низкую массу тела при рождении. [ 7 ] Аналогичным образом, второй наиболее распространенной причиной постоянного неонатального диабета являются изменения в гене, кодирующем инсулин . Мутации, связанные с неонатальным диабетом, имеют тенденцию вызывать неправильное сворачивание белка инсулина; неправильно свернутый инсулин накапливается в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР), что приводит к стрессу ЭР и гибели β-клеток. [ 7 ]
В большинстве случаев транзиторный неонатальный диабет вызван сверхэкспрессией группы генов на хромосоме 6 , области под названием 6q24. [ 7 ] Сверхэкспрессия 6q24 часто вызвана аномальной эпигенетической регуляцией локуса. [ 7 ] Копия 6q24, унаследованная от отца, обычно имеет гораздо более высокую экспрессию генов, чем копия, унаследованная от матери. Следовательно, наследование двух копий области гена от отца (либо через однородительскую дисомию , либо получение двух копий от отца в дополнение к копии от матери) обычно приводит к сверхэкспрессии локуса. Альтернативно, наследование материнской копии 6q24 с дефектным метилированием ДНК может привести к аналогичной сверхэкспрессии локуса. [ 7 ]
Варианты некоторых других генов могут вызывать неонатальный диабет, хотя эти случаи встречаются гораздо реже. [ 7 ] Генетические изменения, которые отключают факторы транскрипции CNOT1 , GATA4 , GATA6 , PDX1 , PTF1A или RFX6 – все они участвуют в развитии поджелудочной железы – приводят к уменьшению или отсутствию поджелудочной железы. [ 7 ] [ 9 ] Аналогичным образом, изменения в факторах транскрипции GLIS3 , NEUROD1 , NEUROG3 , NKX2-2 или MNX1 могут привести к уродливым формам или отсутствию β-клеток, которые не секретируют инсулин. [ 10 ] Варианты EIF2AK3 могут усугублять стресс ER, вызывая гибель β-клеток, проблемы со скелетом и дисфункцию печени. [ 7 ] Некоторые вариации иммунного гена FOXP3 могут вызывать синдром IPEX — тяжелое и многогранное заболевание, в число симптомов которого входит неонатальный диабет. [ 7 ]
Два гена в этой области могут быть связаны с TNDM:
Гены ZAC и HYMAI
ZAC — это белок «цинковых пальцев» , который контролирует апоптоз (запрограммированную гибель клеток) и остановку клеточного цикла (деление клеток и дупликация ДНК прекращаются, когда клетка обнаруживает повреждение или дефекты клетки) в PLAG1.
( плеоморфная аденома геноподобная 1). PLAG1 является регулятором транскрипции рецептора 1 типа для полипептида, активирующего аденилатциклазу гипофиза (это полипептид , который активирует аденилатциклазу и увеличивает количество циклического аденозинмонофосфата или цАМФ. цАМФ является вторичным мессенджером , который используется соседними клетками для передачи сигнала в клетки-мишени), что важно для регуляции секреции инсулина . [ 11 ] Функция HYMAI (импринтированного транскрипта, связанного с пузырной родинкой) неизвестна. [ 11 ]
Во-вторых, q24-TNDM хромосомы 6 вызван сверхэкспрессией импринтированных генов в 6q24 ( PLAGL1 [ZAC] и HYMAI ). [ 12 ] Было обнаружено, что дифференциально метилированная область (DMR) присутствует в общем промоторе этих генов. Обычно экспрессия материнских аллелей PLAGL1 и HYMAI блокируется или не экспрессируется в результате DMR метилирования только отцовские аллели PLAG1 и HYMA1 , и экспрессируются . Перечисленные ранее генетические механизмы приводят к удвоению нормального количества этих двух генов и вызывают TNDM хромосомы 6 q24.
Ген ZFP57
матери В-третьих, дефекты гипометилирования (генетический дефект, который препятствует получению аллелем метильной группы , которая ингибирует транскрипцию) могут возникать в результате изолированного геномного импринтинга или возникать в виде дефекта, называемого « гипометилированием , импринтированными локусами » (HIL). HIL определяется как потеря метильной группы в 5-метилцитозина нуклеотиде в фиксированном положении на хромосоме . [ 12 ] Гомозиготный (имеющий два одинаковых аллеля) или гетерозиготный (определяемый как имеющий по одному из двух разных аллелей) вариант ZFP57 патогенный составляет почти половину TNDM-HIL, но другие причины HIL неизвестны. [ 13 ] [ 12 ]
Более того, у половины пациентов с TNDM, которые содержат TNDM, связанный с хромосомой 6 q24, наблюдается рецидив диабета в детстве или молодом возрасте. Возникновение резистентности к инсулину и повышение потребности в инсулине связаны с половым созреванием и беременностью, вызывающими рецидив диабета . [ 11 ] В случае ремиссии у людей не наблюдается симптомов или нарушений бета-клеток функции натощак . инсулина Реакция секреции на внутривенное введение глюкозы может быть аномальной у лиц, которым предначертан рецидив диабета. [ 11 ] TNDM, вызванный дефектами генома 6q24, всегда связан с IGUR. [ 11 ] Другими способствующими факторами являются пупочная грыжа и увеличенный язык , которые присутствуют у 9 и 30% пациентов с TNDM, связанным с хромосомой 6 q24. [ 11 ]
Диагностика
[ редактировать ]Диагностика неонатального диабета осложняется тем фактом, что гипергликемия часто встречается у новорожденных, особенно у недоношенных детей, у 25–75% из которых наблюдается гипергликемия. [ 6 ] Неонатальная гипергликемия обычно начинается в первые десять дней жизни и длится всего два-три дня. [ 6 ]
Диагностика TNDM и PNDM
[ редактировать ]Диагностическая оценка основана на следующих факторах оценки: у пациентов с TNDM чаще наблюдается задержка внутриутробного развития и реже развивается кетоацидоз, чем у пациентов с PNDM. Пациенты с TNDM моложе в возрасте постановки диагноза диабета и имеют более низкие потребности в инсулине, между двумя группами происходит совпадение, поэтому TNDM нельзя отличить от клинических признаков, основанных на PNDM. Раннее начало сахарного диабета в большинстве случаев не связано с аутоиммунитетом, рецидив диабета часто встречается при TNDM, и важно тщательное наблюдение. Кроме того, молекулярный анализ дефектов хромосом 6 , KCNJ11 и ABCC8 генов (кодирующих Kir6.2 и SUR1 ) позволяет идентифицировать ПНСД на младенческих стадиях. Примерно 50% ПНСД связаны с дефектами калиевых каналов , что является существенным последствием при переводе пациентов с инсулинотерапии на препараты сульфонилмочевины . [ нужна ссылка ]
Диагноз TNDM, связанный с хромосомными мутациями 6q24
[ редактировать ]Однородительскую дисомию анализом полиморфных маркеров хромосомы можно использовать в качестве диагностического метода, подтверждая ее наличием на 6-й хромосоме . Мейотическую сегрегацию хромосомы можно отличить путем сравнения профилей аллелей производителей полиморфов у ребенка с геномом родителей ребенка. тотальная однородительская дисомия хромосомы 6 В норме выявляется , но может быть выявлена и частичная. Следовательно, можно выбрать генетические маркеры, близкие к интересующей области хромосомы 6q24. С помощью этого метода также можно обнаружить дупликацию хромосом.
Диагностический тест НСД
[ редактировать ]- на глюкозу в плазме натощак Тест : измеряет уровень глюкозы в крови диабетика после того, как он или она провели 8 часов без еды. Этот тест используется для выявления диабета или предиабета.
- Пероральный тест на толерантность к глюкозе – измеряет уровень глюкозы в крови человека после того, как он или она не ели в течение как минимум 8 часов и через два часа после того, как человек, страдающий диабетом, выпил глюкозосодержащий напиток. Этот тест можно использовать для диагностики диабета или предиабета.
- Случайный тест на глюкозу в плазме — врач проверяет уровень глюкозы в крови независимо от того, когда человек последний раз ел. Этот тест, наряду с оценкой симптомов, используется для диагностики диабета, но не предиабета.
Генетическое тестирование НСД
[ редактировать ]- Тест на однородительскую дисомию:
Для анализа необходимы образцы плода или ребенка и обоих родителей. Интересующую хромосому необходимо указать в форме запроса. Для пренатальных образцов (только): если предоставлены околоплодные воды (несливающиеся культуральные клетки). [ 14 ] Околоплодные воды добавляются и заряжаются отдельно. Кроме того, если предоставляется образец ворсинок хориона, к нему будет добавлен генетический тест, который оплачивается отдельно. Микросателлитные маркеры и полимеразная цепная реакция используются на интересующих хромосомах для тестирования ДНК родителя и ребенка на предмет выявления наличия однородительской дисомии. [ 14 ] .
Уход
[ редактировать ]Новорожденных с диабетом первоначально лечат внутривенной инфузией инсулина, обычно используемая доза 0,05 ЕД/ кг /час. [ 15 ]
Варианты лечения зависят от основных генетических вариаций каждого человека с неонатальным диабетом. Наиболее распространенные мутации, лежащие в основе неонатального диабета – варианты KCNJ11 и ABCC8 – можно лечить только препаратами сульфонилмочевины, в конечном итоге полностью переходя от инсулина. [ 15 ]
Во многих случаях неонатальный диабет можно лечить пероральными препаратами сульфонилмочевины, такими как глибурид . Врачи могут назначить генетические тесты, чтобы определить, подходит ли пациенту переход с инсулина на препараты сульфонилмочевины.
Людей, заболевание которых вызвано вариантами К -АТФ, часто можно лечить высокими дозами сульфонилмочевины, которые непосредственно способствуют закрытию канала К -АТФ . [ 7 ]
Результаты
[ редактировать ]Исходы для младенцев и взрослых с НСД различаются среди носителей заболевания. Среди затронутых младенцев у некоторых наблюдается ПНСД, в то время как у других наблюдается рецидив диабета, а у других пациентов может наблюдаться стойкая ремиссия. Диабет может рецидивировать в детстве или взрослом возрасте. Было подсчитано, что неонатальный сахарный диабет будет TNDM примерно в 50% случаев. [ 16 ]
На неонатальном этапе прогноз определяется тяжестью заболевания (обезвоживание и ацидоз), а также тем, насколько быстро заболевание диагностируется и лечится. Сопутствующие аномалии (например, неравномерный рост матки или увеличенный язык) могут повлиять на прогноз человека. [ 16 ] Долгосрочный прогноз зависит от метаболического контроля человека, который влияет на наличие и осложнения осложнений диабета. [ 16 ] Прогноз можно подтвердить с помощью генетического анализа, позволяющего выявить генетическую причину заболевания. При правильном ведении прогноз для общего состояния здоровья и нормального развития мозга обычно хороший. Людям, живущим с НСД, настоятельно рекомендуется узнать прогноз у своего врача. [ нужна ссылка ]
Эпидемиология
[ редактировать ]Примерно у 1 из 90 000–160 000 рожденных детей развивается неонатальный диабет, причем примерно у половины развивается постоянный, а у половины транзиторный неонатальный диабет. [ 17 ] [ 18 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Моногенные формы диабета | НИДДК» . Национальный институт диабета, заболеваний органов пищеварения и почек . Проверено 5 ноября 2017 г.
- ^ Моногенные формы диабета: неонатальный сахарный диабет и диабет зрелого возраста у молодых. Архивировано 19 апреля 2015 г. в Wayback Machine в Национальном центре обмена информацией о диабете , службе Национального института диабета, заболеваний органов пищеварения и почек, Национальных институтов диабета. Здоровье. Публикация НИЗ № 07–6141. Март 2007 г. Авторские права указаны: Эта публикация не защищена авторскими правами.
- ^ «Неонатальный диабет — Другие виды сахарного диабета — Диапедия, Живой учебник диабета» . www.diapedia.org . Архивировано из оригинала 13 декабря 2017 г. Проверено 6 ноября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Аткинсон и др. 2020 г. , «Неонатальный диабет».
- ^ Jump up to: а б с Гарг и Деваскар 2020 , «Сахарный диабет у новорожденных».
- ^ Jump up to: а б с Лемельман, Летурно и Грили, 2018 г. , «Гипергликемия в неонатальном периоде».
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Лемельман, Летурно и Грили, 2018 г. , «Типы диабета».
- ^ Jump up to: а б Де Франко 2021 , «Введение».
- ^ Де Франко 2021 , «Неонатальный диабет, вызванный недостаточностью развития поджелудочной железы».
- ^ Де Франко 2021 , «Неонатальный диабет, вызванный нарушением развития β-клеток».
- ^ Jump up to: а б с д и ж Нейлор, Рошель Н; Грили, Сири Атма В.; Белл, Грэм I; Филипсон, Луи Х (5 июня 2011 г.). «Генетика и патофизиология неонатального сахарного диабета» . Журнал исследования диабета . 2 (3): 158–169. дои : 10.1111/j.2040-1124.2011.00106.x . ISSN 2040-1116 . ПМК 4014912 . ПМИД 24843477 .
- ^ Jump up to: а б с Темпл, Изабель Карен; Маккей, Дебора Дж.Г.; Дочерти, Луиза Эстер (1993). «Сахарный диабет, транзиторный неонатальный период, связанный с 6q24». В Адаме, Маргарет П.; Ардингер, Холли Х.; Пагон, Роберта А.; Уоллес, Стефани Э.; Бин, Лора Дж. Х.; Меффорд, Хизер С.; Стивенс, Карен; Амемия, Энн; Ледбеттер, Никки (ред.). Джин Обзоры . Сиэтл (Вашингтон): Вашингтонский университет, Сиэтл. ПМИД 20301706 .
- ^ «Что такое гомозигота? - Определение, признаки и примеры - Видео и стенограмма урока | Study.com» . исследование.com . Проверено 7 ноября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «ЮНИПД – Клиническое исследование: однородительская дисомия» . www.mayomedicallaboratories.com . Проверено 7 ноября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Лемельман, Летурно и Грили, 2018 г. , «Аспекты управления».
- ^ Jump up to: а б с «Постоянный неонатальный сахарный диабет | Информационный центр по генетическим и редким заболеваниям (GARD) – программа NCATS» . Rarediseases.info.nih.gov . Проверено 13 декабря 2017 г.
- ^ Лемельман, Летурно и Грили, 2018 , «Введение».
- ^ Например, Геверс и Даттани 2020 , «Неонатальный диабет».
Цитируемые работы
[ редактировать ]- Аткинсон М.А., Макгилл Д.Э., Дассау Э., Лаффель Л. (2020). «Сахарный диабет 1 типа». В Melmed S, Auchus RJ, Goldfine AB, Koeng RJ, Rosen CJ (ред.). Учебник эндокринологии Уильямса (14-е изд.). Эльзевир. стр. 1403–1437.
- Де Франко Э (декабрь 2021 г.). «Неонатальный диабет, вызванный нарушением развития поджелудочной железы и β-клеток». Диабет Мед . 38 (12): e14728. дои : 10.1111/dme.14728 . hdl : 10871/127596 . ПМИД 34665882 . S2CID 239035029 .
- Гарг М., Деваскар С.У. (2020). «Нарушения углеводного обмена у новорожденных». Мартин Р.Дж., Фанаров А.А., Уолш М.К. (ред.). Неонатальная-перинатальная медицина Фанарова и Мартина (11-е изд.). Эльзевир. стр. 1584–1610. ISBN 9780323567114 .
- Катугампола Х., Геверс Э.Ф., Даттани М.Т. (2020). «Эндокринология развития плода». В Melmed S, Auchus RJ, Goldfine AB, Cow RJ, Rosen CJ (ред.). Учебник эндокринологии Уильямса (14-е изд.). Эльзевир.
- Лемельман М.Б., Летурно Л., Грили С.А. (март 2018 г.). «Неонатальный сахарный диабет: обновленная информация о диагностике и лечении» . Клин Перинатол . 45 (1): 41–59. дои : 10.1016/j.clp.2017.10.006 . ПМЦ 5928785 . ПМИД 29406006 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Гены диабета . Информация о генетических формах диабета.