Дефицит альфа-1-антитрипсина
Дефицит альфа-1-антитрипсина | |
---|---|
Другие имена | дефицит α1-антитрипсина |
![]() | |
Структура антитрипсина альфа-1 | |
Специальность | Пульмонология , Гепатология , Медицинская генетика |
Симптомы | Одышка , хрипы , желтоватая кожа. [1] |
Осложнения | ХОБЛ , цирроз печени , неонатальная желтуха , панникулит [1] |
Обычное начало | от 20 до 50 лет [1] |
Причины | Мутация SERPINA1 гена [1] |
Факторы риска | Североевропейское и иберийское происхождение |
Метод диагностики | На основании симптомов, анализов крови , генетических тестов. [2] |
Дифференциальный диагноз | Астма [1] |
Уход | Лекарства, трансплантация легких , трансплантация печени [2] |
Медикамент | Бронхолитики , ингаляционные стероиды , антибиотики , внутривенные инъекции белка А1АТ. [2] |
Прогноз | Ожидаемая продолжительность жизни ~ 50 лет (курящие), почти нормальная (некурящие) [3] |
Частота | 1 из 2500 (европейцы) [1] |
Дефицит альфа-1-антитрипсина ( A1AD или AATD ) — это генетическое заболевание , которое может привести к заболеванию легких или печени . [1] Проблемы с легкими обычно возникают в возрасте от 20 до 50 лет. [1] Это может привести к одышке , хрипам или повышенному риску легочных инфекций . [1] [2] Осложнения могут включать хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), цирроз печени , неонатальную желтуху или панникулит . [1]
A1AD возникает из-за мутации гена SERPINA1 , которая приводит к недостаточному количеству антитрипсина альфа-1 (A1AT). [1] Факторы риска заболеваний легких включают курение табака и пыль в окружающей среде . [1] Основной механизм включает разблокированную эластазу нейтрофилов и накопление аномального A1AT в печени. [1] Он является аутосомно-кодоминантным , что означает, что один дефектный аллель имеет тенденцию приводить к более легкому заболеванию, чем два дефектных аллеля. [1] Диагноз подозревается на основании симптомов и подтверждается анализами крови или генетическими тестами . [2]
Лечение заболеваний легких может включать бронходилататоры , ингаляционные стероиды и, при возникновении инфекции, антибиотики . [2] внутривенные инфузии белка A1AT или при тяжелом заболевании трансплантация легких . Также могут быть рекомендованы [2] У пациентов с тяжелым заболеванием печени трансплантация печени . вариантом может быть [2] [4] Рекомендуется избегать курения. [2] вакцинация от гриппа , пневмококка и гепатита . Также рекомендуется [2] Продолжительность жизни среди курящих составляет 50 лет, а среди некурящих – почти нормальная. [3]
Это заболевание поражает примерно 1 из 2500 человек европейского происхождения. [1] Тяжелый дефицит встречается примерно у 1 из 5000. [5] У азиатов это редкость. [1] Считается, что около 3% людей с ХОБЛ страдают этим заболеванием. [5] Дефицит антитрипсина альфа-1 был впервые описан в 1960-х годах. [6]
Признаки и симптомы
[ редактировать ]У лиц с A1AD может развиться эмфизема . [1] или хроническая обструктивная болезнь легких в возрасте от тридцати до сорока лет, даже если в анамнезе нет курения , хотя курение значительно увеличивает риск. [7] Симптомы могут включать одышку (при нагрузке, а затем и в покое), свистящее дыхание и выделение мокроты . Симптомы могут напоминать рецидивирующие респираторные инфекции или астму . [8]
A1AD может вызывать ряд проявлений, связанных с заболеванием печени, включая нарушение функции печени и цирроз печени . У новорожденных дефицит альфа-1-антитрипсина может привести к ранней желтухе с последующей продолжительной желтухой. У 3–5% детей с мутациями ZZ развиваются опасные для жизни заболевания печени, включая печеночную недостаточность. [9] A1AD является основной причиной трансплантации печени у новорожденных. [9] У новорожденных и детей A1AD может вызывать желтуху, плохое питание, плохой набор веса, гепатомегалию и спленомегалию . [9]

Помимо ХОБЛ и хронических заболеваний печени, дефицит α1 - антитрипсина связан с некротизирующим панникулитом (заболеванием кожи) и гранулематозом с полиангиитом , при котором воспаление кровеносных сосудов может поражать ряд органов, но преимущественно легкие и почки. [10]
Генетика
[ редактировать ]Ингибитор серпинпептидазы, клада А, член 1 ( SERPINA1 ) — это ген, который кодирует белок альфа-1-антитрипсин . SERPINA1 локализован на хромосоме 14q32. более 75 мутаций гена SERPINA1 , многие из которых имеют клинически значимые эффекты. Выявлено [11] Наиболее распространенной причиной тяжелого дефицита, PiZ, является замена одной пары оснований, приводящая к мутации глутаминовой кислоты на лизин в положении 342 (dbSNP: rs28929474), тогда как PiS вызывается мутацией глутаминовой кислоты на валин в положении 264 (dbSNP). : rs17580). Описаны и другие, более редкие формы. [ нужна ссылка ] .
Патофизиология
[ редактировать ]
А1АТ – гликопротеин, вырабатываемый преимущественно в печени . гепатоцитами [9] и, в некотором количестве, энтероцитами , моноцитами и макрофагами . [12] В здоровых легких он действует как ингибитор эластазы нейтрофилов . [13] нейтральная сериновая протеаза, которая контролирует эластолитическую активность легких, которая стимулирует секрецию слизи и высвобождение CXCL8 из эпителиальных клеток, которые поддерживают воспалительное состояние. [14] При дефиците A1AT эластаза нейтрофилов может разрушать эластин и компоненты альвеолярной стенки легких, что может привести к эмфиземе и гиперсекреции слизи , которая может перерасти в хронический бронхит. [15] Оба состояния являются составной частью хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). [16]
Нормальные уровни альфа-1-антитрипсина в крови могут варьироваться в зависимости от аналитического метода, но обычно составляют около 1,0–2,7 г/л. [17] PiSS, PiMZ и PiSZ У людей с генотипами уровень A1AT в крови снижается до 40–60% от нормального уровня; обычно этого достаточно, чтобы защитить легкие от воздействия эластазы у некурящих людей. Однако у людей с генотипом PiZZ уровень A1AT составляет менее 15% от нормы, и у них вероятно развитие панлобулярной эмфиземы в молодом возрасте. Сигаретный дым особенно вреден для людей с A1AD. [7] Помимо усиления воспалительной реакции в дыхательных путях , сигаретный дым напрямую инактивирует альфа-1-антитрипсин, окисляя незаменимые остатки метионина до сульфоксидных форм, снижая активность фермента в 2000 раз. [ нужна ссылка ]
При дефиците А1АТ патогенез заболевания легких отличается от патогенеза заболевания печени, которое вызвано накоплением аномальных белков А1АТ в печени, что приводит к повреждению печени. [9] Таким образом, заболевание легких и заболевание печени, вызванное дефицитом A1AT, кажутся не связанными, и наличие одного из них, по-видимому, не предсказывает наличие другого. [9] У 10–15% людей с генотипом PiZZ развивается фиброз или цирроз печени , поскольку A1AT не секретируется должным образом и, следовательно, накапливается в печени. [18] Мутантная Z-форма белка A1AT подвергается неэффективному сворачиванию белка (физический процесс, при котором белковая цепь достигает своей окончательной конформации). 85 процентов мутантной формы Z не способны секретироваться и остаются в гепатоцитах. [9] Почти все заболевания печени, вызванные A1AT, обусловлены генотипом PiZZ, хотя другие генотипы, включающие различные комбинации мутированных аллелей (сложные гетерозиготы), также могут приводить к заболеванию печени. [9] Биопсия печени в таких случаях выявляет PAS -положительные, диастазо -резистентные включения внутри гепатоцитов. [9] В отличие от гликогена и других муцинов, которые чувствительны к диастазе (т.е. обработка диастазой отключает окрашивание PAS), гепатоциты с дефицитом A1AT будут окрашиваться PAS даже после обработки диастазой - состояние, которое поэтому называют «резистентным к диастазе». [ нужна ссылка ] Накопление этих включений или глобул является основной причиной повреждения печени при дефиците А1АТ. Однако не у всех людей с генотипом PiZZ развивается заболевание печени ( неполная пенетрантность ), несмотря на наличие накопленного мутировавшего белка в печени. [9] Следовательно, дополнительные факторы (окружающие, генетические и т. д.), вероятно, влияют на развитие заболевания печени. [9]
Диагностика
[ редактировать ]Золотой стандарт диагностики А1АД состоит из анализов крови для определения фенотипа белка ААТ или анализа генотипа ДНК. [9] Биопсия печени является золотым стандартом для определения степени фиброза печени и оценки наличия цирроза печени. [9]
У многих пациентов дефицит A1AT остается недиагностированным. Пациентов обычно диагностируют как больных ХОБЛ без основной причины. По оценкам, около 1% всех пациентов с ХОБЛ действительно имеют дефицит A1AT. Тестирование рекомендуется пациентам с ХОБЛ, необъяснимым заболеванием печени , необъяснимыми бронхоэктазами , гранулематозом с полиангиитом или некротизирующим панникулитом. [10] Американские рекомендации рекомендуют всем людям с ХОБЛ пройти тестирование. [10] тогда как британские рекомендации рекомендуют это только людям, у которых ХОБЛ развилась в молодом возрасте, с ограниченным опытом курения или с семейным анамнезом. [19] Первоначально проводится тест на уровень A1AT в сыворотке. Низкий уровень A1AT подтверждает диагноз, и впоследствии следует провести дальнейшую оценку с помощью фенотипирования белка A1AT и генотипирования A1AT. [11]
Поскольку электрофорез белков не позволяет полностью отличить A1AT от других второстепенных белков в положении альфа-1 (агарозный гель), антитрипсин можно более прямо и конкретно измерить с помощью нефелометрического или иммунотурбидиметрического метода. Таким образом, электрофорез белков полезен для скрининга и выявления лиц с вероятной недостаточностью. A1AT далее анализируется с помощью изоэлектрофокусирования (ИЭФ) в диапазоне pH 4,5-5,5, при котором белок мигрирует в геле в соответствии с его изоэлектрической точкой или зарядом в градиенте pH.Нормальный A1AT обозначается как M, поскольку он мигрирует к центру такого геля IEF. Другие варианты менее функциональны и называются AL и NZ, в зависимости от того, проходят ли они проксимальнее или дистальнее M-диапазона. Наличие девиантных полос на ИЭФ может указывать на дефицит антитрипсина альфа-1. Поскольку количество выявленных мутаций превысило количество букв в алфавите, к самым последним открытиям в этой области были добавлены индексы, как в описанной выше Питтсбургской мутации. Поскольку у каждого человека есть две копии гена A1AT, Гетерозигота с двумя разными копиями гена может иметь две разные полосы, проявляющиеся при электрофокусировании, хотя гетерозигота с одним нулевым мутантом, который отменяет экспрессию гена, будет показывать только одну полосу. В результатах анализа крови результаты IEF обозначаются, например, как PiMM, где Pi означает ингибитор протеазы, а «MM» — характер полос этого человека. [ нужна ссылка ]
Другие методы обнаружения включают использование иммуноферментных анализов in vitro и радиальную иммунодиффузию .Уровни альфа-1-антитрипсина в крови зависят от генотипа. Некоторые мутантные формы неспособны правильно сворачиваться и, таким образом, подвергаются разрушению в протеасоме , тогда как другие имеют тенденцию к полимеризации , после чего сохраняются в эндоплазматическом ретикулуме . Уровни некоторых распространенных генотипов в сыворотке: [ нужна ссылка ]
- ПиММ: 100% (нормальный)
- PiMS: 80% нормального уровня A1AT в сыворотке.
- PiSS: 60% нормального уровня A1AT в сыворотке.
- ПиМЗ: 60% нормального уровня А1АТ в сыворотке.
- ПиСЗ: 40% нормального уровня А1АТ в сыворотке.
- PiZZ: 10–15% (тяжелый дефицит альфа-1-антитрипсина)
Уход
[ редактировать ]Лечение заболеваний легких может включать бронходилататоры , ингаляционные стероиды и, при возникновении инфекции, антибиотики . [2] внутривенные инфузии белка A1AT или при тяжелом заболевании трансплантация легких . Также могут быть рекомендованы [2] У пациентов с тяжелым заболеванием печени трансплантация печени . вариантом может быть [2] избегать курения и делать прививки от гриппа , пневмококка и гепатита . Также рекомендуется [2]
Люди с заболеванием легких, вызванным A1AD, могут получать внутривенные инъекции альфа-1-антитрипсина, полученного из донорской человеческой плазмы. Считается, что эта аугментационная терапия останавливает течение заболевания и останавливает дальнейшее повреждение легких. Долгосрочные исследования эффективности заместительной терапии А1АТ отсутствуют. [20] В настоящее время пациентам рекомендуется начинать аугментационную терапию только после появления симптомов эмфиземы. [11] По состоянию на 2015 год в США, Канаде и нескольких европейских странах существовало четыре производителя внутривенной аугментационной терапии. Внутривенная терапия является стандартным способом проведения аугментационной терапии. [ нужна ссылка ]
Заболевания печени, вызванные A1AD, не требуют какого-либо специального лечения, кроме обычного лечения хронических заболеваний печени. [9] Однако наличие цирроза печени влияет на лечение несколькими способами. Лицам с циррозом печени и портальной гипертензией следует избегать контактных видов спорта, чтобы свести к минимуму риск повреждения селезенки . [9] Все люди с A1AD и циррозом печени должны пройти обследование на варикозное расширение вен пищевода и избегать употребления алкоголя . [9] Также следует избегать применения нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), поскольку эти препараты могут усугубить заболевание печени в целом и особенно ускорить повреждение печени, связанное с A1AD. [9] Аугментационная терапия не подходит людям с заболеваниями печени. Если развивается прогрессирующая печеночная недостаточность или декомпенсированный цирроз печени, трансплантация печени . может потребоваться [9]
Эпидемиология
[ редактировать ]
Люди североевропейского и иберийского происхождения подвергаются наибольшему риску развития A1AD. PiZ Четыре процента из них несут аллель ; от 1 из 625 до 1 из 2000 являются гомозиготными . [ нужна ссылка ]
Другое исследование выявило частоту 1 на 1550 человек. [21] Самая высокая распространенность варианта PiZZ зарегистрирована в странах Северной и Западной Европы со средней частотой гена 0,0140. [21] По оценкам, во всем мире около 1,1 миллиона человек имеют дефицит A1AT и примерно 116 миллионов являются носителями мутаций. [21]
A1AD — одно из наиболее распространенных генетических заболеваний во всем мире и второе по распространенности метаболическое заболевание, поражающее печень. [22]
История
[ редактировать ]A1AD был открыт в 1963 году Карлом-Бертилом Лореллом в Лундском университете в Швеции. [23] Лорел вместе с ординатором Стеном Эрикссоном сделали открытие, отметив отсутствие полосы α 1 белков при электрофорезе в пяти из 1500 образцов; Было обнаружено, что у троих из пяти пациентов эмфизема развилась в молодом возрасте. [ нужна ссылка ]
Связь с заболеванием печени была установлена шесть лет спустя, когда Harvey Sharp et al. описали A1AD в контексте заболевания печени. [24]
Исследовать
[ редактировать ]Изучаются рекомбинантные и ингаляционные формы лечения А1АТ. [25]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д «дефицит альфа-1-антитрипсина» . Домашний справочник по генетике . Январь 2013 года . Проверено 12 декабря 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н «Дефицит альфа-1-антитрипсина» . ГАРД . 2016 . Проверено 12 декабря 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Стрэдлинг, Джон; Стэнтон, Эндрю; Рахман, Наджиб М.; Никол, Аннабель Х.; Дэвис, Хелен Э. (2010). Оксфордские истории болезни в области респираторной медицины . ОУП Оксфорд. п. 129. ИСБН 9780199556373 .
- ^ Кларк, ВК (май 2017 г.). «Трансплантация печени при дефиците антитрипсина альфа-1». Клиники заболеваний печени . 21 (2): 355–365. дои : 10.1016/j.cld.2016.12.008 . ПМИД 28364818 .
- ^ Перейти обратно: а б Марцинюк, Д.Д.; Эрнандес, П; Балтер, М; Бурбо, Дж; Чепмен, КР; Форд, GT; Лоузон, JL; Мальтийский, Ф; О'Доннелл, Делавэр; Гудридж, Д; Странно, С; Кейв, Эй Джей; Каррен, К; Мутури, С; Клиническая ассамблея Канадского торакального общества по ХОБЛ, экспертная группа по дефициту альфа-1-антитрипсина (2012). «Целевое тестирование дефицита антитрипсина альфа-1 и усиливающая терапия: рекомендации по клинической практике Канадского торакального общества» . Канадский респираторный журнал . 19 (2): 109–16. дои : 10.1155/2012/920918 . ПМЦ 3373286 . ПМИД 22536580 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Кёнляйн, Томас; Велте, Т. (2007). Дефицит альфа-1-антитрипсина: клинические аспекты и лечение . УНИ-МЕД Верлаг АГ. п. 16. ISBN 9781848151154 .
- ^ Перейти обратно: а б Кумар В., Аббас А.К., Фаусто Н., ред. (2005). Патологическая основа болезней Роббинса и Котрана (7-е изд.). Эльзевир/Сондерс. стр. 911–2. ISBN 978-0-7216-0187-8 .
- ^ Вестбо Дж (2013). «Диагностика и оценка» (PDF) . Глобальная стратегия диагностики, ведения и профилактики хронической обструктивной болезни легких . Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких . стр. 9–17. Архивировано из оригинала (PDF) 28 марта 2016 года . Проверено 9 августа 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Патель, Дирен; Текман, Джеффри Х. (ноябрь 2018 г.). «Заболевание печени, вызванное дефицитом альфа-1-антитрипсина». Клиники заболеваний печени . 22 (4): 643–655. дои : 10.1016/j.cld.2018.06.010 . ПМИД 30266154 . S2CID 52883809 .
- ^ Перейти обратно: а б с Сандхаус, Роберт А.; Турино, Жерар; Брантли, Марк Л.; Кампос, Майкл; Кросс, Кэрролл Э.; Гудман, Кеннет; Хогарт, Д. Кайл; Найт, Шандра Л.; Стокс, Джеймс М. (2016). «Диагностика и лечение дефицита антитрипсина альфа-1 у взрослых» . Хронические обструктивные заболевания легких . 3 (3): 668–682. doi : 10.15326/jcopdf.3.3.2015.0182 . ПМЦ 5556762 . ПМИД 28848891 .
- ^ Перейти обратно: а б с Сильверман ЭК, Сандхаус РА (2009). «Дефицит альфа1-антитрипсина». Медицинский журнал Новой Англии . 360 (26): 2749–2757. дои : 10.1056/NEJMcp0900449 . ПМИД 19553648 .
- ^ Карлсон, Дж.А.; Роджерс, BB; Сиферс, Р.Н. (1988). «Множественные ткани экспрессируют альфа-1-антитрипсин у трансгенных мышей и человека» . Дж. Клин. Инвестируйте . 82 (1): 26–36. дои : 10.1172/JCI113580 . ПМК 303472 . ПМИД 3260605 .
- ^ Очиенг, Пий; Натх, Шридеш; Макарулей, Реан (2018). «Белок-переносчик фосфолипидов и альфа-1-антитрипсин регулируют активность киназы Hck во время дегрануляции нейтрофилов» . Природа . 8 (1): 15394. Бибкод : 2018NatSR...815394O . дои : 10.1038/s41598-018-33851-8 . ПМК 6193999 . ПМИД 30337619 . S2CID 53017522 .
- ^ Барнс, Питер Дж. (2009). «Глава 61 – Будущие методы лечения» . Астма и ХОБЛ (второе изд.). Основные механизмы и клиническое ведение. стр. 737–749. дои : 10.1016/B978-0-12-374001-4.00061-4 . ISBN 9780123740014 .
- ^ Демков, У; Овервельд, фургон FJ (2010). «Роль эластаз в патогенезе хронической обструктивной болезни легких: значение для лечения» . Eur J Med Res . 15 (Приложение 2): 27–35. дои : 10.1186/2047-783x-15-s2-27 . ПМК 4360323 . ПМИД 21147616 .
- ^ «Эмфизема» . Клиника Мэйо . Фонд Мэйо медицинского образования и исследований (MFMER) . Проверено 16 ноября 2021 г.
- ^ Донато, Лесли; Дженкинс; и др. (2012). «Эталонные и интерпретационные диапазоны количественного определения α1-антитрипсина по фенотипу во взрослой и детской популяции» . Американский журнал клинической патологии . 138 (3): 398–405. дои : 10.1309/AJCPMEEJK32ACYFP . ПМИД 22912357 . Проверено 17 января 2014 г.
- ^ Таунсенд, ЮАР; Эдгар, Р.Г.; Эллис, PR; Кантас, Д; Ньюсом, штат Пенсильвания; Тернер, AM (2018). «Систематический обзор: естественная история дефицита альфа-1-антитрипсина и связанных с ним заболеваний печени» . Алиментарная фармакология и терапия . 47 (7): 877–885. дои : 10.1111/кв.14537 . ПМИД 29446109 .
- ^ «Хроническая обструктивная болезнь легких у лиц старше 16 лет: диагностика и лечение» . www.nice.org.uk. Национальный институт здравоохранения и передового опыта . декабрь 2018 года . Проверено 11 августа 2019 г.
- ^ Гётше, Питер К.; Йохансен, Хелле Крог (20 сентября 2016 г.). «Внутривенная терапия, усиливающая альфа-1-антитрипсин, для лечения пациентов с дефицитом альфа-1-антитрипсина и заболеваниями легких» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2016 (9): CD007851. дои : 10.1002/14651858.CD007851.pub3 . ISSN 1469-493X . ПМЦ 6457738 . ПМИД 27644166 .
- ^ Перейти обратно: а б с Луизетти, М; Зеерсхольм, Н. (февраль 2004 г.). «Дефицит альфа1-антитрипсина. 1: эпидемиология дефицита альфа1-антитрипсина» . Торакс . 59 (2): 164–9. дои : 10.1136/торакс.2003.006494 . ПМК 1746939 . ПМИД 14760160 .
- ^ Желудочно-кишечные заболевания и заболевания печени Слейзенгера и Фордтрана - набор из 2 томов: патофизиология, диагностика, лечение (одиннадцатое изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевир. 29 июня 2020 г. стр. 1189–1192. ISBN 978-0323609623 .
- ^ Лорел CB, Эрикссон С (1963). «Электрофоретический характер альфа1-глобулина сыворотки при дефиците альфа1-антитрипсина». Scand J Clin Lab Invest . 15 (2): 132–140. дои : 10.1080/00365516309051324 .
- ^ Шарп Х., Бриджес Р., Кривит В., Фрейер Э. (1969). «Цирроз печени, связанный с дефицитом альфа-1-антитрипсина: ранее невыявленное наследственное заболевание». Джей Лаб Клин Мед . 73 (6): 934–9. ПМИД 4182334 .
- ^ Де Сойза, Дж; Пай, А; Тернер, AM (декабрь 2023 г.). «Дают ли клинические испытания новых препаратов для лечения дефицита альфа-1-антитрипсина многообещающие результаты?». Мнение экспертов о новых лекарствах . 28 (4): 227–231. дои : 10.1080/14728214.2023.2296088 . ПМИД 38112023 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]