Генетический анализ: гемохроматоз

Анализ предрасположенности к гемохроматозу

Молекулярно-генетический анализ, позволяющий выявить у пациента предрасположенность к гемохроматозу, включает определение наиболее частых мутантных вариантов гена HFE, кодирующего активность регулятора обмена железа:

• H63D C>G. При наличии данного полиморфизма вырабатывается гликопротеин с нарушением способности связывания с растворимым рецептором трансмембранного протеида - трансферрином. В результате этого явления в клеточной цитоплазме повышается уровень содержания железа и увеличивается вероятность развития классического гемохроматоза.
• S65C A>T. Это нарушение нуклеотидной последовательности гена приводит к нарушению активности гепсидина – особого протеина, который участвует в процессе циркуляции железа в человеческом организме и влияет на концентрацию в крови ферритина (сложного белкового комплекса, выполняющего функцию «депо» железа в организме).
• C282Y G>A – дефект гена, локализованный на хромосоме 6p22.2.  Приводит к чрезмерному накоплению в организме человека железа и развитию гемохроматоза.

Гемохроматозом (более известным под названиями бронзовый диабет или пигментный цирроз) называется полисистемный патологический процесс, приводящий к повышению всасывания железа в пищеварительном тракте. Генетические дефекты приводят к избыточному накоплению железа в организме человека и поражению сердечной мышцы, печени, кожных покровов, поджелудочной и питуитарной желез, суставной ткани. 

Заболевание характеризуется:

• гиперпигментацией кожных покровов;
• увеличением печени;
• нарушением функциональной деятельности половых желез;
• дистрофическими изменениями суставов;
• гипергликемией;
• болезненными ощущениями в животе;
• снижением массы тела;
• сердечной недостаточностью.

Диагностирование патологии основано на оценивании показателей обмена железа, итоговых данных гистологического исследования биоптата печени и результатах тестирования генетических маркеров.

Когда делают анализ

Изучение генотипа необходимо при:

• отягощенном семейном анамнезе по гемохроматозу;
• карциноме печени;
• сахарном диабете;
• циррозе печени;
• наличии у пациента коричневой пигментации лица, шеи, гениталий, конечностей.

Важность анализа

Железо должно поступать в организм каждого человека, но в строго ограниченном количестве. Если наблюдается его избыток, происходит накопление вещества. В особенности это состояние негативно сказывается на печени. Страдает функция детоксикации, повреждаются гепатоциты. Поэтому при подозрении кумуляции железа рекомендуется проводить молекулярно-генетический анализ по выявлению гемохроматоза. Его используют при наличии клинической симптоматики, негативного семейного анамнеза. Так можно своевременно начать терапию, чтобы поддерживать уровень железа в допустимых значениях.

Если диагностика предположительно отсутствует, это может приводить к осложнениям:

• глубокое и необратимое поражение печени вплоть до цирроза;
• застойная сердечная недостаточность;
• кардиомиопатия;
• аритмия или иные дефекты проводимости сердца;
• сопутствующий сахарный диабет;
• мужской гипогонадизм, нарушение менструального цикла у женщин;
• снижение плотности костей вплоть до остеопороза.

Если провести исследование своевременно, можно на ранних этапах определить гемохроматоз. Патологию полностью устранить невозможно, так как она закодирована на генетическом уровне. Но ее можно держать под контролем, предотвращая развитие любых осложнений.

Для чего необходимо исследование

Молекулярно-генетическое исследование на выявление риска развития гемохроматоза необходимо для получения следующей информации:

• выявление предрасположенности к гемохроматозу в случае, если у близких родственников подтверждена эта же патология;
• определение точного вида мутации, которая вызывает гемохроматоз;
• определение потребности в использовании специфического консервативного лечения, направленного на снижение уровня железа в организме, а также его накопление в тканях;
• оценка потребности в периодической сдаче лабораторных методов диагностики для отслеживания риска накопления железа, а также глюкозы, так как часто сопутствующим заболеванием гемохроматоза является сахарный диабет.

Важно помнить, что мутация патологического гена будет сохраняться всегда, вне зависимости от лечения. Поэтому достаточно выполнить исследование однократно, чтобы определить наличие или отсутствие гемохроматоза.

Особенности анализа

В основе выявления патологического гена, провоцирующего образование гемохроматоза, лежит ПЦР исследование. Перед его выполнением и в процессе расшифровки данных важно учитывать следующие особенности:

• никаких инвазивных процедур для сбора биоматериала не требуется, достаточно взять небольшой объем венозной крови;
• даже если в венозной крови содержится небольшой фрагмент дефектного генетического материала, кодирующего информацию о гемохроматозе, это будет выявлено в ходе исследования, так как ПЦР анализ является высокочувствительным;
• перед ПЦР диагностикой биоматериал подвергают модификации в несколько этапов, чтобы подготовить для оценки в анализаторе (применяют разные виды реактивов);
• период проведения диагностики обычно составляет 2-3 дня, в некоторых случаях результаты приходят раньше;
• ПЦР диагностика проводится в режиме реального времени, график вычисления результатов отображается на мониторе, поэтому уже в этот момент можно понять, есть ли у пациента патологический ген;
• в ходе исследования выявляют одновременно 3 патологических гена, локализованных в разных хромосомах, поэтому увеличивается возможность точной идентификации гемохроматоза даже при отсутствии негативных симптомов;
• ПЦР диагностика является наиболее чувствительной и достоверной, ни один другой анализ не способен обнаружить искомые сведения с такой же точностью;
• на основании полученных сведений можно установить дифференциальный диагноз, даже если симптомы незначительные или полностью отсутствуют (если симптомы не будут проявляться в процессе дальнейшей жизнедеятельности, пациенту можно определить диагноз носительства гемохроматоза).

Даже если у пациента выявлены симптомы накопления железа во внутренних органах, тканях и системном кровотоке, это не означает, что у него гемохроматоз. Только на основании молекулярно-генетического анализа можно с точностью подтвердить диагноз.

Метод диагностики

При проведении молекулярно-генетического исследования используют ПЦР диагностику, которую проводят по следующим этапам:

• попеременное воздействие высоких и низких температур на образец биоматериала, чтобы стимулировать разрушение водородных связей между каждой цепочкой ДНК, разъединить их по отдельности;
• добавление специфического реагента с праймером, который встраивается в разъединенный фрагмент ДНК, чтобы выделить его для последующих реакций;
• введением нового реагента, благодаря которому многократно копируется выделенный фрагмент ДНК, чтобы аппарат мог считать с него содержащуюся информации;
• внесение полученного биоматериала с реагентами в аппарат, который определяет выделенный и размноженный фрагмент генетического материала с целью определить разные виды мутаций при их наличии.

Как только результаты будут получены, требуется пройти расшифровку у генетика. Также этим может заниматься терапевт, эндокринолог, гепатолог, кардиолог.

Важные факторы

При выполнении теста рекомендуется учитывать ряд факторов:

• информация о генетических мутациях содержится в крови, поэтому другие биоматериалы для диагностики не подходят;
• если у близких родственников ребенка наблюдается пациент с гемохроматозом, рекомендуется провести молекулярно-генетическое исследование после рождения;
• подтверждение мутации – это прямое показание к дополнительным лабораторно-инструментальным обследованиям с целью выявления степени накопления железа в организме.

Если молекулярно-генетический анализ проводят лишь однократно, то другие методы диагностики рекомендуется повторять, чтобы отслеживать гемохроматоз в динамике.

Методика проведения анализа

Для качественного проведения лабораторного анализа главным условием является взятие биологического материала (образца венозной крови) натощак, до выполнения других медицинских процедур.

Пациенту рекомендуется накануне анализа воздержаться от переедания, употребления спиртных и газированных напитков, а также следует ограничить курение и физическую активность.

Для выявления генных мутаций используют метод ПЦР с рестрикционным анализом модифицированных фрагментов генетического материала.

Расшифровка анализа

Итоговые данные анализа предрасположенности к гемохроматозу содержат следующие варианты:

• С/H – полиморфизмы HFE не выявлены (отрицательный результат);
• CC/HD – обнаружена мутация гена в гетерозиготной форме, не приводящей к появлению клинических симптомов гемохроматоза;
• C/D – гомозиготная форма дефекта, приводит к увеличению концентрации железа в организме пациента;
• СY/HD – выявлены мутантные варианты гена, ассоциированные с наследственной патологией.

При положительном результате анализа необходима консультация генетика.