Progeroid syndrome caused by a defect in the WRN gene. Description of a clinical case in a teenager


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2021.12.118-123

N.V. Kazachenko (1), V.V. Platonov (1–3), M.E. Turkunova (3), Yu.L. Skorodok (3), E.Yu. Smirnova (4)

1) St. Petersburg Children’s Municipal Multi-specialty Clinical Center of High Medical Technology n.a. K.A. Rauhfus, Saint Petersburg, Russia; 2) City Children’s Endocrinology Center, Saint Petersburg, Russia; 3) Department of Pediatric Diseases n.a. Prof. I.M. Vorontsov, Faculty of Postgraduate and Further Professional Education, Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Saint Petersburg, Russia; 4) Endocrinology Center of the Kalininsky District, Saint Petersburg, Russia
Background. Progeroid syndromes are a group of rare hereditary diseases characterized by accelerated aging of the body. The most striking signs of premature aging are manifested in Werner syndrome, caused by a mutation in the WRN gene. The main clinical feature of the disease is the loss of subcutaneous fat in the distal extremities. Patients are characterized by disorders of lipid and carbohydrate metabolism with the development of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and cardiovascular diseases, hypogonadism, osteoporosis, cataracts, and oncological pathology. Currently, only symptomatic therapy of the disease has been developed.
Description of the clinical case. The patient 16 years and 11 months old, from a closely related marriage. Stuntedness, gray hair, diffuse alopecia, pointed facial features, beak-shaped nose, loss of subcutaneous fat in the distal extremities were noted. Laboratory testing revealed hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia, atherogenic dyslipidemia, high blood insulin, C-peptide levels, insulin resistance. Fatty hepatosis was confirmed. Treatment with fenofibrate led to the normalization of the child’s lipid profile. Normalization of blood insulin levels during therapy with metformin was not observed.
Conclusion. At the initial examination, it is possible to suspect hereditary lipodystrophy with further genetic diagnosis. Early diagnosis of the disease makes it possible to prevent acute conditions and diseases associated with the syndrome, and allows to use reproductive technologies before the formation of hypogonadism. Correction of childhood lipid metabolism disorders with fibrates and/or statins can be successful. The first-line drugs for the correction of T2DM are metformin and/or insulin. At suspicion on Werner syndrome, it is imperative to conduct medical genetic counseling and psychological support to family members.

Введение

Прогероидные синдромы, или синдромы преждевременного старения, представляют собой клинически и генетически гетерогенную группу редких наследственных заболеваний, характеризующихся ускоренным старением организма. К прогериям и сегментарным прогероидным синдромам относят свыше десятка заболеваний, однако наиболее ярко признаки преждевременного старения проявляются при синдроме Хатчинсона–Гилфорда (прогерия детского возраста) и синдроме Вернера (СВ, прогерия взрослых) [1]. СВ впервые был описан O. Werner в 1904 г., а генетическая природа заболевания установлена и опубликована в 1996 г. C.E. Yu et al. Распространенность данного заболевания варьируется в различных странах по-разному, чаще всего синдром встречается в Японии (1/20–40 тыс.) и Сардинии (1/50 тыс.) [2]. В США, по данным NORD (National Organization of Rare Disorders), частота СВ составляет от 1 до 20 на 100 тыс.

В России нет регистра пациентов с СВ, имеются лишь отдельные его описания. В 2018 г. Е.Л. Соркина и соавт. описали трех пациентов с СВ [3]. Возраст манифестации синдрома варьируется от 15 до 30 лет. Медиана возраста диагностики составляет 37–40 лет [4]. Многие авторы отмечают, что одним из первых проявлений заболевания является отсутствие пубертатного ростового скачка с последующим развитием низкорослости. Маскообразное лицо, клювовидный нос и выступающий подбородок отличают больных СВ. На третьем десятилетии жизни отмечается появление седых волос, алопеция. Постепенное истончение кожи и атрофия подкожной жировой клетчатки приводят к развитию склеродермии [1].

Метаболические осложнения СВ включают развитие дислипидемии и инсулинорезистентности при нормальном показателе индекса массы тела (ИМТ) [5]. С течением заболевания формируются сахарный диабет 2 типа (СД2), требующий высоких доз инсулина, неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП), гипогонадизм, остеопороз, атеросклероз, сердечно-сосудистая патология и онкологические заболевания. Риск развития злокачественных новообразований при СВ в 54 раза выше по сравнению с общей популяцией [6]. Чаще других описаны фолликулярная карцинома щитовидной железы, злокачественная меланома, менингеома, саркома мягких тканей, первичный рак костей и лейкемия/миелодисплазия [7, 6]. Двусторонняя катаракта, требующая оперативного вмешательства, описана у пациентов 20–30 лет, при этом для СВ характерно развитие задней субкапсулярной формы заболевания, а для пациентов с возрастными изменениями – нуклеарной формы [8, 9]. Для СВ типично развитие остеопороза, более выраженного в дистальных отделах конечностей, в отличие от стандартного возрастного снижения плотности костной ткани в позвоночнике [10, 11]. Из прочих нарушений отмечается метастатическая кальцификация мягких тканей. Чаще всего процесс локализован в ахилловом сухожилии, описаны случаи вскрытия кальцинозных очагов с формированием язв в месте процесса, вплоть до ампутации конечности [12]. По данным ряда исследователей, 30–40% пациенток с СВ способны к деторождению, однако к третьему десятилетию жизни происходит атрофия гонад с потерей фертильности [13, 14].

В большинстве случаев причиной летального исхода пациентов с СВ являются инфаркт миокарда и онкологические заболевания в возрасте до 50 лет [8, 10].

За развитие СВ ответственны мутации гена WRN, который находится на коротком плече 8-й хромосомы в локусе 8p12. Ген кодирует одноименный белок WRN размером 1432 аминокислоты, представляющий собой хеликазу семейства RECQ. Эти ферменты разделяют цепи двуцепочечной молекулы ДНК (ДНК-хеликазы) или внутримолекулярные связи в молекулах РНК (РНК-хеликазы), используя энергию гидролиза АТФ или ГТФ (гуанозинтрифосфат). Хеликазы движутся вдоль цепи нуклеиновой кислоты в направлении, характерном для каждого фермента. Мутации в гене WRN приводят к нарушению функции ДНК-хеликазы.

В результате возникают нарушения репликации и репарации ДНК, экспрессии генов, ускоренное укорочение теломер и повышенная чувствительность к апоптозу [15, 16]. На сегодня описано более 80 мутаций гена WRN; самые распространенные – миссенс-мутации (переключение кодона на кодирование другой аминокислоты – 65,28 %), несмысловые замены (замена нуклеотида в кодоне, не приводящая к изменению последовательности аминокислот в соответствующей полипептидной цепи, – 21,52 %) и нонсенс-мутации (в результате которых кодон теряет способность кодировать какую-либо аминокислоту и становится стоп-кодоном, что приводит к преждевременной терминации синтеза белка, – 5,87 %) [16]. Любая мутация независимо от того, затрагивает она хеликазную область или нет, приводит к полной потере белком своей функции. Вариабельность клинических проявлений заболевания, вероятно, связана со степенью экспрессии гена WRN в различных типах клеток и различным репликационным потенциалом клеток предшественников [10, 17].

Клинический случай

Обследование пациентки включило сбор анамнеза жизни, наследственность, отягощающие факторы, наличие сопутствующих заболеваний, анализ медицинской документации. Проведена динамическая оценка антропометрических показателей ребенка с использованием калькулятора AnthroPlus ВОЗ. Исследованы маркеры функции печени, липидограмма, глюкоза крови, оральный глюкозотолерантный тест. Проведена оценка уровня гормонов: тиреотропного гормона (ТТГ), свободного тироксина (Т4св), антител к тиреоглобулину (АТ-ТГ), антител к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО), иммунореактивного инсулина (ИРИ), С-пептида, в т.ч. и на фоне лечения. Инструментальные методы диагностики включали ультразвуковое исследование (УЗИ) органов брюшной полости и малого таза, щитовидной железы (ЩЖ), электрокардиографию (ЭКГ). Молекулярно-генетическое исследование гена WRN у пробанда и членов семьи проводилось в лаборатории молекулярной генетики на базе отделения наследственных эндокринопатий ФГБУ ЭНЦ. После выписки из стационара ребенок наблюдался в течение года в условиях профильного эндокринологического центра.

Пробанд – девочка, впервые обследована в условиях эндокринологического стационара в возрасте 16 лет 11 месяцев. При поступлении предъявляла жалобы на задержку роста, низкие весовые прибавки, появление седых волос (с 10 лет жизни) и их потерю, ломкость ногтей (с 14 лет жизни). Из анамнеза известно, что девочка родилась в срок с нормальными показателями роста и массы тела. Национальность – азербайджанка. Ребенок от близкородственного брака, родители – кузены. Случаев анте- и перинатальной гибели детей в семье нет. Привита по национальному календарю прививок. Болеет нечасто. Травм, переломов, операций не было. Состоит на учете у ортопеда – комбинированный грудопоясничный сколиоз 2–3-й степеней, плоскостопие (установлены в 13 лет), кардиолога – нарушение ритма сердца (НРС), синусовая тахикардия (установлена в 13 лет), гастроэнтеролога – НАЖБП (установлена в 15 лет), невролога – головные боли напряжения, нарушение засыпания (с 16 лет жизни).

При осмотре выявлены низкорослость (-2,0 SDS), снижение массы тела (ИМТ=17,7, SDS ИМТ=-1,3). Отмечена сухость кожных покровов. Подкожно-жировой слой истончен в дистальных отделах конечностей. Сколиоз грудопоясничного отдела позвоночника. Отмечено: нос больших размеров клювовидной формы, диффузная алопеция и седина волос. Проведена динамическая оценка антропометрических показателей ребенка, данные представлены в таблице.

120-2.png (42 KB)

Как следует из таблицы, задержка роста сформирована к периоду пубертата: к 14 годам жизни -1,6 SDS роста, к 16 годам жизни низкорослость -2,0 SDS роста. Таким образом, у пациентки отмечено отсутствие пубертатного скачка роста с последующим развитием низкорослости. Дефицит массы тела сформирован в препубертатном периоде и в дальнейшем сохранялся: к 9 годам жизни -1,9 SDS ИМТ, к 16 годам 11 месяцам жизни -1,3 SDS ИМТ; при этом максимум снижения показателя отмечен в периоде пубертата (14 лет жизни ребенка) -2,6 SDS ИМТ. На момент госпитализации половое созревание у девочки соответствовало 5-й стадии по Таннер, присутствовали регулярные менструации.

Исследованы липидограмма, глюкоза крови, маркеры функции печени, проведена оценка показателей в динамике. На момент госпитализации все показатели липидограммы нарушены: повышены уровни холестерина крови (ХС) – 5,9 (3,0–5,2) ммоль/л, триглицеридов (ТГ) – 7,43 (0–2,3) ммоль/л, коэффициента атерогенности – 7,4 (≤3); снижен уровень липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) – 0,7 (0,9–1,4) ммоль/л. Динамические показатели липидограммы представлены на рисунке.

120-1.png (44 KB)

Как следует из рисунка, повышенный уровень ХС (5,5 ммоль/л) у девочки был выявлен в раннем возрасте (в 6 лет жизни) и длительно сохранялся (в 15 лет 10 месяцев, 6,5 ммоль/л). Отмечено нарастание уровня ТГ и снижение уровня ЛПВП с течением времени.

Проведена оценка показателей углеводного обмена (ИРИ, С-пептид, глюкоза крови). На момент госпитализации ребенка ИРИ составил 69,1 (2,6–24,9) мкЕД/мл, С-пептид – 9,9 (1,1–4,4) нг/мл. Проведенный оральный глюкозотолерантный тест не выявил нарушений углеводного обмена. Впервые ИРИ исследован в 14 лет жизни девочки, повышен до 36 мкЕД/мл.

В 14,6 года уровень ИРИ составил 138 мкЕД/мл, с целью коррекции инсулинорезистентности начата терапия метформином. Проведено УЗИ органов брюшной полости, подтверждена НАЖБП, при этом не отмечено значимого повышения традиционных сывороточных биомаркеров. Проведено УЗИ органов малого таза: размеры матки и гонад соответствовали 13 годам жизни ребенка.

Выполнено УЗИ ЩЖ, отмечены структурные нарушения (линейные гиперэхогенные включения). Проведена оценка функции ЩЖ, подтвержден субклинический гипотиреоз: ТТГ=6,09 (0,5–4,3) мкМЕ/мл, Т4св=13,7 (12,6–21,0) пмоль/л. Данных за аутоиммунный процесс в ЩЖ не получено, уровни АТ-ТГ и АТ-ТПО были в норме. Впервые повышение уровня ТТГ выявлено в возрасте 13 лет и подтверждено при динамическом наблюдении. Начата заместительная гормональная терапия L-тироксином, на момент госпитализации доза составила 25 мкг/сут.

Проведена ЭКГ, подтверждено НРС, синусовая тахикардия. Впервые НРС выявлено в возрасте 13 лет, комплексная оценка сердечно-сосудистой деятельности проведена в возрасте 16,8 года в условиях профильного консультативного центра, заподозрена пароксизмальная тахикардия.

Пациентка амбулаторно неоднократно консультирована окулистом, патологии не выявлено.

Проведено молекулярно-генетическое исследование семьи. У пробанда выявлена гомозиготная мутация с.3243_3244del:р.Т1081fs гена WRN (патогенная), гетерозиготный вариант с.392Т>С:р.V131А гена CAV1 (вариант неопределенной клинической значимости). У родной сестры и отца пробанда выявлены аналогичные гетерозиготные варианты в генах WRN и CAV1.

У матери пробанда выявлен аналогичный гетерозиготный вариант только в гене WRN. Родной брат девочки не является носителем данных изменений.

Терапия метформином начата в возрасте 14,6 года жизни, доза препарата последовательно увеличивалась и к моменту госпитализации составила 1700 мг/сут. В стационаре доза была увеличена до 2000 мг/сут. В стационаре начата терапия фенофибратом в дозе 145 мг/сут. Продолжено лечение L-тироксином, доза скорректирована до 37,5 мкг/сут.

Наблюдение ребенка проводилось до достижения возраста 18 лет. Низкорослость и снижение массы тела сохранялись (см. таблицу). Менструальный цикл у девушки был регулярным. В возрасте 17 лет 11 месяцев проведен лабораторный контроль: уровни гонадотропинов, эстрадиола, тестостерона соответствовали возрастным значениям, данных за гипогонадизм, синдром гиперандрогении не получено. Лечение продолжено в полном объеме. Несмотря на проводимую терапию метформином, инсулинорезистентность сохранялась. Показатели ИРИ и С-пептида оставались значимо высокими: ИРИ=137,5 мкЕД/мл, С-пептид=10,9 нг/мл. Проводился регулярный мониторинг гликемии, выявлена гипергликемия натощак до 7,4 ммоль/л. Отмечен положительный эффект приема фенофибрата: уровни ХС, ЛПВП, ТГ достигли физиологических значений (см. рисунок), коэффициент атерогенности снизился до 2,68. Субклинический гипотиреоз находился в стадии медикаментозной компенсации, ТТГ=1,5 мкМЕ/мл.

Обсуждение

По данным литературы, средний возраст диагностики заболевания составляет 37–40 лет [4]. Как правило, первые симптомы заболевания становятся очевидными при ретроспективном анализе данных пациентов с СВ. Согласно данным различных регистров, существует ряд фенотипических особенностей, характерных для СВ.

В нашем случае низкорослость с отсутствием пубертатного ростового скачка, изменение волос (седина, алопеция), заостренные черты лица, клювовидный нос, истончение подкожно-жирового слоя конечностей, дефицит массы тела у пациентки позволили заподозрить наследственную липодистрофию с прогероидными чертами уже при первичном осмотре. К моменту госпитализации у ребенка сформировались и прогрессировали метаболические нарушения (инсулинорезистентность, неассоциированная с набором массы тела, гиперхолестеринемия со снижением уровня ЛПВП, гипертриглицеридемия) и инструментально выявленные изменения (НАЖБП, НРС с развитием синусовой тахикардии). Совокупность фенотипических особенностей и лабораторных нарушений стала показанием к проведению генетических тестов. Достаточно ранняя диагностика заболевания в представленном случае, безусловно, связана с проведением молекулярно-генетического исследования. У девочки выявлен патогенный гомозиготный вариант в гене WRN. Дефект в том же кодоне гена WRN описан французскими учеными в составе биаллельных мутаций, обусловивших заболевание. В описанном клиническом случае представлен мужчина 48 лет с катарактой, остеопорозом и неопластическим процессом [18]. Также пациентка имеет дополнительную гетерозиготную мутацию в гене CAV1, ассоциированную с врожденной генерализованной липодистрофией 3-го типа и частичной липодистрофией с врожденной катарактой, нейродегенеративным синдромом (Cao et al., 2008). Однако отсутствие клинико-лабораторных изменений у родственников (отец и старшая сестра) с тем же вариантом позволяет предположить, что в данном случае гетерозиготное носительство не привело к каким-либо фенотипическим проявлениям.

На сегодняшний день специфического лечения СВ не существует. Модификация образа жизни и коррекция питания крайне важны для пациентов. Регулярные физические нагрузки приводят к улучшению метаболических показателей [1, 10]. Также необходимо придерживаться лечебного питания с ограничением легкоусвояемых углеводов и жиров (менее 30%/сут); в рационе должны присутствовать продукты с большим содержанием омега-3 ненасыщенных жирных кислот [1, 5]. Ведение пациентов с СВ основывается на симптоматической терапии с целью коррекции метаболических нарушений и предотвращения развития острых и хронических осложнений. Для коррекции липидных нарушений помимо диеты могут быть рекомендованы фибраты [19] и/или статины [4, 5]. В настоящей работе пациентка получала фенофибрат с хорошей переносимостью. Прием препарата привел к нормализации всех показателей липидного обмена. С течением времени у пациентов с СВ формируется СД2. Большинство препаратов, в частности, для лечения СД2 не разрешены к применению в отношении детей. Препаратом первой линии для коррекции СД2 являются метформин и/или инсулин.

На момент диагностики заболевания у пациентки, несмотря на длительное лечение метформином, сохраняется инсулинорезистентность, а к концу наблюдения отмечается гипергликемия натощак до 7,4 ммоль/л. Таким образом, несмотря на проводимую терапию, у ребенка продолжается формирование СД2. После достижения 18-летнего возраста для пациентов, сформировавших СД2, возможно применение препаратов ингибиторов дипептилпептидазы-4 и агонистов глюкагоноподобного пептида-1, тиазолидиндионов [20, 21]. При выраженных явлениях остеопороза рекомендовано назначение препарата группы бисфосфонатов в сочетании с витамином D3 и кальцием [11, 22].

Ведется активный поиск препаратов для потенциального лечения пациентов с СВ и другими прогероидными синдромами. Одно из наиперспективных направлений – исследования ингибиторов mTOR (сиролимус и его производные), используемых в настоящее время в составе иммуносупрессивной терапии [10, 23, 24]. Аналогичные исследования проводятся с ингибиторами MAPK (митоген-активируемые протеинкиназные каскады), участвующими в системе клеточного выживания (апоптотической активности) и пролиферации [25, 26]. Безусловно, вопросы медикаментозной терапии детей требуют дальнейшего изучения и наблюдения большего числа случаев.

Выводы

При сочетании таких фенотипических проявлений, как низкорослость, изменение волос (поредение, ранняя седина) и потеря подкожно-жировой клетчатки, целесообразно заподозрить наследственную липодистрофию, в частности, в структуре прогероидных синдромов.

Ранняя диагностика СВ позволит предотвратить острые состояния и осложнения заболеваний, ассоциированных с синдромом, а также сделает возможным использование репродуктивных технологий еще до наступления атрофии гонад.

Этиопатогенетическая терапия СВ не разработана, проводится симптоматическое лечение. Коррекция нарушений липидного обмена в детском возрасте фибратами и/или статинами может быть успешной. Препаратом первой линии для коррекции СД2 являются метформин и/или инсулин.

В семьях со случаями СВ обязательно проведение медико-генетического консультирования и психологической поддержки.

Благодарности. Авторы выражают благодарность сотрудникам «НМИЦ эндокринологии», участвовавшим в согласовании и проведении молекулярно-генетического исследования. Пациентке и семье пациентки.

Вклад авторов. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

Финансирование. Молекулярно-генетическое исследование выполнено в ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» МЗ РФ, в рамках программы «Альфа-эндо».


About the Autors


Corresponding author: Ekaterina Yu. Smirnova, Endocrinologist, Endocrinology Center of the Kalininsky district, St. Petersburg, Russia; katrin_cat@list.ru


Similar Articles


Бионика Медиа