Умственная отсталость при наследственных дефектах обмена

Наследственно обусловленные формы

II. Дефекты обмена (фенилкетонурия, галактоземия, мукополисахаридозы, амавротическое слабоумие (Болезнь Тей — Сакса), синдром Пфандлер — Гурлера, синдром Гунтера, синдром Санфилиппо, синдром Лоуренса — Муна—Бидля — Барде, синдром слабоумия при ихтиозе)

К наследственным дефектам обмена относятся такие моногенно наследуемые заболевания, при которых есть доказательства взаимосвязи между мутантным геном и нарушенной биохимической функцией: это обнаружение либо мутантно измененного белка (фермента), либо продуктов нарушенного вследствие ферментопатии метаболизма.

К настоящему времени насчитывается около 600 наследственных дефектов обмена и примерно для 200 из них известен первичный биохимический дефект, т.е. мутантно измененный белок.

Частота различных наследственных дефектов обмена разная. Наиболее часто выявляется фенилкетонурия — у 1 из 6000 — 10 000 новорожденных: (она составляет около 1% среди контингента больных с умственной отсталостью). Другие - от 1:15 000 до 1: 300 000. Есть и такие поражения, которые описаны пока у единичных больных.

Этиология. Абсолютное большинство наследственных дефектов обмена относится к категории ферментопатии. Энзимопатические формы слабоумия могут иметь различный характер, что зависит от вида нарушенного обмена — белкового, углеводного, жирового, а также и от того, на каком этапе биохи­мического превращения нарушается синтез молекул.

L. Crome и L. Stern (1972) выделяют следующие основные варианты наследственных дефектов обмена, сопровождающихся умственной отсталостью:

I — нарушения обмена аминокислот: фенилкетонурия, гомоцистинурия, гистидинемия и др.;

II — нарушения обмена органических кислот и углеводов: галактоземия, фруктозурия и др.;

III — болезни накопления:

1) мукополисахаридозы (синдромы Хурлера, Гунтера и др.);

2) липидозы (болезни Тея — Сакса, Гоше, Нимана — Пика и др.);

3) гликогенозы (болезнь Помпе и др.);

IV — лейкодистрофии;

V — обменно-гормональные нарушения: неэндемические формы гипотиреоза, псевдогипопаратиреоз Олбрайта и др.;

VI — другие метаболические нарушения (минерального, билирубинового и других видов обмена).

Описываемые нарушения обусловлены наследственной недостаточностью ферментативной деятельности, которая отражает­ся на правильном протекании процессов обмена веществ. При этой группе заболеваний у больных нет гена (или он не активен), регулирующего правильное протекание обмена ве­ществ Отсутствие того или иного фермента приводит к блоки­рованию одного из этапов обмена веществ. В результате обра­зуются промежуточные продукты, которые оказывают токсиче­ское воздействие и искажают формирование органов, и особенно нервной системы. В ряде случаев в этой связи может возникать неполноценность умственной деятельности.

В настоящее время генетикой доказано, что эти нарушения чаще эндогенной природы (наследственно обусловлены) и свя­заны с рецессивным геном. В этих случаях особое значение при­обретает наличие кровного родства между родителями, у кото­рых могут иметь место отдельные признаки болезни (мало вы­раженные).

Механизмы нарушения функции мозга и возникающих морфологических изменений при наследственных дефектах обмена пока неясны. Очевидно, следует принимать во внимание комплексное воздействие на мозговую ткань разнообразных факторов, возникающих за первичным блоком (избыток одних веществ, недостаток других, наличие побочных продуктов и пр.). При многих обменных дефектах страдает процесс миелинизации нервной ткани.

Клинические проявления. В отдельных случаях признаки болезни выявляются рано и дети рождаются с характерными для данного нарушения сим­птомами. Иногда признаки болезни начинают проявляться и прогрессировать только в постнатальный период.

Эти формы детского слабоумия изучены пока еще недоста­точно полно, так как имеются определенные трудности при ран­ней диагностике.

Клинические проявления этих нарушений могут касаться только соматики, но в ряде случаев поражается и нервная система, что постепенно приводит к разной степени откло­нениям нервно-психической деятельности.

Следует также отме­тить особенности динамики протекания энзимопатических форм слабоумия. Характерным для этих форм является прогрессирую­щее развитие болезненного процесса (прогредиентность). Поэто­му указанные формы слабоумия могут быть только условно отнесены к олигофрениям.

За последние годы в связи с раскрытием патогенеза некото­рых форм детского слабоумия наследственного генеза обнаруже­но, что при этих формах (в отличие от олигофрении) наблюдает­ся текущий болезненный процесс, обусловливающий своеобраз­ную деградацию умственного развития. Все это дает основание рассматривать таких больных, классифицируя их как проявление деменции. К такого рода заболеваниям можно отнести амавротическое слабоумие, гаргоилизм, туберозный склероз и некоторые другие.

Установление деменции у детей старшего возраста и тем бо­лее у взрослых, как правило, не представляет особых трудностей, поскольку в этих случаях заметно выступают изменения психи­ческого состояния больного. Речь идет о своеобразном изменении взаимоотношений с окружающими, заметном снижении памяти и интеллекта. Последнее вызывает падение трудоспособности вплоть до невозможности выполнять учебную или трудовую де­ятельность, которые успешно осуществлялись до заболевания.

Диагностика наследственных нарушений обмена веществ у новорожденных осуществляется при помощи скрининговых (просеивающих) программ, проводимых в массовом масштабе. Практически среди дефектов с интеллектуальным недоразвитием массовому скрининговому выявлению непременно должны подвергаться два — фенилкетонурия и гипотиреоз.

Наряду с усовершенствованием и внедрением скрининговых программ среди новорожденных в настоящее время идет интенсивная разработка методов пренатальной диагностики поражения плода, что практически должно проводиться в семьях, имеющих высокий риск развития того или иного заболевания. Эта диагностика осуществляется на культуре амниотических клеток или при исследовании амниотической жидкости в ранние сроки беременности.

При наличии некоторых обменных дефектов, имеющих сцепленный с полом рецессивный характер наследования, применяют и другой метод эффективной профилактики, а именно пренатальное определение пола плода. Темп исследований, проводимых в этой области, позволяет предполагать, что через несколько десятилетий практически для всех наследственных дефектов обмена будут разработаны методы ферментной диагностики и, следовательно, эффективной профилактики.

Среди всего разнообразия наследственных дефектов обмена много таких заболеваний, клиническая картина которых дает основание заподозрить ту или иную форму поражения. Биохимические методы в этих случаях подтверждают или исключают диагноз. При многих наследственных дефектах обмена клиническая картина так характерна, что окончательный диагноз ставят и без привлечения биохимических методов. Примером могут служить синдромы Менкеса, Тея — Сакса и др. Это ни в какой степени не умаляет ни теоретического, ни практического значения биохимических методов изучения и этих заболеваний, ибо эти методы лежат в основе профилактики тяжелых страданий путем диагностики в антенатальном периоде.

Именно клиницист должен направить больного на дополнительное обследование для подтверждения или исключения того или иного дефекта. Это еще раз подчеркивает важную роль клинициста в диагностике множества различных наследственных дефектов обмена.

На практике из наследственных дефектов обмена в контингенте умственно отсталых детей постоянно и с довольно значительной частотой встречаются только фенилкетонурия, мукополисахаридозы и гипотиреозы (УО смешанной этиологии).

Фенилкетонурия

Впервые фенилкетонурия (синдром Феллинга, фенилпировиноградная олигофрения) описана в 1934г. норвежским врачом и биохимиком A. Folling, который выделил из мочи двух слабоумных детей фенилпировиноградную кислоту. Автор назвал обнаруженное им заболевание «фенилпировиноградной олигофренией». Позднее большее распространение получил термин «фенилкетонурия» (ФКУ), который более точно отражает сущность болезни.

Частота заболевания в разных популяциях различна, от 1:5 000 — 6 000 в Ирландии до 1:200 000 в Японии. В среднем в Европе частота дефекта среди новорожденных составляет 1:10 000. Среди больных олигофренией ФКУ обнаруживалась в среднем в 1% случаев, при этом, чем тяжелее контингент обследуемых, тем чаще выявлялось заболевание.

Этиология. Наследственно обусловленное нарушение белкового обмена (аминокислот) (аутосомно-рецессивный тип наследования). Иногда у родителей отме­чается высокий уровень фенилаланина в крови. В связи с врожденным отсутствием фермента фенилаланиноксидазы становится невозможным окисление фенилаланин а и превращение его в конечный продукт тирозин. В результате ферментного блока концентрация фенилаланина увеличивается во всех жидких средах организма в десятки раз (обычно не ниже 15—20ммоль/л.), достигая, например, в плазме крови 40—60ммоль/л вместо 0,3—1ммоль/л в норме.

Часть фенилаланина выделяется с мочой, а остальное его количество превращается в фенилпировиноградную, фенилуксусную, фенилмолочную кислоты и другие фенилкетоновые вещества, которые также выделяются с мочой, обусловливая ее синевато-зеленое окрашивание при реакции с треххлористым железом (FeClз) (биохимическая диагностика ФКУ). Фенилпировиноградная кислота появляется у больных в моче в начале 2—3-й недели жизни, а в отдельных случаях несколько позже. Реакция мочи с FeClз является лишь ориентировочной диагностикой. Точный же диагноз ФКУ требует обязательного определения фенилаланина в крови.

Определение фенилаланина в плазме (сыворотке) крови осуществляется с помощью нескольких методов: хроматографии на бумаге, флуорометрического и микробиологического методов. Эти же методы применяются и в программах массового скрининга. Однако существенное преимущество имеет микробиологический тест Гатри. Он чаще всего используется при массовом скрининге на ФКУ.

Патогенез. Дети, больные фенилкетонурией, рождаются с нормально сформированным и функционально полноценным головным мозгом, так как биохимические процессы плода обеспечиваются нормальным обменом веществ, происходящим в организме матери. Биохимические нарушения начинают развиваться сразу после рождения.

Последствием нарушения превращения фенилаланина в тирозин является дефицит тирозина и, следовательно, недостаточный синтез катехоламинов (адреналина и норадреналина), гормона щитовидной железы (тироксина) и меланина. Пониженный синтез последнего приводит к недостаточной пигментации кожи и волос. Кроме того, нарушаются обмен триптофана и синтез с еротонина, который необходим для нормального функционирования нервной системы.

Повышение уровня фенилаланина и его дериватов в сыворотке крови сопровождается также снижением содержания других незаменимых аминокислот, а также вторичным нарушением углеводного, жирового и других видов обмена.

Чувствительность нервной ткани к токсическому влиянию продуктов обмена фенилаланина к дефициту гормонов и медиаторов нервной системы, а также к другим нарушениям обмена наиболее высока в раннем возрасте, в период созревания мозга. После окончания процесса миелинизации повышение фенилаланина в крови уже не оказывает патогенного воздействия на мозг.

Клиника.

Развернутая клиническая картина заболевания включает умственную отсталость, наличие высоких концентраций фенилаланина в крови и фенилпировиноградной кислоты в моче, дефект пигментации, у части больных — судорожный синдром.