Galactosemia - GALT mutációk - Synevo

Általános információ

A galactosemia egy autoszomális recesszív átvitelű betegség, amelyet a galaktóz metabolizmusának megzavarása és az újszülött életét veszélyeztető szövődmények megjelenése jellemez 5 .

A galaktóz a laktóz, a glikolipidek, a glikoproteinek és a proteoglikánok alkotóeleme; anyagcseréje főleg a májban és a vesében érhető el. A galaktóz glükózzá történő átalakítása a következő lépéseket foglalja magában (lásd az 1. ábrát):

a galaktóz foszforilezése galaktóz-1-foszfát képződésével, a reakciót galaktokináz segítségével hajtják végre;
a galaktozil-maradék átvitele UDP-glükózba UDP-glükóz-galaktóz-1-foszfát-uridil-transzferáz (GALT) hatására;
a glükóz és a galaktóz közötti konvertálás a nukleozid-difoszfátok szintjén megy végbe, magában foglalja a 4 'hidroxilcsoport sztereokémiai konfigurációjának megfordítását, és UDP-glükóz-4-epimeráz katalizálja; ez a szakasz hozzájárul az UDP-glükóz regenerációjához, és így biztosítja a galaktóz metabolizmus ciklusának folytonosságát.

A keletkezett glükóz-1-foszfát izomerizálható glükóz-6-foszfáttá, amely fontos szerepet játszik a glikolízis folyamatában és az inozitol bioszintézisében.

A galaktóz átalakítható galaktitollá az aldóz-reduktáz hatására, NADPH (vagy NADH) jelenlétében, amely a galaktóz metabolizmusának alternatív útja galaktozémiás betegeknél. Galaktóz-dehidrogenáz hatására oxidálható is, ami galaktonsav és CO2 képződéséhez vezet. .

Ábra. 1 Galaktóz metabolizmus (Leloir útvonal)

A hipergalaktozémia 3 enzimhiánnyal jár:

- I. típus (GALT) - a galaktóz-1-foszfát-uridil-transzferáz (GALT) enzimatikus aktivitásának módosítása, amely felelős az örökletes galaktozémiáért és a leggyakoribb enzimatikus hiány;

-II. típus (GALK1) - a galaktozin galaktóz-1-foszfáttá alakító galaktokináz enzimaktivitásának módosítása; ritka hiányosság;

-III. típus (GALE) - az uridin-difoszfát-glükóz-4-epimeráz enzimatikus aktivitásának módosítása, amely az UDP-galaktózt UDP-glükózzá epimerizálja és szintén nem gyakori 3 .

típus	Gén	lokusz	Enzim	Név
1	GALT	9p13	galaktóz-1-foszfát-transzferáz uridilát	Klasszikus galactosemia
2	GALK1	17q24	galaktokináz	Galaktokináz hiány
3	SZÉLVIHAR	1p36-p35	UDP-galaktóz-4-epimeráz	UDP-galaktóz-4-epimeráz hiány

A heterozigóták (G/N genotípus, N a normális allél) tünetmentesek, az enzimaktivitás feleződést mutatnak a mutációk nélküli emberekhez képest; 5 .

A GALT enzimet kódoló gén a 9. kromoszóma rövid karján helyezkedik el, és 11 exonból áll (lásd 2. ábra). Több mint 180 génmutációt azonosítottak; a klasszikus galaktozémiában szenvedő betegeknél általában számos, 8 betegséget okozó mutációt (G) találnak. A leggyakoribb egy pontmutáció a 6. exonban, amely a glutamin argininnel való helyettesítését okozza (Q188R; p.Gln188Arg), és amely a kaukázusi betegségek 60-70% -áért felelős. S135L mutáció (p.Ser135Leu), amely meghatározza a szerin leucinnal való helyettesítését, a fekete populációban a leggyakoribb, a betegség eseteinek több mint 50% -ával társul ebben a kategóriában. Mutatia K285N (p.Lys285Asn), amely lizin-szubsztitúciót okoz aszparaginnal a 9. exonban, a kaukázusiak betegségével összefüggő allélokban a gyakoriság második helyén áll (28%). L195P mutáció (p. Leu195Pro), amely a leucint prolinnal helyettesíti, a klasszikus galaktozémia eseteinek 5-7% -ában regisztrálják; 6 .

Ábra. 2 A GALT gén elhelyezkedése a 9. kromoszómán

A klasszikus forma mellett létezik a galaktozémia Duarte-változata - tünetmentes állapot vagy enyhe klinikai megnyilvánulások kísérik -, amely a GALT enzim részleges károsodásából ered. Ezt a változatot a klasszikus G allél vegyület heterozigozitása jellemzi, amely a GALT jelentős csökkenését okozza, és a Duarte D-2 allél (D2; néha D-nek hívják), amely részleges GALT-károsodást vált ki. A galaktozémiában szenvedő betegek hemolizátumai A GALT átlagosan enzimatikus aktivitást mutat

25%, bár nagy egyedi variációkat írnak le. Izoelektromos fókuszálással végzett elektroforézis során a GALT izoenzim megváltozott mobilitásának jellemző aspektusát kapjuk. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a D allélok missens mutációt hordoznak p.N314D (c.940A> G), amely meghatározza az aszparagin aszparaginsavval való helyettesítését a 314. helyzetben. A Duarte fenotípusok (D/N, D/D és D/G) a GALT normál aktivitásának körülbelül 75, 50, illetve 25% -át mutatják, és a fehér populációban körülbelül 6% -os előfordulással fordulnak elő. Az N314D szubsztitúció teljes mértékben felelős az enzimatikus mobilitás megváltoztatásáért, de nem magyarázza a GALT aktivitás részleges károsodását. Sőt, ez a mutáció megtalálható a Duarte-1 allélokon is (D1, más néven Los Angelesnek vagy LA-nek), amelyek normális vagy megnövekedett enzimatikus aktivitást társítanak, emiatt a GALT gén közös változatának vagy polimorfizmusának tekintik őket. A D1 és D2 allélok későbbi tanulmányai kimutatták, hogy az N314D kötődési egyensúlyhiányban található a nukleotidszekvenciák más variánsaival, és ezek különböznek D1 és D2 között.

Így a D1 allélok specifikusan a c.652C> T nukleotidok változását mutatják, amely néma szubsztitúciót okoz a 218 kodonban (CTA → TTA, p. L218, néha L218L-nek is hívják), míg a D2 allélok 5 4 bp promóter (c.-119_-116delGTCA), az intronikus bázisok 3 módosításával együtt. Mind a D1, mind a D2 allél az A-nukleotidok kiterjedt szekvenciáját hordozza az intron 10 szintjén is. A 2 allél közötti különbség a GALT enzimatikus aktivitása tekintetében már régóta vita tárgya. Egy nemrégiben elvégzett tanulmány azt jelzi, hogy a D2 allélnél csökkent a mRNS expressziója, ami hozzájárul a GALT funkció károsodásához; ezenkívül a promóter 5 ’4 bp-os deléciója ok-okozati mutációt jelentene a Duarte 2 galaktozémiában. .

A szürkehályoggal, galaktozémiával és fokozott vizeletürítéssel rendelkező galaktokinázhiány (II. Típus) gyaníthatóan felmerül, de más klinikai megnyilvánulás nincs.

A GALK-hiány előfordulása nem ismert, de valószínűleg kevesebb, mint 1: 100 000. Az alacsony szintű galaktozokináz aktivitás kimutatása fontos elem a diagnózis felállításában, de a megerősítés az enzimet kódoló gén mutációinak kiemelésével történik.

Ez korlátozódhat az eritrocitákra és a leukocitákra, és szürkehályog kialakulásával jár, de nem okoz növekedési, szellemi és májkárosodást.

Galaktokinázhiányos terhes nőknél a laktóz beadása magzati szürkehályogot okozhat 5 .

UDP-galaktóz-4-epimeráz (GALE) hiányt (III. Típus) gyanítani kell májbetegségben szenvedőknél, neuroszenzoros süketséggel, amely az eritrocita galaktóz-1-foszfát szintjének emelkedésével és normális GALT szinttel jár. A diagnózist az UDP-galaktóz-4-epimeráz alacsony aktivitásának kimutatása alapján állapítják meg, és az enzimet kódoló gén mutációinak kiemelésével erősítik meg. Az UDP-galaktóz-4-epimeráz hiányának becsült prevalenciája 1: 23000 Japánban, és más populációkban nem ismert 3; 5 .

A galactosemia újszülöttek szűrésével kimutatható állapot. A klinitest a legegyszerűbb szűrővizsgálat, és a vizeletmintában lévő galaktóz meghatározásán alapul. 24-36 órával laktózt tartalmazó készítmény beadása után végezzük. Néhány országban a tesztet standardizált szűrőpapírra (Guthrie-kártya) gyűjtött vércseppből használják, amely meghatározza a teljes galaktóz (galaktóz és galaktóz-1-foszfát) és/vagy a GALT enzim aktivitását. Nagy kockázatú gyermekeknél a galaktóz-1-foszfát meghatározható a köldökzsinórból gyűjtött vérből. Ideális szűrővizsgálat az, amely a GALT 3 aktivitását méri; 5 .

A genetikai vizsgálatokra vonatkozó ajánlások

A GALT mutációk genetikai tesztelésével megerősítik a galaktozémia diagnózisát pozitív újszülöttek szűrésével rendelkező gyermekeknél. Hasznos a Duarte D2 allélok LA LA allélektől történő megkülönböztetésére is.

Így a genetikai teszt meghatározza a genotípust, és lehetővé teszi a prognózis megállapítását.

A közeli hozzátartozók tünetmentes hordozó státuszának vizsgálata genetikai tanácsadás után és csak a családban a betegséget okozó mutációk azonosítása után végezhető el. Mivel a galaktozémia autoszomálisan recesszíven terjed, a klasszikus galaktozémiában szenvedő gyermek szülei szükségszerűen heterozigótaak egy mutáns G allélra, és tünetmentes testvéreik 2/3-os kockázattal járnak a G allél hordozójaként. % -a fuvarozók.

A Duarte-galaktozémiában szenvedő gyermek testvérei jelenleg 25% -kal fenyegetik a D/G galaktozémiát, ha a szülők D/N és G/N genotípusúak, és 25% a klasszikus G/G galactosemia kockázata, ha a szülők D/G genotípusú G és G/N; emiatt a szülők genetikai vizsgálata indokolt.

A klasszikus galactosemia (G/G) 25% -os kockázatával rendelkező magzatok prenatális diagnózisa az amniocentézissel nyert magzati sejtekből kivont DNS elemzésével lehetséges, amelyet általában vemhesség körülbelül 15-18 hete vagy a chorion villusok biopsziáján végeznek, körülbelül 10-12 hetes terhességnél. Ezekben az esetekben a családban található G allélokat előzetesen azonosítani kell 5 .

Begyűjtött minta - vér jön 4 .

Betakarítási konténer - antikoagulánsként EDTA-t tartalmazó vakutainer 4 .

Betakarított mennyiség - 5 ml vér 4 .

Az elutasítás okai megpróbálni - heparin antikoagulánsként történő alkalmazása; koagulált vagy hemolizált minták 4 .

Tesztstabilitás - 7 nap 2-8ºC-on 4 .

Módszer - a GALT gén teljes szekvenálása + az MLPA deléciók/duplikációk elemzése; mind a klasszikus galaktozémiához kapcsolódó mutáció, mind a Duarte 1 variánsok kimutathatók .

Az eredmények jelentése és értelmezése

A GALT génben és a megfelelő genotípusban észlelt mutációkat közöljük 4 .

Bibliográfia

1. David L. Nelson, Michael M. Cox. Glikolízis, glükoneogenezis és a pentóz-foszfát út. In Lehninger Principles of Biochemistry, ötödik kiadás, 2008, W. H. Freeman and Company, 545-546.

2. Amanda E. Carney, Rebecca D. Sanders, Kerry R. Garza, Lee Ann McGaha, Lora JH Bean, Bradford W. Coffee, James W. Thomas, David J. Cutler, Natalie L. Kurtkaya, Judith L. Fridovich- Keil. A galaktóz-1-foszfát-uridilil-transzferáz Duarte-2 (D2) alléljának eredete, eloszlása és expressziója. In Human Molecular Genetics, 2009, 18. kötet, 9. szám, 1624-1632.

3. Gerard T Berry, George A Anadiotis, galaktóz-1-foszfát-uridil-transzferáz hiány (Galactosemia) www.emedicine.medscape.com, Ref típus: Internetes kommunikáció.

4. Synevo Laboratórium. Az alkalmazott munkatechnika konkrét hivatkozásai 2010. Ref.

5. Louis J Elsas II. Galactosemia. Gene Review, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov. Referencia típusa: Internetes kommunikáció.

6. Mayo Klinika, Mayo Orvosi Laboratóriumok. Referencia laboratóriumi szolgáltatások az egészségügyi szervezetek számára. Galactosemia génelemzés, ismert mutáció. www.mayomedicallaboratories.com. 2010. Ref Típus: Internetes kommunikáció.

7. OMIM (Online mendeli öröklés az emberben). Galaktóz-1-foszfát-uridililtranszferáz. http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Referencia típusa: Internetes kommunikáció.

8. Valeriu Popescu, Alis Antrasian, Andrei Zamfirescu. Újszülöttek szűrése genetikai anyagcsere-betegségek esetén. In Revista Romana de Pediatrie, LVIII, 2009. évfolyam, 4. szám.