Лечение талассемии (Анемия Кули) в Израиле
Талассемия (анемия Кули) известна во всем мире как наиболее частая причина развития анемии, при талассемии наблюдается мутация в одном или более генах, отвечающих за производство цепочек гемоглобина.
Эпидемиология
Талассемия наиболее часто встречается в следующих регионах: Средиземноморский бассейн, Африка, Ближний Восток, Индийский полуостров, Восточная Азии (включая Индонезию). Частота мутаций у жителей этих регионов варьируется; в некоторых районах мутация встречается у 10% населения . Мутации бывают разных типов, и их природа зависит географического района.
Типы гемоглобина
В организме человека присутствуют разные типы гемоглобина, характерные для разных стадий внутриутробного развития и периода после рождения. У здорового взрослого человека основным вариантом гемоглобина является гемоглобин А, на его долю приходится примерно 97% от общего количества гемоглобина. Оставшиеся 3 % -- это так называемый гемоглобин А2. Еще одна разновидность гемоглобина — зародышевый гемоглобин F, концентрация которого высока на внутриутробной стадии развития плода и снижается после рождения. У взрослого здорового человека уровень гемоглобина F в крови составляет менее 1%.
В зависимости от типа в молекулах гемоглобина наблюдается определенное количественное соотношение между двумя альфа-цепями и двумя бета-цепями. Группа бета-цепей включает в себя подгруппы, для обозначения которых используются греческие буквы: бета, гамма, дельта и эпсилон. Гены, отвечающие за синтез цепей группы бета, локализованы в 11 хромосоме. Они представляют собой генетический комплекс, отвечающий за синтез белков, входящих в состав всей группы бета-цепей всех существующих видов гемоглобина, а также за механизм контроля и саморегуляции данного комплекса.
Бета-талассемия
Генетика и молекулярная биология
При бета-талассемии организм не способен синтезировать достаточное количество бета-цепей (следует дополнительно подчеркнуть, что речь идет о подгруппе «бета», относящейся к группе бета-цепей гемоглобина). Эти цепи необходимы для синтеза молекулы гемоглобина А. Нарушение синтеза бета-цепей проявляется лишь в уменьшении их количества, а качество синтезированных цепочек гемоглобина совершенно нормальное.
Причиной этого являются генетические нарушения (мутации) в гене, отвечающем за синтез бета-цепей гемоглобина. В настоящее время известно более 200 мутаций, вызывающих данное патологическое состояние. В то же время наряду со специфическими мутациями в гене, ответственном за синтез бета-цепей, известно о существовании дополнительных генов, влияющих на то, как данные мутации проявятся в человеческом организме. Поэтому не всегда, зная тип мутации, можно сделать вывод о клиническом состоянии пациента. Иными словами, у больных с одинаковым типом мутаций могут наблюдаться анемии разной степени тяжести и различная клиническая симптоматика.
Талассемия – генетическое заболевание, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. Для развития болезни в полном объеме необходимо наличие двух мутантных генов, унаследованных от обоих родителей. В такой ситуации в обоих генах, ответственных за синтез бета-цепей, присутствуют мутации, и бета-цепи практически не синтезируются. Такое состояние называется большой талассемией – Thalassemia Major. Это тяжелое заболевание, приводящее к серьезным нарушениям и высокой смертности при отсутствии надлежащего лечения.
В отличие от большой талассемии, существует другая форма заболевания, при которой мутация наблюдается лишь в одном гене, а второй ген абсолютно нормален. Такое состояние называется малой талассемией – Thalassemia minor. При малой талассемии в анализе крови выявляется анемия, но она не влияет на состояние здоровья пациента-носителя, и он никаким образом не замечает существования данного заболевания (в продолжение этой главы мы обсудим различные аспекты обеих форм талассемии).
Мутации в гене, отвечающем за синтез бета-цепей, могут носить различный характер: в одних случаях они препятствуют проявлению гена, в других – приводят к разрушению продуктов синтеза, вследствие чего становится невозможным синтез полноценного белка. Среди населения средиземноморского бассейна наиболее часто встречаются 2 мутации. Самая распространенная затрагивает участок, кодирующий синтез молекулы РНК в процессе под названием splicing. Другая мутация приводит к формированию кода ранней терминации на ДНК и останавливает раньше времени процесс трансляции белковой молекулы.
Различные типы бета-талассемии
В зависимости от степени тяжести клинической картины, бета-талассемию подразделяют на три группы. Степень тяжести зависит от генетических факторов, поэтому обсудим вкратце типы генов бета-цепей, поддающиеся анализу. Следует отметить, что в настоящее время известны сотни мутаций гена, отвечающего за синтез бета-цепей, и существуют мутации, характерные для определенных географических регионов.
Можно выделить 3 состояния генетической информации, определяющей процесс синтеза бета-цепей:
- Абсолютно нормальный ген – у здоровых людей оба гена находятся именно в этом состоянии.
- Ген, полностью разрушенный мутацией – отсутствует синтез бета-цепей гемоглобина.
- Ген, частично затронутый мутацией – наблюдается частичный синтез бета-цепей; их количество снижено по сравнению продуктами синтеза от здорового гена. Число синтезированных цепей варьируется в зависимости от мутации, степень тяжести находится в прямой зависимости от степени мутации.
Талассемия минор(малая талассемия, или Thalassemia trait) – наиболее легкая форма талассемии. Такая форма заболевания развивается, когда лишь один из генов, ответственных за синтез бета-цепей, подвержен мутации (полной или частичной). В этих случаях носитель талассемии совершенно здоров, лишь в анализе крови обнаруживается легкая анемия и малый размер эритроцитов. Геном в большинстве случаев содержит один абсолютно нормальный ген и один, частично или полностью измененный мутацией.
Талассемия интермедиа(средняя талассемия, или Thalassemia intermedia) – более тяжелая форма заболевания. Она характеризуется серьезным дефицитом бета-цепей. Вследствие этого нарушается процесс формирования полноценных молекул гемоглобина (как с точки зрения строения, так и функциональной). Процесс формирования эритроцитов также серьезно нарушен, и большая часть эритроцитов не достигает зрелости – периода, в котором они могут функционировать нормально. Поэтому они быстро разрушаются. Определение талассемии интермедиа не точно, поскольку речь идет о теоретическом патологическом состоянии, не имеющем четких диагностических критериев. Диагноз ставится на основании следующих фактов: у больного наблюдается талассемия (но не в малой форме), присутствует сильная анемия; в то же время состояние пациента не требует постоянных переливаний крови, предотвращающих угрозу жизни. Постановка диагноза зависит и от способности организма пациента адаптироваться к состоянию анемии без серьезных нарушений в повседневной деятельности, и от готовности лечащего врача принять определенные показатели анемии как не требующие вмешательства на данном этапе. Следует отметить, что пациент с диагнозом «талассемия интермедиа» может перейти в категорию пациентов с более тяжелой формой талассемии (талассемией майор), если его состояние ухудшилось вследствие патологических изменений в организме, связанных с хроническим течением болезни.
В геноме пациента присутствуют два гена, частично затронутых мутацией. Степень тяжести заболевания зависит от тяжести мутации.
Талассемия майор(большая талассемия, или Thalassemia major) – тяжелое заболевание, при котором мутация присутствует в обоих генах, отвечающих за синтез бета-цепей гемоглобина; пациентам с таким диагнозом для того, чтобы остаться в живых, требуются регулярные переливания крови (в отличие от более легкой формы талассемии).
В геноме могут присутствовать два гена, полностью разрушенных мутацией, или один ген с частичной мутацией, а другой – окончательно мутировавший. Возможен вариант, когда в обоих генах наблюдается лишь частичная мутация, но и в этом случае речь идет о серьезном изменении генетической информации.
Показания анализов крови
Талассемия минор – уровень гемоглобина снижен относительно нормы с учетом пола и возраста, эритроциты уменьшены в размере (такое явление называется микроцитозом - microcytosis), процентное содержание гемоглобина в эритроцитах снижено (hypochromia), при микроскопии наблюдаются мишеневидные эритроциты (Target cells) и эритроциты эллиптической формы (elyptosis). В качестве компенсаторной реакции на дефицит бета-цепей, возрастает уровень видов гемоглобина, содержащих другие подгруппы гемоглобиновых цепей бета-группы, например, гемоглобина А2. Концентрация гемоглобина А2 может достигать 3-8%, а гемоглобина F, чей уровень также повышается, - 1-5%. Данные показатели имеют выраженную тенденцию к росту, если течение талассемии осложняется дефицитом железа и фолиевой кислоты.
Талассемия интермедиа – как отмечалось ранее, это более тяжелая форма талассемии, нежели талассемия минор. Уровень гемоглобина при этом заболевании чрезвычайно низок и составляет примерно 7 мг/%. Остальные показатели крови – такие же, как и при талассемии минор. Основной проблемой при этой форме талассемии является повышенная абсорбция (всасывание) железа через пищеварительную систему. Повышенный уровень железа приводит к серьезным нарушениям в различных системах органов человеческого тела ( далее будет более подробно рассказано о природе этих нарушений). Количество железа, абсорбируемого пищеварительной системой, превышает нормальный уровень в 3-4 раза. Согласно результатам последних научных исследований эта проблема обусловлена геном Hamp1, кодирующим белок Hepcidin. В нормальном состоянии белок Hepcidin контролирует уровень железа в крови. Когда уровень железа в крови находится в норме, этот белок останавливает процесс всасывания железа в кишечнике.
У больных талассемией интермедиа в большом количестве образуются неполноценные эритроциты. Было доказано, что это процесс приводит к подавлению гена Hamp1, вследствие чего уровень синтеза Hepcidin снижается. Снижение уровня Hepcidin приводит к тому, что всасывание железа из кишечника не прекращается, и концентрация железа в крови превышает норму. Также было доказано, что параллельно начинает свою деятельность другой ген – Fpn1. Данный ген отвечает за синтез белка Ferroportin. Этот белок является главным «контролером» процесса транспортации железа из кишечника в кровь. Несмотря на то, что с течением времени у больных талассемией проявление гена Hamp1 усиливается, не наблюдается ожидаемое снижение абсорбции железа. Это происходит из-за того, что параллельно повышается уровень Ferroportin. Иными словами, несмотря на то, что ген Hamp1 работает на предотвращение излишней абсорбции железа, деятельность Ferroportin направлена на то, чтобы усиленное всасывание железа из кишечника в кровь продолжалось, и его концентрация в крови продолжала оставаться повышенной.
Талассемия майор – при этой форме фактически отсутствует синтез молекул гемоглобина, содержащих бета-цепи. Эритроциты имеют патологически измененную форму. Дети с таким заболеванием нуждаются в госпитализации в отделении детской гематологии. Они страдают тяжелой анемией и не могут выжить, если им не будут проводиться регулярные переливания крови. В анализе крови почти весь гемоглобин замещен гемоглобином F. Гемоглобин A2 практически отсутствует. Количество ретикулоцитов (молодых красных кровяных телец) в периферической крови резко снижено. Содержание железа в тканях организма повышено. Причиной этого являются не только описанные выше факторы, но и постоянные порции крови, которые требуются пациенту, чтобы остаться в живых.
Результаты физического обследования
Талассемия минор – как уже говорилось, это неактивная форма болезни. Видимые признаки и симптомы, которые можно выявить при обследовании больного ребенка, отсутствуют. Пациент не ощущает никакого влияния заболевания на свою повседневную деятельность. Иными словами, при этой форме талассемии присутствуют лишь лабораторные симптомы, но не клинические. В редких случаях у пациентов наблюдается предрасположенность к формированию камней в желчном пузыре на фоне повышенного метаболизма билирубина (продкта распада гемоглобина). В таких случаях назначается общепринятое лечение.
Талассемия интермедиа и талассемия майор – клинические симптомы обусловлены отчаянными попытками человеческого организма сформировать полноценные эритроциты в любой части тела, а также наличием анемии.
В обычном состоянии процесс образования кровяных телец сосредоточен в костном мозге. Однако при талассемии из-за недостаточного синтеза бета-цепей гемоглобина в результате процесса кроветворения формируются ущербные клетки крови. В качестве компенсаторной реакции запускается механизм кроветворения в некоторых костях. В результате наблюдается удлинение среднего отдела костей и их деформация. Наиболее заметные, видимые глазу изменения происходят в костях черепа: наблюдается выпячивание лобного и челюстного отделов. При исследовании строения кости отмечается расширение межкостного пространства и истончение костной ткани . Такое состояние может привести к спонтанным переломам. Подобные изменения наблюдаются и в других костях скелета. На рентгеновском снимке костей черепа отмечается характерная картина, называемая Hair-on-end, отражающая реакцию костной ткани на ее вовлечение в процесс формирования эритроцитов.
При обследовании живота отмечается увеличение печени и селезенки вследствие вовлечения печени в процесс кроветворения. Еще одной причиной увеличения печени может стать избыток железа в организме. Увеличение селезенки обусловлено как процессом кроветворения в ней, так и ее участием в процессе утилизации эритроцитов (параллельно с образованием патологических форм эритроцитов идет процесс их массового распада). С годами селезенка может достичь такого значительного размера, что начнет причинять физическое неудобство пациенту вследствие давления на окружающие ее ткани.
В результате непрерывного массированного распада эритроцитов наблюдается повышенный синтез и выделение билирубина –одного из продуктов распада молекулы гемоглобина. Повышенное выделение билирубина из печени через желчевыводящие пути может привести к формированию камней желчного пузыря, основным компонентом которых является билирубин.
У пациентов отмечается бледный цвет кожных покровов вследствие анемии. Также присутствует нездоровый зеленовато-желтый оттенок кожи из-за повышенной концентрации билирубина в крови (как было отмечено, причиной этого является усиленный распад эритроцитов), а также из-за избытка железа, оседающего в тканях кожи.
При кардиологическом обследовании отмечается тахикардия как реакция на анемию. На более тяжелых стадиях болезни могут появиться кардиологические и другие клинические симптомы, указывающие на сердечную недостаточность. Причинами этого являются сильная анемия и избыток железа.
У детей наблюдается серьезная задержка развития вследствие избыточной метаболической нагрузки на организм и нарушений в эндокринной системе.
Талассемия интермедиа, талассемия майор и избыток железа
Поскольку при талассемии интермедиа наблюдается избыток железа, необходимо тщательно контролировать его уровень в организме. В таких случаях назначается диета с пониженным содержанием железа и препараты, связывающие железо и выводящие его из организма (более подробная информация о таких препаратах будет изложена далее).
Основу лечения при талассемии майор составляют регулярные переливания крови, позволяющие поддерживать гемоглобин на приемлемом уровне и избежать состояний, представляющих угрозу для жизни пациента. Даже при таком лечении больной продолжает страдать как от симптомов самой болезни, так и от последствий переливаний крови. Как отмечалось ранее, у таких больных повышен уровень железа вследствие болезни, и переливания крови усугубляют ситуацию, повышая и без того избыточный уровень железа. В такой концентрации железо становится токсичным элементом и накапливается в различных тканях организма, вызывая серьезные функциональные нарушения. Наиболее серьезные нарушения происходят в сердце, эндокринных железах (поджелудочной и щитовидной), в печени.
Железо, оседающее в тканях сердца, приводит к изменению тканевой структуры. Нормальное функционирование сердца нарушается. Такое патологическое изменение с течением времени приведет к развитию сердечной недостаточности. Также отмечаются нарушения электропроводимости сердца. Как следствие, возникают аритмии, которые могут угрожать жизни больного.
Нормальная деятельность поджелудочной железы также нарушается из-за избытка железа в ее тканях и понижается ее способность поддерживать необходимый уровень глюкозы в крови. У пациентов развивается диабет из-за дефицита инсулина, синтезируемого поджелудочной железой.
Скопление железа в тканях щитовидной железы приводит к нарушению ее деятельности и к функциональной недостаточности. Нормальному функционированию печени также наносится ущерб; впоследствии ситуация только ухудшается, и печень теряет свою способность к участию в процессе метаболизма.
Лечение талассемии в больнице Сафра
Талассемия минор – нет необходимости в лечении. Нужно убедиться, что у пациента нет дефицита железа (такое состояние может развиться параллельно с талассемией). При дефиците железа назначается обычное лечение.
Талассемия интермедиа и талассемия майор – лечение ведется по двум направлениям. Одно из них подразумевает контроль за анемией, поддержание ее на приемлемом уровне, чтобы, с одной стороны, сохранить по возможности качество жизни пациента, а с другой стороны, снизить до минимума число переливаний крови. Второе направление включает в себя контроль за уровнем железа в организме, профилактику его накопления в тканях и развития осложнений.
Всем пациентам, получающим порции крови, назначаются препараты, связывающие железо и выводящие его из организма с мочой. Они эффективно справляются с патологическими изменениями, причиной которых является избыток железа.
В некоторых случаях требуется операция по удалению увеличенной селезенки. Гипертрофия селезенки служит показателем для более частых переливаний крови, а их количество желательно по возможности снизить. В то же время операцию отодвигают на максимально поздний срок из-за важной роли, которую играет селезенка в иммунной системе организма.
Радикальным методом лечения талассемии майор, существенно улучшающим прогноз, является пересадка костного мозга от подходящего донора. Здоровый костный мозг содержит неповрежденный геном, обеспечивающий формирование полноценных эритроцитов, и фактически приводит к выздоровлению пациента.
Альфа-талассемия
Альфа-талассемия — форма заболевания, при которой нарушен синтез альфа-цепей гемоглобина. Синтез бета-цепей протекает нормально, вследствие этого наблюдается их относительный избыток, и они формируют патологические соединения — тетрамеры. В отличие от нормального гемоглобина, состоящего из двух альфа и двух бета цепей, тетрамер сформирован из четырех бета-цепей. Такое строение нарушает основную функцию гемоглобина — транспорт кислорода.
Клиническая тяжесть альфа-талассемии напрямую зависит от степени мутации, поражающей гены, регулирующие синтез альфа-цепей. Синтез альфа цепей контролируется четырьмя локусами двух генов: один из генов ребенок наследует от матери, а другой — от отца.
Альфа-талассемию подразделяют на 4 группы:
Мутация одного локуса — клинические признаки заболевания отсутствуют, в анализе крови может наблюдаться незначительное снижение гематокрита.
Мутация в двух локусах (мутация может затрагивать оба локуса одного гена или поражать по одному локусу в каждом) — уровень гемоглобина в крови снижен, а эритроциты уменьшены в размере.
Мутация трех локусов — в крови присутствуют тетрамеры бета-цепей гемоглобина, транспорт кислорода к периферическим тканям нарушен, в некоторых случаях увеличена в размерах селезенка.
Мутация во всех четырех локусах — оба гена разрушены мутацией, синтез альфа-цепей отсутствует. Как правило, плод погибает во время беременности. При данной форме альфа-талассемии у новорожденных смерть наступает в первые дни жизни ребенка.
Легкая форма альфа-талассемии не требует лечения. При более тяжелых формах пациент нуждается в переливаниях крови на протяжении всей жизни.
