Дефицит альфа-1-антитрипсина

Дефицит альфа-1-антитрипсина — это наследственное заболевание, при котором организм вырабатывает недостаточное количество белка альфа-1-антитрипсина (ААТ). Этот белок выполняет важную функцию защиты тканей от разрушительного действия фермента нейтрофильной эластазы, который высвобождается при воспалительных процессах и инфекциях. При нехватке ААТ нейтрофильная эластаза повреждает ткань лёгких, что приводит к прогрессирующему разрушению альвеол и повышенному риску развития эмфиземы и бронхоэктазов. Кроме того, нарушение синтеза ААТ может вызывать его накопление в печени, что приводит к её повреждению[3].

Общие сведения
Дефицит альфа-1-антитрипсина
МКБ-11 5C5A
МКБ-10-КМ E88.01 и E88.0
МКБ-9-КМ 273.4[1][2]
OMIM 613490
DiseasesDB 434
MedlinePlus 000120
MeSH D019896

История

В 1963 году Лорелл и Эрикссон впервые выявили дефицит ААТ у пяти пациентов при анализе электрофореза белков в 1500 образцах. У троих из них, в возрасте от 35 до 44 лет, развилась эмфизема лёгких, а у одного пациента отмечалась семейная предрасположенность к этому заболеванию. В 1969 году Шарп и соавторы установили связь между дефицитом ААТ и поражением печени. Они описали развитие цирроза у шести из десяти детей с недостаточностью ААТ, а также обнаружили специфические включения в печени у пациентов с циррозом при дефиците ААТ[4][5][6].

Эпидемиология

Дефицит ААТ встречается по всему миру, однако его распространённость значительно варьируется среди различных популяций. В среднем, это состояние диагностируется у 1 из 2000-6000 человек и связано с повышенным риском развития заболеваний печени и раннего начала эмфиземы. Чаще всего дефицит AAT встречается у людей европейского происхождения, реже — у представителей азиатских и других этнических групп. Хотя это заболевание классифицируется как редкое, считается, что в Соединённых Штатах от 80 000 до 100 000 человек имеют тяжёлую форму недостаточности AAT. На глобальном уровне, по разным оценкам, более 3 миллионов человек, являются носителями аллельных комбинаций, связанных с тяжёлой недостаточностью AAT[3][7].

Этиология

Ген SERPINA1 (Serpin peptidase inhibitor, clade A, member 1) кодирует белок ААТ. Он расположен на длинном плече 14-й хромосомы (14q32). На сегодняшний день выявлено более 75 мутаций гена SERPINA1, многие из которых имеют клинически значимые последствия. Наиболее распространённой причиной тяжёлой недостаточности AAT является мутация PiZ. Она вызвана заменой одной пары оснований, что приводит к замене глутаминовой кислоты на лизин в позиции 342. Мутация PiS обусловлена заменой глутаминовой кислоты на валин в позиции 264[3][6].

Патогенез

Основные патогенетические механизмы включают:

undefined
  1. Дисбаланс системы протеолиз-антипротеолиз в лёгких
    • ААТ ингибирует нейтрофильную эластазу, которая расщепляет компоненты лёгочной ткани, включая эластин и другие белки матрикса;
    • при дефиците ААТ нейтрофильная эластаза вызывает неконтролируемый протеолиз, что приводит к разрушению альвеолярных структур и снижению эластичности лёгочной ткани, развивая эмфизему;
    • мутация снижает антипротеолитическую активность ААТ примерно в 5 раз.
  2. Патология печени
    • 85 % синтезированного белка неправильно сворачивается и накапливается в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) гепатоцитов.
    • эти накопления вызывают ЭПР-стресс, нарушение митохондриальной функции и аутофагию, что способствует хроническому воспалительному процессу в печени, что влечёт за собой развитие цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы.
    • Null-аллели, не продуцирующие белок, не вызывают заболеваний печени, так как накопление белка отсутствует.
  3. Иммуномодулирующая функция
    • ААТ обладает противовоспалительным действием, снижая концентрацию провоспалительных цитокинов и подавляя активность макрофагов и нейтрофилов. Его недостаточность усугубляет воспалительные процессы в лёгких и печени.
  4. Генетические факторы
    • вариабельность клинических проявлений связана с генами-модификаторами, влияющими на иммунный ответ;
    • внешние факторы, такие как курение, воздействие пыли и загрязнение воздуха, значительно усиливают разрушение лёгочной ткани[4][8].

Клиническая картина

Лёгочные нарушения, такие как эмфизема, схожи с хронической обструктивной болезнью лёгких (ХОБЛ), но отличаются ранним началом симптомов и преобладанием эмфизематозных изменений в нижних отделах лёгких. Пациенты с дефицитом AAT начинают испытывать симптомы в более молодом возрасте и часто имеют более низкие значения форсированного объёма выдоха (FEV1). Основные клинические проявления — это одышка, хронический кашель и хрипы, которые могут усиливаться при инфекциях верхних дыхательных путей. Также возможно развитие спонтанного пневмоторакса и бронхоэктазов. Печень также подвержена влиянию дефицита AAT, что может привести к хроническому гепатиту, циррозу и гепатоцеллюлярной карциноме[3].

Экстрапульмональные проявления включают дерматологические симптомы, такие как некротизирующий панникулит, эритематозные узлы и бляшки на бедре и ягодицах. Также могут развиваться системные заболевания, такие как васкулит, аневризмы, псориаз и периферическая нейропатия[9][10][11].

Диагностика

Инструментальные методы:

  1. Спирометрия: используется для оценки функции лёгких и выявления обструктивных нарушений дыхательных путей. Проводится до и после применения бронходилататоров для определения объёма форсированного выдоха за 1 секунду (FEV1) и других показателей.
  2. Рентгенография грудной клетки: проводится для оценки распространённости эмфиземы и исключения других заболеваний, вызывающих одышку. Типичная картина при дефиците AAT — базальное преобладание эмфизематозных изменений.
  3. Компьютерная томография грудной клетки: может быть использована для уточнения тяжести эмфиземы, особенно если результаты рентгенографии не дают полной картины.
  4. Тест с шестиминутной ходьбой: если показатель диффузионной способности лёгких ниже нормы или пациент жалуется на одышку при физической нагрузке, проводится этот тест для оценки функциональных возможностей пациента[3][6].
undefined

Лабораторные методы:

  1. Измерение уровня AAT в сыворотке: один из ключевых методов диагностики. Нормальные значения AAT составляют 80-220 мг/дл. Если концентрация ниже 11 мкмоль/л (около 57 мг/дл), подтверждается наличие дефицита AAT.
  2. Генотипирование: для выявления генетических мутаций (например, S, Z, I, F) используется полимеразная цепная реакция или метод ограничения фрагментов ДНК. Это позволяет выявить дефектные аллеи и определить тип дефицита.
  3. Изоэлектрическое фокусирование: золотой стандарт для определения фенотипа AAT. Этот метод помогает точно классифицировать мутации и позволяет различать разные формы дефицита ААТ.
  4. Тесты на антитела: в случае васкулитов проводится анализ на антинейтрофильные цитоплазматические антитела[3][6][12].

Лечение

Отказ от курения жизненно важен для пациентов с дефицитом AAT. Люди с тяжёлым дефицитом AAT должны проходить регулярное обследование, включая оценку функции лёгких, тесты на 6-минутную ходьбу, клинические осмотры и оценку качества жизни. Эти обследования следует проводить каждые 6-12 месяцев для контроля за прогрессированием заболевания и эффективности лечения[3][13].

Поддерживающая терапия включает ингаляционные бронходилататоры и глюкокортикоиды, что рекомендовано при лечении ХОБЛ. Также необходимо проведение профилактических прививок от респираторных инфекций, таких как грипп и пневмококковая пневмония. Важным элементом является проведение реабилитации и обеспечение адекватного питания[14][15].

Инфузионная терапия ААТ, основанная на введении очищенного человеческого альфа-1 антипситрипсина, является единственным лицензированным методом лечения дефицита AAT, связанного с заболеванием лёгких. Хотя она замедляет повреждение лёгочной ткани, доказательства её воздействия на функцию лёгких или качество жизни отсутствуют[16][17].

Осложнения

Осложнения дефицита ААТ включают:

  • хронические заболевания печени — включая цирроз и гепатит, связанные с накоплением аномального ААТ в печени. Эти заболевания могут привести к желтухе, асциту и к развитию рака печени[3].

Прогноз

Прогноз при дефиците ААТ зависит от тяжести заболевания и поражённых органов. В молодом возрасте основная угроза — это печёночная недостаточность, в то время как лёгочные проблемы менее выражены. Однако с возрастом предсказать течение болезни становится сложнее, и оценки выживаемости могут различаться в зависимости от исследуемых групп. У бессимптомных некурящих людей прогноз может быть относительно благоприятным, хотя для подтверждения этого необходимы долгосрочные исследования. При лёгочных осложнениях, таких как ХОБЛ и эмфизема, заболевание прогрессирует, приводя к необратимым изменениям в лёгких. Печёночное поражение может развиться в цирроз, что также существенно ухудшает прогноз и может привести к печёночной недостаточности или раку печени[3][18].

Примечания

  1. Disease Ontology (англ.) — 2016.
  2. Monarch Disease Ontology release 2018-06-29sonu — 2018-06-29 — 2018.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Meseeha M, Sankari A, Attia M. Alpha-1 Antitrypsin Deficiency. [Updated 2024 Aug 17]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan
  4. 1 2 James K. Stoller, Loutfi S. Aboussouan. A Review of α1-Antitrypsin Deficiency // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. — 2012-02-01. — Т. 185, вып. 3. — С. 246–259. — ISSN 1535-4970 1073-449X, 1535-4970. — doi:10.1164/rccm.201108-1428ci.
  5. Мельник С.И., Власов Н.Н., Пиневская М.В., Орлова Е.А., Старевская С.В., Мельникова И.Ю. Дефицит альфа-1-антитрипсина у детей: описание серии случаев. // Вопросы современной педиатрии.. — 2016-01-01. — Т. 15, вып. 6. — С. 619–624. — ISSN 1682-5527 1682-5535, 1682-5527. — doi:10.15690/vsp.v15i6.1660.
  6. 1 2 3 4 Е.А. Ларшина, Н.В. Милованова, Е.А. Каменец. Недостаточность альфа-1-антитрипсина: диагностика и лечение (обзор литературы). // Медицинская генетика.. — 2021-02-01. — Вып. 1(222). — С. 12–24. — ISSN 2073-7998. — doi:10.25557/2073-7998.2021.01.12-24.
  7. Marc Miravitlles, Alice M. Turner, María Torres-Duran, Hanan Tanash, Carlota Rodríguez-García, José Luis López-Campos, Jan Chlumsky, Catarina Guimaraes, Juan Luis Rodríguez-Hermosa, Angelo Corsico, Cristina Martinez-González, José María Hernández-Pérez, Ana Bustamante, David G. Parr, Francisco Casas-Maldonado, Ana Hecimovic, Wim Janssens, Beatriz Lara, Miriam Barrecheguren, Cruz González, Jan Stolk, Cristina Esquinas, Christian F. Clarenbach. Characteristics of individuals with alpha-1 antitrypsin deficiency from Northern and Southern European countries: EARCO international registry // European Respiratory Journal. — 2023-03. — Т. 61, вып. 3. — С. 2201949. — ISSN 1399-3003 0903-1936, 1399-3003. — doi:10.1183/13993003.01949-2022.
  8. Pavel Strnad, Noel G. McElvaney, David A. Lomas. Alpha1-Antitrypsin Deficiency // New England Journal of Medicine. — 2020-04-09. — Т. 382, вып. 15. — С. 1443–1455. — ISSN 1533-4406 0028-4793, 1533-4406. — doi:10.1056/nejmra1910234.
  9. Pamela St. Jean, Brian Hart, Marshall Webster, David Steed, Jane Adamson, Janet Powell, Robert Ferrell. Alpha-1-Antitrypsin Deficiency in Aneurysmal Disease // Human Heredity. — 1996. — Т. 46, вып. 2. — С. 92–97. — ISSN 0001-5652 1423-0062, 0001-5652. — doi:10.1159/000154333.
  10. Wouter I. Schievink, Michael R. Puumala, Fredric B. Meyer, Corey Raffel, Jerry A. Katzmann, Joseph E. Parisi. Giant intracranial aneurysm and fibromuscular dysplasia in an adolescent with α1-antitrypsin deficiency (англ.) // Journal of Neurosurgery. — 1996-09. — Т. 85, вып. 3. — С. 503–506. — ISSN 0022-3085. — doi:10.3171/jns.1996.85.3.0503.
  11. W. G. Frederick, R. Enriquez, M. J. Bookbinder. Peripheral Neuropathy Associated With  1-Antitrypsin Deficiency // Archives of Neurology. — 1990-02-01. — Т. 47, вып. 2. — С. 233–235. — ISSN 0003-9942. — doi:10.1001/archneur.1990.00530020147031.
  12. Dhiren Patel, Jeffrey H. Teckman. Alpha-1-Antitrypsin Deficiency Liver Disease // Clinics in Liver Disease. — 2018-11. — Т. 22, вып. 4. — С. 643–655. — ISSN 1089-3261. — doi:10.1016/j.cld.2018.06.010.
  13. Marc Miravitlles, Asger Dirksen, Ilaria Ferrarotti, Vladimir Koblizek, Peter Lange, Ravi Mahadeva, Noel G. McElvaney, David Parr, Eeva Piitulainen, Nicolas Roche, Jan Stolk, Gabriel Thabut, Alice Turner, Claus Vogelmeier, Robert A. Stockley. European Respiratory Society statement: diagnosis and treatment of pulmonary disease in α1-antitrypsin deficiency // European Respiratory Journal. — 2017-11. — Т. 50, вып. 5. — С. 1700610. — ISSN 1399-3003 0903-1936, 1399-3003. — doi:10.1183/13993003.00610-2017.
  14. Diana R Tamondong-Lachica, Neil Skolnik, John R Hurst, Nathaniel Marchetti, Adrian Paul J Rabe, Maria Montes de Oca, Bartolome R Celli. GOLD 2023 Update: Implications for Clinical Practice (англ.) // International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. — 2023-05. — Т. Volume 18. — С. 745–754. — ISSN 1178-2005. — doi:10.2147/copd.s404690.
  15. Julia AE Walters, Joanne Ngie Qing Tang, Phillippa Poole, Richard Wood-Baker. Pneumococcal vaccines for preventing pneumonia in chronic obstructive pulmonary disease // Cochrane Database of Systematic Reviews. — 2017-01-24. — Т. 2019, вып. 3. — ISSN 1465-1858. — doi:10.1002/14651858.cd001390.pub4.
  16. Michael Campos, Jorge Lascano. Therapeutics: Alpha-1 Antitrypsin Augmentation Therapy (англ.) // Methods in Molecular Biology. — New York, NY: Springer New York, 2017. — P. 249–262. — ISBN 978-1-4939-7161-9, 978-1-4939-7163-3. — doi:10.1007/978-1-4939-7163-3_25.
  17. Friedrich Kueppers, Christopher Sanders. State-of-the-art testing for alpha-1 antitrypsin deficiency (англ.) // Allergy and Asthma Proceedings. — 2017-03-24. — Vol. 38, iss. 2. — P. 108–114. — ISSN 1088-5412. — doi:10.2500/aap.2017.38.4031.
  18. Robert A. Stockley, Ross G. Edgar, Sian Starkey, Alice M. Turner. Health status decline in α-1 antitrypsin deficiency: a feasible outcome for disease modifying therapies? (англ.) // Respiratory Research. — 2018-07-20. — Vol. 19, iss. 1. — ISSN 1465-993X. — doi:10.1186/s12931-018-0844-6.

Литература

  1. Энциклопедический словарь медицинских терминов. В 3-х томах / Главный редактор Б. В. Петровский. — Москва: Советская энциклопедия, 1982. — Т. 1. — 1424 с. — 100 000 экз. Архивная копия от 29 августа 2009 на Wayback Machine
  2. Малая медицинская энциклопедия. — под ред. В. И. Покровского. — М.: Советская энциклопедия, 1991. — Т. 1. — 577 с. — ISBN 5-85270-040-1. Архивная копия от 6 декабря 2009 на Wayback Machine.
  3. Заболевания печени и жёлчных путей / Ш. Шерлок, Дж. Дули; ред.: З. Г. Апросина, Н. А. Мухин. — М. : ГЭОТАР-Медицина, 1999. — 860 с. : ил.. — ISBN 5-88816-013-X
  4. Внутренние болезни. Система органов пищеварения: учеб. пособие / Г. Е. Ройтберг, А. В. Струтынский. — 5-е изд., перераб. и доп. — М. : МЕДпресс-информ, 2018. — 576 с. : ил. ISBN 978-5-00-030523-2.
  5. Диагностика и лечение лёгочной патологии при дефиците альфа-1-антитрипсина: доклад Европейского респираторного общества.