МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КЛИНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ГАЛАКТОЗЫ (ГАЛАКТОЗЕМИЯ)
Кодирование по Международной статистической классификации болезней и проблем, связанных со здоровьем: E74.2
Год утверждения (частота пересмотра): 2021
Возрастная категория: Взрослые, Дети
Год окончания действия: 2023
ID: 375
Разработчик клинической рекомендации
- Ассоциация медицинских генетиков
- Союз педиатров России
- Общероссийская общественная организация содействия развитию неонатологии "Российское общество неонатологов"
Одобрено Научно-практическим Советом Минздрава РФ
Список сокращений
D2/D2 - галактоземия, вариант Дуарте в гомозиготном состоянии
G/D2 - галактоземия - Дуарте
G/G - галактоземия тип I, связанная с мутациями в гене GALT
АМГ - антимюллеровый гормон
АЧТВ - Активированное частичное тромбопластиновое время
ГАЛ - галактоземия
ГАЛК - фермент галактокиназа
ГАЛТ - фермент галактозо-1-фосфатуридилтраснфераза
ГАЛЭ - фермент УДФ-галактозо-4-эпимераза
КТ - компьютерная томография
ЛГ - лютеинизирующий гормон
МНО - международное нормализованное отношение
МРТ - магнитно-резонансная томография
НАДФ-Н - никотинамиддинуклеотидфосфат
НАД-Н - никотинамиддинуклеотид
ПТВ - протромбиновое время
УДФ-галактоза - уридиндифосфатгалактоза
УДФ-глюкоза - уридиндифосфатглюкоза
УЗИ - ультразвуковое исследование
ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота
ЭКГ - электрокардиография
ЭхоКГ - эхокардиография
ЭЭГ - электроэнцефалография
УУР - уровень убедительности рекомендации
УДД - уровень достоверности доказательств
ФСГ - фолликулостимулирующий гормон
OMIM (online mendelian inheritance of man) - электронная база данных "Менделевское наследование у человека"
Термины и определения
Неонатальный скрининг - комплекс мероприятий, включающих безвыборочное обследование новорожденных, в целях раннего выявления заболеваний, назначения своевременного лечения и профилактики развития тяжелых клинических последствий
Галактоземия - группа наследственных нарушений обмена углеводов, при котором в организме накапливается избыток галактозы и ее метаболитов
1. Краткая информация по заболеванию или состоянию (группы заболеваний или состояний)
1.1 Определение заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)
Галактоземия (ГАЛ) - группа наследственных нарушений обмена углеводов, при котором в организме накапливается избыток галактозы и ее метаболитов, что обусловливает клиническую картину заболевания и формирование отсроченных осложнений. Тип наследования всех форм галактоземии - аутосомно-рецессивный.
1.2 Этиология и патогенез заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)
Галактоза (от греческого слова galaktos - молоко) - моносахарид из группы гексоз, изомер глюкозы. Несмотря на большое сходство молекул глюкозы и галактозы, превращение последней в глюкозу требует нескольких ферментативных реакций, которые протекают в цитоплазме клетки (рис. 1). Галактоза имеет важнейшее значение для роста и развития организма и является компонентом грудного молока.
Галактоза не только является значимым источником энергии для клетки, она играет важную пребиотическую роль, служит необходимым пластическим материалом для образования гликопротеидов, гликолипидов и других сложных соединений, используемых организмом для формирования клеточных мембран, нервной ткани, процессов миелинизации нейронов и др. Нарушение метаболизма галактозы, наблюдаемое при галактоземии, неизбежно приводит к расстройству функционирования многих органов и систем организма.
Большое количество потребляемых в течение дня пищевых продуктов (в первую очередь молочные продукты) содержат лактозу, из которой в кишечнике в результате гидролиза образуется галактоза; некоторые продукты питания содержат галактозу в чистом виде. У человека галактоза может образовываться эндогенным путем, подавляющее ее количество синтезируется в процессе ферментативных реакций между уридиндифосфатглюкозой (УДФ-глюкозой) и УДФ-галактозой, а также в процессе обмена гликопротеинов и гликолипидов.
Галактоземия относится к наследственным болезням углеводного обмена и объединяет несколько генетических форм заболеваний. Галактоземия тип I (ГАЛ I) обусловлена мутациями в гене GALT, картированном на 9p13.3, что приводит к дефициту галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы (ГАЛТ). Галактоземия тип II (ГАЛ II) обусловлена мутациями в гене GALK1, картированном на 17q25.1, что приводит к дефициту галактокиназы (ГАЛК). Галактоземия тип III (ГАЛ III) обусловлена мутациями в гене GALE, картированном на 1р36.11, что приводит к дефициту уридин-дифосфат (УДФ)-галактозо-4-эпимеразы (ГАЛЭ) (рис 1).
В результате недостаточности любого из трех ферментов - ГАЛТ, ГАЛК или ГАЛЭ - в крови повышается концентрация галактозы. При снижении активности ферментов ГАЛТ и ГАЛЭ, помимо избытка галактозы, в организме пациента накапливается также избыточное количество галактозо-1-фосфата, что на сегодняшний день считается основным патогенетическим фактором, обусловливающим большинство клинических проявлений ГАЛ и формирование отсроченных осложнений. Избыток галактозы в организме может метаболизироваться в других биохимических путях: она может превращаться в галактитол. Накопление галактитола в крови и тканях и повышение его экскреции с мочой наблюдается при всех формах ГАЛ; в хрусталике глаза избыток галактитола способствует формированию катаракты. Имеются сведения о том, что высокое содержание галактитола в тканях мозга способствует набуханию нервных клеток и формированию псевдоопухоли мозга у отдельных пациентов.
Патологические процессы при ГАЛ обусловлены не только токсическим действием указанных продуктов, но и их тормозящим влиянием на активность других ферментов, участвующих в углеводном обмене (фосфоглюкомутазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы), следствием чего является гипогликемический синдром. Предполагается также, что предрасположенность к сепсису у новорожденных с ГАЛ тип I обусловлена ингибированием бактерицидной активности лейкоцитов.
Наиболее частой формой ГАЛ является ГАЛ I. Ген GALT состоит из 11 экзонов, охватывающих 4,3 т.п.н. хромосомы 9p13. В базе данных по мутациям человека Human Genetic Mutaton Database (HGMD Professional, Version 2020.3) описано 346 патогенных вариантов в гене GALT [47]. К наиболее распространенным патогенным вариантам относятся две мутации: c.563A>G (p.Q188R) и c.855G>T (p.K285N), обуславливающие развитие ГАЛ I. Среди пациентов европейского происхождения наиболее частой является мутация c.563A>G (p.Q188R), составляющая 64% всех наблюдаемых патогенных вариантов. Вариант c.404C>T (p.S135L) связан с "мягким" фенотипом ГАЛ I и встречается почти исключительно у пациентов африканского происхождения. Другие распространенные патогенные варианты включают: c.855G>T (p.K285N), c.626A>G (p.Y209C), c.413C>T (p.T138M), c.584T>C (p.L195P) и IVS2-2A>G. У евреев-ашкенази часто встречается делеция размером около 5,5 kb. Все эти варианты связаны с почти или полной потерей активности фермента.
Вариант галактоземия - Дуарте (GD2) является результатом сложной гетерозиготности по патогенному варианту GALT (G) и второму аллелю, известному как p.N314D, Duarte 2 (D2). D2 встречается примерно у 11% населения в европейско-американских популяциях. В настоящее время известно, что он включает гаплотип из пяти вариантов: три интронных варианта (- c.378-27G>C, c.508-24G>A и c.507+62G>A), делецию 4 п.н. в промоторе гена и замену c.940A>G (p.N314D). Аллель D2 снижает активность ГАЛТ примерно на 50%, так что, когда он присутствует в транс-положении с классическим аллелем галактоземии, то активность фермента может составлять ~ 25% от нормы. Текущие данные подтверждают гипотезу о том, что делеция 4 п.н. ответственна за снижение активности фермента. Второй вариант, Duarte 1 (D1, также известный как вариант Лос-Анджелеса или LA), не связан со сниженной активностью ГАЛТ. Аллель D1 содержит c.940A>G (p.N314D), а также синонимичное изменение нуклеотида в экзоне 7, c.652C>T (p.L218 =), но не делецию промотора 4 п.н. Аллель варианта D1 также считается доброкачественным и ассоциируется с нормальной или слегка повышенной активностью фермента ГАЛТ эритроцитов [16].
Галактоземии II типа (ГАЛ II) обусловлена мутациями в гене GALK1, картированном на 17q25.1. Описано около 50 мутаций, частых мутаций не описано. Известна одна мутация, p.P28T, которая часто встречается у цыган [17].
Галактоземия тип III (ГАЛ III) обусловлена мутациями в гене GALE, картированном на 1р36.11. Одна из самых редких форм ГАЛ. Известно около 30 мутаций, частых мутаций не описано.
Рисунок 1. Метаболизм галактозы
ГАЛТ - фермент галактозо-1-фосфатуридилтраснфераза;
ГАЛК - фермент галактокиназа;
ГАЛЭ - фермент УДФ-галактозо-4-эпимераза (Эпимераза).
1.3 Эпидемиология заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)
Частота ГАЛ по данным массового обследования новорожденных в России составляет 1 : 20 000. Это значение не является истинной частотой ГАЛ I в РФ, так как включат и клинические варианты ГАЛ I и варианты галактоземия-Дуарте. Данных о частоте ГАЛ II, III нет, так как подтверждающая диагностика ГАЛ в большинстве случаев в РФ не проводится.
ГАЛ I встречается у 1 : 53 554 новорожденных в Соединенных Штатах [18]. Частота DG-галактоземии примерно в 10 раз выше, истинная частота неизвестна из-за различий в скрининге.
Частота ГАЛ II колеблется от 1 : 2 200 000 до 1 : 50 000 живых новорожденных, причем самая высокая наблюдается у цыганского населения Болгарии и Боснии [19].
Частота дефицита ГАЛЭ, выявляемого при скрининге новорожденных, в основном, это бессимптомный (доброкачественный изолированный или промежуточный вариант), составляет 1 : 70 000 у младенцев европейского происхождения и 1 : 6700 у афроамериканцев [20].
1.4 Особенности кодирования заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний) по Международной статической класификации болезней и проблем, связанных со здоровьем
E74.2 - Нарушения обмена галактозы (Недостаточность галактокиназы. Галактоземия)
1.5 Классификация заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)
В основу современной классификации ГАЛ положен этиологический принцип.
В зависимости от дефекта одного из трех основных ферментов, участвующих в обмене галактозы выделяют три типа ГАЛ:
I. Классический - галактоземия I типа, обусловленная дефицитом фермента галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы (ГАЛТ) и наличием гомозиготных или компаунд-гетерозиготных мутаций в гене GALT (G/G). Отдельно выделяют вариант Дуарте (D/D) и галактоземию-Дуарте (G/D), при которых полиморфный вариант находится в гомозиготном состоянии или компаунд-гетерозиготном состоянии с патогенной мутацией.
II. Недостаточность галактокиназы (ГАЛК) (галактоземия II типа).
III. Дефицит уридиндифосфат-галактозо-4-эпимеразы (ГАЛЭ или эпимеразы) - галактоземия III типа [25].
1.6 Клиническая картина заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)
ГАЛ I (OMIM 230400) проявляется в неонатальном периоде. На фоне вскармливания молоком или молочной смесью, содержащей лактозу и галактозу у новорожденного появляется рвота, диарея, мышечная гипотония, сонливость, вялость. Отсутствует прибавка в массе тела, наблюдаются вялое сосание, отказ от груди матери, появляются и нарастают признаки поражения печени, часто сопровождающиеся гепатомегалией/гепатоспленомегалий, желтухой, гипогликемией, нередко отмечается кровоточивость из мест инъекций.
Наиболее тяжелым проявлением ГАЛ I у новорожденных является сепсис, который имеет фатальное течение и чаще всего обусловлен грамотрицательными микроорганизмами, в 90% случаев - Escherichia coli. Как осложнения сепсиса, возможно развитие менингита, остеомиелита. У одного пациента возникла гангрена пальцев стоп и задней поверхности одной ноги [21].
Заболевание обычно манифестирует в первые дни - недели жизни, быстро прогрессирует и в отсутствии лечения носит жизнеугрожающий характер. С первых месяцев жизни у многих детей формируется двояковыпуклая катаракта.
У некоторых пациентов может отмечаться синдром внутричерепной гипертензии, клинически проявляющиеся выбуханием и напряжением большого родничка. При КТ/МРТ головного мозга определяются признаки внутричерепной гипертензии [22].
Младенцы с G/D, получающие грудное молоко или смеси с высоким содержанием галактозы (молочные смеси), обычно не имеют клинических симптомов. Есть исследования, показывающее отсутствие различий между группами детей с галактоземией G/D, получавших и не получавших лечебное питание. Недостаточность функции яичников, которая часто встречается при классической ГАЛ I, не наблюдалась у девочек или женщин с G/D [23].
Клиническая симптоматика при ГАЛ II (MIM 230200) у многих больных может быть ограничена только формированием катаракты. Такие симптомы заболевания как отставание роста и массы тела, диспептические расстройства и др., незначительно выражены, хотя и могут наблюдаться у детей грудного возраста. Также предполагается, что в зависимости от потребления молока в более позднем возрасте, существует предрасположенность к пресенильной катаракте, развивающейся в возрасте 20 - 50 лет [24, 25].
Галактоземия III типа (MIM 230350) встречается исключительно редко, частота ее точно неизвестна. Выделяют 2 клинические формы ГАЛ III, связанные с недостаточностью ГАЛЭ: доброкачественную (изолированную) и тяжелую (генерализованную). Клинические проявления при доброкачественной форме могут отсутствовать, и заболевание выявляется случайно при обнаружении повышенного уровня галактозы в крови (при проведении скрининга новорожденных, биохимическом анализе крови и др.). Однако катамнестические наблюдения показывают, что у части детей в последующем имеются нарушения моторных функций и речевого развития. При тяжелой форме заболевания начальные симптомы имеют сходство с классической галактоземией, включая желтуху, гепатомегалию, рвоту, мышечную гипотонию, задержку физического/психомоторного развития. В последующем наблюдается спленомегалия. Несмотря на раннее распознавание заболевания и включения диетического лечения, через 2 - 3 года нередко обнаруживаются отчетливая задержка психомоторного развития и нейросенсорная тугоухость. Некоторые пациенты составляют группу риска по развитию катаракты. Дети с изолированной формой обычно остаются клинически здоровыми даже на обычной молочной диете и могут быть выявлены только при массовом скрининге новорожденных [20].
Описан один семейный случай тяжелой тромбоцитопении, ассоциированный с мутациям в гене GALE [26].
2. Диагностика заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний) медицинские показания и противопоказания к применению методов диагностики
Диагноз ГАЛ устанавливается на основании совокупности анамнестических, клинических данных, результатов лабораторного исследования (биохимического и молекулярно-генетического анализа).
В Российской Федерации проводиться неонатальный скрининг на галактоземию и многие случаи заболевания могут быть выявлены на доклинической стадии.
2.1 Жалобы и анамнез
При сборе анамнеза и жалоб рекомендовано обратить внимание на следующие жалобы и анамнестические события:
В любом возрасте
- отягощенный семейный анамнез (сходные случаи заболевания у родных братьев и сестер);
- близкородственный брак.
Младенцы первых месяцев жизни:
- вялое сосание, отказ от груди;
- плохая прибавка в весе;
- рвота;
- диарея;
- желтуха;
- увеличение размеров печени;
- геморрагический синдром (кровоточивость из мест инъекций, ЖКТ кровотечения и другие);
- сонливость;
- вялость;
- повышенная возбудимость;
- выбухание большого родничка.
Жалобы и анамнез также описаны в разделе 1.6 "клиническая картина".
2.2 Физикальное обследование
В первые 7 дней жизни у пациентов с ГАЛ I, выявленных при проведении массового скрининга, клинические симптомы могут отсутствовать. Однако встречаются фульминатные формы заболевания и первые симптомы могут появиться на 3 - 4 сутки жизни, еще до получения результатов тестирования.
При физикальном обследовании могут быть выявлены:
- снижение массы тела;
- иктеричность (реже бледность) кожных покровов;
- увеличение объема живота;
- гепато- или гепатоспленомегалия;
- геморрагический синдром;
- неврологическая симптоматика - синдром угнетения, реже возбуждения, признаки внутричерепной гипертензии.
В тех случаях, когда проведение скринингового исследования по каким-либо причинам оказалось невозможным или результаты не были получены, необходимо исключать ГАЛ, если у пациента есть следующие клинические проявления:
- сочетание желтухи и геморрагического синдрома в первые 2 недели жизни;
- признаки печеночно-клеточной недостаточности;
- появление катаракты в раннем возрасте, особенно на первом году жизни;
- сепсис у доношенного новорожденного, вызванный E. coli;
- сочетание задержки прибавки в массе тела, увеличения размеров печени, мышечной гипотонии, задержки моторного развития и катаракты у детей раннего возраста.
2.3 Лабораторные диагностические исследования
Лабораторная диагностика при неонатальном скрининге включает определение в сухом пятне крови концентрации общей галактозы, при положительном результате - определение активности фермента ГАЛТ и мутаций в гене GALT ("исследование уровня галактозы в крови", "комплекс исследований для диагностики галактоземии"). Если диагностика проводится у пациента с уже выявленными клиническими симптомами, на фоне диетотерапии, инфузионной терапии, тактика лабораторного исследования может включать определение активности фермента ГАЛТ или только проведение ДНК-диагностики. После исключения ГАЛ I у пациентов с высоким уровнем галактозы следует проводить исследования для исключения других форм ГАЛ.
Исследование активности ГАЛТ не следует проводить в течение 1 месяца после переливания эритроцитарной массы т.к. исследование фермента осуществляется в эритроцитах.
Рекомендуется проведение неонатального скрининга всем новорожденным для выявления наследственных нарушений метаболизма галактозы [1 - 7].
Уровень убедительности рекомендаций - С (уровень достоверности доказательств - 4)
Комментарии: в соответствии с приказом Минздравсоцразвития РФ N 185 от 22.03.2006 года "О массовом обследовании новорожденных детей на наследственные заболевания", в Российской Федерации массовый неонатальный скрининг на галактоземию проводят на 4-е сутки жизни доношенным новорожденным и на 7-е сутки жизни - недоношенным детям. Образец крови (несколько капель) берут из пятки новорожденного на специальный фильтровальный бланк (карточка-фильтр карта Whatman FTA Card для хранения и транспортировки биологического материала РЗН 2016/4591 от 12 августа 2016 года). При помощи флуоресцентного метода в пятнах высушенной крови проводят определение уровня тотальной галактозы, который представляет собой сумму концентрации галактозы и галактозо-1-фосфата). Оценка результатов неонатального скрининга на ГАЛ представлены в Приложении Г1.
Рекомендуется проведение подтверждающей диагностики ГАЛ - комплекса исследований для диагностики галактоземии - всем пациентам при выявлении уровня тотальной галактозы выше уровня отрезной точки (cut-off). [8, 9, 10, 11, 27, 28].
Уровень убедительности рекомендаций - C (уровень достоверности доказательств - 4)
Комментарий: Подтверждающая диагностика на первом этапе включает определение активности фермента ГАЛТ [8, 9, 10, 11, 27, 28]. Отрезные точки при определении уровня тотальной галактозы в разных странах варьируют от 7 - 20 мг/дл. В РФ нет документа, регламентирующего критические значения этого показателя. Каждая лаборатория должна установить свой собственный рабочий диапазон и пороговый уровень этого показателя. Определение активности фермента ГАЛТ проводится в эритроцитах, полученных из гепаринизированной цельной крови или в пятнах высушенной крови. У пациентов с ГАЛ I, которым было проведено переливание эритроцитарной массы, активность ГАЛТ сохраняется течение 4 месяцев после переливания, что является причиной ложноотрицательных результатов. Референсные значения определяются набором производителя [27].
Фермент ГАЛТ стабилен в цельной крови, хранящейся в холодильнике (+4 °C) или при комнатной температуре в течение 2 недель; однако существуют определенные нуклеотидные варианты, в том числе и вариант Дуарте (p.N314D), при наличии которых образуется более термолабильный белок по сравнению с нормой, что может приводить к ложноположительным результатам тестирования [28].
Снижение активности ГАЛТ на