Моди диабет у ребенка что это
MODY-диабет: с первого по тринадцатый
MODY-диабет: причины, диагностика, тактика лечения, возможные осложнения
MODY-диабет*, то есть сахарный диабет взрослого типа у молодых, относится к довольно редким наследуемым видам диабета. Диагностику MODY-диабета в России проводят только в Москве и Новосибирске. О заболевании мы поговорили с научным сотрудником лаборатории клинико-популяционных исследований терапевтических и эндокринных заболеваний НИИ терапии и профилактической медицины, к. м. н. Аллой Овсянниковой.
– Алла Константиновна, какое место занимает MODY-диабет в общей структуре заболеваемости диабетом?
– У детей и подростков диагностируется, как правило, диабет первого типа, требующий затем пожизненных инъекций инсулина. Диабетом второго типа, в основном, заболевают люди с избыточной массой тела в возрасте после 40-ка.
Справедливости ради отмечу, что второй типа диабета сейчас молодеет, нижняя возрастная граница спускается к тридцати годам, есть случаи заболевания детей этой формой диабета. Самая юная пациентка с диабетом второго типа в России – девочка младше десяти лет.
MODY-диабет относится к довольно редким наследуемым видам диабета. Частота MODY-диабета составляет около 10 % всех случаев обнаружения диабета у детей и подростков. Он выявляется у нескольких членов семьи первой и второй степени родства и включает в себя 13 подтипов, самые распространённые из которых – второй и третий.
Правильное ведение пациентов с MODY-диабетом основано на диагностике. Это дорогостоящая процедура, особенно, если врачу не удаётся предположить, какой же именно подтип наиболее вероятен в данном случае. Тогда приходится проверять все 13 возможных генных поломок. Но в нашем институте в течение 2014-2016 годов диагностика MODY-диабета проводится на средства гранта, то есть бесплатно для пациентов, имеющих проявления именно MODY-диабета.
– Как проводится диагностика?
– Анализ делается долго. Сначала выделяется ДНК из клетки крови, потом ДНК разбивается на участки, выделяются все 13 генов, несущие возможные поломки, каждый из них состоит из множества фрагментов, затем фрагменты исследуются с помощью аппаратуры и вручную. Если результат аппаратного и ручного исследования совпадает – только тогда мы заявляем, что в этом гене есть поломка. Исследование одного гена продолжается около месяца.
– Почему так важно диагностировать именно MODY-диабет? Есть принципиальные отличия в лечении?
– Если у ребёнка выявляется сахарный диабет, врачи, как правило, ставят диагноз «диабет первого типа» и переводят его на инсулинотерапию. В самом деле, некоторые подтипы MODY-диабета начинаются как сахарный диабет первого типа, с высоким показателем сахара крови.
Но в дальнейшем течение MODY-диабета более благоприятное, эти типы заболевания оказываются чувствительны к сахароснижающим таблетированным препаратам. Сравните: пациент вынужден делать пять-шесть уколов инсулина в день, а ему, может быть, достаточно принять одну-две таблетки, и состояние его нормализуется. Препараты эти, как и инсулин в случае диабета первого типа, принимать придётся в течение всей жизни. Исключение составляет один из подтипов MODY-диабета – второй. Для компенсации состояния пациенту с этим подтипом диабета в большинстве случаев достаточно соблюдать диету и не забывать про физические нагрузки.
– Таким образом, ребёнка, которому поставили диагноз «диабет первого типа» всегда следует проверить на MODY-диабет?
– Не всегда. Но если у ребёнка начинающийся диабет не сопровождается резкой потерей массы тела, уровень сахара около 7 натощак и до 10 после еды, не обнаруживаются антитела к клеткам поджелудочной железы, и выявляется достаточный уровень С-пептида, – надо идти к нам. Мы обследуем ребёнка с целью выяснения, какой из подтипов MODY-диабета наиболее вероятен, чтобы не делать все 13 анализов.
– Подтипы MODY-диабета по проявлениям заметно отличаются друг от друга, или их различие может увидеть только врач?
– Только врач, причём, не каждый. Информации о MODY-диабете пока очень мало. Самый благоприятный подтип MODY-диабета, как я уже сказала, – второй. Для поддержания хорошего самочувствия пациенту в большинстве случаев достаточно только соблюдать диету. Недавно мы определили этот самый благоприятный подтип у ребёночка трёх месяцев. У мамы был диагностирован тот же тип диабета. В таком случае вероятность рождения ребенка с «генной поломкой» составляла 50 %.
У нас была возможность сразу взять кровь на анализ, мы провели молекулярно-генетическое исследование и увидели, что у новорождённого есть такая же, как у матери, патология в гене. Преимущество столь ранней диагностики заболевания в том, что детям сразу же назначают правильное питание: ограничивают сладкое, составляют индивидуальные диеты, следят за тем, чтобы у ребёнка было достаточно физических нагрузок. В итоге, осложнения возникают крайне редко, а уровень сахара поддерживается в норме.
В случае MODY-диабета поставить правильный диагноз важно ещё и потому, что мы можем выявить заболевание и у родственников. Причем – на доклиническом этапе, то есть, в тот период, когда болезнь себя не обнаруживает. Если мы находим MODY-диабет у детей, то непременно обследуем родителей, при необходимости, бабушек и дедушек. Отправляем их сначала на определение сахара крови до еды, затем – через 2 часа после еды. И у кого-то из родственников находим заболевание в скрытой форме.
Мы работаем индивидуально с этим взрослым, рассказываем ему о правильном питании и режиме, говорим про максимально возможный отказ от курения и алкоголя, при необходимости прописываем сахароснижающие препараты – и он спокойно живёт дальше, уже защищенный от негативных последствий недиагностированного сахарного диабета.
– А если у ребёнка диагностировали первый тип, а затем у него обнаружили MODY-диабет, можно ли перевести ребенка с инсулина на таблетки?
– У нас есть такие случаи. Отказ от инсулина проводится в стационаре под наблюдением врача. К нам однажды попал 9-летний мальчик с диагнозом «диабет первого типа». Мы в результате обследования выявили у него MODY-диабет второго подтипа и перевели ребёнка с инсулина на таблетки. Мальчик стал намного лучше себя чувствовать. «На инсулине» у него часто падал сахар, возникало очень неприятное состояние, так называемая гипогликемия. Сейчас мальчику 15 лет, он принимает ¼ минимальной дозировки таблетки. Чувствует себя хорошо, гипогликемия не возвращается.
– Чем опасен MODY-диабет второго типа, ведь он не даёт осложнений и не требует приёма сахароснижающих препаратов? Зачем проводить сложную и дорогую диагностику, если результатом её будет только назначение диеты?
– Единственным возможным осложнением MODY-диабета второго типа может быть макросомия (то есть, очень большой размер) плода. Возникает эта особенность течения беременности в том случае, когда мамы есть MODY-диабет второго подтипа, а у будущего ребёнка все в порядке. Знать о наличии генной мутации в этом случае важно, чтобы правильно вести беременность (возможны небольшие дозы инсулина у некоторых беременных) и планировать тактику ведения родов. В Англии делают на 21—24 неделе беременности анализ крови из пуповины или околоплодных вод. У нас такой диагностики пока нет.
Но все без исключения типы диабета требуют тщательного медицинского наблюдения, когда у ребёнка наступает пубертатный период, а также во время беременности.
*от англ. maturity onset diabetes of the young
Наследственные формы сахарного диабета (сахарный диабет тип MODY)
Что такое MODY диабет?
MODY диабет чаще носит семейный характер, когда аналогичные нарушения углеводного обмена отмечаются также у одного из родителей и родственников 2 и 3 степени родства (бабушки, дедушки и т.д.).
К настоящему моменту известно 14 типов MODY, наиболее частыми из которых являются типа MODY 1 (HNF4A/MODY), MODY 2 (GCK/MODY) и MODY 3 (HNF1A/MODY). MODY диагностируется в 2- 5% случаев от общего количества людей с разными типами диабета. Диагностика различных типов MODY на основании только клинической картины невозможна!
Как заподозрить MODY?
ВАЖНО: при некоторых подтипах MODY ожирение является провоцирующим фактором, на фоне которого может повыситься сахар в крови.
Какие анализы нужно сделать в случае нестандартного (для СД 1 типа) течения сахарного диабета?
Что необходимо уточнить у родственников?
Как диагностировать MODY диабет?
Молекулярно-генетическое исследование методом NGS позволяет осуществлять поиск мутаций сразу в 28 генах-кандидатах (из них 13 генов MODY)
Как лечить и наблюдать MODY диабет?
ВАЖНО понимать!
MODY-диабет является РЕДКИМ заболеванием! Решение о целесообразности проведения генетического исследования и тактике лечения ребенка должно быть принято эндокринологом.
Моди диабет у ребенка что это
Традиционно все случаи детского сахарного диабета (СД) с полидипсией, полиурией и снижением массы тела на фоне повышенного уровня гликемии относят к 1-му (аутоиммунному) типу. Но сегодня все чаще у детей определяются СД 2-го типа и другие специфические типы (СД 3-го типа). Предполагается, что истинная распространенность «диабета не 1-го типа» в детском возрасте может достигать 10 % (на фоне возрастающей заболеваемости СД 1-го типа). На начало 2021 года в Беларуси примерно 260 детей с СД могут иметь неиммунные, в т. ч. моногенные формы. С развитием молекулярной генетики у эндокринологов появилась реальная возможность диагностировать многие варианты этого заболевания.
MODY: сахарный диабет взрослого типа у молодых
Анжелика Солнцева, директор РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии, доктор мед. наук, профессор. Моногенные формы СД у детей вызваны определенными дефектами функции островковых клеток поджелудочной железы или действия инсулина. В 1974 году Роберт Таттерсолл с коллегами описали у членов одной семьи случай легкого течения СД с доминантным типом наследования, предложив название «сахарный диабет взрослого типа у молодых» (maturity-onset–type diabetes of young people (MODY)), генетические причины развития которого были определены позже: в 1992-м открыта мутация гена глюкокиназы (GCK), в 1996-м — ядерного фактора гепатоцитов (HNF) и HNF1a, в 1997-м — фактора промотора инсулина и HNF1b.
MODY представляет собой гетерогенную группу заболеваний с аутосомно-доминантным типом наследования, которые обусловлены мутациями генов, участвующих в синтезе и секреции инсулина. MODY является самой распространенной группой моногенных форм СД. Его подтипы часто обозначаются по мутантному гену (например, GCK-MODY). Известно 14 подтипов MODY, которые составляют 1–2 % всех случаев СД. Распространенность MODY колеблется в диапазоне 21–45:1 000 000 случаев у детей и 100:1 000 000 среди взрослых.
Наличие MODY можно предположить:
1. У пациентов с диагностированным СД 1-го типа:
2. У пациентов с диагностированным СД 2-го типа при отсутствии признаков инсулинорезистентности (ожирения, черного акантоза, повышения уровня триглицеридов).
Диагноз заболевания подтверждается результатами молекулярно-генетического исследования. В большинстве случаев лечение MODY отличается от СД 1-го и 2-го типов, поэтому верификация диагноза позволяет подобрать оптимальную терапию. Характеристика подтипов MODY приведена в таблице.
Наиболее распространенными подтипами MODY являются GCK-MODY (MODY 2), HNF4A и HNF1A (MODY 1 и 3). В клинико-диагностической лаборатории РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии (заведующая кандидат биол. наук Наталия Липай) с июня 2021 года разработан и внедрен в клиническую практику метод диагностики мутаций в экзонах генов HNF4A, GCK, HNF1A, HNF1B.
Регуляция секреции инсулина
Фермент глюкокиназа является своеобразным клеточным сенсором глюкозы. Она катализирует АТФ-зависимое фосфорилирование глюкозы в глюкозо-6-фосфат — первую, лимитирующую скорость реакцию гликолиза в печени и поджелудочной железе. При повышении уровня гликемии глюкоза поступает в клетки с помощью глюкозного транспортера ГЛЮТ-2, обладающего высокой пропускной способностью, что обеспечивает быстрое выравнивание ее концентрации внутри и снаружи клеток. Увеличение уровня глюкозы в клетке стимулирует необратимую реакцию синтеза глюкозо-6-фосфата. В результате метаболизма глюкозы в островковых клетках повышается отношение АТФ/АДФ и закрываются АТФ-зависимые калиевые каналы. Накопление ионов калия внутри клетки вызывает деполяризацию мембраны и открытие кальциевых каналов. Поступившие в клетку ионы кальция стимулируют секрецию инсулина (см. рис.).
Рисунок. Регуляция секреции инсулина
Клиническая картина GCK-MODY (MODY 2)
К настоящему времени описано более 800 мутаций гена глюкокиназы, нарушающих функцию фермента. У носителей гомозиготной мутации развивается перманентный неонатальный СД. Гетерозиготное носительство приводит к частичному дефициту глюкокиназы. Концентрация глюкозы натощак повышается из-за сниженной способности печени к синтезу гликогена, так как фосфорилирование глюкозы является первой реакцией этого процесса.
Лабораторные данные, позволяющие предположить у пациента GCK-MODY:
1) персистирующая легкая бессимптомная гипергликемия натощак (5,6–8,5 ммоль/л);
2) умеренный рост гликемии при проведении ПГТТ. Через 2 часа после нагрузки концентрация глюкозы увеличивается менее чем на 3 ммоль/л у 70 % пациентов и не более чем на 4,6 ммоль/л — в 90 % случаев;
3) незначительное повышение уровня гликированного гемоглобина HbA1c в пределах 5,6–7,6 % (при более высоком значении диагноз маловероятен);
4) сохраненная выработка эндогенного инсулина (уровень С-пептида после еды более 200 пмоль/л);
5) наличие легкой гипергликемии у кого-либо из родителей.
Чаще всего GCK-MODY выявляется при случайном или скрининговом обследовании, во время беременности. Считается, что 40–50 % детей со случайно зарегистрированной бессимптомной гипергликемией имеют этот подтип MODY. Для верификации диагноза необходимо молекулярно-генетическое подтверждение.
Таблица. Характеристика подтипов MODY
Лечение GCK-MODY
При GCK-MODY гипергликемия не достигает высоких значений, нарушение выработки инсулина не прогрессирует, поэтому микро- и макрососудистые осложнения развиваются редко. Протеинурия, пролиферативная ретинопатия и нейропатия встречаются не более чем у 4–6 % пациентов с GCK-MODY. Медикаментозное лечение пациентам с этим подтипом диабета, за исключением беременных, не требуется. Более того, терапия инсулином и пероральными сахароснижающими препаратами не всегда способствует улучшению показателей углеводного обмена. Назначение небольших доз инсулина приводит к компенсаторному снижению выработки эндогенного инсулина, и в итоге содержание гормона в организме останется неизменным. Уменьшение концентрации глюкозы происходит только при введении супрафизиологических доз препарата. Инсулинотерапия рекомендована только беременным женщинам в случаях, когда плод не унаследовал мутацию гена GCK.
Диета с ограничением углеводов оказывает умеренный эффект на среднесуточный уровень гликемии за счет снижения ее постпрандиальных (после еды) подъемов.
Клиническая картина MODY с нарушением факторов транскрипции HNF4A и HNF1A (MODY 1 и 3)
Мутации генов HNF1A и HNF4A приводят к нарушению экспрессии белков, участвующих в транспорте и метаболизме глюкозы, синтезе и секреции инсулина. Эти подтипы MODY развиваются в пубертатном или постпубертатном возрасте и характеризуются уменьшением секреции инсулина натощак и после еды. Прогрессирующее ухудшение функции b-клеток поджелудочной железы связано с их сниженной пролиферацией и ускоренным апоптозом. Отличительными особенностями HNF4A-MODY являются макросомия при рождении (в 56 % случаев) и гиперинсулинемическая гипогликемия в периоде новорожденности (у 15 % пациентов). Для пациентов с HNF1A/HNF4A-MODY характерна высокая чувствительность к препаратам сульфонилмочевины. Секреция инсулина ежегодно снижается на 1–4 %, поэтому через несколько лет пациенты становятся резистентными к препаратам сульфонилмочевины и нуждаются в инсулинотерапии. При применении препаратов сульфонилмочевины у пациентов высок риск гипогликемических состояний.
Характерные черты MODY с нарушением факторов транскрипции:
Риск развития микрососудистых осложнений зависит от качества контроля гликемии.
Лечение MODY с нарушением факторов транскрипции
Одной из важных особенностей HNF1A/HNF4A-MODY является высокая чувствительность к препаратам сульфонилмочевины на ранних стадиях заболевания, при сохраненной секреции эндогенного инсулина. Производные сульфонилмочевины стимулируют секрецию инсулина, связываясь с рецептором сульфонилмочевины (SUR1) — субъединицы
АТФ-зависимого калиевого канала. Их взаимодействие приводит к закрытию калиевого канала, деполяризации мембраны, открытию кальциевых каналов и выделению инсулина.
Случай из практики
Мальчик, 10 лет. Ребенок от 3-й беременности, роды в 37 недель гестации, масса тела при рождении 3 400 г (соответствует 90-й перцентили).
Семейный анамнез отягощен: СД 1-го типа у дяди по отцовской линии с 6 лет, у матери гестационный СД, у старшей сестры в 9 лет установлено нарушение гликемии натощак, у старшего брата в 6 лет — СД.
В 4 месяца жизни у ребенка впервые была зарегистрирована гипергликемия 6,8 ммоль/л через 4 часа после еды; кетонов и глюкозы в моче не выявлено. Уровень глюкозы через 2 часа после еды — 6,6 ммоль/л. Выставлен диагноз нарушения гликемии натощак, рекомендован контроль гликемии и диета с ограничением легкоусвояемых углеводов.
Показатели гликемического профиля на протяжении следующего года жизни варьировали в пределах 5,0–6,1 ммоль/л натощак и 4,9–7,0 ммоль/л после еды. Глюкоза и кетоны в моче отсутствовали. Уровень гликированного гемоглобина не превышал референтных значений — 5,7 % (норма 4,0–6,2 %). При гормональном обследовании выявлен эутиреоз, умеренное снижение уровня инсулина 2,0 мкЕд/мл (норма 2,6–25,0 мкЕд/мл) и С-пептида — 51,7 пмоль/л (норма 160–1 100 пмоль/л), нормальные значения антител к глутаматдекарбоксилазе (GAD) — 0,75 МЕ/мл (норма менее 1,0 МЕ/мл).
В возрасте 2 лет показатели гликемии в ходе контрольного ПГТТ находились в пределах нормы: натощак 5,0 ммоль/л, через 2 часа 4,7 ммоль/л. Уровни инсулина и С-пептида были в пределах референтных значений: 3,95 мкЕд/мл и 531,6 пмоль/л.
На протяжении следующих 4 лет на фоне соблюдения диеты отмечена нормогликемия, показатели HbA1c в пределах 5,5–5,9 %.
В 6 лет у ребенка появились жалобы на вялость, слабость. Похудения не отмечено: за предшествующие 5 месяцев мальчик набрал 1 кг. При лабораторном обследовании уровень гликемии cito составил 4,7 ммоль/л. В анализе мочи выявлена кетонурия 4+, глюкоза не обнаружена. Ребенок был экстренно госпитализирован в Республиканский детский эндокринологический центр.
В гликемических профилях: натощак 4,5–6,1 ммоль/л, в течение дня 5,3–7,5 ммоль/л. Выявлено умеренное снижение уровней инсулина (2,36 мкЕд/мл) и С-пептида (89,49 пмоль/л) натощак при нормальных показателях через 2 часа после нагрузки глюкозой: инсулин 3,5 мкЕд/мл, С-пептид 320,5 пмоль/л. Значения антител к GAD (0,25 МЕ/мл) и гликированного гемоглобина (5,8 %) не выходили за пределы референтных параметров. УЗИ органов брюшной полости, щитовидной железы — без патологии. Ребенок осмотрен урологом: слипчивый баланопостит.
Выставлен диагноз: СД неуточненный; нельзя исключить моногенный тип СД; кетоз.
Пациент был выписан на амбулаторный этап с рекомендациями соблюдения диеты с ограничением быстроусвояемых углеводов.
В следующие годы показатели углеводного обмена соответствовали метаболической компенсации заболевания: HbA1с в пределах 5,8–6,4 %. Эпизодов кетоза больше не зарегистрировано.
У мальчика выявлены 2 гетерозиготные мутации: в гене GCK и гене фактора транскрипции HNF4A. Учитывая наличие СД у нескольких членов семьи, проведено молекулярно-генетическое обследование сибсов и их родителей на предмет моногенных типов диабета. У детей обнаружены разные сочетания 3 видов мутаций: в гене глюкокиназы (GCK-MODY, или MODY 2), фактора транскрипции HNF4A (HNF4A-MODY, или MODY 1) и рецептора инсулина (INSR). У матери установлено гетерозиготное носительство мутаций в генах GCK и HNF4A, у отца — в гене INSR.
Окончательный диагноз: моногенный сахарный диабет (GCK- и HNF4A-MODY).
Моди диабет у ребенка что это
Цель исследования — изучить молекулярно-генетические и клинические особенности сахарного диабета типа MODY2 и MODY3 у детей. Материал и методы. Молекулярно-генетическое исследование генов GCK и HNF1α было проведено у 169 человек с нарушениями углеводного обмена, диагностированными в возрасте до 18 лет и клинически интерпретироваными как проявления MODY. У 62 пациентов с верифицированным MODY2 и 18 пациентов с MODY3 проведен анализ клинических данных при диагностике нарушений углеводного обмена и при динамическом наблюдении. Результаты. Отношение MODY2 к MODY3 составило 3,4:1. Нарушения углеводного обмена при MODY2 диагностировались раньше, чем при MODY3: в 7,8 года (4,0; 10,5) против 11,8 года (9,7; 13,5) (p
Длительное время считалось, что для детского возраста характерен только сахарный диабет 1-го типа (CД1). Однако в настоящее время известно, что в детском и подростковом возрасте встречаются и другие типы сд, среди которых наиболее распространены СД 2-го типа (СД2), а также моногенные формы диабета, к которым относят mody (maturity-onset diabetes of the young — диабет взрослого типа у молодых лиц), неонатальный СД и некоторые другие формы.
В большинстве европейских стран на долю СД1 приходится более чем 90% случаев диабета в детском и подростковом возрасте, заболеваемость колеблется от 0,1 до 57,6 на 100 000 детского населения [1]; в РФ она составляет 12,43 на 100 000 детского населения [2]. Значительно реже встречаются СД2 и моногенные формы диабета. Распространенность моногенного диабета в Великобритании составляет 10,8:100 000 [3]. В последних независимых исследованиях показано, что в детском и подростковом возрасте частота моногенных форм диабета составляет 1,1—4,2% от всех форм СД, распространенность в популяции — 2,1—4,6:100 000 [4—6].
К настоящему времени известно 13 генов, приводящих к развитию MODY. Наиболее распространенными формами этой патологии являются MODY2 и MODY3, которые обусловлены мутациями в генах GCK и HNF1α соответственно. «Золотым стандартом» диагностики MODY является выявление мутаций при молекулярно-генетическом исследовании. На этапе клинического обследования важно заподозрить данную форму СД на основании особенностей течения заболевания, чтобы направить пациента на молекулярно-генетическое исследование. Клиническое течение может и не укладываться в классическую характеристику данной формы диабета; только у 50% пациентов с генетически подтвержденным MODY течение заболевания соответствует его классическим критериям [3]. Актуальным остается изучение вариабельности клинического течения и лабораторных характеристик MODY, в первую очередь его наиболее распространенных подтипов — MODY2 и MODY3.
Цель исследования — изучить молекулярно-генетические и клинические особенности MODE2 и MODY3 у детей.
Материал и методы
Молекулярно-генетическое исследование генов GCK и HNF1α было проведено у 169 пробандов в возрасте до 18 лет, у которых нарушения гликемии были клинически интерпретированы как проявления MODY — мягкая манифестация, длительный период клинико-лабораторной ремиссии (отсутствие потребности в инсулине или потребность менее 0,4 ед/кг), сохраненная секреция С-пептида при длительности заболевания более 2—3 лет и/или отягощенная наследственность по СД по аутосомно-доминантному типу. MODY2 диагностировался при выявлении гетерозиготной мутации в гене GCK, MODY3 — гетерозиготной мутации в гене HNF1α. Молекулярно-генетическое исследование гена GCK проведено 10 сибсам и 21 родителю пробандов с верифицированным MODY2 и гена HNF1α — 3 сибсам и 9 родителям пробандов с MODY3.
Молекулярно-генетическое исследование проводилось методом прямого секвенирования экзонов 1а, 2—10 и примыкающих участков интронов гена GCK, экзонов 1−10 и примыкающих участков интронов гена HNF1α. Геномная ДНК выделялась из периферической крови с помощью наборов QIAamp DNA blood kit («Qiagen», США). С ПЦР-амплифицированными последовательностями экзонов после очистки (QIAquick PCR Purification kit, «Qiagen», США) проводилась реакция терминирования элонгации (Big Dye Terminator Cycle Sequencing kits V1.1 Ready Reaction, ABI PRISM/PE Biosystems, США), продукт реакции очищался и анализировался с помощью капиллярного электрофореза (ABI PRIZM 310 Genetic Analyzer, ABI PRISM/PE Biosystems, США).
Изучение семейного анамнеза включало возраст манифестации, особенность течения, терапию случаев СД у родителей пробандов.
Результаты
Таблица 2. Результаты ПГТТ у пациентов с MODY2 и MODY3
Рис. 1. Показатели гликемии в ходе ПГТТ у детей с MODY2 и MODY3.
Рис. 2. Частота встречаемости разной степени нарушений углеводного обмена у детей с MODY2 и MODY3.
Рис. 3. Секреция инсулина у детей с MODY2 и MODY3.
Рис. 4. Секреция C-пептида у детей с MODY2 и MODY3.
У 1 пациента с MODY2 (мутация в гене GCK p. E256K) был выявлен экстремально высокий уровень инсулина натощак и в ходе ПГТТ: исходно — 321,3 мкЕ/мл, 60-й минуте — 442,1 мкЕ/мл, 120-й минуте — 439,6 мкЕ/мл; уровень С-пептида составил соответственно 2,9, 8,5 и 9,1 нг/мл. Уровень гликемии натощак составил 6,5 ммоль/л, на 60-й минуте — 11,5 ммоль/л и на 120-й минуте — 8,9 ммоль/л. Выявлена инсулинорезистентность (индекс Каро 0,02 (норма более 0,3), HOMA — 92,82 (норма менее 3,4), Матсуда — 0,2, норма более 3,4). По данным эугликемического гиперинсулинемического клемп-теста, также выявлена умеренно выраженная инсулинорезистентность (М-индекс=2,7). При статистической обработке данные ПГТТ этого пациента были исключены из общей группы пациентов с MODY2. У родителей мутаций в гене GCK не выявлено.
Глюкозурия при MODY2 не выявлялась, при MODY3 отмечалась у 6 пациентов (31,6%), при этом у 5 из них уровень HbA 1 находился в диапазоне 5,7—7,7%, а у 1 пациентки на фоне декомпенсации СД составил 11,6%. У одного пробанда нарушения углеводного обмена выявлены спустя 7 лет от появления глюкозурии.
Результаты молекулярно-генетического исследования
В гене GCK выявлена 51 мутация, в том числе 30 ранее не описанных; в большинстве случаев мутации выявлялись однократно (табл. 3).
Таблица 3. Спектр выявленных мутаций в гене GCK
В гене HNF1α выявлено 12 мутаций, в том числе 4 ранее не описанных, наиболее частая мутация p. P291fs выявлена у 5 (27,8%) пробандов (табл. 4).
Таблица 4. Спектр выявленных мутаций в гене HNF1α
Терапия
Пациенты с MODY2 реже получали сахароснижающую терапию, чем пациенты с MODY3 (рис. 5). Верификация диагноза позволила снизить долю пациентов, получающих инсулин в обеих группах: у пациентов с MODY2 с 11,3 до 4,4% (p>0,05), у пациентов с MODY3 с 27,8 до 5,6% (p>0,05) и увеличить долю пациентов с MODY3, получающих препараты сульфонилмочевины (СМ) c 11,1 до 61,1% (p 1c (см. табл. 5). Представленные данные демонстрируют важность нозологической идентификации СД для назначения эффективной терапии.
Таблица 5. Примеры перевода пациентов с MODY3 на препараты СМ
Рис. 5. Терапия пациентов до и после верификации диагноза.
Семейный анамнез
Нарушения углеводного обмена у одного или обоих родителей выявлены в 87,1% случаев при MODY2 и в 94,4% — при MODY3 (p>0,05). При MODY2 нарушения углеводного обмена у матерей выявлены в 46,8% случаев, при MODY3 — в 55,5% (p>0,05); у отцов — в 30,6 и 38,9% случаев соответственно (p>0,05). При MODY2 в 9,7% случаев нарушения углеводного обмена выявлены у обоих родителей. Медиана возраста диагностики при MODY3 [24 года (18,5; 35,25)] ниже, чем при MODY2 [32 года (27; 37)] (p 
Таблица 6. Анализ нарушений углеводного обмена и терапии родителей пробандов
Обсуждение
В настоящее время считается, что на долю моногенного СД приходится 1—4% всех форм СД среди детей и подростков [4—6]. MODY является одной из наиболее распространенных форм моногенного СД. К данной форме относят неиммунные случаи СД с аутосомно-доминантным типом наследования, в основе которых лежат мутации в различных генах. Клиническая картина MODY вариабельна как среди подтипов, так и внутри каждого из них: от бессимптомного носительства мутации до инсулинопотребного С.Д. Наиболее распространенными и изученными являются MODY2 и MODY3. Впервые в России обзор литературы, посвященный MODY, опубликован в 2000 г. [27]. Распространенность MODY в России неизвестна, в настоящее время описаны небольшие группы пациентов с данным типом СД: первые случаи MODY2 описаны в 2009 г. в 5 семьях с СД [28], 9 случаев MODY3 выявлены в 3 семьях [29], опубликован анализ 18 пробандов с MODY3 [30], а также описаны отдельные клинические случаи [31, 32]. Наше исследование является наиболее крупным из представленных ранее.
Развитие MODY2 обусловлено инактивирующими мутациями в гене GCK. Связь между такими мутациями и развитием дисфункции β-клеток описана в 1992 г. [33], к 2009 г. было описано 620 мутаций в данном гене [15]. Ген GCK расположен на 7 хромосоме, состоит из 12 экзонов, экспрессируется в поджелудочной железе, печени, головном мозге, эндокринных клетках кишечника [34] и кодирует глюкокиназу — ключевой регуляторный фермент β-клеток, катализирующий первую реакцию гликолитического метаболического пути и обеспечивающего фосфорилирование глюкозы. Глюкокиназа играет важнейшую роль в регуляции секреции инсулина, она является связующим звеном между уровнем гликемии и началом секреции инсулина, ее также называют сенсором глюкозы в β-клетках (скорость фосфорилирования глюкозы в клетках изменяется в зависимости от концентрации глюкозы в крови) [35]. Гетерозиготные инактивирующие мутации в GCK приводят к повышению уровня гликемии, при котором секретируется инсулин, что является основной причиной гипергликемии при MODY2 [36]. В гене GCK не выявлено частых мутаций, каждая из них выявлена преимущественно в одной семье. Мы выявили 30 ранее неописанных мутаций, причем мутация p. C372X была идентифицирована у двух пробандов с СД.
Причиной MODY3 являются мутации в гене HNF1α. В 1996 г. K. Yamagata и соавт. [22] впервые сообщили, что ген HNF1α, кодирующий транскрипционный фактор HNF1Α, ассоциирован с развитием MODY3 [26]. Ген HNF1α картирован на q плече 12 хромосомы и состоит из 10 экзонов, кодирующих 631 аминокислоту. Он экспрессируется в различных тканях, таких как печень, почки, кишечник, поджелудочная железа [37]. В поджелудочной железе HNF1Α участвует в эмбриональном развитии островков [38], а в зрелых β-клетках регулирует экспрессию множества генов, участвующих в метаболизме и транспорте глюкозы (в том числе, путем регуляции пируваткиназы, переносчика глюкозы GLUT2), а также регулирует экспрессию гена инсулина и ключевые ферменты метаболизма глюкозы в митохондриях [38—40]. Наиболее часта мутация p. P291fs в полицитозиновом тракте [41]. В нашем исследовании также наиболее частой была данная мутация, выявленная в 27,8% случаев.
В разных популяциях соотношение MODY2 и MODY3 различно. Среди взрослого населения, как правило, отмечается преобладание MODY3 [42]. В Польше частота MODY2 составляет 83% всех случаев моногенного СД [6], в США среди пациентов в возрасте до 20 лет на долю MODY2 приходится 30% всех случаев MODY, на долю MODY3 — 55% [4], в Норвегии частота MODY2 составляет 35%, MODY3 — 58% [5]. В нашем исследовании MODY2 в детском и подростковом возрасте встречался в 3,4 раза чаще, чем MODY3.
По данным литературы [43], медиана возраста диагностики MODY3 составляет 18—25 лет. У детей с мутацией в гене HNF1α до 10 лет, как правило, нарушений углеводного обмена не выявляется. В нашем исследовании медиана возраста диагностики нарушений углеводного обмена составила 11,8 года. По данным литературы [44], в дебюте СД у пациентов с MODY3 чаще отмечается нормогликемия натощак, при проведении ПГТТ — подъем гликемии на 4,5 ммоль/л и больше. Уровень гликемии натощак постепенно возрастает по мере прогрессирования заболевания [45].
У носителей инактивирующих мутаций в гене GCK гипергликемия натощак определяется уже с рождения, но степень нарушения углеводного обмена с возрастом не прогрессирует [46]. В нашей группе MODY2 у 13,4% пациентов нарушения углеводного обмена диагностировались в возрасте до 1 года, также без выраженного прогрессирования степени нарушений углеводного обмена. Учитывая это, можно предполагать, что соотношение двух подтипов диабета среди лиц старше 18 лет будет смещаться в сторону MODY3. Важную роль в определении соотношения подтипов MODY играют критерии отбора пациентов для проведения молекулярно-генетического исследования. При включении пациентов со степенью нарушения углеводного обмена, соответствующей критериям диагноза СД, многие случаи MODY2 не будут верифицированы. Показано, что предполагаемая распространенность MODY2 сильно занижена. Из 5500 беременных женщин у 390 с уровнем гликемии натощак более 5,1 ммоль/л, проведено исследование гена GCK. У 4 женщин выявлена мутация, что позволило заключить, что MODY2 встречается чаще, чем считалось ранее, а распространенность его составляет предположительно 1:1000 населения [47].
Секреция С-пептида и инсулина у пациентов с MODY2 была выше чем у пациентов с MODY3, что объясняется более глубоким дефектом функции β-клеток при MODY3. Инсулинорезистентность по индексу HOMA была выявлена у 11,7% пациентов с MODY2 (n=8), у 2 из которых отмечалось ожирение, и у 2 (11,1%) пациентов с MODY3 (ожирение во всех случаях). У пациентов с MODY3 инсулинорезистеность могла быть обусловленной сопутствующим ожирением, хотя такое объяснение применимо не всегда [48]. У пациентов с MODY2 без ожирения инсулинорезистентность можно объяснить особенностями глюконеогенеза в печени и секрецией глюкагона. В небольшом исследовании E. Guenat [49] показано, что в ответ на гипогликемию концентрация глюкагона у пациентов с MODY2 превышает таковую у здоровых людей, пороговая концентрация глюкозы в крови, при которой секретируется глюкагон, была на 22% выше, чем у здоровых людей, продукция глюкозы печенью регистрировалась при более высоких показателях гликемии, чем у здоровых людей. Таким образом, при MODY2 отмечается ранний контеррегуляторный ответ на гипогликемию (повышение секреции глюкагона, активация глюконеогенеза в печени). По мнению автора, это объясняться сниженной активностью глюкокиназы в чувствительных к глюкозе клетках центральной нервной системы. В нашем исследовании у 2 пациентов с MODY2 умеренная инсулинорезистентность была подтверждена при поведении гиперинсулинемического нормогликемического клемп-теста, причем у 1 пациента при экстремально высоких показателей инсулина.
Как показывают клинические исследования, примерно у 80% взрослых пациентов с моногенным СД диагностируется СД1 или СД2 [3]. В детском возрасте повышение гликемии у пациентов с MODY нередко расценивают как дебют СД1и назначают терапию инсулином, которая не улучшает показатели гликемии при MODY2 и не является терапией выбора при MODY3, хотя является инвазивной для пациентов. В нашей группе пациентов до верификации диагноза терапия инсулином при MODY2 назначалась в 11,3% случаев, при MODY3 — в 27,8%. У 5,3% пациентов с MODY2 терапия инсулином была продолжена после верификации диагноза в связи с ухудшением показателей гликемии при отмене инсулина. Его назначение в большинстве случаев MODY2 не влияет на средний уровень HbA 1c [50].
У пациентов с MODY3 отмечается гиперчувствительность к препаратам С.М. Уровень гликемии натощак у них при назначении СМ снижается в 5,2 раза эффективнее, чем при назначении метформина; гликлазид при MODY3 оказывается в 3,2 раза эффективнее, чем при СД2 [51]. Пациенты с первоначальным диагнозом СД1, получающие инсулин, могут быть переведены на препараты СМ. В исследовании M. Shepherd и соавт. [52] 79% пациентов с ранее диагностированным СД1 после выявления мутации в гене HNF1α были переведены с инсулина на гликлазид; через 39 мес они в 71% случаев оставались без терапии инсулина, медиана HbA 1c составила 6,9%. В нашем исследовании у 5 детей с MODY3 отмечалось снижение уровня HbA 1c на фоне терапии препаратами СМ. У родителей аналогичный перевод был успешным спустя 5—10 лет после дебюта С.Д. Учитывая прогрессирующую недостаточность β-клеток, у некоторых пациентов препараты СМ со временем теряют эффективность и возникает потребность в инсулинотерапии. Один из родителей с MODY3 в 32 года был переведен с глибенкламида на инсулин в связи с развившимися осложнениями СД.
Анализ результатов собственного исследования и данных литературы показывает сложность клинической дифференциальной диагностики между наиболее распространенными подтипами MODY и важность молекулярно-генетической верификации диагноза. Мы описали достаточно четкие клинические различия разных подтипов MODY, которые могут быть использованы для направления пациентов на молекулярно-генетическое исследование.
Выводы
1. Среди детей с нарушениями углеводного обмена, не укладывающимися в критерии диагностики СД1, мягким течением заболевания без инсулинопотребности или с потребностью менее 0,4 ед/кг/сут в течение более 2 лет и с сохранной функцией β-клеток, MODY2 и MODY3 выявлены в 47,3% случаев (MODY2 в 3,4 раза чаще, чем MODY3).
2. Гипергликемия натощак более характерна для MODY2: диабетический уровень гликемии или нарушение гликемии натощак определялись в 87,9% случаев против 41,2% таких случаев при MODY3. Уровень гликемии в ходе ПГТТ был ниже диабетических значений у 78,4% детей и подростков с MODY2 и достигал диабетических значений у всех пациентов с MODY3.
3. Наличие ожирения и инсулинорезистентности не исключает диагноз MODY. Ожирение встречалось в 8,6% случаев при MODY2 и в 33,3% — при MODY3. Инсулинорезистентность выявлялась у 11,7% пациентов с MODY2 и у 11,1% — с MODY3.
4. Глюкозурия при mody3 выявляется даже при компенсации углеводного обмена и отсутствует при MODY2.
Авторы благодарят всех детских эндокринологов страны, которые заподозрили у своих пациентов «сахарный диабет не 1-го типа» и без которых данное исследование было бы невозможным.
Конфликт интересов отсутствует.
Опубликованная работа проведена в рамках реализации научной программы, поддержанной грантом Российского научного фонда № 14−35−00026.
Молекулярно-генетические исследования выполнены в рамках программы помощи детям с эндокринной патологией «Альфа-Эндо» при финансовой поддержке «Альфа-групп» и фонда «The « CAF» Foundation for Philanthropy Support and Development.
Концепция и дизайн исследования — Кураева Т.Л., Сечко Е.А., Зильберман Л.И., Петеркова В.А., Дедов И.И.
Сбор и обработка материала — Кураева Т.Л., Сечко Е.А., Зильберман Л.И., Иванова О.Н., Майоров А.Ю., Кокшарова Е.О.
Статистическая обработка данных — Сечко Е.А.
Написание текста — Кураева Т.Л., Сечко Е.А.
Редактирование — Петеркова В.А., Дедов И.И..