Клинико-генетические особенности пробандов с семейной гиперхолестеринемией и членов их семей, наблюдавшихся в Санкт-Петербурге на протяжении 10 лет и более

Клинико-генетические особенности пробандов c семейной гиперхолестеринемией и членов их семей, наблюдавшихся в Санкт-Петербурге на протяжении 10 лет и более

Б.М. Липовецкий1, М.Ю. Мандельштам2, В. О. Константинов3

1 ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, Санкт-Петербург

2 ФГБУ НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

3 Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова, Санкт-Петербург

Абстракт

Цель. Проследить за динамикой дисяипидемии (ДАЛ) в течение 10 лету детей сподтвержденными мутациями в гене рецептора липопротеидов низкой плотности по мере их взросления; оценить тяжесть ДЛП у пациентов с разными мутациями; определить влияние гендерной принадлежности носителей мутаций на тяжесть проявления ишемической болезни сердца (ИБС).

Материалы и методы. Нами била обследована группа из 45 пробандов с типированными мутациями в генерецептора липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), а также их доступныеродственники. У всех пациентов в плазме крови определялиуровень холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), ХС ЛПНП, ХС липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) и оценивали характер клинических (сосудистых) поражений. Результаты. Из-за высокой гетерогенности мутаций при семейной гипфхолестеринемии нам неудалось выявить связь между типом мутаций и тяжестью течения заболевания. Как правило, осложнения ИБС реже встречаются и протекают в более мягкой форме у женщин — носителей мутаций, чем у мужчин. Возможной причиной этих гендерныхразличий является более высокийуровень ЛПВПу женщин. Мы не выявили определенной однонаправленной динамики проявлений атеросклерозау детей пробандов с мутациями в генерецептораЛПНП.

Выводы. 'Единственным надежно установленным липидным фактором, препятствующим развитию атеросклерозау пациентов с генетически подтвержденной семейной гиперхолестеринемией, является высокий уровеньЛПВП.

Ключевые слова: мутации, липопротеиды низкой плотности, рецептор липопротеидов низкой плотности, семейная гиперхолестеринемия, липопротеиды высокой плотности, дислипидемии, пробанды семейной гиперхолестеринемии.

СНтсо-депейса/ peculiarities of probands with familial hypercholesterolemia and members of their families, observed during 10 years and more

B.M. Lipovetskiy1, M. Yu. Mandelshtam2, VO. Konstantinov3

1N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia 2Institute of Experimental Medicine of the North-West Branch of the Russian Academy of Medical Sciences and St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

3 North-Western State Medical University named after. I.I. Mechnikov, St. Petersburg, Russia

Abstract

Objective. Previously we have identified mutations of the low density lipoprotein (LDL) receptor in 45 families

lililí

Оригинальные статьи

in St. Petersburg. Aim of the current study was tofollow development of dyslipidaemia in children of probands with verified mutations of the LDL receptor gene as these children were growing up; to compare severity of atherosclerotic complications inpatients with differentLDL receptorgene mutations, and to compare atherosclerotic diseaseprogress in males andfemales withfamilial hypercholesterolemia (FH).

Methods. JFe were following probands with FH and their available relatives with LDL receptor gene mutations, including children, during 10years. In all patients total blood plasma cholesterol, triglycerides, LDL cholesterol and high-density lipoprotein (HDL) cholesterol were monitored and FH clinical manifestations (artery lesions) during progress of the disease were documented.

Results. Due to high heterogeneity of FH-causing mutations in St. Petersburg, wefailed to establish interrelations between type of LDL receptorgene mutation and severity of the atherosclerosis manifestations. As a rule, complications of coronary heart disease arefound less commonly and tend to be less severe infernales rather than in males. One possible explanation of these differences may be a higher level of antiatherogenic HDL in FH females compared to FH males. JFe failed to find evident progression of atherosclerosis in proband's children with LDL receptor gene mutations duringperiod of research.

Conclusions. High level of HDL is the only one proved lipid factor preventing atherosclerosis development in patients withgenetically verifiedfamilialhypercholesterolemia.

— Keywords: mutation, low density lipoprotein, low density lipoprotein receptor,familial hypercholesterolemia, high

— density lipoproteins, dyslipidaemia,probands withfamilial hypercholesterolemia.

Поскольку в нашем липидном центре прошли обследование 45 пробандов с семейной гипер-холестеринемией (СГХС) и большая группа их близких родственников, мы имели возможность оценить, влияет ли вариант мутаций рецептора липопротеида низкой плотности (р. ЛПНП) на выраженность гиперхолестеринемии (ГХС) или другие особенности дислипидемии (ДЛП), оказывает ли этот фактор влияние на клинические проявления ГХС и течение имеющихся сосудистых поражений, как отражается на носителях этих мутаций принадлежность к мужскому или женскому полу и какова динамика липидов крови, особенно у детей с мутациями р. ЛПНП, по мере их взросления.

Материалы и методы

У 45 пробандов СГХС и членов их семей были идентифицированы разные варианты мутаций р. ЛПНП, исследован липидный спектр крови и диагностированы клинические проявления сосудистых поражений, если они имелись, после чего за большинством этих лиц велось диспансерное наблюдение.

Кодирующая последовательность нуклеотидов в гене р. ЛПНП была изучена у 123 лиц, из них 78 -члены семей пробандов.

Подавляющее большинство клинически проявлявшихся осложнений у пробандов - это атеросклероз коронарных артерий с синдромом стенокардии и/или инфарктом миокарда (преимущественно у мужчин), гораздо реже встречались случаи ише-мических инсультов, аневризма брюшного отдела аорты (четыре случая), синдром перемежающейся хромоты. Как правило, клинические проявления указанных сосудистых поражений у мужчин на-

чинались после 40 лет, у женщин - после 50 лет, но встречались случаи, в которых клинические проявления начинались в более молодом возрасте (после 25 лет).

Что касается характерных меток, свойственных лицам с СГХС, - липоидных дуг роговицы, ксантом, то они отмечались не более чем в одной четверти случаев (в основном это были липоидные дуги роговицы, ксантомы выявлялись гораздо реже).

Поскольку многих пациентов мы наблюдали на протяжении длительного времени, особенно детей, была возможность судить о динамике липидного спектра крови по мере их взросления, а также по мере увеличения возраста пробандов.

Результаты и их обсуждение

Как указывалось, мутации гена р. ЛПНП были выявлены у 45 пробандов - жителей Санкт-Петербурга (СПб), при этом оригинальные варианты этих мутаций, встретившиеся нам только в уникальных семьях (т. е. обнаруженные лишь один раз), были найдены у 26 пробандов (табл. 1). В 6 случаях один и тот же вариант мутации выявился дважды (в двух неродственных семьях). Кроме того, в процессе обследования лиц с СГХС образовалась группа из 7 неродственных семей с еще одним вариантом данной мутации. Все эти 7 семей принадлежали к одной и той же этнической группе, имевшей свои корни среди евреев-ашкенази - восточноевропейской ветви евреев, когда-то проживавших на территории Литвы, поэтому мутация получила название «литовской». Интересно, что среди аф-рикано-испанской ветви евреев (сефардов) этот вариант мутации не встречается. Указанный тип «литовской» мутации описывался нами ранее [1]

и может быть представлен как G197del, т. е. в этом случае из нуклеотидной цепи рецептора ЛПНП, локализующегося в 19-й хромосоме, выпадает три нуклеотида - триплет, отвечающий за включение в полипептидную цепь рецептора ЛПНП аминокислоты глицина, которая занимает 197-ю позицию в этой цепи. Следствием выпадения глицина из этой цепи является невозможность нормального

функционирования р. ЛПНП, который теряет способность активно захватывать ЛПНП - основной носитель холестерина в циркулирующей крови. Отсюда возникает ГХС. Этот механизм впервые раскрыли J. Goldstein и M. Brown в 1975 г. [2].

В дальнейшем было установлено, что мутации р. ЛПНП гетерогенны: существует около 1500 их вариантов [3-5].

Таблица 1. Число пробандов и их родственников с мутациями рецептора ЛПНП

Число членов семей пробандов с мутациями Число Число семей Число семей с одним и тем же вариантом мутации

Число пробандов c мутациями оригинальных вариантов мутации (только в одной семье) с одним и тем же вариантом мутации в двух семьях

45 78 26 6 семей (12 пробандов), но 6 вариантов мутации 7 семей (7 пробандов) с 1 вариантом мутации

Нам не удалось связать тяжесть течения СГХС (ни клинически, ни биохимически) с тем или иным вариантом мутации р. ЛПНП, хотя, как видно из таблицы 1, оригинальных вариантов было 26 (всего же найдено - 26 + 6 + 1 = 33 варианта, из них 7 -не оригинальны, они повторялись в разных семьях).

Очевидно, различия в течении и прогнозе СГХС могут зависеть от многих факторов, которые определяют течение и часто встречающихся полигенных ГХС. Здесь имеются в виду сопутствующие заболевания (артериальная гипертония, сахарный диабет), интоксикации (курение), особенности рациона, стрессы и др. Возможно также наличие у лиц с мутациями р. ЛПНП невыявленных нуклеотидных полиморфизмов, которые могут сопутствовать главной (моногенной) мутации. В. С. Баранов [6] называет их полиморфизмами «предрасположенности». Гены с такими полиморфизмами могут входить в ансамбль (группу) генов, участвующих в регуляции липидного обмена, и проявить себя (усугубляя патологический сдвиг со стороны липи-дов крови) при наличии неблагоприятных условий и факторов, перечисленных выше.

У ряда лиц с высоким уровнем холестерина (ХС) крови, который отмечался у некоторых близких родственников пробандов, мутация р. ЛПНП не была обнаружена. Носительство другой мутации, которая дает примерно такую же ГХС, связанную с дефектом структуры гена, контролирующего синтез апопротеина В-100 (неправильности в структуре апо В резко ухудшают связывание ЛПНП нормальными рецепторами ЛПНП), в нашей работе было исключено. Однако существует еще один недавно описанный тип мутации [7], вызывающий СГХС, известный как РСБК9 (мутация гена, кодирующего пропротеин-конвертазу, которая может тормозить активность р. ЛПНП). Наличие

этой мутации у наших больных не исследовалось. Все же наиболее вероятно связать высокий уровень холестерина (ХС) у лиц с гиперлипидемией (ГЛП), которые являются членами семей пробанда с СГХС, но не имеют мутации р. ЛПНП, с описанными выше нуклеотидными полиморфизмами, «реализовавшими» свой «потенциал» во взаимодействии с неблагоприятными факторами внешней среды.

Из 45 пробандов с мутацией р. ЛПНП мужчин было 19, женщин - 26. С учетом родственников с СГХС старше 20 лет мужчин было 26, женщин -38. Характерные проявления со стороны сердечнососудистой системы у мужчин отмечены более чем у 3/4 (у 20 из 26), у женщин сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) выявились лишь в половине случаев (у 19 из 38). При этом у мужчин средний возраст здоровых составил 34 ± 3,1 лет, возраст больных - 45 ± 1,9 лет; у женщин - соответственно, 41 ± 2,6 лет и 53 ± 2,9 лет. Иначе говоря, мужчины чаще и раньше женщин страдают от ССЗ, вызванных СГХС (табл. 2).

По-видимому, женщины в определенной степени более защищены от ССЗ, во всяком случае, при СГХС. Многие связывают эту резистентность с гормональным профилем, но это лишь предположение. Нередко у женщин устойчивость к ССЗ сохраняется и после наступления менопаузы.

По нашим впечатлениям, эта устойчивость к сосудистым поражениям у женщин (и у некоторых мужчин) скорее связана с уровнем липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). Так, в одной и той же семье мы наблюдали мать и двух дочерей с мутацией р. ЛПНП и СГХС, но у матери и младшей дочери были тяжелые проявления ишемической болезни сердца (ИБС), тогда как у старшей дочери, которая не принимала статинов и ничем не лечилась, никаких клинических проявлений ИБС не было.

Таблица 2. Число мужчин и женщин с мутациями р. ЛПНП, их возраст и наличие ишемической болезни сердца

Пол Число обследованных В том числе лица с ИБС Возраст лиц с ИБС, лет В том числе лица без ИБС Возраст лиц без ИБС, лет

мужчины 26 20 45 ± 1,9 6 34 ± 3,1

женщины 38 19 53 ± 2,9 19 41 ± 2,6

Примечание: ИБС - ишемическая болезнь сердца.

По липидному составу крови содержание ЛПНП мало отличалось у всех трех женщин: 326 мг/дл -у матери, 322 мг/дл - у младшей дочери (24 года) и 277 мг/дл - у старшей дочери (30 лет). Между тем, концентрация ХС ЛПВП у первых двух была 44 и 49 мг/дл, тогда как у старшей дочери она составляла 65 мг/дл.

Недаром ЛПВП называют антиатерогенной фракцией.

Нам представляется, что одним из относительно надежных показателей прогноза для больных

с ДЛП (хотя и не абсолютным) может служить соотношение между концентрациями ХС ЛПНП и ХС ЛПВП. Мы рассчитали соотношение ЛПНП/ЛПВП у 33 обследованных с доказанной СГХС, разделив их на 3 группы в зависимости от наличия клинических проявлений и их течения (табл. 3).

Как видно из таблицы 3, показатель ЛПНП/ ЛПВП довольно четко отражает степень выраженности клинических осложнений: чем выше это соотношение, тем хуже прогноз. Как показывает используемый для сравнения средних величин

Таблица 3. Отношение ЛПНП/ЛПВП в трех группах лиц с СГХС с выявленными мутациями гена р.ЛПНП при прогрессирующем течении ИБС

Дифференцированные группы Число лиц в группе ЛПНП/ЛПВП

Группа 1 15 10,4 ± 0,78

Группа 2 8 7,7 ± 0,89

Группа 3 10 5,2 ± 0,45

Примечание: ЛПНП - липопротеиды низкой плотности; ЛПВП - липопротеиды высокой плотности.

критерий Стьюдента, отличия между группами статистически достоверны: как между группами 1 и 2 (1 = 2,2), так и между группами 2 и 3 (1 = 2,9), т. е. между всеми тремя группами отличия в предложенном показателе оказались высоко достоверными (р < 0,05).

Поскольку мы наблюдали за пробандами СГХС и их семьями в течение многих лет, у нас была возможность проследить за тем, меняется ли липидный спектр крови у детей, унаследовавших СГХС, по мере их взросления. Приводим 10 таких наблюдений (табл. 4).

В таб. 4 представлена концентрация ЛПНП и ЛПВП у 6 мальчиков и 4 девочек, липиды крови которых прослежены от 6-10-летнего возраста до 20-30 лет.

Отчетливой однонаправленной динамики со стороны липидов крови по мере взросления выявить не удается. У некоторых прослеживается положительная динамика (№ 5), у других - отрицательная (№ 6), что тоже не вполне убедительно.

Что касается динамики липидов крови у взрослых пробандов СГХС, то большинство из них все

же принимали статины, а у тех, кто не лечился, однонаправленной динамики мы выявить не смогли. Все же имеется тенденция, позволяющая предположить, что те лица, у которых уровень ЛПВП был выше 50-55 мг/дл, больше защищены от сосудистых осложнений, чем те, у которых этот показатель ниже 45 мг/дл (имеется в виду, что при этом концентрация ЛПНП выше 200 мг/дл).

Приведем здесь три кратких примера крайне неблагоприятного клинического течения СГХС у взрослых.

Больной З. 1945 г. рождения наблюдался нами с 1975 до 2012 г Перенес инфаркт миокарда с последующим аортокоронарным шунтированием, а через несколько лет после этого у него была диагностирована аневризма брюшной аорты, по поводу которой больной также оперирован сосудистыми хирургами (резекция аневризмы с протезированием). Приводим липиды крови этого больного в возрасте 51 год (2006 г): общий ХС - 343 мг/дл, триглицериды (ТГ) - 160 мг/дл, ХС ЛПВП - 35 мг/дл, ХС ЛПНП -280 мг/дл, коэффициент атерогенности (расчет по А. Н. Климову) - 8,8 ед. Больной принимал статины

Таблица 4. Динамика холестерина ЛПНП и холестерина ЛПВП у детей с семейной гиперхолестеринемией по мере их взросления

Дети с СГХС Возраст ЛПНП, мг/дл ЛПВП, мг/дл

6 лет 240 40

1. И. С. 13 лет 223 54

22 года 203 43

10 лет 216 42

2. Р В. 12 лет 187 37

18 лет 155 45

13 лет 332 36

3. С. С. 18 лет 343 31

23 года 327 46

11 лет 325 46

4. А. О. 23 года 224 22

29 лет 335 38

7 лет 194 48

5. К. У. 14 лет 273 55

18 лет 253 62

10 лет 204 23

6. А. Б. 12 лет 290 25

31 год 312 30

7. О. Ш. 11 лет 163 42

14 лет 186 26

10 лет 188 40

8. Е. Ж. 16 лет 179 41

18 лет 181 53

10 лет 288 44

9. Н. Б. 12 лет 182 30

31 год 277 46

9 лет 261 60

10. Н. П. 12 лет 186 55

22 года 187 67

Примечание: СГХС - семейная гиперхолестеринемия; ЛПНП - липопротеиды низкой плотности; ЛПВП - липопроте-иды высокой плотности.

нерегулярно и в недостаточных дозах. В последние годы на первый план в клинической картине у этого больного выходят когнитивные нарушения.

Второй пример. Больная С., 40 лет, родная сестра пробанда с мутацией р. ЛПНП и СГХС, в связи с чем была приглашена к нам на обследование.

Приводим ее липидный спектр крови. Общий ХС -348 мг/дл, ТГ - 199 мг/дл, ХС ЛПВП - 39 мг/дл, ХС ЛПНП - 269 мг/дл, коэффициент атероген-ности - 7,9 ед. Больная чувствовала себя неплохо, не лечилась. В возрасте 41 год наступила внезапная смерть. Более детальных сведений о ней нет.

lililí

Оригинальные статьи

Третий пример. Больная М. 1930 г рождения. Наблюдалась нами с 1983 по 1987 г. Липиды крови в 1984 г. (в возрасте 54 года): ХС - 562 мг/дл, ТГ - 246 мг/дл, ХС ЛПВП - 39 мг/дл, ХС ЛПНП -474 мг/дл, коэффициент атерогенности - 13,4 ед. Кроме того, у больной была артериальная гипер-тензия (колебания давления в пределах 160/90 -170/90 мм рт. ст.). В 1987 г липиды крови были еще более измененными: ХС - 608 мг/дл, ТГ - 222 мг/ дл, ХС ЛПВП - 31 мг/дл, ХС ЛПНП - 533 мг/дл, коэффициент атерогенности - 18,6 ед. В этом же году у больной была диагностирована аневризма брюшной аорты, от разрыва которой больная умерла в возрасте 57 лет.

Всех этих больных объединяет крайне тяжелое течение болезни и связанный с этим исключительно резкий атерогенный сдвиг в липидном спектре крови: очень высокое содержание ЛПНП и низкая концентрация ЛПВП (ниже 40 мг/дл). Примечательно, что в противоположность общей ситуации, для которой характерно относительно более благоприятное течение ГХС у женщин, две истории болезни из трех, приведенных выше, касаются женщин. Это надо рассматривать как исключение из правил, но такие исключения в жизни все же встречаются.

Сегодняшняя ситуация более оптимистична, чем это было 15-20 лет назад, так как в повседневную практику широко внедрились статины, которые при адекватном выборе препарата, правильной его дозировке и постоянном приеме значительно улучшают прогноз. Этому помогают и сосудистые хирурги, о чем свидетельствует первый из приведенных нами примеров.

Заключение

У 45 пробандов СГХС было найдено 33 оригинальных варианта мутаций р. ЛПНП (что подтверждает гетерогенность заболевания), однако ни выраженность ГХС, ни тяжесть клинических проявлений не зависели от варианта мутаций рецептора ЛПНП.

Тяжесть течения и прогноз СГХС в первую очередь, очевидно, определяются соотношением между ХС ЛПНП и ХС ЛПВП: чем оно выше, тем прогноз хуже. У наших пациентов это соотношение в среднем колебалось от 5,2 ± 0,45 до 10,4 ± 0,78.

На течение СГХС также оказывают воздействие гендерный и возрастной факторы (чаще проявления болезни наступают у мужчин после 40 лет), а возможно, и невыявленные дополнительные нуклеотидные полиморфизмы, которые рассматриваются как «гены предрасположенности»; они взаимодействуют с рядом факторов риска внешней среды, участвуют в ансамбле генов, регулирующих липидный обмен, и в основном определяют течение полигенных ГХС, которые встречаются очень часто, при этом моногенных мутаций, отвечающих за липидный обмен, у них нет.

Мониторирование липидного состава крови у детей по мере их взросления убедительной динамики не выявило.

Конфликт интересов

Конфликт интересов отсутствует.

Список литературы

1. Lipovetsky BM,Mandelshtam MYu. Heterozygous familial hypercholesterolemia in St.Petersburg due to defects of the low density lipoprotein gene. Atherosclerosis and dyslipidaemias. 2012;3:59-64. Russian (Липовецкий БМ, Мандельштам МЮ. Гетерозиготная семейная гиперхолестеринемия в Санкт-Петербурге вследствие дефекта гена рецептора липопротеидов низкой плотности. Атеросклероз и дислипидемии. 2012;3:59-64).

2. Goldstein J, Brown М. Lipoprotein receptors, cholesterol metabolism and atherosclerosis. Arch. Pathol. 1975;99:181-4.

3. Mandel'shtam MYu, Lipovetskii BM,Schvartsman AL,GaitskhokiVS. Molecular heterogeneity of familial hypercholesterolemia in the St. Petersburg population. Russian Journal of Genetics. 1995;31(4):447-52. Russian (Мандельштам МЮ, Липовецкий БМ, Шварцман АЛ,Гайцхоки ВС. Молекулярная гетерогенность семейной гиперхолестеринемии в популяции жителей Санкт-Петербурга. Генетика. 1995;31(4):447-52).

4. Zakharova FM,Tatishcheva YuA,Golubkov Vf,et al. Familial hypercholesterolemia in St. Petersburg: Diversity of mutations argues against a strong founder effect. Russian Journal of Genetics. 2007;43(9):1046-52. Russian (Захарова ФМ,Татищева ЮА, Голубков ВИ,с соавт. Семейная гиперхолестеринемия в Санкт-Петербурге: разнообразие мутаций свидетельствует об отсутствии выраженного эффекта основателя. Генетика. 2007;43(9):1046-52).

5. Varret M,Rabus JP,Thiart R,et al. LDLR Database (second edition): new additions to the database and the software, and results of the first molecular analysis. Nucleic Acids Res. 1998;26:248-52.

6. Baranov VS,Baranova EV,Ivaschenko TE,Aseev MV. Human Genome and «Predisposition» Genes (Introduction into predictive medicine). St.Petersburg, Intermedica. 2000;272. Russian (Баранов ВС, Баранова ЕВ,Нващенко ТЭ, Асеев MB. Геном человека и гены «предрасположенности» (Введение в предиктиеную медицину). СПб., Интермедика. 2000;272).

7. Topol Е. Colesterol, racial variation and targeted medicines. Nature Med. 2005;ll(2):122-3-