Preview

Случай врожденного гипотиреоза в сочетании с нейросенсорной тугоухостью (синдром Пендреда), обусловленный дефектом гена TPO

https://doi.org/10.14341/probl2017632110-113

Полный текст:

Аннотация

Врожденный гипотиреоз — генетически гетерогенная группа заболеваний, в основе которой лежат два механизма развития: дисгенез железы и дисгормоногенез. В структуре заболевания выделяют ряд синдромальных форм, одной из которых является сочетание врожденного гипотиреоза и нейросенсорной тугоухости (синдром Пендреда), первоначально ассоциированной с дефектами гена SLC26A4. В статье представлено описание пациента с клиническими проявлениями синдрома Пендреда, у которого при проведении молекулярно-генетического исследования методом секвенирования следующего поколения (NGS) был выявлен дефект гена TPO. Таким образом, сочетание врожденного гипотиреоза и нейросенсорной тугоухости может иметь различную молекулярную основу. Полученные данные иллюстрируют ценность использования NGS для генетической верификации диагноза.

Для цитирования:


Макрецкая Н.А., Безлепкина О.Б., Чикулаева О.А., Васильев Е.В., Петров В.М., Дедов И.И., Тюльпаков А.Н. Случай врожденного гипотиреоза в сочетании с нейросенсорной тугоухостью (синдром Пендреда), обусловленный дефектом гена TPO. Проблемы Эндокринологии. 2017;63(2):110-113. https://doi.org/10.14341/probl2017632110-113

For citation:


Makretskaya N.A., Bezlepkina O.B., Chikulaeva O.A., Vasilyev E.V., Petrov V.M., Dedov I.I., Tiulpakov A.N. A case of congenital hypothyroidism combined with sensorineural hearing loss (Pendred syndrome) caused by a TPO gene defect. Problems of Endocrinology. 2017;63(2):110-113. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl2017632110-113

Врожденный гипотиреоз (ВГ) является одним из наиболее распространенных заболеваний эндокринной системы с частотой встречаемости 1 на 3000—4000 новорожденных [1]. В структуре ВГ, представляющего собой гетерогенную группу заболеваний, выделяют как изолированные поражения щитовидной железы (ЩЖ), так и синдромальные формы, характеризующиеся сочетанием гипотире оза с другой патологией. К числу последних относится синдром Пендреда (СП), впервые описанный в 1896 г. [2] и проявляющийся гипотиреоидным зобом и нейросенсорной тугоухостью. Проведенные спустя столетие молекулярно-генетические исследования показали, что в основе СП лежат дефекты гена SLC26A4, белковый продукт которого был назван пендрином [3, 4]. Последующие работы, включая и эксперименты на мышиных моделях, продемонстрировали, что сочетание ВГ с нейросенсорной тугоухостью может наблюдаться и при других формах гипотиреоза, что связано с критическим значением уровня тиреоидных гормонов для формирования внутреннего уха в процессе эмбриогенеза [5—8].

Нами изучена молекулярная основа ВГ у пациента с клиническими проявлениями СП. Использование секвенирования следующего поколения (NGS), при котором осуществляется анализ последовательности сразу нескольких генов-кандидатов, позволило установить, что заболевание связано не с дефектом пендрина, а с дефицитом тиреопероксидазы (ТПО).

Нами проведена оценка анамнестических, клинико-лабораторных данных и результатов инструментальных исследований пациента. Молекулярно-генетическое исследование проведено методом секвенирования следующего поколения (NGS). Использовалась разработанная в отделении наследственных эндокринопатий ФГБУ ЭНЦ панель праймеров Ion Ampliseq Custom DNA Panel («Life technologies», США), охватывающая кодирующие области следующих генов: TPO, PAX8, NKX2-5, IYD, SLC26A4, TG, GLIS3, FOXE1, NKX2-1, DUOX2, DUOX1, DOUXA2, TSHR, SLC5A5, TSHB, THRB, THR, UBR1, THRA, SLC16A2. Секвенирование осуществлялось на полупроводниковом секвенаторе PGM (Ion Torrent, «Life Technologies», США). Биоинформатическая обработка результатов секвенирования была проведена с помощью программного модуля Torrent Suite 4.2.1 (Ion Torrent, «LifeTechnolo gies», США) и пакета программы Annovar (версия 2014Nov12) (http:/www.openbioinformatics.org/annovar/) [9]. Для подтверждения выявленных изменений в гене TPO проведено секвенирование соответствующих участков по Сенгеру с использованием специфических праймеров.

Описание клинического случая

Пробанд от восьмой беременности (первая и вторая беременности — медицинский аборт, с третьей по седьмую беременности — самопроизвольные аборты), протекавшей на фоне токсикоза первой половины. При проведении планового ультразвукового исследования на сроке 30 нед у плода выявлено увеличение ЩЖ. На 31-й неделе гестации уровень ТТГ в пуповинной крови превышал 200 мЕд/л. Семейный анамнез по эндокринопатиям не отягощен.

На 40-й неделе гестации проведено родоразрешение путем кесарева сечения. При рождении масса тела 4100 г, длина 55 см, оценка по шкале Апгар 4/6 баллов. При рождении у ребенка отмечалась деформация шеи за счет увеличения объема щитовидной железы (гигантский зоб). Переведен в отделение реанимации (15 сут на ИВЛ) в связи с врожденной пневмонией, отечным синдромом, нарушением мозгового кровообращения, синдромом дыхательных расстройств.

В возрасте 4,5 года в связи с задержкой речевого развития, снижения слуха ребенок обследован у сурдолога, выявлена двусторонняя нейросенсорная тугоухость 2—3-й степени. Пациент имеет логопедические расстройства, сходящееся содружественное косоглазие; умственную отсталость легкой степени.

С первых месяцев жизни пациент наблюдался в ФГБУ ЭНЦ. Со второго дня жизни назначена заместительная терапия левотироксином, которую пациент в последующем получал в возрастающих дозах под контролем уровня ТТГ. Общий объем ЩЖ в 1-й месяц составлял 40 мл. На фоне проводимой терапии сначала отмечалось уменьшение размеров ЩЖ, однако с 8-летнего возраста объем ЩЖ начал прогрессивно нарастать, появились узловые образования в обеих долях.

При плановом обследовании в ФГБУ ЭНЦ в возрасте 16 лет: рост 196,2 см (SDS =+3,4), масса тела 71,5 кг (SDS ИМТ =–0,73). При осмотре отмечается деформация шеи за счет значительного увеличения ЩЖ. Пальпаторно: ЩЖ увеличена (2-я степень по ВОЗ), умеренной плотности, бугристая, безболезненна, в левой доле пальпируется узловое образование размером до 2,5 см.

Гормональный профиль (на фоне приема левотироксина 150,0 мкг/сут): ТТГ 1,3 мМЕ/л (референсные значения 0,43—4,2), св.Т4 12,75 пмоль/л; кальцитонин 1,0 пг/мл (референсные значения 0,4—18,9).

При ультразвуковом исследовании ЩЖ выявлены эхографические признаки двустороннего многоузлового зоба: общий объем 122 мл (объем правой доли 64,15 мл, левой доли 58,76 мл, толщина перешейка 1,75 см), эхогенность умеренно снижена; множественные образования округлой формы, пониженной и нормальной эхогенности, максимальным размером до 2,8×1,7×2,7 см (в нижней трети левой доли). При ЦДК васкуляризация не изменена. Региональные лимфатические узлы не изменены.

По результатам тонкоигольной аспирационной биопсии выявлены признаки коллоидного зоба с различной степенью пролиферации и регрессивными изменениями.

Пациенту проведена экстрафасциальная тире оидэктомия. Послеоперационные осложнения отсутствовали. При гистологическом исследовании: картина доброкачественного образования ЩЖ. В препаратах из перешейка обнаружено два очага опухолевого роста солидно-альвеолярного и микрофолликулярного строения. Бо`льшая из опухолей окружена тонкой фиброзной капсулой без признаков инвазии. В меньшей опухоли собственная капсула отсутствует, и ее элементы располагаются среди гиперплазированной ткани ЩЖ. Отмечается высокая концентрация клеток опухолей, очаговое просветление ядерного хроматина и напластования ядер. Фигуры митоза, некроз опухолей не обнаружены.

При молекулярно-генетическом исследовании на панели генов «Гипотиреоз» выявлена составная гетерозиготная мутация в гене TPO: c.265C>T p.R89X (замена цитозина на тимин в положении 265, приводящая к образованию стоп-кодона) и c.1181_1184dupCGGC p.A397PfsX76 (дупликация 4 пар оснований в экзоне 8 со сдвигом рамки считывания).

Обсуждение

В 1896 г. английский врач Воген Пендред (Vaughan Pendred) описал семейный случай тугоухости в сочетании с увеличением ЩЖ, и в дальнейшем данный симптомокомплекс получил название синдрома Пендреда (СП) [2]. Этиопатогенез СП был изучен в конце прошлого столетия, когда L. Everett и соавт. было доказано, что заболевание сцеплено с геном SLC26A4 [3], и позднее, в 1999 г., был охарактеризован кодируемый данным геном белок пендрин [4].

Пендрин состоит из 780 аминокислот и относится к ионным транспортерам. Он экспрессируется преимущественно в тиреоцитах, в меньшей степени — в клетках внутреннего уха и в почках. В щитовидной железе пендрин необходим для регуляции транспорта йодида через апикальную мембрану в просвет фолликула, во внутреннем ухе — для поддержания баланса ионов хлорида и бикарбоната [4].

К настоящему времени в гене SLC26A4 описано более 160 мутаций [10]. Спектр фенотипических проявлений варьирует от наличия классического СП (врожденный гипотиреоз, зоб и нейросенсорная тугоухость) до несидромальной потери слуха [11].

Ген TPO (OMIM # 606765) был клонирован в 1987 г. [12]. Кодируемый геном одноименный белок состоит из 933 аминокислот и представляет собой димер, мономеры которого соединены дисульфидными связями. Каждый мономер содержит гемсвязывающий домен, три внеклеточных домена, трансмембранную спираль и короткий цитоплазматический «хвост» [13]. ТПО катализирует перекисное окисление йодида, йодирование тирозина с последующим соединением остатков йодтирозина и образованием активных йодтиронинов (тироксина и трийодтиронина) [14].

Инактивирующие мутации в гене TPO приводят к развитию врожденного гипотиреоза в сочетании с увеличением размеров ЩЖ. Первое описание пациента с врожденным гипотиреозом, обусловленным мутацией гена TPO, было опубликовано в 1992 г. M. Abramowicz и соавт. [15]. На сегодняшний день описано более 60 мутаций в гене TPO, большинство из которых локализованы в экзонах 7, 8 и 9, кодирующих гемсвязывающий домен белка [16].

Клинический случай сочетания тяжелого врожденного гипотиреоза и снижения слуха у человека, обусловленный составной гетерозиготной мутацией Q235X/Y453D в гене TPO, был впервые описан в 2006 г. N. Pfarr и соавт. [17]. Следует отметить, что механизмы формирования нейросенсорной туго ухости при мутациях в генах TPO и SLC26A4 различны. Инактивирующие мутации гена SLC26A4 приводят к изменению баланса ионов во внутреннем ухе, повышению осмотического давления, вследствие чего развивается мальформация в виде недоразвития улитки и расширения вестибулярного акведука [4]. Развитие тугоухости при мутациях гена TPO связано с дефицитом тиреоидных гормонов в эмбриональном и неонатальном периодах, следствием чего является замедление формирования структур внутреннего уха [8].

В 2013 г. K. Johnson и соавт. оценили влияние мутаций в гене TPO на развитие внутреннего уха. Для исследования были выведены две линии мутантных мышей (Tpo tee и Tpo tee-2J). Применялся метод определения коротколатентных слуховых вызванных потенциалов. Пороги слуха у гомозиготных мутантных мышей (tee/tee и tee-2J/tee-2J) были резко повышены (60—70 дБ). Гистологические исследования позволили установить, что нарушение слуха у мутантных мышей связано с изменением размеров и формы текториальной мембраны и отставанием в развитии архитектоники внутреннего уха [8].

У нашего пациента выявлена составная гетерозиготная мутация p.R89X/p.A397PfsX76 в гене TPO. Нонсенс-мутация c.265C>T, расположенная в экзоне 4, приводит к образованию стоп-кодона в положении 89 и выраженному укорочению белка ТПО с полной потерей гемсвязывающего домена. Вторая мутация c.1181_1184dupCGGC расположена в экзоне 8. Результатом такой мутации также является образование преждевременного стоп-кодона с потерей части гемсвязывающего домена. Таким образом, можно предполагать, что сочетание данных мутаций у пробанда приводит к полной потере функциональной активности тиреопероксидазы, чем объясняется столь тяжелое течение заболевания.

Заключение

Представленные результаты обследования ребенка с клиническими проявлениями синдрома Пендреда свидетельствуют о генетической гетерогенности данного состояния и иллюстрируют возможности использования современных методов молекулярно-генетического анализа (NGS).

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Согласие пациента. Пациент добровольно подписал информированное согласие на публикацию персональной медицинской информации в обезличенной форме.

Источники финансирования. Работа выполнена при содействии Фонда поддержки и развития филантропии «КАФ».

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов: Макрецкая Н.А. — концепция и дизайн исследования, анализ полученных данных, проведение молекулярно-генетического исследования, написание текста; Безлепкина О.Б. — сбор материала; Чикулаева О.А. — сбор материала; Васильев Е.В. — проведение молекулярно-генетического исследования; Петров В.М. — проведение молекулярно-генетического исследования; Дедов И.И. — концепция и дизайн исследования; Тюльпаков А.Н. — концепция и дизайн исследования, анализ полученных данных, проведение молекулярно-генетического исследования.

Благодарности. Авторы выражают благодарность Фонду поддержки и развития филантропии «КАФ» за помощь в проведении исследования.

Список литературы

1. Devos H, Rodd C, Gagne N, et al. A search for the possible molecular mechanisms of thyroid dysgenesis: sex ratios and associated malformations. J Clin Endocrinol Metab. 1999;84(7):2502-2506. doi: 10.1210/jcem.84.7.5831.

2. Pendred V. Deaf-Mutism and Goitre. The Lancet. 1896;148(3808):532. doi: 10.1016/s0140-6736(01)74403-0.

3. Everett LA, Glaser B, Beck JC, et al. Pendred syndrome is caused by mutations in a putative sulphate transporter gene (PDS). Nat Genet. 1997;17(4):411-422. doi: 10.1038/ng1297-411.

4. Everett LA. A family of mammalian anion transportersand their involvement in human genetic diseases. Hum Mol Genet. 1999;8(10):1883-1891. doi: 10.1093/hmg/8.10.1883.

5. Christ S, Biebel UW, Hoidis S, et al. Hearing loss in athyroid pax8 knockout mice and effects of thyroxine substitution. Audiol Neurootol. 2004;9(2):88-106. doi: 10.1159/000076000.

6. O’Malley BW, Jr., Li D, Turner DS. Hearing loss and cochlear abnormalities in the congenital hypothyroid (hyt/hyt) mouse. Hear Res. 1995;88(1-2):181-189.

7. Johnson KR, Marden CC, Ward-Bailey P, et al. Congenital hypothyroidism, dwarfism, and hearing impairment caused by a missense mutation in the mouse dual oxidase 2 gene, Duox2. Mol Endocrinol. 2007;21(7):1593-1602. doi: 10.1210/me.2007-0085.

8. Johnson KR, Gagnon LH, Longo-Guess CM, et al. Hearing impairment in hypothyroid dwarf mice caused by mutations of the thyroid peroxidase gene. J Assoc Res Otolaryngol. 2014;15(1):45-55. doi: 10.1007/s10162-013-0427-7.

9. Wang K, Li M, Hakonarson H. ANNOVAR: functional annotation of genetic variants from high-throughput sequencing data. Nucleic Acids Res. 2010;38(16):e164. doi: 10.1093/nar/gkq603.

10. Pendred/BOR Homepage [Internet]. Available on URL: http://www.healthcare.uiowa.edu/labs/pendredandbor/

11. Tsukamoto K, Suzuki H, Harada D, et al. Distribution and frequencies of PDS (SLC26A4) mutations in Pendred syndrome and nonsyndromic hearing loss associated with enlarged vestibular aqueduct: a unique spectrum of mutations in Japanese. Eur J Hum Genet. 2003;11(12):916-922. doi: 10.1038/sj.ejhg.5201073.

12. Kimura S, Kotani T, McBride OW, et al. Human thyroid peroxidase: complete cDNA and protein sequence, chromosome mapping, and identification of two alternately spliced mRNAs. Proc Natl Acad Sci U S A. 1987;84(16):5555-5559. PMC298901.

13. Banga JP, Mahadevan D, Barton GJ, et al. Prediction of domain organisation and secondary structure of thyroid peroxidase, a human autoantigen involved in destructive thyroiditis. FEBS Lett. 1990;266(1-2):133-141.

14. Cetani F, Costagliola S, Tonacchera M, et al. The thyroperoxidase doublet is not produced by alternative splicing. Mol Cell Endocrinol. 1995;115(2):125-132. doi: 10.1016/0303-7207(95)03680-6.

15. Abramowicz MJ, Targovnik HM, Varela V, et al. Identification of a mutation in the coding sequence of the human thyroid peroxidase gene causing congenital goiter. J Clin Invest. 1992;90(4):1200-1204. doi: 10.1172/JCI115981.

16. Ris-Stalpers C, Bikker H. Genetics and phenomics of hypothyroidism and goiter due to TPO mutations. Mol Cell Endocrinol. 2010;322(1-2):38-43. doi: 10.1016/j.mce.2010.02.008.

17. Pfarr N, Borck G, Turk A, et al. Goitrous congenital hypothyroidism and hearing impairment associated with mutations in the TPO and SLC26A4/PDS genes. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91(7):2678-2681. doi: 10.1210/jc.2006-0142.


Об авторах

Нина Алексеевна Макрецкая

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

аспирант ФГБУ «Эндокринологический научный центр»



Ольга Борисовна Безлепкина

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

д.м.н., профессор, заместитель директора ФГБУ «Эндокринологический научный центр» по научно-лечебной работе



Ольга Александровна Чикулаева

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

к.м.н., ведущий научный сотрудник ФГБУ «Эндокринологический научный центр», Заместитель директора Института детской эндокринологии по лечебной работе



Евгений Витальевич Васильев

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

к.б.н., старший научный сотрудник ФГБУ «Эндокринологический научный центр»



Василий Михайлович Петров

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

к.х.н., старший научный сотрудник ФГБУ «Эндокринологический научный центр», Москва, Российская Федерация



Иван Иванович Дедов

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

д.м.н., академик РАН, профессор, директор ФГБУ «Эндокринологический научный центр»



Анатолий Николаевич Тюльпаков

ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России


Россия

д.м.н., заведующий отделением наследственных эндокринопатий ФГБУ «Эндокринологический научный центр»



Дополнительные файлы

Для цитирования:


Макрецкая Н.А., Безлепкина О.Б., Чикулаева О.А., Васильев Е.В., Петров В.М., Дедов И.И., Тюльпаков А.Н. Случай врожденного гипотиреоза в сочетании с нейросенсорной тугоухостью (синдром Пендреда), обусловленный дефектом гена TPO. Проблемы Эндокринологии. 2017;63(2):110-113. https://doi.org/10.14341/probl2017632110-113

For citation:


Makretskaya N.A., Bezlepkina O.B., Chikulaeva O.A., Vasilyev E.V., Petrov V.M., Dedov I.I., Tiulpakov A.N. A case of congenital hypothyroidism combined with sensorineural hearing loss (Pendred syndrome) caused by a TPO gene defect. Problems of Endocrinology. 2017;63(2):110-113. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl2017632110-113

Просмотров: 40


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)