Недостаточность 21-гидроксилазы

«Адреногенитальный синдром»

Референт: Александр Мишарин

Опубликовано 26 июля 2005 года

Портал «Русский медицинский сервер»: http://www.rusmedserv.com

Cайт «Генетика человека»: http://genetics.rusmedserv.com/

Адрес размещения материала: http://genetics.rusmedserv.com/refer/article_52.html

21-Hydroxylase Deficiency Authors: Maria I New, MD Brian Betensky

[ 21-OHD; CAH, 21-OHD; Congenital Adrenal Hyperplasia, 21-Hydroxylase Deficient ]

Резюме

Общие сведения. Недостаточность 21-гидрокислазы — самая частая причина врожденной гиперплазии коры надпочечников — группы заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования, при которых нарушен синтез кортизола в коре надпочечников. Возникающий при недостаточности 21-гидроксилазы избыток надпочечниковых андрогенов всегда приводит к вирилизации, у некоторых больных имеется недостаточность минералокортикоидов. Выделяют классическую форму заболевания, с выраженной недостаточностью 21-гидроксилазы, которая проявляется внутриутробной вирилизацией, и неклассическую форму, с умеренно выраженным ферментативным дефектом, проявляющуюся в постнатальный период. Классическая форма подразделяется на простую вирильную форму (приблизительно 25%) и сольтеряющую форму (более 75% больных), при которой нарушен синтез альдостерона. При сольтеряющей форме врожденной гиперплазии коры надпочечников у новорожденных могут возникать угрожающие жизни сольтеряющие кризы. При неклассической форме ферментативный дефект умеренный и проявляется симптомами гиперандрогении в постнатальном периоде, внутриутробной вирилизации у девочек нет.

Диагноз и обследование. Недостаточность 21-гидроксилазы диагностируют по повышению базального и стимулированного АКТГ уровня 17-гидроксипрогестерона — предшественника в синтезе кортизола. Молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2 на 9 наиболее частых мутаций и делеций позволяет выявить 90—95% всех больных и носителей. В случае, если это исследование не выявило одну из 9 мутаций или делецию, или был найден только один мутантный аллель, то полное определение нуклеотидной последовательности (секвенирование) позволяет найти более редкие мутации. Молекулярно-генетическое исследование можно использовать для подтверждения диагноза у новорожденных с умеренно повышенным уровнем 17-гидроксипрогестерона, однако чаще его используют для пренатальной диагностики и при медико-генетическом консультировании для выявления носителей мутации среди родственников.

Медико-генетическое консультирование. Недостаточность 21-гидроксилазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Большинство родителей — гетерозиготы и несут один нормальный и один мутантный аллель. Приблизительно в 1% случаев мутации возникают заново, в этом случае гетерозиготным носителем может быть только один из родителей. Иногда, у одного из родителей, который считал себя здоровым, диагностируют неклассическую форму недостаточности 21-гидроксилазы. Если оба родителя являются гетерозиготными носителями, то риск наследования обоих аллелей и рождения больного ребенка составляет 25%, в 50% случаев ребенок унаследует только один мутантный аллель и будет здоровым носителем, вероятность наследования двух нормальных аллелей и рождения здорового ребенка составляет 25%. Таким образом, если у брата или сестры здорового ребенка нет признаков заболевания, то в 2/3 случаев они окажутся носителями мутации. Возможно проведение пренатальной диагностики, которая, позволяет своевременно начать лечение дексаметазоном у плодов женского пола и снизить необходимость в проведении пластических операций на половых органах.

Диагностика

Клиническая картина

Недостаточность 21-гидроксилазы следует заподозрить в следующих случаях:

У девочек при пренатальной или постнатальной вирилизации, преждевременном половом развитии или преждевременном адренархе

У мальчиков при ложном преждевременном половом развитии

У любого новорожденного с синдромом потери соли на первом месяце жизни

Обследование

До лечения

17-гидроксипрогестерон. Диагноз недостаточности 21-гидроксилазы ставят при выраженном повышении уровня 17-гидроксипрогестерона в плазме крови: выше 20000 нг/дл для классической формы заболевания, и 2000—15000 нг/дл для неклассической формы (рисунок 1).

Активность ренина плазмы повышена у больных с сольтеряющей формой недостаточности 21-гидроксилазы.

Другие гормоны коры надпочечников. У мужчин и женщин с классической формой заболевания повышены уровни прогестерона и андростендиона. Кроме того, у женщин повышены уровни тестостерона и предшественников надпочечниковых андрогенов. Несмотря на повышенную активностью ренина плазмы уровень альдостерона остается низким.

Проба с АКТГ может помочь в диагностике недостаточности 21-гидроксилазы у новорожденных, но диагноз все равно нужно подтвердить молекулярно-генетическим исследованием гена CYP21A2.

Электролиты. У больных не получавших лечения или с некомпенсированным синдромом потери соли снижены уровни натрия и хлорида в плазме, повышен уровень калия в плазме, и повышен уровень натрия в моче.

Кариотип недостаточности 21-гидроксилазы нормальный: 46,XX у женщин и 46,XY у мужчин.

Носители

У носителей, имеющих один нормальный аллель и один мутантный, проявлений болезни нет, хотя при проведении пробы с АКТГ уровни 17-гидроксипрогестерона по сравнению со здоровыми людьми могут быть слегка повышены (рисунок 1).

Поскольку уровни 17-гидроксипрогестерона у носителей и здоровых людей различаются очень незначительно, проба с АКТГ не используется для выявления носителей.

Массовые обследования новорожденных (скрининг)

Массовые обследования новорожденных на недостаточность 21-гидроксилазы позволяют выявить больных с классическими формами заболевания, угрожаемых по развитию синдрома потери соли и уточнить диагноз у девочек с неправильным строением наружных гениталий. Это обследование выявляет большинство случаев неклассической формы заболевания.

В США в ряде штатов проводятся обязательные массовые обследования новорожденных на недостаточность 21-гидроксилазы. Определяют уровень 17-гидроксипрогестерона в крови, взятой из пятки (ее наносят на фильтровальную бумагу, так же, как и при массовых обследованиях новорожденных на другие заболевания) [Pang et al 1977, Pang & Shook 1997]. В первые сутки жизни уровень 17-гидроксипрогестерона повышен у всех новорожденных, поэтому при заборе крови в этот срок возможны ложноположительные результаты. Нормы зависят от массы тела при рождении и лаборатории, где проводятся исследования [Allen et al 1997, Therrell et al 1998]. Ложноположительные результаты возможны у маловесных детей [Allen et al 1997], недоношенных [Al Saedi et al 1996] или у детей, которые по каким-либо причинам получали дексаметазон [Rohrer et al 2003].

В большинстве лабораторий проводят однократный анализ образцов, и лишь в некоторых проводят повторный анализ спорных образцов с пограничными значениями 17-гидроксипрогестерона.

Молекулярно-генетическое исследование

Ген. За развитие недостаточности 21-гидроксилазы отвечает только один ген — CYP21A2.

Показания к молекулярно-генетическому исследованию

Подтверждение диагноза

Выявление носителей

Пренатальная диагностика

Идентификация мутации для прогнозирования течения заболевания и правильного лечения

Методы, используемые при молекулярно-генетическом исследовании

Выявление известных мутаций. Стандартное исследование гена CYP21A2 на несколько наиболее частых мутаций позволяет выявить 80—95% мутантных аллелей. Эти мутации возникают в результате конверсии (замещения) участков гена CYP21A2 участками расположенного рядом псевдогена CYP21A2P, который содержит множественные делеции [Tusie-Luna & White 1995, Higashi et al 1988 , Wedell 1998]. Большинство больных с недостаточностью 21-гидроксилазы — смешанные (сложные) гетерозиготы [Krone et al 2000].Самая частая мутация, которую находят почти у 50% больных с классической формой заболевания, — A/C659G во втором интроне, приводящая к снижению ферментативной активности более чем на 99%. У гомозигот по этой мутации развивается сольтеряющая форма врожденной гиперплазии коры надпочечников [Wilson, Mercado et al 1995]. На долю полной делеции гена CYP21A2 и делеции 8 пар нуклеотидов в третьем экзоне приходится еще 20% больных с сольтеряющей формой.

Для выявления больших делеций можно использовать метод блоттинга по Саузерну (метод гибридизации ДНК на твердой подложке).

Определение нуклеотидной последовательности (секвенирование) позволяет выявлять редкие мутации, если анализ на 9 самых частых мутаций или блоттинг по Саузерну не выявили мутацию или выявили только один мутантный аллель.

Характеристики методов, используемых молекулярно-генетического исследования при недостаточности 21-гидроксилазы, представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Оценка результатов

Ниже описаны случаи, требующие особого внимания:

При конверсии больших участков псевдогена в ген 21-гидроксилазы может попасть несколько мутаций [Mao et al 2002]. Молекулярно-генетическое исследование на частые мутации выявит их, но не позволит понять: находятся ли они на одной хромосоме, то есть принадлежат одному аллелю или двум разным. Чтобы избежать ошибки и понять, кому принадлежат найденные аллели, нужно обследовать не только больного, но и его родителей.

Другой возможный источник ошибки — удвоение (дупликация) гена CYP21A2 [Koppens et al 2002]. Если нормальный ген и его мутантная копия находятся на одной хромосоме, то это может быть ошибочно расценено как носительство.

Особенности анализа нуклеотидной последовательности описаны в соответствующем разделе на сайте www.geneclinics.org.

Алгоритм обследования больного с классической формой недостаточности 21-гидроксилазы

Новорожденным с повышенным уровнем 17-гидроксипрогестерона, девочкам с неправильным строением наружных гениталий и детям, у которых подозревают недостаточность 21-гидроксилазы, проводят- следующее обследование:

Анамнез

Осмотр

УЗИ малого таза и надпочечников

Исследование кариотипа или проведение флюоресцентной гибридизации in situ для выявления X и Y хромосом.

Исследование уровня 17-гидроксипрогестерона в плазме крови.

Новорожденным с умеренно повышенными уровнями 17-гидроксипрогестерона для подтверждения или исключения диагноза недостаточности 21-гидроксилазы показана проба с АКТГ или молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2.

Контроль активности ренина плазмы для выявления симптомов синдрома потери соли и надпочечниковой недостаточности.

Алгоритм обследования больного с неклассической формой недостаточности 21-гидроксилазы

Исследование уровней 17-гидроксипрогестерона на пробе с АКТГ с забором крови в начале пробы и через 60 минут или

Однократный забор крови в ранние утренние часы (до 08:00) и определение уровня 17-гидроксипрогестерона

Общие сведения

Течение заболевания

Врожденная гиперплазия коры надпочечников — группа заболеваний, с аутосомно-рецессивным типом наследования, обусловленных дефектом ферментных систем, участвующих в синтезе кортизола из холестерина коре надпочечников. Дефект определенного фермента приводит к накоплению субстрата, который начинает метаболизироваться другими ферментными системами с избыточным образованием надпочечниковых андрогенов. Из-за недостатка кортизола нарушается механизм отрицательной обратной связи и усиливается продукция АКТГ гипофизом, что, в свою очередь ведет к хронической стимуляции коры надпочечников и их гиперплазии.

Более 90% врожденной гиперплазии коры надпочечников приходится на недостаточность 21-гидроксилазы, в которой выделяют классическую и неклассическую формы (таблица 2). При классической форме, воздействие во внутриутробном периоде таких сильных андрогенов как тестостерон и андростендион во время критических этапов половой дифференцировки приводит к вирилизации наружных половых органов у девочек, и проявляется их неправильным строением при рождении. Классическая форма, в свою очередь, разделяется на простую вирильную форму (приблизительно 25% больных) и сольтеряющую форму, при которой нарушен синтез альдостерона (более 75% больных) [New & Peterson 1966]. У новорожденных с сольтеряющей формой заболевания высок риск развития синдрома потери соли — тяжелого и угрожающего жизни состояния. При неклассической форме заболевания ферментативные нарушения не выражены, внутриутробной вирилизации нет, заболевание проявляется симптомами гиперандрогении в постнатальном периоде.

Простая вирильная форма недостаточности 21-гидроксилазы

Избыток надпочечниковых андрогенов во внутриутробном периоде приводит к вирилизации у плодов женского пола, с нормальным кариотипом 46,XX. Степень вирилизации может быть различной: от гипертрофии клитора, сращения губно-мошоночных складок до образования урогенитального синуса. Поскольку у плодов женского пола отсутствует фактор регрессии мюллеровых протоков, то даже у девочек с избытком андрогенов мюллеровы протоки нормально дифференцируются в матку и фаллопиевы трубы. Отличить простую вирильную форму от сольтеряющей только по степени вирилизации нельзя.

В постнатальном периоде, как у девочек, так и у мальчиков с простой вирильной формой недостаточности 21-гидроксилазы, без заместительной терапии глюкокортикоидами возникают симптомы избытка андрогенов, такие как преждевременное лобковое и подмышечное оволосение, угри, ускорение роста и опережение костным возрастом паспортного. У мальчиков отмечается увеличенный половой член при маленьких яичках. У девочек отмечается увеличенный клитор, гирсутизм, андрогенетическая алопеция, нарушения менструального цикла и бесплодие. Без лечения рост ускорен, однако, из-за преждевременного закрытия зон роста, такие дети остаются низкорослыми. Как правило, даже при своевременно начатой заместительной терапии и низком уровне надпочечниковых андрогенов конечный рост больных не достигает целевого роста [Di Martino-Nardi et al 1986]. При правильном лечении у большинства девочек менструальный цикл не нарушен [Klingensmith et al 1977] и возможно наступление беременности [Lo et al 1999].

У больных с классической формой заболевания нарушено развитие и функционирование мозгового вещества надпочечников, что выражается в более низких уровнях адреналина и норадреналина, чем у здоровых людей [Merke et al 2000].

Сольтеряющая форма недостаточности 21-гидроксилазы

При выраженном снижении ферментативной активности 21-гидроксилазы нарушается синтез альдостерона, это приводит к снижению реабсорбции натрия в дистальных канальцах почек и тогда к недостаточности кортизола и избытку андрогенов добавляется синдром потери соли. При этом у новорожденных отмечаются нарастающие трудности с кормлением, потеря массы тела, задержка развития, рвота, обезвоживание, гипотония, гипонатриемия и гиперкалиемия, вплоть до развития надпочечниковой недостаточности (сосудистый шок, почечная недостаточность, смерть). Надпочечниковая недостаточность развивается в первый месяц жизни. Если после рождения ребенка с сольтеряющей формой заболевания не обследовали и не поставили диагноз на основании повышения 17-гидроксипрогестерона, то поскольку строение наружных половых органов у мальчиков нормальное, ребенок будет выписан из роддома без диагноза и лечения, а синдром потери соли разовьется дома.

Неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы

Неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы проявляется только после рождения симптомами гиперандрогении: угревой сыпью, преждевременным лобковым оволосением (пубархе), ускорением роста, опережением костным возрастом паспортного и, также как и при классической форме заболевания, сниженным конечным ростом из-за преждевременного закрытия зон роста. Девочки с неклассической формой заболевания рождаются с нормальным строением наружных гениталий, заболевание может проявляться гирсутизмом, андрогенетической алопецией, поздним менархе, нерегулярным менструальным циклом и бесплодием. У взрослых женщин неклассическая форма заболевания в 60% случаев проявляется только гирсутизмом, в 10% случаев гирсутизмом и нарушениями менструального цикла и в 10% — только нарушениями менструального цикла. Частота бесплодия без лечения достигает 50% [Pang 1997]. У многих женщин с неклассической формой недостаточности 21-гидроксилазы развивается синдром поликистозных яичников. У мужчин заболевание может проявляться ранним появлением бороды и усов, большим половым членом при относительно небольших яичках.

Умеренное снижение уровня кортизола у больных с неклассической формой недостаточности 21-гидроксилазы не имеет клинического значения.

Соотношения между генотипом и фенотипом (тяжестью заболевания)

На основании ферментативной активности мутации можно разделить на умеренные и тяжелые (таблица 3).

Таблица 3. Распределение типичных мутаций гена CYP21A2 на основании ферментативной активности.

Тяжесть заболевания определяется аллелем, несущим самую слабую мутацию, то есть ту, при которой ферментативная активность наиболее сохранна. Между тяжестью мутации и клиническими проявлениями существует четкая связь [Werkmeister et al 1986 , White et al 1994]; однако, по непонятным причинам, у больных с одинаковыми мутациями тяжесть заболевания может различаться [Wilson, Wei et al 1995; Krone et al 2000].

Классическая форма недостаточности 21-гидроксилазы. Оба аллеля CYP21A2 несут тяжелые мутации. Для сольтеряющей формы характерна полная потеря ферментативной активности.

Неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы. Оба аллеля несут умеренные мутации или тяжелую мутацию в одном аллеле и умеренную в другом (смешанные гетерозиготы). Смешанными гетерозиготами являются 2/3 больных с этой формой заболевания.

Распространенность

Классическая форма недостаточности 21-гидроксилазы. Согласно данным, полученным при массовых обследованиях почти 6,5 миллионов новорожденных по всему миру, средняя распространенность этой формы заболевания составляет 1 на 15000 новорожденных [Pang et al 1988, Pang & Clark 1993, Pang & Shook 1997]. В отдельных популяциях показатели распространенности отличаются: 1:10000—1:16000 в Европе и Северной Америке, 1:21000 в Японии, 1:300 у эскимосов племени Юпик, 1:5000 в Саудовской Аравии и 1:23000 в Новой Зеландии.

Неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы. Распространенность этой формы заболевания в Нью-Йорке 1:100 [Speiser et al 1985]. Наибольшая распространенность отмечается среди евреев-ашкенази (1/27). Высокая распространенность отмечается и среди других этнических групп: в Испании (1/40), Югославии (1/50) и Италии (1/300).

Дифференциальный диагноз

Синтез кортизола в сетчатой зоне коры надпочечников происходит в пять этапов. Врожденная гиперплазия коры надпочечников возникает при ферментативной недостаточности на любом из этапов синтеза кортизола, что ведет к постоянному повышению уровня АКТГ и чрезмерной стимуляции и гиперплазии клеток коры надпочечников. На долю недостаточности 21-гидроксилазы приходится почти 90% всех случаев врожденной гиперплазии коры надпочечников. Другие причины этого заболевания описаны в таблице 4.

Таблица 4. Ферментативные нарушения, приводящие к врожденной гиперплазии коры надпочечников

Неклассическую форму недостаточности 21-гидроксилазы следует заподозрить у женщин с симптомами гиперандрогении. Это заболевание выявляется в 1—3% у женщин с гиперандрогенией, но в некоторых популяциях оно встречается гораздо чаще.

Лечение

Необходимо как можно быстрее поставить диагноз недостаточности 21-гидроксилазы, чтобы незамедлительно начать коррекцию дефицита глюкокортикоидов и минералокортикоидов.

В лечении больных с неправильным строением наружных половых органов принимают участие врачи разных специальностей: детские эндокринологи, детские урологи, генетики и психологи [Clayton et al 2002].

Классическая форма недостаточности 21-гидроксилазы

Заместительная терапия глюкокортикоидами. Основные цели лечения: восполнить недостаток кортизола и альдостерона избегая передозировки, снизить уровень надпочечниковых андрогенов, уменьшить вирилизацию, обеспечить нормальный рост и репродуктивную функцию [Clayton et al 2002]. Заместительная терапия глюкокортикоидами — основа лечения врожденной гиперплазии коры надпочечников. Как правило используют гидрокортизон внутрь, 10—20 мг/м2 в сутки, в два или три приема. Эффективность лечения контролируют по уровню 17-гидроксипрогестерона, андростендиона и тестостерона в ранние утренние часы, раз в три месяца на первом году жизни, в дальнейшем — раз в три—шесть месяцев. В некоторых больницах дополнительно исследуют суточную экскрецию прегнатриола с мочой, хотя собрать суточную мочу у детей довольно трудно. Обязательно контролируют скорость роста, прибавку массы тела, половое развитие, костный возраст, а также клинические признаки передозировки глюкокортикоидов и избытка андрогенов. Сложность терапии детей заключается в том, что нужно подавить избыточный синтез надпочечниковых андрогенов, и при этом не вызвать задержку роста. При снижении уровня 17-гидроксипрогестерона до нормы часто возникает передозировка глюкокортикоидов и синдром Кушинга. Поэтому у таких детей считается допустимым более высокий уровень 17-гидроксипрогестерона, чем в норме (100—1000 нг/дл).

Больные с недостаточностью 21-гидроксилазы должны получать заместительную терапию глюкокортикоидами пожизненно. После того, как будет достигнут конечный рост, можно заменить гидрокортизон на более сильные глюкокортикоиды: преднизон и дексаметазон (их не применяют у детей, потому что они сильнее тормозят рост).

При сопутствующих заболеваниях (хирургических вмешательствах, лихорадке, шоке) дозу глюкокортикоидов увеличивают в 2—3 раза или переходят на парентеральное введение. Все больные должны носить опознавательный браслет или жетон, с указанием требуемых доз глюкокортикоидов на случай оказания неотложной помощи.

Заместительная терапия минералокориткоидами. Больным с сольтеряющей формой показан прием флудрокортизона (0,05—0,3 мг в сутки, внутрь) и поваренную соль (1—3 г в сутки, вместе с пищей). Эффективность лечения оценивают по артериальному давлению и активности ренина плазмы в ранние утренние часы. У детей старше грудного возраста потребность в поваренной соли может исчезнуть, потребность в минералокортикоидах также уменьшается с возрастом.

Феминизирующую пластику половых органов проводят девочкам, у которых при рождении имеется вирилизация наружных половых органов: удаляют избыточно развитые пещеристые тела клитора, при этом сам клитор обязательно сохраняют, и формируют нормальный вход во влагалище, для нормального оттока крови во время менструации, половой жизни и родов. Обычно пластику клитора выполняют в раннем возрасте (6—18 месяцев). Если требуется пластика влагалища, то ее выполняют в подростковом возрасте, поскольку для поддержания формы органа его нужно регулярно растягивать.

Низкорослость может быть вызвана как с задержкой роста из-за передозировки глюкокортикоидов, так и с ранним закрытием зон роста, при недостаточной заместительной терапии. При выраженной задержке роста применяют соматотропный гормон — один или в сочетании с аналогами гонадолиберина [Quintos et al 2001].

Половое развитие. При адекватной заместительной терапии и подавлении надпочечниковых андрогенов пубертат как у мальчиков, так и у девочек наступает вовремя. Тем не менее, даже при правильной заместительной терапии, костный возраст нередко опережает хронологический. В этом случае возможно истинное преждевременное половое развитие, которое лечат аналогами гонадолиберина.

Без заместительной терапии или при неадекватной заместительной терапии пубертат может не наступить до тех пор, пока не будет начата должная заместительная терапия. Считается, что избыток надпочечниковых андрогенов подавляет секрецию гонадотропных гормонов [Klingensmith et al 1977, Bonaccorsi et al 1987]. Нужно отметить, что у некоторых нелеченных детей после начала заместительной терапии возникает истинное преждевременное половое развитие.

Беременность. Во время беременности больные с сольтеряющей формой заболевания должны находится под пристальным наблюдением эндокринолога. Дозу глюкокортикоидов и минералокортикоидов, как правило, приходится увеличивать, поскольку синтез надпочечниковых андрогенов во время беременности увеличивается. Несмотря на избыток материнских надпочечниковых андрогенов вирилизация у плодов женского пола развивается не всегда [Lo et al 1999].

Двустороннюю адреналэктомию проводят больным с тяжелой недостаточностью 21-гидроксилазы (гомозиготы по нулевой мутации), которых не удается компенсировать заместительной гормональной терапией [Van Wyk et al 1996, Meyers & Grua 2000]. Считается, после операции заместительная терапия будет более успешной. Важно отметить, что у некоторых больных после адреналэктомии отмечается повторное нарастание уровня надпочечниковых андрогенов в плазме [Zachmann et al 1984, Von Muhendahl & Sippell 1989]. Полагают, что это связано с эктопией ткани надпочечников в яичники. Чтобы понять, насколько часто встречаются эти изменения и насколько они значимы, требуются дополнительные наблюдения.

Неклассическая форма недостаточности 21-гидроксилазы

Больные с неклассической формой недостаточности 21-гидроксилазы не всегда нуждаются в лечении. У большинства из них болезнь никак не проявляется или же проявляется только во время пубертата, во взрослом возрасте или уже после родов. По сравнению с больными с классической формой, при неклассической форме требуются меньшие дозы глюкокортикоидов. Показания к лечению: ускорение костного возраста, тяжелая угревая сыпь [Degitz et al 2003], гирсутизм, нарушения менструального цикла, объемные образования яичек и бесплодие [Kohn et al 1982].

Медико-генетическое консультирование

Наследование

Недостаточность 21-гидроксилазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Риск заболевания у других членов семьи

Родители больного ребенка

Большинство родителей — гетерозиготы с одним нормальным и одним мутантным аллелем.

Гетерозиготные носители здоровы, возможно умеренное повышение уровней 17-гидроксипрогестерона на пробе с АКТГ по сравнению теми, у кого нет мутации (см. Обследование носителей).

Приблизительно в 1% случаев мутация возникает заново, поэтому, в 1% случаев только один из родителей является носителем мутации [Krone et al 2000].

Иногда, у одного из родителей, который считал себя здоровым, находят неклассическую форму заболевания, поэтому обоим родителям нужно проводить молекулярно-генетическое исследование и гормональное обследование.

Братья и сестры больного

Если оба родителя больного являются гетерозиготами, с вероятностью 25% ребенок унаследует оба мутантных аллеля и будет болен, с вероятностью 50% он унаследует один мутантный аллель и будет носителем, и с вероятностью 25% он унаследует два нормальных аллеля и будет здоров.

Если у брата или сестры больного ребенка нет признаков заболевания, то в 2/3 случаев он будет носителем. Если один из родителей болен, а другой является носителем, то с 50% вероятностью ребенок унаследует два мутантных аллеля и будет болен, и такая же вероятность того, что он унаследует лишь один аллель и будет носителем.

Дети больного

Больной передаст каждому своему ребенку один мутантный аллель.

Учитывая высокую распространенность недостаточности 21-гидроксилазы, рекомендуется провести молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2 у партнера больного.

Если партнер не является носителем, то риск заболевания у ребенка значительно снижается. Но поскольку стандартное молекулярно-генетическое исследование позволяет обнаружить лишь наиболее частые мутации, сохраняется небольшой риск того, что партнер будет носителем мутантного аллеля, который можно выявить только при определении нуклеотидной последовательности.

Если партнер является гетерозиготным носителем, риск рождения больного ребенка составляет 50%. Предсказать форму заболевания на основании генотипа удается не всегда (смотри Соотношения между генотипом и фенотипом).

Другие члены семьи. Братья и сестры больного ребенка, оба родителя которого являются гетерозиготами, в 50% случаев будут гетерозиготными носителями.

Выявление носителей

Близким родственникам больного, имеющим высокий риск носительства мутантного аллеля, можно провести молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2. Хотя у носителей на пробе с АКТГ могут быть слегка повышены уровни 17-гидроксипрогестерона, из-за перекреста показателей между носителями и здоровыми людьми это исследование не имеет диагностической ценности, и ведущая роль в диагностике носительства принадлежит молекулярно-генетическому исследованию.

Другие аспекты медико-генетического консультирования

Соотношения между генотипом и фенотипом. Предсказательная ценность положительного результата имеет значение, если больной ребенок — мальчик и при будущих беременностях планируется пренатальная диагностика и лечение. Профилактический прием дексаметазона позволяет уменьшить вирилизацию у плодов женского пола [Carlson et al 1999]. (Примечание: При подозрении на врожденную гиперплазию коры надпочечников у плода всегда проводят профилактическое лечение дексаметазоном)

Планирование семьи. Определение риска рождения больного ребенка, выявление носителей и планирование пренатальной диагностики и лечения нужно проводить еще до беременности.

Хранение образцов ДНК, выделенных, как правило, из лейкоцитов, рекомендовано в тех случаях, когда чувствительность и достоверность современных диагностических методов не позволяет получить точный результат. Возможно, в будущем появятся более точные методы, которые позволят уточнить диагноз.

Пренатальная диагностика и лечение

Высокий риск рождения ребенка недостаточностью 21-гидроксилазы. Уже несколько десятков лет при высоком риске рождения ребенка с недостаточностью 21-гидроксилазы проводят пренатальную диагностику, а с 1984 года и лечение этого заболевания [David & Forest 1984]. (Если у плода подозревают неклассическую форму заболевания, то пренатальное лечение не показано [Clayton 2002].) На смену определению уровня 17-гидроксипрогестерона в околоплодных водах и типированию HLA с последующим анализом сцепления пришло молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2 [Wilson, Wei et al 1995]. Разработан алгоритм пренатальной диагностики и лечения классической формы недостаточности 21-гидроксилазы. Цель пренатального лечения — уменьшить вирилизацию у плодов женского пола и тем самым избежать или уменьшить необходимость в феминизирующей пластике наружных половых органов.

В дальнейшем, независимо от пренатального лечения, необходима заместительная гормональная терапия [Mercado et al 1995].

Пренатальное ведение включает :

Медико-генетическое консультирование до беременности.

Молекулярно-генетическое обследования больного ребенка и его родителей до беременности, и выявления двух мутантных аллелей гена CYP21A2 и подтверждении носительства обоими родителями.

Чтобы подавить избыточный синтез надпочечниковых андрогенов у плода и предотвратить вирилизацию у плодов женского пола, еще до проведения пренатальной диагностики, на сроке до 10-й* недели беременности, назначают дексаметазон внутрь, 20 мкг/кг/сут, в три приема.

С помощью дифференциального окрашивания хромосом или ДНК-зондов, комплиментарных специфическим последовательностям ДНК Y-хромосомы в клетках ворсин хориона (на 10—12-й неделе) или околоплодных вод (на 16—18-й неделе) определяют пол плода. Поскольку дальнейшая тактика зависит от результатов пренатальной диагностики, желательно провести ее как можно быстрее. Поэтому, наиболее предпочтительный метод обследования — биопсия ворсин хориона на 10—12-й недели.

Если плод женского пола, а оба родителя — носители мутантных аллелей, проводят молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2 в ДНК плода, чтобы выяснить унаследовал ли он оба мутантных аллеля.

Если плод мужского пола или если у плода женского пола молекулярно-генетическое исследование не подтвердило недостаточность 21-гидроксилазы, лечение дексаметазоном прекращают.

Если у плода женского пола молекулярно-генетическое исследование подтвердило недостаточность 21-гидроксилазы или если результат исследования сомнительный — лечение дексаметазоном продолжают до конца беременности.

При своевременном назначении дексаметазон надежно предотвращает вирилизацию у девочек с недостаточностью 21-гидроксилазы. Как правило, пренатальное лечение дексаметазоном хорошо переносится матерью и плодом [Carlson et al 1999]; хотя у матерей получающих дексаметазон, достоверно больше прибавка в массе, чаще возникают стрии и отеки. В ряде крупных исследований показано, что прием дексаметазона не увеличивает риск врожденных аномалий у плода и не влияет на вес, длину и окружность головы плода при рождении, что дает основание для широкого использования этой схемы лечения [Forest et al 1989, Lajic et al 1998, New et al 2001]. Первый больной, получивший пренатальное лечение, в возрасте 19 лет имел нормальный рост и половое развитие [David & Forest 1984, Forest et al 1998]. Другие исследования также показали, что дети, получавшие пренатальное лечение, имеют нормальный рост и развитие [Trautman et al 1995 , Forest 1998 , Lajic et al 1998]. Тем не менее, наблюдение за детьми, которые получали пренатальное лечение дексаметазоном, должно быть продолжено.

Низкий риск рождения ребенка недостаточностью 21-гидроксилазы. Благодаря тому, что УЗИ в пренатальном периоде стали проводить чаще, а его разрешающая способность увеличилась, аномалии строения гениталий у плода стали выявлять чаще. По данным одного исследования из 10000 обследованных плодов неправильное строение наружных гениталий выявлено у 16, из них у троих была доказана недостаточность 21-гидроксилазы [Pinhas-Hamiel et al, 2002].

Если УЗИ выявило неправильное строение наружных гениталий, то у плода исследуют кариотип, проводят флюоресцентную гибридизация in situ для выявления гена SRY и УЗИ производных мюллеровых протоков (матки и влагалища). При кариотипе 46,XX, отсутствии гена SRY и наличии матки следует заподозрить недостаточность 21-гидроксилазы. Следующий шаг — амниоцентез для определения уровня 17-гидроксипрогестерона и/или молекулярно-генетическое исследование гена CYP21A2 в клетках плода.

Хотя в описанном выше случае слишком поздно для перинатального лечения (поскольку вирилизация уже состоялась), пренатальная диагностика все равно необходима для того, чтобы врачи могли правильно лечить ребенка после рождения, и чтобы подготовить родителей к медицинским и социальным аспектам этого заболевания.

* Гестационный возраст измеряют в неделях, отсчитывая их с первого дня последнего нормального цикла, или по данным УЗИ.

Молекулярная генетика

Молекулярная генетика недостаточности 21-гидроксилазы

Вставка 1

Информация о недостаточности 21-гидроксилазы в электронной базе данных «Менделевское наследование у человека»

Вставка 2

Ссылки на информацию о недостаточности 21-гидроксилазы в различных электронных базах данных

Вставка 3

Нормальные аллельные варианты (полиморфизм): Ген CYP21A2, кодирующий 21-гидроксилазу, расположен на расстоянии приблизительно 30000 пар нуклеотидов от функционально неактивного псевдогена CYP21A2P, на коротком плече шестой хромосомы (6p), рядом с генами, кодирующими HLA. Гены CYP21A2 и CYP21A2P состоят из 10 экзонов. Описано пять нормальных аллельных вариантов (insL9, K102R, D183E, S268T, и N493S).

Мутантые аллели. Благодаря высокой гомологии последовательностей генов CYP21A2 и CYP21A2P при рекомбинации возникают два типа мутаций: 1) неравномерный кроссинговер во время мейоза, приводящий к делеции или удвоению гена CYP21A2 и 2) замена (конверсия) между CYP21A2 и CYP21A2P с переносом инактивирующей мутации с CYP21A2P на CYP21A2 [Tusie-Luna & White 1995, Higashi et al 1988, Wedell 1998]. Описано 9 мутаций в псевдогене CYP21A2P, которые при переносе в CYP21A2 вызывают инактивацию последнего [Higashi et al 1988 , Tusie-Luna & White 1995 , Wedell 1998]. Эти девять мутаций, вместе с делецией гена CYP21A2 и заменой крупных участков гена составляют 95% всех мутаций, вызывающих недостаточность 21-гидроксилазы [Wedell 1998].

На сегодняшний день описано около 40 различных мутаций в гене CYP21A2, вызывающих недостаточность 21-гидроксилазы [White & Speiser 2000]. Наличие у больного классической формы заболевания указывает на то, что оба аллеля несут тяжелые мутации, при которых ферментативная активность полностью отсутствует, что, как правило, приводит к синдрому потери соли. Самая частая мутация при классической форме заболевания — замена основания А (или Ц) на Г в конце второго интрона, приводящая к преждевременному сплайсингу интрона и сдвигу рамки считывания [Higashi et al 1988, Higashi et al 1991]. Если эта мутация поражает оба аллеля, то в большинстве случаев развивается сольтеряющая форма заболевания. Исследования подтвердили сильную связь между типом мутации и тяжестью заболевания [Werkmeister et al 1986, White et al 1994]. Однако, по не вполне понятным причинам, среди больных с одинаковыми мутациями проявления заболевания могут различаться [Wilson, Wei et al 1995; Krone et al 2000]. При неклассической форме заболевания оба аллеля несут умеренные мутации, либо одну тяжелую и одну умеренную (смешанные гетерозиготы). Чаще всего при этой форме находят миссенс мутации в первом (P30L) и седьмом экзоне (V281L).

По данным лабораторий зарегистрированных в базе GeneTests Laboratory Directory (по состоянию на январь 2004)
1. Процент выявления мутантных аллелей у больных.
2. В разных лабораториях наборы исследуемых мутаций могут различаться.

Источник: Krone et al 2000

1. Недостаточная андрогенизация наружных половых органов у мальчиков (ложный мужской гермафродитизм)
2. Вызывает синдром потери соли
3. Вызывает повышение артериального давления
4. Пренатальная или постнатальная вирилизация у девочек

Literature Cited

• al Saedi S, Dean H, Dent W, Stockl E, Cronin C (1996) Screening for congenital adrenal hyperplasia: the Delfia Screening Test overestimates serum 17-hydroxyprogesterone in preterm infants. Pediatrics 97:100-2 [Medline]

• Allen DB, Hoffman GL, Fitzpatrick P, Laessig R, Maby S, Slyper A (1997) Improved precision of newborn screening for congenital adrenal hyperplasia using weight-adjusted criteria for 17-hydroxyprogesterone levels. J Pediatr 130:128-33 [Medline]

• Bonaccorsi AC, Adler I, Figueiredo JG (1987) Male infertility due to congenital adrenal hyperplasia: testicular biopsy findings, hormonal evaluation, and therapeutic results in three patients. Fertil Steril 47:664-70 [Medline]

• Carlson AD, Obeid JS, Kanellopoulou N, Wilson RC, New MI (1999) Congenital adrenal hyperplasia: update on prenatal diagnosis and treatment. J Steroid Biochem Mol Biol 69:19-29 [Medline]

• Clayton PE, Miller WL, Oberfield SE, Ritzen EM, Sippell WG, Speiser PW (2002) Consensus statement on 21-hydroxylase deficiency from the European Society for Paediatric Endocrinology and the Lawson Wilkins Pediatric Endocrine Society. Horm Res 58:188-95 [Medline]

• David M and Forest MG (1984) Prenatal treatment of congenital adrenal hyperplasia resulting from 21-hydroxylase deficiency. J Pediatr 105:799-803 [Medline]

• Degitz K, Placzek M, Arnold B, Schmidt H, Plewig G (2003) Congenital adrenal hyperplasia and acne in male patients. Br J Dermatol 148:1263-6 [Medline]

• Di Martino-Nardi J, Stoner E, O Connell A, New MI (1986) The effect of treatment of final height in classical congenital adrenal hyperplasia (CAH). Acta Endocrinol Suppl 279:305 [Medline]

• Forest MG (1998) Prenatal diagnosis, treatment, and outcome in infants with congenital adrenal hyperplasia. Curr Opin Endocrinol Diab 4:209-17

• Forest MG, Betuel H, David M (1989) Prenatal treatment in congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency: update 88 of the French multicentric study. Endocr Res 15:277-301 [Medline]

• Forest MG, Morel Y, David M (1998) Prenatal treatment of congenital adrenal hyperplasia. Trends Endo Metab 9:284-9

• Higashi Y, Hiromasa T, Tanae A, Miki T, Nakura J, Kondo T, Ohura T, Ogawa E, Nakayama K, Fujii-Kuriyama Y (1991) Effects of individual mutations in the P-450(C21) pseudogene on the P- 450(C21) activity and their distribution in the patient genomes of congenital steroid 21-hydroxylase deficiency. J Biochem (Tokyo) 109:638-44 [Medline]

• Higashi Y, Tanae A, Inoue H, Hiromasa T, Fujii-Kuriyama Y (1988) Aberrant splicing and missense mutations cause steroid 21-hydroxylase [P-450(C21)] deficiency in humans: possible gene conversion products. Proc Natl Acad Sci U S A 85:7486-90 [Medline]

• Klingensmith GJ, Garcia SC, Jones HW, Migeon CJ, Blizzard RM (1977) Glucocorticoid treatment of girls with congenital adrenal hyperplasia: effects on height, sexual maturation, and fertility. J Pediatr 90:996-1004 [Medline]

• Kohn B, Levine LS, Pollack MS, Pang S, Lorenzen F, Levy D, Lerner AJ, Rondanini GF, Dupont B, New MI (1982) Late-onset steroid 21-hydroxylase deficiency: a variant of classical congenital adrenal hyperplasia. J Clin Endocrinol Metab 55:817-27 [Medline]

• Koppens PF, Hoogenboezem T, Degenhart HJ (2002) Duplication of the CYP21A2 gene complicates mutation analysis of steroid 21-hydroxylase deficiency: characteristics of three unusual haplotypes. Hum Genet 111:405-10 [Medline]

• Krone N, Braun A, Roscher AA, Knorr D, Schwarz HP (2000) Predicting phenotype in steroid 21-hydroxylase deficiency? Comprehensive genotyping in 155 unrelated, well defined patients from southern Germany. J Clin Endocrinol Metab 85:1059-65 [Medline]

• Lajic S, Wedell A, Bui TH, Ritzen EM, Holst M (1998) Long-term somatic follow-up of prenatally treated children with congenital adrenal hyperplasia. J Clin Endocrinol Metab 83:3872-80 [Medline]

• Lo JC, Schwitzgebel VM, Tyrrell JB, Fitzgerald PA, Kaplan SL, Conte FA, Grumbach MM (1999) Normal female infants born of mothers with classic congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. J Clin Endocrinol Metab 84:930-6 [Medline]

• Mao R, Nelson L, Kates R, Miller CE, Donaldson DL, Tang W, Ward K (2002) Prenatal diagnosis of 21-hydroxylase deficiency caused by gene conversion and rearrangements: pitfalls and molecular diagnostic solutions. Prenat Diagn 22:1171-6 [Medline]

• Mercado AB, Wilson RC, Cheng KC, Wei JQ, New MI (1995) Prenatal treatment and diagnosis of congenital adrenal hyperplasia owing to steroid 21-hydroxylase deficiency. J Clin Endocrinol Metab 80:2014-20 [Medline]

• Merke DP, Chrousos GP, Eisenhofer G, Weise M, Keil MF, Rogol AD, Van Wyk JJ, Bornstein SR (2000) Adrenomedullary dysplasia and hypofunction in patients with classic 21-hydroxylase deficiency. N Engl J Med 343:1362-8 [Medline]

• Meyers RL and Grua JR (2000) Bilateral laparoscopic adrenalectomy: a new treatment for difficult cases of congenital adrenal hyperplasia. J Pediatr Surg 35:1586-90 [Medline]

• New MI, Carlson A, Obeid J, Marshall I, Cabrera MS, Goseco A, Lin-Su K, Putnam AS, Wei JQ, Wilson RC (2001) Prenatal diagnosis for congenital adrenal hyperplasia in 532 pregnancies. J Clin Endocrinol Metab 86:5651-7 [Medline]

• New MI and Peterson RE (1966) Disorders of aldosterone secretion in childhood. Pediatr Clin North Am 13:43-58 [Medline]

• Pang S (1997) Congenital adrenal hyperplasia. Endocrinol Metab Clin North Am 26:853-91 [Medline]

• Pang S and Clark A (1993) Congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency: Newborn screening and its relationship to the diagnosis and treatment of the disorder. Screening 2:105

• Pang S and Shook MK (1997) Current status of neonatal screening for congenital adrenal hyperplasia. Curr Opin Pediatr 9:419-23 [Medline]

• Pang S, Hotchkiss J, Drash AL, Levine LS, New MI (1977) Microfilter paper method for 17 alpha-hydroxyprogesterone radioimmunoassay: its application for rapid screening for congenital adrenal hyperplasia. J Clin Endocrinol Metab 45:1003-8 [Medline]

• Pang SY, Wallace MA, Hofman L, Thuline HC, Dorche C, Lyon IC, Dobbins RH, Kling S, Fujieda K, Suwa S (1988) Worldwide experience in newborn screening for classical congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Pediatrics 81:866-74 [Medline]

• Pinhas-Hamiel O, Zalel Y, Smith E, Mazkereth R, Aviram A, Lipitz S, Achiron R (2002) Prenatal diagnosis of sex differentiation disorders: the role of fetal ultrasound. J Clin Endocrinol Metab 87:4547-53 [Medline]

• Quintos JB, Vogiatzi MG, Harbison MD, New MI (2001) Growth hormone therapy alone or in combination with gonadotropin- releasing hormone analog therapy to improve the height deficit in children with congenital adrenal hyperplasia. J Clin Endocrinol Metab 86:1511-7 [Medline]

• Rohrer TR, Gassmann KF, Pavel ME, Dorr HG (2003) Pitfall of newborn screening for congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Biol Neonate 83:65-8 [Medline]

• Speiser PW, Dupont B, Rubinstein P, Piazza A, Kastelan A, New MI (1985) High frequency of nonclassical steroid 21-hydroxylase deficiency. Am J Hum Genet 37:650-67 [Medline]

• Therrell BL Jr, Berenbaum SA, Manter-Kapanke V, Simmank J, Korman K, Prentice L, Gonzalez J, Gunn S (1998) Results of screening 1.9 million Texas newborns for 21-hydroxylase-deficient congenital adrenal hyperplasia. Pediatrics 101:583-90 [Medline]

• Trautman PD, Meyer-Bahlburg HF, Postelnek J, New MI (1995) Effects of early prenatal dexamethasone on the cognitive and behavioral development of young children: results of a pilot study. Psychoneuroendocrinology 20:439-49 [Medline]

• Tusie-Luna MT and White PC (1995) Gene conversions and unequal crossovers between CYP21 (steroid 21-hydroxylase gene) and CYP21P involve different mechanisms. Proc Natl Acad Sci U S A 92:10796-800 [Medline]

• Van Wyk JJ, Gunther DF, Ritzen EM, Wedell A, Cutler GB Jr, Migeon CJ, New MI (1996) The use of adrenalectomy as a treatment for congenital adrenal hyperplasia. J Clin Endocrinol Metab 81:3180-90 [Medline]

• Von Muhendahl K, Sippell W (1989) Adrenalektomie als therapie bei schwer einstenllbarem adrenogenitalen syndrom. Montassch Kinderheilkunde 137:341-44

• Wedell A (1998) Molecular genetics of congenital adrenal hyperplasia (21-hydroxylase deficiency): implications for diagnosis, prognosis and treatment. Acta Paediatr 87:159-64 [Medline]

• Werkmeister JW, New MI, Dupont B, White PC (1986) Frequent deletion and duplication of the steroid 21-hydroxylase genes. Am J Hum Genet 39:461-9 [Medline]

• White PC and Speiser PW (2000) Congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Endocr Rev 21:245-91 [Medline]

• White PC, Tusie-Luna MT, New MI, Speiser PW (1994) Mutations in steroid 21-hydroxylase (CYP21). Hum Mutat 3:373-8 [Medline]

• Wilson RC, Mercado AB, Cheng KC, New MI (1995) Steroid 21-hydroxylase deficiency: genotype may not predict phenotype. J Clin Endocrinol Metab 80:2322-9 [Medline]

• Wilson RC, Wei JQ, Cheng KC, Mercado AB, New MI (1995) Rapid deoxyribonucleic acid analysis by allele-specific polymerase chain reaction for detection of mutations in the steroid 21-hydroxylase gene. J Clin Endocrinol Metab 80:1635-40 [Medline]

• Zachmann M, Manella B, Kempken B, Knorr-Muerset G, Atares M, Prader A (1984) Ovarian steroidogenesis in an adrenalectomized girl with 21-hydroxylase deficiency. Clin Endocrinol (Oxf) 21:575-82 [Medline]

Suggested Readings

• Speiser PW and White PC (2003) Congenital adrenal hyperplasia. N Engl J Med 349:776-88 [Medline]

Author Information

Maria I New, MD
Professor, Department of Pediatrics
Director, Adrenal Steroid Disorders Program
Mount Sinai School of Medicine
New York

Brian Betensky
Human Genetics and Prenatal Diagnosis Program
Weill Medical College of Cornell University
New York