Терміни виконання
Функціональний стан організму
Дефіцит альфа-1-антитрипсину (ДААТ; англ. Alpha-1 Antitrypsin Deficiency, AATD) — це спадкове захворювання, зумовлене патогенними варіантами гена SERPINA1, що призводять до зниження рівня або функціональної активності альфа-1-антитрипсину (А1АТ) у крові. За окремих генетичних варіантів порушується внутрішньоклітинний транспорт і секреція білка, внаслідок чого він накопичується в гепатоцитах, спричиняючи їх ушкодження та підвищуючи ризик розвитку захворювань печінки.
Альфа-1-антитрипсин — це білок, який переважно синтезується в печінці. Його основна функція — захищати тканини, насамперед легені, від надмірної дії протеолітичних ферментів, зокрема нейтрофільної еластази, які можуть пошкоджувати структури органів.
Захворювання зумовлене патогенними варіантами гена SERPINA1, що розташований на 14-й хромосомі та кодує α1-антитрипсин — білок родини серинових протеазних інгібіторів , який кодує альфа-1-антитрипсин. Успадкування — кодомінантне: обидві батьківські алелі впливають на рівень і властивості білка. Тому клінічне значення має поєднання алелей, отриманих від обох батьків. Вираженість дефіциту та ризик органних уражень залежать від конкретного генотипу й додаткових факторів. Найбільш відомі варіанти:
- Pi*Z — асоційований із вираженим зниженням рівня А1АТ і ризиком ураження печінки та легень;
- Pi*S — зазвичай спричиняє помірніше зниження рівня А1АТ; ризик залежить від генотипу та інших чинників.
Для оцінювання ДААТ застосовують:
1.Визначення концентрації альфа-1-антитрипсину в сироватці крові;
2.Фенотипування білка або генотипування гена SERPINA1;
3.За показаннями — розширене молекулярно-генетичне дослідження.
Важливо: А1АТ є білком гострої фази, тому під час запалення його концентрація може підвищуватися і маскувати дефіцит. Саме тому генетичне дослідження SERPINA1, зокрема визначення варіантів Pi*S та Pi*Z, допомагає уточнити спадкову природу порушення.
Генетичне дослідження варіантів PIS та PIZ допомагає встановити наявність поширених причин недостатності α1-антитрипсину та уточнити їх роль у розвитку захворювання. Однак результат генотипування не є самостійним підтвердженням клінічно значущого дефіциту: його оцінюють разом із концентрацією α1-антитрипсину в сироватці крові, клінічними даними та, за потреби, додатковими генетичними або фенотиповими дослідженнями.
Оскільки симптоматика часто маскується під інші поширені хвороби, міжнародні клінічні настанови рекомендують проводити скринінг усім дорослим із деструктивною хронічною патологією дихальних шляхів та пацієнтам із захворюваннями печінки невідомої етіології. (Alpha-1-Antitrypsin Deficiency Targeted Testing and Augmentation Therapy: A Canadian Thoracic Society Meta-Analysis and Clinical Practice Guideline. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39880301/ Canadian Thoracic Society, 2025 Recommendations for the diagnosis and treatment of alpha-1 antitrypsin deficiency. Jornal Brasileiro de Pneumologia. 2024;50(5):e20240235.)
•SERPINA1 – ген
•Pi*S та Pi*Z – алель
•Pi*ZZ; Pi*SZ; Pi*MZ. – генотип
Дослідження є цільовим генотипуванням двох поширених дефіцитних варіантів гена SERPINA1 — PiS та PiZ. Воно дає змогу виявити ці варіанти та визначити їх поєднання (зокрема PiMS, PiMZ, PiSS, PiSZ, Pi*ZZ), однак не передбачає повного аналізу послідовності гена та не виявляє інших рідкісних патогенних варіантів, зокрема Null-варіантів.
Генотипування варіантів PiS та PiZ гена SERPINA1 доцільно розглядати у пацієнтів, клінічний анамнез, симптоми або результати лабораторних досліджень, яких можуть свідчити про спадковий дефіцит α1-антитрипсину.
Зокрема:
1.Пацієнти із раннім розвитком або нетиповим перебігом ХОЗЛ чи емфіземи легень — особливо за відсутності значного тютюнокуріння або інших очевидних факторів ризику, а також непропорційно тяжкого ураження легень відносно віку;
2.Пацієнти з бронхоектазами нез'ясованої етіології, особливо за наявності супутніх ознак хронічного ураження легень;
3.Пацієнти із нез'ясованим ураженням печінки — стійким підвищенням активності АЛТ, АСТ, ГГТП або інших біохімічних показників, ознаками хронічного гепатиту, фіброзу чи цирозу при відсутності встановленої етіології;
4.Пацієнти із поєднаним ураженням легень і печінки — особливо при відсутності спільної очевидної причини, що може вказувати на системний характер спадкового дефіциту α1-антитрипсину;
5.Пацієнти зі зниженою або погранічною концентрацією α1-антитрипсину в сироватці крові — для уточнення генетичної причини виявленого дефіциту. При цьому нормальна концентрація не завжди виключає ДААТ, оскільки α1-антитрипсин є білком гострої фази;
6.Пацієнти із сімейним анамнезом ДААТ або характерних захворювань — якщо є наявність підтвердженого дефіциту α1-антитрипсину в родичів, випадків ранньої емфіземи, ХОЗЛ або нез'ясованого захворювання печінки в сім'ї;
7.Пацієнти із клінічною підозрою на спадковий дефіцит α1-антитрипсину, який потребує уточнення генетичного статусу — для підтвердження наявності поширених варіантів PiS та PiZ і визначення подальшої діагностичної тактики;
8.Дорослі пацієнти з бронхіальною астмою, за якої зберігається стійка бронхообструкція, особливо за нетипового перебігу або недостатньої відповіді на стандартну терапію;
9.Тестування також може бути доцільним у межах обстеження родичів пацієнтів із підтвердженими патогенними варіантами SERPINA1 — з урахуванням клінічних рекомендацій і генетичного консультування .
Для сімейного обстеження доцільно використовувати генетичне тестування, оскільки визначення лише концентрації α1-антитрипсину не забезпечує повної характеристики спадкового ризику. https://journal.chestnet.org/article/S0012-3692%2824%2905129-8/fulltext?utm_source https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/books/NBK1519/?utm_source
Генотипування PIS та PIZ гена SERPINA1 — це інструмент для виявлення поширених генетичних варіантів, асоційованих із недостатністю α1-антитрипсину, у пацієнтів із нез’ясованою патологією печінки або хронічними захворюваннями легень. Для клінічно обґрунтованого висновку результат необхідно оцінювати разом із концентрацією α1-антитрипсину та клінічними даними.
Клінічне значення основних варіантів SERPINA1:
Pi*Z — найпоширеніший патогенний варіант, асоційований із вираженим дефіцитом α1-антитрипсину, особливо в гомозиготному стані (Pi*ZZ).
• Ураження печінки: порушення внутрішньоклітинного транспорту неправильно згорнутого ( аномального) білка призводить до його накопичення та полімеризації в гепатоцитах. Це може спричиняти хронічне ураження печінки, фіброз, цироз і підвищувати ризик гепатоцелюлярної карциноми;
• Ураження легень: зниження концентрації функціонально активного α1-антитрипсину в крові послаблює захист легеневої тканини від нейтрофільної еластази, що сприяє руйнуванню альвеолярних структур і розвитку емфіземи. За генотипу Pi*ZZ концентрація білка зазвичай становить близько 10–20% від нормального рівня.
Pi*S — дефіцитний варіант, який зазвичай зумовлює помірніше зниження концентрації α1-антитрипсину порівняно з PiZ. Найбільше клінічне значення має в поєднанні з іншим дефіцитним варіантом, зокрема PiZ (генотип PiSZ). Гомозиготний генотип PiSS зазвичай не асоціюється з підвищеним ризиком клінічно значущих проявів.
Клінічне значення результатів для подальшого ведення пацієгтів:
1.Виявлення генотипів PiZZ або PiSZ є підставою для поглибленого клінічного оцінювання, визначення концентрації α1-антитрипсину, оцінювання стану легень і печінки та планування подальшого моніторингу.
2.При виявленні дефіцитних варіантів SERPINA1 доцільно розглянути генетичне консультування та обстеження родичів першого ступеня споріднення (батьків, братів, сестер і дітей) для виявлення осіб із відповідними генотипами, зокрема безсимптомних.
3.Результати генотипування допомагають уточнити генетичну причину дефіциту α1-антитрипсину, оцінити ризик органних проявів, визначити потребу в подальшому обстеженні та сформувати індивідуальну тактику спостереження.
4.Вибір лікування визначається не лише генотипом, а й концентрацією α1-антитрипсину, клінічними проявами та ступенем ураження органів.
Генетичний профіль дефіциту α1-антитрипсину (SERPINA1 PIS + PIZ)
Метод: Полімеразна ланцюгова реакція в реальному часі
венозна кров
За 4 години Витримати голодування, виключити жирну їжу. Можна пити воду. Для дітей до 1 року - бажано дотриматись максимально можливого проміжку між годуваннями, або безпосередньо перед наступним годуванням.
Для генотипування SERPINA1 методом ПЛР, ПДРФ
На достовірність результату можуть впливати:
Аналітичні фактори
•Недостатня якість або кількість ДНК — спричиняє неефективну ампліфікацію досліджуваних ділянок
•Інгібітори ПЛР у зразку — певні домішки пригнічують ампліфікацію ДНК
•Контамінація зразка сторонньою ДНК — призводить до хибних або неоднозначних результатів
•Невідповідність біоматеріалу вимогам методики, порушення умов зберігання чи транспортування — потенційно можуть погіршувати якість дослідження
Обмеження аналітичного охоплення:
•Метод визначає лише ті варіанти PIS та PIZ, для яких він валідований. Інші патогенні зміни SERPINA1
Інтерпретацією результату повинен займатися кваліфікований фахівець, який чітко розуміє переваги та обмеження тесту, у контексті всіх клініко-анамнестичних даних. Неправильне використання тесту може збільшити ймовірність постановки помилкового діагнозу та призвести до непотрібних втручань і зниження якості життя пацієнта.
Для генотипування не застосовують референтний інтервал у звичному для біохімічних показників розумінні. Результат характеризує наявність або відсутність досліджуваних варіантів гена SERPINA1.Рекомендації щодо інтерпретації:
•За виявлення PIZZ або PISZ необхідно зіставити результат із концентрацією α1-антитрипсину та клінічними проявами;
•За генотипу PI*MZ оцінюють інші фактори ризику ураження печінки та легень; генотип сам по собі не підтверджує наявності клінічно маніфестного захворювання;
•За відсутності PIS та PIZ, але за збереження високої клінічної підозри, слід розглянути визначення концентрації AAT, фенотипування білка або розширене генетичне дослідження;
•Нормальна або підвищена концентрація AAT не завжди виключає дефіцит, оскільки α1-антитрипсин є білком гострої фази й може підвищуватися при запаленні.Генотипування PIS та PIZ гена SERPINA1 дає змогу:
• Виявити поширені генетичні варіанти, асоційовані з недостатністю α1-антитрипсину;
• Уточнити можливу спадкову причину хронічного ураження печінки нез'ясованої етіології;
• Доповнити диференційну діагностику криптогенних гепатопатій, фіброзу та цирозу печінки;
• Обґрунтувати необхідність визначення концентрації α1-антитрипсину в сироватці крові;
• Визначити доцільність подальшого фенотипування або розширеного генетичного дослідження;
• Сприяти своєчасному виявленню пацієнтів із підвищеним ризиком легеневих та печінкових ускладнень;
• Визначити необхідність консультації профільних спеціалістів та генетичного консультування родичів (консультації пульмонолога або медичного генетика);Практичне значення:
1.Недостатність α1-антитрипсину може проявлятися ураженням печінки навіть за відсутності вираженої патології легень в анамнезі. Тому її варто враховувати під час диференційної діагностики хронічних захворювань печінки нез’ясованого походження.
2.Діагностика генетичних варіантів гена SERPINA1, який кодує білок альфа-1-антитрипсин (ААТ), є вирішальним етапом у верифікації дефіциту альфа-1-антитрипсину (ДААТ) у пацієнтів із хронічним обструктивним захворюванням легень(ХОЗЛ), емфіземою, бронхоектазами, а також криптогенними гепатопатіями (непоясненим неонатальним холестазом, хронічним гепатитом, фіброзом або цирозом печінки).Якщо генотипування доповнюють вимірюванням концентрації AAT, важливо враховувати:
• Гострофазову відповідь: запалення, інфекція та ушкодження тканин можуть підвищувати концентрацію AAT і маскувати його зниження;
• Захворювання печінки: порушення синтезу білка може впливати на його концентрацію;• Втрату білка: окремі стани, що супроводжуються втратою білків, можуть знижувати рівень AAT.
Обмеження дослідження та чинники, важливі для інтерпретації
1.Обмежений спектр варіантів. Дослідження спрямоване на PIS та PIZ і не охоплює всіх можливих патогенних варіантів SERPINA1, зокрема рідкісних і нульових варіантів;
2.Генотип не визначає повністю тяжкість захворювання. Клінічні прояви залежать від генотипу, концентрації та функціональної активності AAT, віку, куріння, професійних впливів, супутніх захворювань і інших чинників;
3.Генетичний результат не замінює визначення концентрації білка. Для комплексної оцінки підозри на недостатність α1-антитрипсину доцільно поєднувати генотипування з визначенням AAT у сироватці крові;
4.Запалення може впливати на концентрацію AAT. Як білок гострої фази, α1-антитрипсин здатний підвищуватися при інфекційних та запальних станах, маскуючи зниження його базового рівня;
5.Відсутність PIS та PIZ не виключає захворювання. За відповідного клінічного фенотипу можуть бути потрібні розширене генетичне дослідження або фенотипування α1-антитрипсину;
6.Виявлення варіанта не тотожне клінічному діагнозу. Результат оцінюють у контексті симптомів, сімейного анамнезу, концентрації AAT та даних обстеження органів-мішеней.
