Cроки выполнения
Дефицит альфа-1-антитрипсина (ДААТ; англ. Alpha-1 Antitrypsin Deficiency, AATD) – это наследственное заболевание, обусловленное патогенными вариантами гена SERPINA1, приводящими к снижению уровня или функциональной активности альфа-1-антитрипсина (А1АТ) в крови. При отдельных генетических вариантах нарушается внутриклеточный транспорт и секреция белка, в результате чего он накапливается в гепатоцитах, вызывая их повреждение и повышая риск развития заболеваний печени.
Альфа-1-антитрипсин – это белок, который преимущественно синтезируется в печени. Его основная функция — защищать ткани, прежде всего легкие, от чрезмерного действия протеолитических ферментов, в частности, нейтрофильной эластазы, которые могут повреждать структуры органов.
Заболевание обусловлено патогенными вариантами гена SERPINA1, расположенного на 14-й хромосоме и кодирующей α1-антитрипсин – белок семейства сериновых протеазных ингибиторов, кодирующий альфа-1-антитрипсин. Наследование – кодоминантное: обе родительские аллели влияют на уровень и свойства белка. Поэтому клиническое значение имеет сочетание аллелей, полученных от обоих родителей. Выраженность дефицита и риск органных поражений зависит от конкретного генотипа и дополнительных факторов. Наиболее известные варианты:
- Pi*Z – ассоциированный с выраженным снижением уровня А1АТ и риском поражения печени и легких;
- Pi*S — обычно влечет за собой умеренное снижение уровня А1АТ; риск зависит от генотипа и других факторов.
Для оценки ДААТ применяют:
1.Определение концентрации альфа-1-антитрипсина в сыворотке крови;
2.Фенотипирование белка или генотипирование гена SERPINA1;
3.По показаниям – расширенное молекулярно-генетическое исследование.
Важно: А1АТ является белком острой фазы, поэтому при воспалении его концентрация может повышаться и маскировать дефицит. Именно поэтому генетическое исследование SERPINA1, в частности, определение вариантов Pi*S и Pi*Z, помогает уточнить наследственную природу нарушения.
Генетическое исследование вариантов PIS и PIZ помогает установить наличие распространенных причин недостаточности α1-антитрипсина и уточнить их роль в развитии заболевания. Однако результат генотипирования не является самостоятельным подтверждением клинически значимого дефицита: его оценивают вместе с концентрацией α1-антитрипсина в сыворотке крови, клиническими данными и при необходимости дополнительными генетическими или фенотипическими исследованиями.
Поскольку симптоматика часто маскируется под другие распространенные болезни, международные клинические наставления рекомендуют проводить скрининг всем взрослым с хронической деструктивной патологией дыхательных путей и пациентам с заболеваниями печени неизвестной этиологии. (Альфа-1-антитрипсин дефицитной тестированной и ухудшающейся терапии: кандианский технический хирургия медицинского анализа и клинической практики Guideline. of alpha-1 antitrypsin deficiency.
• SERPINA1 – ген
• Pi*S и Pi*Z – аллель
• Pi*ZZ; Pi*SZ; Pi*MZ. – генотип
Исследование представляет собой целевое генотипирование двух распространенных дефицитных вариантов гена SERPINA1 — PiS и PiZ. Оно позволяет выявить эти варианты и определить их сочетания (в частности, PiMS, PiMZ, PiSS, PiSZ, Pi*ZZ), однако не предполагает полного анализа последовательности гена и не обнаруживает других редких патогенных вариантов, в частности Null-вариантов.
Генотипирование вариантов PiS и PiZ гена SERPINA1 целесообразно рассматривать у пациентов, клинический анамнез, симптомы или результаты лабораторных исследований, которые могут свидетельствовать о наследственном дефиците α1-антитрипсина.
В частности:
1.Пациенты с ранним развитием или нетипичным течением ХОБЛ или эмфиземы легких - особенно при отсутствии значительного табакокурения или других очевидных факторов риска, а также непропорционально тяжелого поражения легких по отношению к возрасту;
2.Пациенты с бронхоэктазами невыясненной этиологии, особенно при наличии сопутствующих признаков хронического поражения легких;
3.Пациенты с невыясненным поражением печени - стойким повышением активности АЛТ, АСТ, ГГТП или других биохимических показателей, признаками хронического гепатита, фиброза или цирроза при отсутствии установленной этиологии;
4. Пациенты с сочетанным поражением легких и печени – особенно при отсутствии общей очевидной причины, что может указывать на системный характер наследственного дефицита α1-антитрипсина;
5. Пациенты с пониженной или пограничной концентрацией α1-антитрипсина в сыворотке крови – для уточнения генетической причины выявленного дефицита. При этом нормальная концентрация не всегда исключает ДААТ, поскольку 1-антитрипсин является белком острой фазы;
6.Пациенты с семейным анамнезом ДААТ или характерных заболеваний — если есть подтвержденный дефицит α1-антитрипсина у родственников, случаев ранней эмфиземы, ХОБЛ или невыясненного заболевания печени в семье;
7. Пациенты с клиническим подозрением на наследственный дефицит α1-антитрипсина, требующий уточнения генетического статуса - для подтверждения наличия распространенных вариантов PiS и PiZ и определения дальнейшей диагностической тактики;
8.Взрослые пациенты с бронхиальной астмой, при которой сохраняется стойкая бронхообструкция, особенно при нетипичном течении или недостаточном ответе на стандартную терапию;
9. Тестирование также может быть целесообразным в рамках обследования родственников пациентов с подтвержденными патогенными вариантами SERPINA1 с учетом клинических рекомендаций и генетического консультирования.
Для семейного обследования целесообразно использовать генетическое тестирование, поскольку определение концентрации α1-антитрипсина не обеспечивает полной характеристики наследственного риска. https://journal.chestnet.org/article/S0012-3692%2824%2905129-8/fulltext?utm_source https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/books/NBK1519/?utm_source
Генотипирование PIS и PIZ гена SERPINA1 — инструмент для выявления распространенных генетических вариантов, ассоциированных с недостаточностью α1-антитрипсина, у пациентов с невыясненной патологией печени или хроническими заболеваниями легких. Для клинически обоснованного вывода результат необходимо оценивать вместе с концентрацией α1-антитрипсина и клиническими данными
Клиническое значение основных вариантов SERPINA1:
Pi*Z – самый распространенный патогенный вариант, ассоциированный с выраженным дефицитом α1-антитрипсина, особенно в гомозиготном состоянии (Pi*ZZ).
• Поражение печени: нарушение внутриклеточного транспорта неправильно свернутого (аномального) белка приводит к его накоплению и полимеризации в гепатоцитах. Это может вызвать хроническое поражение печени, фиброз, цирроз и повышать риск гепатоцеллюлярной карциномы;
• Поражение легких: снижение концентрации функционально активного α1-антитрипсина в крови ослабляет защиту легочной ткани от нейтрофильной эластазы, что способствует разрушению альвеолярных структур и развитию эмфиземы. При генотипе Pi*ZZ концентрация белка обычно составляет около 10–20% нормального уровня.
Pi*S — дефицитный вариант, обычно вызывающий умеренное снижение концентрации α1-антитрипсина по сравнению с PiZ. Наибольшее клиническое значение имеет в сочетании с другим дефицитным вариантом, в частности, PiZ (генотип PiSZ). Гомозиготный генотип PiSS обычно не ассоциируется с повышенным риском клинически значимых проявлений.
Клиническое значение результатов для дальнейшего ведения пациентов:
1. Выявление генотипов PiZZ или PiSZ является основанием для углубленной клинической оценки, определения концентрации α1-антитрипсина, оценки состояния легких и печени и планирования дальнейшего мониторинга.
2.При выявлении дефицитных вариантов SERPINA1 целесообразно рассмотреть генетическое консультирование и обследование родственников первой степени родства (родителей, братьев, сестер и детей) для выявления лиц с соответствующими генотипами, в частности бессимптомных.
3.Результаты генотипирования помогают уточнить генетическую причину дефицита α1-антитрипсина, оценить риск органных проявлений, определить потребность в дальнейшем обследовании и сформировать индивидуальную тактику наблюдения.
4. Выбор лечения определяется не только генотипом, но и концентрацией α1-антитрипсина, клиническими проявлениями и степенью поражения органов.
Метод: Полимеразная цепная реакция в реальном времени
венозная кровь
За 4 часа Выдержать голодание, исключить жирную пищу. Можно пить воду. Для детей до 1 года - желательно придерживаться максимально возможного промежутка между кормлениями или непосредственно перед следующим кормлением.
Для генотипирования SERPINA1 методом ПЦР, ПДРФ
На достоверность результата могут влиять:
Аналитические факторы
•Недостаточное качество или количество ДНК — вызывает неэффективную амплификацию исследуемых участков
•Ингибиторы ПЦР в образце — определенные примеси ингибируют амплификацию ДНК
•Контаминация образца посторонней ДНК — приводит к ложным или неоднозначным результатам.
•Несоответствие биоматериала требованиям методики, нарушение условий хранения или транспортировки — потенциально могут ухудшать качество исследования.
Ограничение аналитического охвата:
•Метод определяет только варианты PIS и PIZ, для которых он валидирован. Прочие патогенные изменения SERPINA1
Интерпретацией результата должен заниматься квалифицированный специалист, четко понимающий преимущества и ограничения теста в контексте всех клинико-анамнестических данных. Неправильное использование теста может увеличить вероятность постановки ошибочного диагноза и привести к ненужным вмешательствам и снижению качества жизни пациента.
Для генотипирования не используют референтный интервал в обычном для биохимических характеристик понимании. Результат характеризует наличие или отсутствие изучаемых вариантов гена SERPINA1.Рекомендации по интерпретации:
•При обнаружении PIZZ или PISZ необходимо сопоставить результат с концентрацией α1-антитрипсина и клиническими проявлениями;
•При генотипе PI*MZ оценивают другие факторы риска поражения печени и легких; генотип сам по себе не подтверждает наличие клинически манифестного заболевания;
•При отсутствии PIS и PIZ, но при сохранении высокого клинического подозрения, следует рассмотреть определение концентрации AAT, фенотипирование белка или расширенное генетическое исследование;
Нормальная или повышенная концентрация AAT не всегда исключает дефицит, поскольку α1-антитрипсин является белком острой фазы и может повышаться при воспалении.Генотипирование PIS и PIZ гена SERPINA1 позволяет:
• Выявить распространенные генетические варианты, ассоциированные с недостаточностью α1-антитрипсина;
• Уточнить возможную наследственную причину хронического поражения печени невыясненной этиологии;
• Дополнить дифференциальную диагностику криптогенных гепатопатий, фиброза и цирроза печени;
• Обосновать необходимость определения концентрации α1-антитрипсина в сыворотке крови;
• определить целесообразность дальнейшего фенотипирования или расширенного генетического исследования;
• Способствовать своевременному выявлению пациентов с повышенным риском легочных и печеночных осложнений;
• определить необходимость консультации профильных специалистов и генетического консультирования родственников (консультации пульмонолога или медицинского генетика);Практическое значение:
1.Недостаточность α1-антитрипсина может проявляться поражением печени даже при отсутствии выраженной патологии легких в анамнезе. Поэтому ее следует учитывать при дифференциальной диагностике хронических заболеваний печени невыясненного происхождения.
2.Диагностика генетических вариантов гена SERPINA1, кодирующего белок альфа-1-антитрипсин (ААТ), является решающим этапом в верификации дефицита альфа-1-антитрипсина (ДААТ) у пациентов с хроническим обструктивным заболеванием легких (ХОБЛ), эмфиземой (необъяснимым неонатальным холестазом, хроническим гепатитом, фиброзом или циррозом печени).Если генотип дополняют измерением концентрации AAT, важно учитывать:
• Острофазовый ответ: воспаление, инфекция и повреждение тканей могут повышать концентрацию AAT и маскировать его понижение;
• Заболевание печени: нарушение синтеза белка может влиять на его концентрацию;• Потеря белка: отдельные состояния, связанные с потерей белков, могут снижать уровень AAT.
Ограничения исследования и факторы, важные для интерпретации
1.Ограниченный спектр вариантов. Исследование направлено на PIS и PIZ и не охватывает все возможные патогенные варианты SERPINA1, в частности редких и нулевых вариантов;
2.Генотип не определяет полностью тяжесть заболевания. Клинические проявления зависят от генотипа, концентрации и функциональной активности AAT, возраста, курения, профессиональных воздействий, сопутствующих заболеваний и других факторов;
3.Генетический результат не заменяет определение концентрации белка. Для комплексной оценки подозрения на недостаточность α1-антитрипсина целесообразно сочетать генотипирование с определением AAT в сыворотке крови;
4. Воспаление может влиять на концентрацию AAT. Как белок острой фазы α1-антитрипсин способен повышаться при инфекционных и воспалительных состояниях, маскируя снижение его базового уровня;
5.Отсутствие PIS и PIZ не исключает заболевания. При соответствующем клиническом фенотипе может потребоваться расширенное генетическое исследование или фенотипирование α1-антитрипсина;
6. Выявление варианта не тождественно клиническому диагнозу. Результат оценивают в контексте симптомов, семейного анамнеза, концентрации AAT и данных обследования органов-мишеней.
