Болезнь Вильсона-Коновалова — АуР-нарушение транспорта меди. У пациентов развивается накопление патологических концентраций меди в печени, а затем и в ГМ вследствие мутаций обоих аллелей гена болезни Вильсона-Коновалова (ATP7B). Ген кодирует АТФазу, транспортирующую медь и экспрессируемую главным образом в гепатоцитах, где ее основной функцией является экскреция меди из печени в желчные пути.
Клиника гепатолентикулярной дегенерации с развитием в цирроз печени была впервые подробно описана в 1912 г. Самуэлем Вильсоном. Между пациентами отмечаются широкие различия в плане возраста первого проявления болезни и спектра симптомов.
а) Эпидемиология. Заболеваемость болезнью Вильсона-Коновалова (то есть возникновение новых случаев) оценивается на уровне 1:30 000-40 000 живорождений. В отдельных группах населения, среди которых распространено кровное родство, заболеваемость выше.
В общей популяции распространенность гетерозиготных носителей гена (то есть отношение числа всех людей с одним мутантным аллелем АТР7В к популяции в целом) оценивается на уровне 1:90-180. Некоторые исследовали считают подобную частоту недооцененной с учетом данных о частоте мутации АТР7В среди населения Великобритании.
б) Патофизиология. Люди обычно потребляют медь с пищей (1-3 мг/сут); 50% от этого количества всасывается в ЖКТ. В большинстве продуктов питания содержится достаточное количество меди, а в некоторых продуктах (моллюски, печень, грибы, шоколад, орехи) ее особенно много.
При нормальном гомеостазе медь всасывается в желудке и ДПК, где всасывание через апикальную поверхность энтероцита опосредуется специфическим транспортером меди hCTR1. Ген АТР7А, кодирующий белок АТФазу, транспортирующую медь, который высоко гомологичен белку, кодируемому АТР7В, обеспечивает транспорт меди из эпителия кишечника в кровоток, где она связывается с альбумином или аминокислотами, переносится в печень и другие органы и ткани либо выделяется через почки.
Выделение меди через почки составляет малую часть метаболизма: у взрослых суточная экскреция меди с мочой составляет до 40 мкг.
В печени медь может: 1) включаться в структуру церулоплазмина — многофункционального α2-гликопротеинового фермента массой 132 кДа, содержащего 6 или 7 атомов меди в молекуле; 2) использоваться в синтезе других ферментов, в состав которых входит медь; 3) связываться с металлотионеином — низкомолекулярным белком, богатым цистеином, который обеспечивает накопление и детоксикацию меди и прочих следовых металлов; 4) экскретироваться в желчь.
АТР7В — мутантный ген при болезни Вильсона-Коновалова — экспрессируется главным образом в печени и кодирует еще один белок, транспортирующий медь и облегчающий удаление избытка меди из печени с желчью. Медь желчи не подвергается энтерогепатической рециркуляции, следовательно, выделение меди с калом обычно является основным путем экскреции.
При болезни Вильсона-Коновалова экскреция меди нарушается вследствие патологии транспортера меди АТФазы, кодируемой мутантным геном АТР7В, что приводит к массивной перегрузке печени медью в отсутствие диагностики и лечения болезни. Если перегрузку печени медью не лечить, избыток меди попадает в кровоток с последующим ее накоплением в других тканях, в том числе ГМ, который особенно чувствителен к нарушениям гомеостаза следовых металлов. Патология печени обычно развивается раньше поражения других органов (особенно ГМ), поскольку медь вначале накапливается в печени, а уже потом в остальных органах.
При болезни Вильсона-Коновалова захват меди церулоплазмином обычно ↓, что отражает нарушение транспорта меди через комплекс Гольджи, где происходят процессинг гликопротеина и захват меди апоцерулоплазмином. Это обусловливает низкие циркулирующие концентрации голоцерулоплазмина (белка с полным набором меди) из-за нестабильности апопротеина (без меди) в кровотоке. Поскольку медь в комплексе с церулоплазмином составляет 90% всей циркулирующей меди, общий уровень меди сыворотки крови у пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова будет низким.
РФ. Несмотря на важнейшую роль меди во многих физиологических процессах, ее избыток губителен для организма. Патогенные эффекты избытка меди в клетке опосредованы образованием свободных радикалов с развитием перекисного окисления липидов, повреждением белков, нуклеиновых кислот, митохондрий в сочетании с истощением антиоксидантных систем. Медь может также ингибировать функции многих белков, напрямую связываясь с их тиоловыми и аминогруппами. Кроме того, избыток меди активирует проапоптотические механизмы.
Все это в конечном счете приводит к разрушению перегруженных медью клеток, преимущественно гепатоцитов. Лизис таких гепатоцитов обусловливает повышение содержания свободной меди в сыворотке крови и, следовательно, компенсаторное повышение ее суточной экскреции с мочой и накопление в других органах-мишенях. Помимо этого, избыток свободной меди в сыворотке крови может приводить к гемолитическим кризам*.
P.S. * КР «Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона-Коновалова). Взрослые/дети». Союз педиатров России, 2020.
в) Клинические проявления. К основным клиническим симптомам болезни Вильсона-Коновалова относятся неспецифическое поражение печени (рис. 1), неврологические нарушения, психиатрические заболевания, гемолитическая анемия, синдром Фанкони почечных канальцев, различные скелетные аномалии.
Рисунок 1. Цирроз печени при болезни Вильсона-Коновалова
Отмечается значительная вариабельность клинической картины и фенотипа при болезни Вильсона-Коновалова. Специфические симптомы отличаются в зависимости от возраста, при этом патология печени гораздо чаще развивается в возрасте до 30 лет, иногда даже в первое или второе десятилетия жизни. Напротив, пациенты с неврологическими и психиатрическими симптомами обычно диагностируются после 20 лет, но возрастной диапазон в данном случае варьирует от первого до восьмого десятилетия жизни.
Независимо от клинической картины, всегда диагностируется патология печени разной степени тяжести. В одной из давних когорт, куда вошли 400 взрослых пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова, примерно у 50% отмечались неврологические и психиатрические симптомы, у 20% — неврологические симптомы и симптомы со стороны печени, а еще у 20% — исключительно симптомы со стороны печени.
Объективные и субъективные симптомы при поражении печени включают утомляемость, желтуху, гепатомегалию, отеки, асцит. К вторичным эндокринным эффектам патологии печени можно отнести задержку полового созревания и аменорею. У пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова первичную ДД обычно проводят с вирусным и аутоиммунным гепатитом.
В редких случаях болезнь Вильсона-Коновалова развивается параллельно с иной болезнью печени, что, конечно, затрудняет диагностику болезни.
К неврологическим проявлениям у пациентов обычно можно отнести нарушение речи (дизартрию), дистонию, ригидность, тремор или хореиформные движения, нарушение походки, дискоординацию почерка и (редко) комбинированную сенсомоторную периферическую нейропатию. Болезнь Вильсона-Коновалова правильно будет отнести к двигательным расстройствам.
Объективные и субъективные неврологические симптомы в первую очередь связаны с поражением базальных ганглиев ГМ (например, хвостатого ядра, скорлупы) пациентов. При этом могут быть ошибочно диагностированы болезнь Паркинсона и другие двигательные расстройства.
Частыми психиатрическими симптомами являются изменения личности (раздражительность, злоба, недостаточный самоконтроль), депрессия, тревожность. Также могут развиваться психозы или биполярное расстройство. Психиатрические симптомы у пациентов обычно появляются в позднем подростковом возрасте или в 20-25 лет, при этом обычно проводят ДД с злоупотреблением ПАВ и шизофренией.
Болезнь Вильсона-Коновалова следует рассматривать в рамках ДД и формально исключать у всех молодых пациентов с впервые выявленными психиатрическими симптомами, особенно при патологических изменениях функциональных проб печени или наличии семейного анамнеза болезни Вильсона-Коновалова.
Помимо ГМ и печени, местом накопления меди при болезни Вильсона-Коновалова становятся и глаза, при этом выявляют доброкачественный, но типичный симптом — кольцо Кайзера-Флейшера (рис. 2). Кольцо Кайзера-Флейшера представляет собой кольцевидное отложение меди по периферии роговицы. Данный важный диагностический признак вначале проявляется в виде золотистого полумесяца сверху, который затем развивается и в нижней части роговицы и, наконец, превращается в кольцо. Осмотр глаза с помощью щелевой лампы необходим для выявления колец на ранней стадии их формирования. Медь также может накапливаться в хрусталике с образованием катаракты по типу «подсолнуха».
Рисунок 2. Кольцо Кайзера-Флейшера у пациента с впервые выявленной болезнью Вильсона-Коновалова
Примерно у 95% пациентов с неврологическими или психиатрическими симптомами есть кольца Кайзера-Флейшера; для сравнения, они встречаются примерно у 50-65% пациентов с симптомами поражения печени. Медьхелатирующая терапия, лечение ЛП цинка и трансплантация печени способствуют содержания меди в роговице и ее исчезновению со временем.
При болезни Вильсона-Коновалова может развиваться гемолитическая анемия, связанная с прямым токсическим влиянием меди на мембрану эритроцитов. Это обычно связано с высвобождением больших количеств меди из печени в кровоток, что может привести к внезапной и катастрофической острой (фульминантной) печеночной недостаточности. Иногда гемолитическая анемия может развиваться без печеночной недостаточности.
Нарушение функции почек при болезни Вильсона-Коновалова имеет канальцевую природу и ведет к патологической потере аминокислот, электролитов, кальция, фосфора, мочевой кислоты и глюкозы. Данный эффект, вероятно, связан с прямой токсичностью меди в отношении почечных канальцев либо токсичностью комплексов меди с металлотионеином. Хелатирующая терапия зачастую ведет к улучшению функции почек.
При болезни Вильсона-Коновалова может отмечаться поражение скелета, в том числе остеопороз и рахит; частично эти патологии могут быть связаны с потерями кальция и фосфора через почки. Остеоартрит с преимущественным поражением коленных и лучезапястных суставов также развивается у пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова, что может отражать избыточное отложение меди в костях и хрящах.
г) Диагностика. Болезнь Вильсона-Коновалова можно заподозрить у пациентов с болезнью печени в отсутствие четких этиологических факторов; у пациентов с острой печеночной недостаточностью и сопутствующим гемолизом; у пациентов с неврологическими и психиатрическими симптомами, особенно при сопутствующем поражении печени; а также у родственников первой линии.
К лабораторным ДК относятся низкие концентрации меди и церулоплазмина в сыворотке крови, ↑ экскреции меди с мочой (>100 мкг/сут), повышенные концентрации печеночных трансаминаз, низкая концентрация альбумина сыворотки, удлинение ПТВ (↑ МНО), аминоацидурия, низкая концентрация мочевой кислоты в сыворотке крови, а также гемолитическая анемия с отрицательной пробой Кумбса (прямой антиглобулиновой пробой). Анализ биоптатов печени на гистологическую картину и содержание меди также может помочь в диагностике.
К клиническим симптомам болезни относятся стигмы хронической патологии печени, неврологические объективные и субъективные симптомы, а также кольца Кайзера-Флейшера (для их выявления зачастую требуется осмотр глаза с помощью щелевой лампы).
Экспертами была разработана система оценки, которая использует биохимические, клинические и молекулярно-генетические данные для получения суммарного балла, который позволяет установить диагноз, предполагает необходимость дальнейшей оценки или предусматривает исключение диагноза; она применяется в рамках диагностического алгоритма, разработанного Европейской ассоциацией по изучению болезней печени (EASL)*.
P.S. * EASL (European Association for the Study of the Liver) — Европейская ассоциация по изучению болезней печени.
Молекулярная диагностика мутаций гена АТР7В оказалась чрезвычайно полезной, особенно в диагностически трудных случаях и в рамках семейного скрининга, при котором она может применяться как анализ первой линии при выявлении мутаций у пробанда. Известно >500 специфических мутаций, и у большинства пациентов в каждом аллеле отмечаются разные мутации.
Включение стабильного радиоизотопа 64Cu в церулоплазмин сыворотки крови является высокоспецифичным диагностическим тестом, так как у пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова в церулоплазмин встраивается очень малое количество 64Cu. Данный тест чрезвычайно полезен у пациентов с подозрением на болезнь Вильсона-Коновалова, несмотря на нормальное содержание церулоплазмина. Но клиническая доступность данного теста ограничена.
Усиление экскреции меди с мочой (>100 мкг/сут) является еще одним ДК для данной болезни. При отборе мочи следует использовать емкости, не содержащие медь. Вариабельность последовательных анализов мочи на медь проверяют в рамках «провокационной пробы» пеницилламином, при которой 500 мг пеницилламина назначают внутрь однократно и еще раз спустя 12 ч в ходе анализа суточной мочи. Более чем 10-кратное усиление выделения меди фактически является специфическим ДК болезни Вильсона-Коновалова, хотя идентичной чувствительностью в диагностике пациентов обладает применение порога базальной экскреции меди с мочой 40 мкг/сут.
Чрескожная пункционная биопсия печени для количественного измерения содержания меди в печени остается полезным тестом в диагностике болезни Вильсона-Коновалова. Содержание меди в печени >250 мкг/г сухой массы (норма: 20-50 мкг/г сухой массы) типично для болезни Вильсона-Коновалова, хотя в редких случаях содержание меди у пациентов может составлять 75 мкг/г сухой массы печени.
Количественное определение меди методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой или методом атомной абсорбционной спектрометрии на высушенных и переваренных образцах лучше, чем на образцах, залитых парафином, хотя последние могут использоваться при ретроспективной постановке диагноза и достаточном объеме полученной ткани. Гистохимическое окрашивание биоптата печени роданином может помочь в диагностике болезни Вильсона-Коновалова, но данное исследование считается менее надежным.
В целом, в отсутствие формального молекулярного подтверждения диагноз болезни Вильсона-Коновалова следует рассматривать при наличии по меньшей мере двух признаков из следующего перечня: положительный семейный анамнез; кольца Кайзера-Флейшера; гемолитическая анемия с отрицательной пробой Кумбса; низкие концентрации меди и церулоплазмина в сыворотке крови; ↑ содержания меди в печени; повышенная суточная экскреция меди с мочой; положительный результат провокационной пробы с пеницилламином. Гетерозиготным носителям болезни Вильсона лечение не требуется.
д) Лечение. D-пеницилламин связывает медь и значительно ↑ ее экскрецию с мочой, тем самым предотвращая перегрузку медью и ее эффекты. Надежная приверженность терапии пеницилламином внутрь обеспечила достаточное здоровье тысячам пациентов с болезнью Вильсона-Коновалова во всем мире в течение последних 50 лет. Пиридоксин (витамин В6) следует назначать параллельно для борьбы с дефицитом витамина В6, который может развиться при длительной терапии D-пеницилламином.
Около 20% пациентов не переносят терапию D-пеницилламином. К значимым побочным эффектам относятся гиперчувствительность; нефротоксичность; гематологические нарушения; а также патогномоничная сыпь (перфорантный серпигинозный эластоз) с наиболее типичным поражением шеи и подмышечных впадин. Кроме того, у некоторых пациентов с неврологическими проявлениями терапия D-пеницилламином индуцирует парадоксальное ухудшение неврологических симптомов.
Несмотря на то, что терапия D-пеницилламином характеризуется наибольшим опытом применения, имеются иные ЛП, которые также можно рассматривать для назначения в качестве первой линии терапии. Например, цинка ацетат (цинка сульфат*) и триентин являются приемлемыми альтернативными ЛП с несколько лучшими профилями побочных эффектов.
P.S. * КР «Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона-Коновалова). Взрослые/дети». Союз педиатров России, 2020.
Терапия цинка ацетатом внутрь также оказалась чрезвычайно эффективной в качестве поддерживающей при болезни Вильсона-Коновалова. Механизм подразумевает снижение всасывания меди из кишечника в кровоток вследствие индукции белка накопления меди металлотионеина в эпителиальных клетках кишечника. Монотерапия цинком особенно ценна у молодых пациентов на предсимптомной стадии, а также у беременных пациенток с учетом возможного тератогенного влияния других соединений на плод. Несмотря на то что большинство пациентов терапию цинком переносят хорошо, у 10-20% развивается диспепсия; также при длительной терапии цинком отмечается более высокая частота печеночной декомпенсации по сравнению с хелатирующей терапией.
Еще одним недостатком цинка является относительно длительное время (4-6 мес), требуемое для восстановления надлежащего баланса меди при использовании монотерапии цинком в качестве первичного лечения.
Тетратиомолибдат остается экспериментальным средством лечения болезни Вильсона-Коновалова, и в настоящее время проводятся клинические испытания стабилизированной формы данного соединения. Тетратиомолибдат образует стабильные трехсторонние комплексы с альбумином и медью и способствует экскреции меди с желчью. ЛП действует быстро и может восстанавливать нормальный баланс меди в течение нескольких недель по сравнению с несколькими месяцами для других хелатирующих ЛП или цинка.
Тетрадиомолибдат может быть особенно подходящим в качестве первичной терапии пациентов с неврологическими проявлениями с учетом завершенного клинического испытания 2-й фазы.
Независимо от конкретной выбранной схемы, терапия болезни Вильсона-Коновалова пожизненная. Отсутствие приверженности к терапии в конце концов приводит к развитию симптомов болезни или печеночной недостаточности.
Трансплантация печени позволяет радикально вылечить болезнь Вильсона-Коновалова, но ее следует применять только у пациентов с острой печеночной недостаточностью или при терминальной стадии патологии печени и ее необратимом поражении при маловероятной эффективности медикаментозной терапии. Отдаленные исходы после трансплантации при болезни Вильсона-Коновалова великолепны, при этом болезнь не рецидивирует в трансплантате.
Помимо фармакотерапии, существуют несколько важных компонентов в лечении болезни Вильсона-Коновалова. К ним относятся ограничение получения меди с пищей (особенно употребления таких богатых медью продуктов, как моллюски, печень и шоколад). Источники питьевой воды пациентов следует проверить на концентрацию меди, и их следует сменить при достижении концентрации меди 1,3 мг/л, что является текущим максимальным целевым уровнем загрязнения, установленным Агентством по защите окружающей среды США.
Впервые выявленные пациенты с неврологическими проявлениями зачастую нуждаются в речевой терапии, ЛФК и трудотерапии; пациентам может понадобиться психологическое и генетическое консультирование.
е) Прогноз. Прогноз при болезни Вильсона-Коновалова в целом благоприятный. Современные терапевтические методики могут предотвратить, стабилизировать или обратить большинство значимых объективных и субъективных клинических симптомов, в том числе кольца Кайзера-Флейшера. Но при прекращении лечения неминуемо возникнут рецидивы симптомов и потенциально смертельное поражение печени.
ж) Направление дальнейших исследований. Лечение метанобактином — пептидом, продуцируемым Methylosinus trichosporium OB3b и имеющим чрезвычайно высокое сродство к меди, — может способствовать удалению избытка меди из митохондрий гепатоцитов, а также предотвращать последующие некроз гепатоцитов и печеночную недостаточность у крыс, но исследования этого ЛП с участием людей не проводились. Также может применяться и генная терапия болезни Вильсона-Коновалова.
Поскольку транспортер меди наиболее выраженно экспрессируется и осуществляет наиболее критическую функцию в печени, данный орган может быть специфической мишенью для аденовирусных или аденоассоциированных вирусных векторов (например, AAV8). Исследования проводили на животной модели болезни Вильсона-Коновалова, исследования с участием людей могут начаться в ближайшем будущем. Трансплантация гепатоцитов (альтернатива генной терапии) также может применяться для лечения печеночных метаболических нарушений путем терапевтической репопуляции печени.
