Nové trendy v
diagnostike a liečbe
monogénovej cukrovky
Iwar Klimeš
DIABGENE a Laboratórium diabetu
Ústav experimentálnej endokrinológie SAV v Bratislave
(www.diabgene.sk, [email protected])
CUKROVKA: novodobý strašiak ľudstva
Diabgene
• najčastejšia príčina infarktu, porážky,
slepoty, zlyhania obličiek
• roku 2011 malo cukrovku 366 miliónov
ľudí, odhaduje sa, že v 2030 ich bude
522 miliónov
• na Slovensku 350 000 ľudí s cukrovkou
• extrémna ekonomická a sociálna záťaž
• charakteristika cukrovky: zvýšená hladina
cukru v krvi spôsobená absolútnym alebo
relatívnym nedostatkom inzulínu
CUKROVKA: novodobý strašiak ľudstva
Diabgene
medicínske ciele:
• prevencia vzniku cukrovky
• včasná diagnostika pacientov
• účinná v ideálnom prípade kauzálna
(príčinná) liečba
• prevencia vzniku závažných komplikácií
Poškodenie očí
zdravá sietnica
chorá sietnica
Diabetická noha
Príčiny vzniku cukrovky
Diabgene
• v minulosti rozdelenie len na základe priebehu
• 5%
- cukrovka 1. typu
• „detí a mladistvých“, vyžaduje liečbu inzulínom
• 90 %
- cukrovka 2. typu
• „dospelých“, často spájaná s obezitou
• najväčší medicínsky problém
• 5%
- iné špecifické typy cukrovky
• monogénová cukrovka
Etiologická klasifikácia
diabetes mellitus (ADA 2012) – neustále sa dopĺňa
1. Diabetes mellitus 1. typu
2. Diabetes mellitus 2. typu
3. Iné špecifické typy diabetu
A. Genetické poruchy funkcie B-buniek
1.
MODY 1-6
2.
3.
Mitochondriálna DNA (MIDD)
Iné (neonatálny DM)
B. Genetické poruchy účinku inzulínu
1.
2.
3.
Mutácie inzulínového receptora
• Rabson-Mendenhallov syndróm
• Inzulínová rezistencia typu A
• Leprechaunizmus
Poruchy postreceptorového prenosu signálu
• Lipoatrofický diabetes
• Iné
Iné
Etiologická klasifikácia
diabetes mellitus (ADA 2012) – neustále sa dopĺňa
1. Diabetes mellitus 1. typu
2. Diabetes
mellitus 2. typu
Polygénové
3. Iné špecifické typy diabetu
A. Genetické deficity funkcie B-buniek
1.
MODY 1-6
2.
3.
Mitochondriálna DNA (MIDD)
Iné (neonatálny DM)
B. Genetické poruchy účinku inzulínu
1.
2.
3.
Mutácie inzulínového receptora
• Rabson-Mendenhallov syndróm
• Inzulínová rezistencia typu A
• Leprechaunizmus
Poruchy postreceptorového prenosu signálu
• Lipoatrofický diabetes
• Iné
Iné
Objavenie všetkých ľudských génov
Diabgene
(projekt HUGO)
• rozvoj metód DNA analýzy koncom 20.
storočia umožnil
• prečítanie celej DNA a
• identifikovanie všetkých ľudských génov
(vyše 25 000)
• mnoho chorôb sa dá určiť už na báze
DNA
• jednou z nich je aj monogénová
cukrovka
Čo je to gén a mutácia
• Gén je základnou jednotkou dedičnosti
– zvyčajne kóduje 1 bielkovinu
• Mutácia je zmena DNA – najčastejšie zámena
nukleotidov
– nie každá mutácia je zlá – mutácie spôsobujú
evolúciu
– niektoré mutácie spôsobujú ochorenia
Pokroky v DNA diagnostike ochorení
 najefektívnejšie u monogénových diagnóz
 DNA dg. monogénových ochorení
 RFLP či PCR hot spoty




skríningové metódy (dHPLC...)
čipové metódy
priame sekvenovanie (zlatý štandard)
sekvenovanie novej generácie
 prínos: presná príčina ochorenia, farmakogenomika
a liečba „šitá na telo“ pacienta
DNA analýza priamym sekvenovaním
Diabgene
• prístroj vie zaznamenať zmenu DNA
– vyhodnotenie či ide naozaj o zmenu
– opísanie charakteru mutácie – zmeny DNA
Diagnostika mutácií
ABI/Hitachi (Japan, USA)
SeqScape (USA)
ABI 310, 3130
www.diabgene.sk
Monogénová
cukrovka
Klasifikácia monogénovej cukrovky
Novorodenecká cukrovka
1.
•
•
Tranzientná novorodenecká cukrovka
Permanentná novorodenecká cukrovka
Cukrovka so skorým začiatkom a rodinným výskytom
2.
•
•
MODY-1
MODY-3
Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom
3.
●
MODY-2
4. Cukrovka s mimopankreatickými príznakmi
•
•
•
MIDD
MODY-5
syndrómy monogénovej inzulínovej rezistencie
(Murphy et al. Nature Clinical Practice 2008)
1. Novorodenecká cukrovka
Neonatal Diabetes Mellitus
(NDM)
Novorodenecká cukrovka
klinická charakteristika
• vznik do 6. mesiaca života
• priebeh: tranzientná alebo permanentná
 Tranzientná novorodenecká cukrovka
• vymizne v priemere do 3 mesiacov
• liečba v novorodeneckom období skoro výlučne inzulínom
• možný relaps ochorenia v dospelosti
 Permanentná novorodenecká cukrovka
• vznik do 6. mesiaca života
• nikdy nevymizne
• donedávna liečba skoro výlučne inzulínom
Novorodencká cukrovka

Tranzientná novorodenecká cukrovka
• abnormality 6. chromozómu poruchy imprintingu
– submikroskopických duplikácie 6. chromozómu – najčastejšie
– paternálna uniparentálna izodizómia (oba chromoz. 6 od otca)
– abnormálna metylácia promótora génu, nazývaného ZAC
• mutácie podjednotiek draslíkového kanála B-buniek
 Permanentná novorodenecká cukrovka
•
•
•
•
•
•
mutácie oboch alel génu pre glukokinázu
mutácie oboch alel gén pre IPF1
mutácia génu pre pankreatický transkripčný faktor 1 alfa
mutácia génu forkhead box-P3
syndróm Wolcott – Rallison
mutácie génu pre inzulín
• mutácie génu pre Kir6.2 a SUR1 podjednotky draslíkového kanála
membrány B-buniek
Kir6.2 a SUR1 podjednotky
ATP-závislého draslíkového kanála
• oktamér 4 Kir6.2 a 4 SUR1 podjednotky
pór kanála
Kir6.2 podjednotky
SUR1 podjednotky
• tvoria vlastný kanál
• väzba ATP
• regulačná funkcia
• receptor pre sulfonylureu
aktivačné mutácie Kir6.2:
aktivačné mutácie SUR1:
novorodenecký diabetes
novorodenecký diabetes
inaktivačné mutácie Kir6.2:
inaktivačné mutácie SUR1:
hyperinzulinizmus
hyperinzulinizmus
Sperling, NEJM, 2006
Sperling NEJM 2007
Funkcia K-ATP kanála B-buniek
• regulácia napätia bunkovej membrány
• riadenie vylučovania inzulínu
• je závislý od koncentrácie ATP
Otvorený
KATP kanál
Zatvorený
KATP kanál
↓ATP
↑ ATP
↑MgADP
↓ MgADP
inzulín
K+
Hyperpolarizovaná
membrána
inzulín
K+
Ca2+
Depolarizovaná
membrána
Ca2+
Funkcia K-ATP kanála B-buniek
• regulácia napätia bunkovej membrány
• riadenie vylučovania inzulínu
• je závislý od koncentrácie ATP
Otvorený
KATP kanál
Zatvorený
KATP kanál
•nalačno
•NDM
•po jedle
•hyperinzulinizmus
+
2+
↓ATP
↑MgADP
↑ ATP
↓ MgADP
inzulín
K+
Hyperpolarizovaná
membrána
inzulín
K
Ca2+
Depolarizovaná
membrána
Ca
Mutovaný KATP kanál môžu uzavrieť
deriváty sulfonylurey
ATP
Glukóza
Sulfonylurea
ATP nezatvorí
KATP kanál
Sulfonylurea zatvorí
KATP kanál
Membrána
hyperpolarizovaná
Membrána
depolarizovaná
Bez vtoku kalcia
Vtok kalcia
Bez sekrécie inzulínu
Sekrécia inzulínu
A. Hattersley 2005
Prvý pacient s permanentnou novorodeneckou
cukrovkou zmenený z inzulínu na tablety
sulfonylmočoviny
31 ročná žena, DM od 3. mesiaca života
 1981: diagnóza DM (bez inej symptomatológie)
• liečená inzulínom
• rodinná anamnéza bez výskytu diabetu
 2005: DNA analýza génu pre Kir6.2
• mutácia R201H /Arg vs His/
• pred zmenou liečby: inzulín 0,6 j/kg /Novorapid a Lantus/
 HbA1c 9,3 %
(norma do 6,3 %)
 C-peptid 0,04 ng/ml (norma 0,6 - 2,3 ng/ml)
• po zmene liečby:
 HbA1c 7,3 %
glibenclamid 0,1 mg/kg t.i.d.
(po 1 mesiaci)
CGMS pred a po zmene liečby
inzulín
20,0
Glukóza [mmol/L]
15,0
10,0
5,0
0,0
12:00
AM
4:00
AM
8:00
AM
12:00
PM
Čas
4:00
PM
8:00
PM
12:00
AM
CGMS pred a po zmene liečby
inzulín
20,0
Glukóza [mmol/L]
15,0
10,0
5,0
Glibenklamid
0,0
12:00
AM
4:00
AM
8:00
AM
12:00
PM
Čas
4:00
PM
8:00
PM
12:00
AM
PND - kauzálna liečba derivátmi SU
C-peptid počas oGTT pred aoGTT
po zmene liečby na glibenklamid
C-peptid (ng/ml)
3,000
po zmene liečby
2,500
2,000
1,500
čas (minúty)
1,000
0,500
pred zmenou liečby
0,000
-5
0
15
30
45
60
90
120
čas (minúty)
vyššia sekrécia inzulínu počas liečby SU ako na inzulíne
HbA1c pred a po zmene liečby
12
HbA1c % [norma do 6,3 %]
11
SK-1
SK-4
10
9
SK-6
SK-8
8
7
6
5
liečba
1 mesiac po 6 mesiacov 12 mesiacov 18 mesiacov 5 rokov po
inzulínom zmene liečby po zmene
po zmene
po zmene zmene liečby
liečby
liečby
liečby
Liečba permanentej novorodeneckej cukrovky
• mutácie Kir6.2 a SUR1
– zmena na sulfonylureu
– kauzálna liečba
– plne funkčné B-bunky
• zmena v textbookoch
• NEJM, 2. najvyšší
impakt faktor
• cena SAV
• nevyšliapaný chodník,
ale nie riskovanie
Incidencia PND na Slovensku
*Doterajšie
odhady vo
svete
Incidencia v SR
1: 215 417
(*Shield 1997)
1: 287 223
1: 574 445
1: 800 000
PND
< 6 týždňov
PND
< 6 týždňov
PND
< 3 mesiace
PND
< 6 mesiace
Diabetes mellitus typu MODY
Maturity Onset Diabetes of the Young
(MODY)
Najčastejšia monogénová cukrovka
Maturity Onset Diabetes of the Young
• patrí medzi monogénové typy diabetu
• autozómovo dominantný typ dedičnosti, rodinný
výskyt, skorý začiatok diabetu, mierny klinický
priebeh
• spôsobuje ho mutácia jedného génu, ktorá vedie
k zníženiu funkcie B-buniek
• klinické diagnostické kritériá (Ellard 2008)
•
•
•
•
minimálne 2 generácie s hyperglykémiami
vek začiatku do 25 rokov
merateľný C-peptid
negatívne autoprotilátky
Celoslovenská databáza monogénovej
cukrovky (2003 – 2012)
•
z celého územia SR
•
DNA analýza 776 pacientov z 332 rodín s klinickým
podozrením na MODY
•
202 pacientov z 85 rodín s nálezom mutácie
v jednom z MODY génov
•
záchytnosť MODY mutácie v analyzovaných
rodinách 25 %
Epidemiológia MODY na Slovensku
•
prevalencia MODY na počet obyvateľov
•
37,2 na 1 milión ľudí v SR (poddiagnostikované)
•
pri počte obyvateľov v SR 5 435 273 (v roku 2010)
•
najvyššia prevalencia: Prievidza 107,5 na 1 milión ľudí
•
Česká republika 53 pacientov na 1 milión (Lébl 2011)
•
Veľká Británia 20 na 1 milión (Shields 2010)
Vyhľadávanie nových MODY
génov (MODY-X)
• pacienti spĺňajúci diagnostické
kritériá MODY
• bez nálezu mutácie v jednom zo
známych MODY génov
• najmä veľké rodiny sú vhodné na
vyhľadávanie nových MODY génov
Vyhľadávanie nových MODY génov
 Genome-Wide Association Studies (GWAS)
 spracuje veľké množstvo pacientov a úsekov DNA
 asociácia s fenotypom
 vhodné na polymorfizmy
Tsai et al. PLOS, 2010
 Next-generation sequencing
 „prečítanie“ celého genómu
 vhodné na identifikáciu monogénových ochorení
Lai, Molek. Vision, 2010
Sekvenovanie novej generácie
• v minulosti trvalo sekvenovanie genómu
niekoľko rokov
• teraz 1 genóm za 48 hodín a 1500 EUR
• nanozrná 2 miliardy 500 mliónov
sekvenačných reakcií
• kozmické technológie
• ukladá dáta do počítača (claud computing)
• superpočítače – aj v SAV
• nutnosť spolupráce disciplín
2. Cukrovka so skorým
začiatkom a rodinným výskytom
Maturity Onset Diabetes of the
Young typ MODY-3 a MODY-1
Diabetes transkripčných faktorov
• transkripčné faktory zasahujú do vývoja a
diferenciácie B-buniek, ich metabolizmu a
produkcie inzulínu
• ovplyvňujú transkripciu iných génov cez regulačné
oblasti týchto génov
• podtypy MODY-1, MODY-3, MODY-4, MODY-6
Sieť transkripčných faktorov
• transkripčné faktory sa navzájom ovplyvňujú
• chýbanie 1 faktora môžu dočasne nahradiť ostatné
• preto sa diabetes manifestuje až po vyčerpaní
kompenzačných možností - puberta
SHP
Trip 3
HNF 4α
?
HNF 6
HNF 3ß
(MODY 1)
HNF 1ß
(MODY 5)
Aldoláza B PK
IPF 1
GCK
(MODY 4)
(MODY 2)
HNF 1α
NeuroD1
(MODY 3)
(MODY 6)
IGF 1 E kadherín GLUT 2
inzulín
MODY 3
progresívne zhoršovanie glykémií
Glykémia nalačno
stúpa s vekom
HbA1c stúpa s dĺžkou
trvania diabetu
Glykémia nalačno u MODY-3 a u kontrol
MODY-3
Korelácia HbA1c a dĺžky trvania diabetu
20
Kontroly
12,00
MODY-3
16
11,00
14
10,00
HbA1c (%)
glykémia (mmol/l)
18
12
10
8
9,00
8,00
7,00
6
6,00
4
5,00
2
0
10
20
30
40
vek (roky)
50
60
70
80
4,00
0
5
10
15
20
dĺžka trvania (roky)
25
30
35
Senzitivita na sulfonylureu u pacienta s
MODY 3
 HbA1c pokles k 5% po začatí liečby glibenklamidom
11
HbA1c %
10
9
Metformin vysadený, návrat k SU
SU vysadené, podávaný Metformin
8
7
6
5
4
Roky po diagnóze DM
Pearson et al. Diab Med 2000
MODY-3 rodina (Dr. Schroner)
Proband: muž 24 ročný, DM od 16. roku života
1997: polyúria, polydipsia, schudnutie o 2 kg,
bez ketoacidózy,
úvodná glykémia 14 mmol/l
50(45)
diéta
24(16)
inzulín
Muži
• CP: 681 pmol/l (norma 206-934)
• liečba: inzulín (0,28 U/kg/24h)
• HbA1c 9,8%
2004: DNA analýza – potvrdené MODY 3
• mutácia v exóne 3: R200Q (Arg vs Gln)
Génová
banka
Ženy
DM
MODY-3
Klinicky DM 2.
Výstup
DNA
analýzy
Text pod ikonami
Vek/(vek začiatku DM )
Terapia
G G G C G G A G G A
MODY-3 rodina (Dr. Schroner)
2005: zmena liečby na deriváty sulfonylurey
gliclazid MR 60 mg/24h
HbA1c 6,3 % /po 6 mes. th./
normalizácia hmotnosti (pokles o 10 kg)
Kontinuálne monitorovanie glukózy (CGMS)
Hladina gluózy (mmol/l)
20,0
15,0
16-I-06
17-I-06
18-I-06
19-I-06
začiatok
monitorovania
10,0
5,0
0,0
-5,0
12:00 AM
koniec
monitorovania
4:00 AM
8:00 AM
12:00 PM
Čas
4:00 PM
8:00 PM
12:00 AM
Diabetes MODY3:
HNF1A Biomarkery
 hsCRP ako biomarker pre HNF1A





v GWAS zistená asociácia zmien HNF1A a hladín CRP
promotor CRP génu má 2 väzobné miesta pre HNF1A
mutácie HNF1A znižujú expresiu CRP /aj hladinu/
odlíšenie MODY-3 od DM-2
80 % senzitivita a špecificita
Thanabalasingham (Klimes et al) et al Diabetologia 2011
3. Hyperglykémia nalačno
s rodinným výskytom
Maturity Onset Diabetes of the
Young typ MODY-2
Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom
klinická charakteristika MODY2
• rodinný výskyt
• začiatok počas včasného detstva
• hyperglykémia nalačno, malý vzostup po jedle
• vekom sa hyperglykémia nezhoršuje
• často vôbec nediagnostikované
• liečba diétou
• veľmi nízke riziko mikrovaskulárnych komplikácií
Vzťah veku ku glykémii nalačno u MODY-2 a zdravých ľudí
12
glykémie (mmol(l)
10
8
Kontroly
M ODY-2
6
4
2
0
10
20
30
40
50
vek (roky)
60
70
80
90
Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom
laboratórna diagnostika (DNA analýza)
•
MODY-2
• gén pre glukokinázu: 10 exónov a promótor
-71G>C
Rodina R78 s mutáciou
pankreatického promótora
• 68 členov, 28 pozitívnych
& 40 negat.
P376
NM
86
P404
NM
58
P405 P442 P406
NM NM NN
37
30
35
P403
NM
71
P405
NM
37
P437
NM
44
P433
NM
67
P436
NN
49
P443 P444 P464 P462 P352 P438 P440 P439
NN NN NN NN NM NM NN NM
14
13
2
3
8
12 20
22
P463
NM
35
P435
NN
44
P414
NM
52
P434
NM
41
P466 P461 P465 P459
NN NN NN NN
1
12 18 20
P415
NN
28
P460
NM
16
P416 P417
NM NN
25
30
P382
NM
55
P383 P458
NN NN
25 27
P343
NN
50
P384
NN
56
P385 P386 P387
NN NN NN
23
27
29
P388 P389
NN NN
7
3
P250 P251
NM NN
52
48
P338 P340 P249
NN NM NM
16 19 20
P341
NM
55
P339
NM
56
P392
NN
63
P342 P377 P378 P379 P380 P381
NM NN NN NM NN NM
19
23 24
21 28 34
P337
NM
12
P407
NN
32
P409
NN
39
P390
NN
69
P412
NN
43
P410 P411 P408
NN NN NN
11
10 12
P391 P457
NN NN
43
46
P413
NN
24
P418 P431 P432
NN NN NN
17 18 21
doc. MUDr. N. Mišovicová, PhD.
-71G>C redukuje aktivitu GCK promótora
znížením schopnosti viazať SP1
znížená aktivita -71G>C mutácie v
porovnaní s nemutovaným génom
Gašperíková et al: Diabetes 2009
znížená väzba SP1 na -71G>C
mutácie v porovnaní s
nemutovaným génom
4. Cukrovka s mimopankreatickými
príznakmi
Maturiny Onset Diabetes of the Young typ
MODY-5
Maternally Inherited Diabetes and Deafness
MIDD
Mutácie inzulínového receptora
Diabetes s obličkovými cystami
MODY5 (HNF1B)
• rodinný výskyt
• začiatok diabetu počas adolescencie a včasnej
dospelosti
• neprítomnosť ketoacidózy
• obličkové cysty a malformácie genitálu
predchádzajú vznik diabetu
• liečba výlučne inzulínom
Diabetes s poruchou sluchu (MIDD)
klinická charakteristika
• rodinný výskyt (ale rôznorodé klinické prejavy – diabetes,
hluchota)
• niekedy súčasť syndrómu MELAS: myopatia,
encefalopatia, laktátová acidóza, stroke-like epizódy
• dedenie mutácie len od matky (matrilineárne)
• začiatok diabetu medzi 20. a 50. rokom života
• vekom sa hyperglykémia zhoršuje
• percepčná porucha sluchu od puberty alebo adolescencie
• neprítomnosť ketoacidózy
• zvýšený laktát
• liečba PAD a inzulínom
Diabetes s poruchou sluchu (MIDD)
laboratórna diagnostika (DNA analýza)
• MIDD
• mitochondriálna DNA
• mutácia A3243G
MELAS (kazuistika, Dr. Žigrai)
•
•
•
•
53 r
1,8%
15 ročná - hluchota– senzorineurálna
23 ročná - „stroke-like“ epizóda
DNA analýza: 51% heteroplazmia
rodinná anamnéza:
– matka bez príznakov:
1,8 % heteroplazmia
– sestra bez príznakov:
29 % heteroplazmia
MR počas akútnej fázy
23 r
51%
20 r
29%
Muž
Žena
Text pod ikonami
MELAS
súčasný vek
% heteroplazmie
mutácia bez KO
MR regresia nálezu
Poruchy účinku inzulínu
Mutácie inzulínového receptora
Mutácie inzulínového receptora
sú najčastejšou príčinou monogénovej inzulínovej
rezistencie
•
autózomo-recesívne mutácie vedú k veľmi závažným
stavom s vysokou mortalitou už v detstve
(leprechaunizmus a Rabson-Mendenhallov syndróm)
•
autozómovo-dominantné mutácie vedú k vzniku
inzulínovej rezistencii typu A (výrazná IR, diabetes,
acanthosis nigricans, hyperandrogenemia, PCOS)
(Taylor et al JCEM 1991, Longo et al HMG 2002)
Rodina s inzulínovou rezistenciou a
autozómovo-dominantným typom dedičnosti
(doc. Mišovicová, CSc., Martin)
Matka (23 rokov)
• DM liečený inzulínom od 15. roku
– autoprotilátky negatívne
– vysoké hladiny inzulínu a C-peptidu
• Proteinúria (bez retinopatie)
• Polycystické ováriá (PCOS)
Syn (18 mesiacov)
• intermitentná hyperglykémia od 3
mesiacov (liečba diétou)
– vysoké hladiny inzulínu a C-peptidu
Rastová retardácia
Proband
pôrod v 35. gestačnom týždni
pôrodná hmotnosť 1.9 kg
50th
5th
rast pod 5. percentilom
50th
5th
Rastová retardácia
Proband
pôrod v 35. gestačnom týždni
pôrodná hmotnosť 1.9 kg
50.
5.
rast pod 5. percentilom
Matka
pôrod v 40. gestačnom týždni
50.
5.
pôrodná hmotnosť 1.85 kg
rast aj hmotnosť pod 5. percentilom
Porucha homeostázy glukózy
Matka
 hypoglykémia po narodení
 hyperglykémie zistené v 15. r.
 liečba inzulínom
Proband
 hypoglykémie po pôrode
 v 3. mesiaci – striedanie
hypoglykémií a hyperglykémií
 len pred jedlami
 hypoglykémia nalačno
 hyperglykémia po jedle
24-hod. glykemický profil probanda
V 3 mesiacoch života
16
glykémia v mmol/l
14
12
10
8
6
4
2
0
2:00
6:00
8:30
11:00
14:00
17:00
20:00
23:00
Inzulínová rezistencia
Proband
Matka
Normálne
hodnoty
Inzulín (RIA)
(pmol/l)
6025
3724
15,2 - 159
C-peptid (RIA)
(pmol/l)
8081
2931
160 - 1100
Inzulín/
C-peptid pomer
0,74
1,27
< 0,1
44,5
P (10,5 – 23,2)
M (4 – 10,7)
Adiponektin
(ng/ml)
52,1
P = normálne hodnoty zdravé deti vo veku probanda
M = normálne hodnoty zdravé ženy vo veku matky
www.mediagnost.de, Højlund et al Diabetes 2004
Suliman, Staník, Gašperíková et al.: Diabetes 2009
Nízka postava, hypertrichóza
Vyvážená translokácia krátkych ramienok
7. a 19. chromozómu
der Chr 19
NN
NT
NN
NT
t(7;19)(p15.2:p13.2)
Chr 7
t(7;19)(p15.2:p13.2)
Rodamínom
značený INSR
der Chr 7
Chr 19
Časti génu pre INSR sa nachádzajú na 7. aj 19. chromozóme
7
d7
d19
19
Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009
V mieste zlomu na 7. chromozóme je gén CHN2
Gén CHN2 kóduje β2 chimerin
 β2 chimerin sa zúčastňuje na postreceptorovom signalingu
 pre aj post-natálna rastová retardácia
Znížená expresia génu CHN2 u pacientov s translokáciou v adipocytoch
periférneho tuku
Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009
Prvý prípad bialelického postihnutia v dôsledku
vyváženej translokácie [t(7,9) (p15.2, p13.2)]
Chromozóm 19: gén INSR
Autozómovo
recesívne
mutácie
Rodina s
vyváženou
translokáciou
Inzulínová
rezistencia
+
+
+
IUGR
+
+
Х
Nízky rast
+
+
Х
Dysmorfické
črty
+
Х
Х
Vysoká
mortalita v
detstve
+
Х
Х
 inzulínová rezistencia
 striedanie hypo a hypeglykémií
 maskulinná postava
 hypertrichóza
 intermediálny fenotyp
Autozómovo
dominantné
mutácie
miernejší ako AR mutácie INSR (leprechaunizmus, Rabson–Mendenhallov syndróm)
závažnejší ako AD mutácie INSR (Inzulínová rezistencia typ A)
Chromozóm 7: gén CHN2
 pre- aj post-natálna rastová retardácia
Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009
Monogénový
kongenitálny
hyperinzulinizmus
Kongenitálny hyperinzulinizmus
• najčastejšia príčina perzistujúcej hypoglykémie
• u novorodencov a dojčiat 1:40 000 – 1:50 000 (1: 2500)
• zvýšenie sekrécie inzulínu B-bunkami
• glykémia pod 3,3 (2,7) mmol/l a inzulín nad 10 μU/ml
• oberá mozog o primárny aj sekundárny zdroj energie
• spôsobuje vtok glukózy do inzulín-dependentných tkanív
• bráni vzniku alternatívnych energetických substrátov
(ketolátky) – neprítomnosť ketonúrie
• môže spôsobiť poškodenie mozgu a
mentálne postihnutie
Etiológia kongenitálneho hyperinzulinizmu
• difúzne formy /hyperplázie B-buniek/
– mierne:
– závažné:
• podľa typu mutácie
• fokálne formy
– stredne závažné
– špecifické formy mutácií ABCC8, KCNJ11
– kauzálna liečba: parciálna pankreatektómia
Stanley
JCEM 2004
Pacient HI-12 – klinická charakteristika
(MUDr. Rosoľanková, Bratislava)
• pôrod v 39. gest. týždni, 3270g/50 cm
• začiatok hypoglykémie: od narodenia
• závažnosť hypoglykémie: 0,86 mmol/l
• inzulín pri hypoglykémii: 15,7 (norma do 5
μU/ml)
• liečba: 40 % glukóza (18 mg/kg/min), diazoxid,
glukagón, kortikoidy
Pacient HI-12 – DNA analýza
• gén pre glukokinázu (10 exónov)
• bez nálezu mutácie
• Kir6.2 podjednotku (1 exón)
• bez nálezu mutácie
• gén pre SUR1 (39 exónov)
• mutácia v intróne 22 (c.2694+1G>C)
• doposiaľ nepopísaná
• nájdená aj u otca (asymptomatický heterozygot)
• záver: fokálna forma CHI
Pacient HI-12
F-DOPA PET-CT
frontálny rez
intrapankreatický fokus
Pacient HI-12
F-DOPA PET-CT
transverzálny rez
intrapankreatický fokus
Pacient HI-12 – liečba
• operácia – odstránenie fokusu
• ako 6 mesačná
• úplné vyriešenie hypoglykémií (normoglykémia)
• v súčasnosti vek 2,5 roka
• normálny psychomotorický vývoj
Závery

DNA diagnostika monogénových porúch vylučovania
inzulínu je časovo, personálne a finančne náročná

ako jediná umožňuje potvrdiť klinické podozrenie na
monogénové ochorenie

a poskytnúť jasné argumenty na zmenu liečby,
dispenzarizáciu pacienta či genetické poradenstvo

translačná medicína „vertikálny prenos poznatkov z
laboratória priamo do klinickej praxe“
Poďakovanie
DIABGENE Lab /Bratislava/
D. Gašperíková
J. Staník
M. Hučková
L. Valentinova
I. Mašindová
D. Staníková
M. Balogová
Diabetes Research Labs, Oxford Centre for Diabetes,
Endocrinology & Metabolism, University of Oxford, UK
Anna Gloyn
Katharina Owen
Sian Ellard
Andrew Hattersley
Grantová podpora
• MZ.2005/15-NEDU-01 Zavedenie DNA
diagnostiky a skríning monogénne
podmienených foriem cukrovky na Slovensku
• APVV: 51-0142-05 DNA analýza monogénnych
foriem cukrovky na Slovensku
• APVV-0148-10 Skríning dedičných porúch
sluchu na Slovensku metódami DNA analýzy
• 7. rámcový program Európskej komisie
• Štrukturálne fondy: Transendogen, Transmed 2
Ďakujem za pozornosť
Download

Nové trendy v diagnostike a liečbe monogénovej cukrovky