УДК 616.155.194.18-056.8-06-08-086

С.М. БАХРАМОВ¹, М.А. МАХМУДОВА², К.К. АШРАБХОДЖАЕВА², Д.С. МАХМУДОВА²

¹Ташкентский институт усовершенствования врачей МЗ Республики Узбекистан, г. Ташкент

²Научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови МЗ Республики Узбекистан, г. Ташкент

Эритроцитарные энзимопатии: литературный обзор и собственные исследования

Эритроцитарные энзимы принимают участие в основных взаимосвязанных блоках реакций, способствующих утилизации глюкозы, гликолитическом, пентозофосфатном циклах и системе глутатиона. Мы изучили недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) эритроцитов, которая является сцепленным с полом нарушением, проявляющаяся часто развитием острой лекарственно спровоцированной гемолитической анемии. Из 12710 обследованных у 122 обнаружено носительство дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов, из них 98 (80,3%) мужчин и 24 (19,7%) — женщины. В популяционных исследованиях, а также у лиц с недостаточностью Г-6-ФДГ эритроцитов, верифицированной в клинике, нами выявлены различные фенотипы патологии: наследственная несфероцитарная гемолитическая анемия, острая лекарственно спровоцированная гемолитическая анемия, бессимптомное носительство гена и, выделенная нами, малосимптомная форма заболевания.

Ключевые слова: эритроциты, энзимопатия, Г-6-ФДГ, дефицит, распространенность, генотипы, фенотипы.

S.M. BAKHRAMOV¹, M.A. MAKHMUDOVA², K.K. ASHRABKHODZHAEVA², D.S. MAKHMUDOVA²

¹Tashkent Institute of Postgraduate Education MH of RUz, Tashkent, Uzbekistan

²Scientific Research Institute of Hematology and Blood Transfusion MH of RUz, Tashkent, Uzbekistan

Erythrocytic enzymopathy: literary abstract and own researchs

Erythrocyte enzymes participate in the main interactions promoting utilization of glucose-glycolytic, pentosophosphate cycles and glutation system. In this report we study on erythrocyte G6PD deficiency which is the impairment related to the gender and expressed with development of acute drug-associated hemolytic anemia. Out of 13187 studied subjects 122 showed carrying of deficiency of erythrocyte G6PD activity, from them 98 (80,3%) subjects were male, and 24 (19,7%) female. As a whole, among the revealed in the population studies, and also verified in clinic of the persons with deficiency of erythrocyte G6PD there were marked different pathological phenotypes: hereditary nonspherecytary hemolytic anemia, acute drug-induced hemolytic anemia, asymptomatic gene carrying and, selected by us disease with few symptoms As a whole, among the revealed in the population studies, and also verified in clinic of the persons with deficiency of erythrocyte G6PD there were marked different pathological phenotypes: hereditary nonspherecytary hemolytic anemia, acute drug-induced hemolytic anemia, asymptomatic gene carrying and, selected by us disease with

Key words:erythrocytes, enzimopaty, G-6-PDG, deficit, the prevalence, genotype, phenotype.

Контактное лицо:

Турабов Аъложон Зокир угли — ассистент кафедры гематологии и трансфузиологии Ташкентского института усовершенствования врачей МЗ Узбекистана

100007, г. Ташкент, ул. Паркентская, д. 51, тел. 8 10 99894 629 55 33, e-mail: az.turabov@mail.ru

Contact:

Turabov Alozhon Zokir ugli — Assistant of the Hematology and Blood Transfusion Department of Tashkent Institute of Postgraduate Education MH of RUz

51 Parkentskaya St., Tashkent, Uzbekistan, 100007, tel. 8 10 99894 629 55 33, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Еще в начале ХХ в. А. Garrod впервые предположил, что изменения ферментов могут быть причиной развития метаболической болезни. По данным Д.В. Мосс и соавт. (1978), специфический ферментный дефект установлен при более 100 наследственных нарушениях метаболизма у человека.

В 1956 г. впервые описана недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) эритроцитов. В настоящее время известно около 20 различных видов эритроцитарной энзимопатии. К ним относятся гемолитические анемии, связанные с наследственным дефицитом: Г-6-ФДГ, 6-фосфатглюконатдегидрогеназы (6-ФДГ), триозофосфатизомеразы, глюкозофосфатизомеразы, 2,3-дифосфоглицератмутазы, глицеральдегидрогеназы, гексокиназы, фосфоглицерокиназы, фосфофруктокиназы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, аденазинтрифосфазы, аденилаткиназы, рибофосфатпирофосфаткиназы, дефицит глутамилцистеина, пиримидин 5'-нуклеотидазы и др. Из перечисленных видов эритроцитарной энзимопатии чаще встречается недостаточность активности Г-6-ФДГ, дефицит активности пируваткиназы (ПК), недостаточность активности глюкозофосфатизомеразы и дефицит пиримидин 5'-нуклеотидазы (П5'-Н).

Эритроцитарные энзимы принимают участие в основных взаимосвязанных блоках реакций, способствующих утилизации глюкозы, гликолитическом, пентозофосфатном циклах и системе глутатиона. В процессе утилизации глюкозы по гликолитическому пути НАД восстанавливается в НАД·Н⁺, который используется для восстановления метгемоглобина в гемоглобин. 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) является важным регулятором сродства гемоглобина к кислороду. Он образуется в процессе превращения глюкозы в цикле Рапопорт — Люберинга, являющимся основным путем утилизации глюкозы.

Недостаточность Г-6-ФДГ эритроцитов является сцепленным с полом нарушением, проявляющаяся, зачастую, развитием острой лекарственно спровоцированной гемолитической анемии, реже в виде хронической несфероцитарной гемолитической анемии и фавизма (при потреблении конских бобов).

В настоящее время известно более 200 генетических вариантов Г-6-ФДГ. Существует мнение, что мутантный ген Г-6-ФДГ эритроцитов может служить фактором, обеспечивающим защиту организма от тропической малярии — Pl. falciparummalaria. Довольно высокий процент выявления наследственного нарушения синтеза Г-6-ФДГ эритроцитов отмечен среди негроидной расы и жителей средиземноморского региона.

Обычно у лиц с недостаточностью Г-6-ФДГ эритроцитов до поступления в их организм лекарственных препаратов окислительного действия гемолиза не отмечается, за исключением больных с хронической несфероцитарной гемолитической анемией.

Известен перечень лекарственных средств, обладающих окислительным действием при дефиците активности Г-6-ФДГ эритроцитов и, вызывающих развитие острой гемолитической анемии: 1-ДОПА, 5-НОК, амидопирин, антозолин, аскорбиновая кислота, ацетанилид, ацетилсалициловая кислота (аспирин), ацитоминофен, ацитофенитидин (фенацетин), бензогексал (артан), витамин К, делагил, дифенилгидрамин, изониазид, колхицин, менадион бисульфата натрия, менаптун, метиленовый синий, налидиксиновая кислота, нафталин, невиграмон, ниридизол, нитрофурантоин, памахин, ПАСК, пентахин, примахин, пириметамин, пробенецид, прокаинамида гидрохлорид, р-аминобензойная кислота, стрептомицин, сульфагуанидин, сульфаниламид, сульфадиазин, сульфаметоксазол, сульфапиридин, сульфацетамид, сульфамеразин, сульфацетин, сульфоксан, тиазасульфон, толуидиновый синий, триметоприм, тринитротолуол, трипелениамин, фенибутазол, фенилгидразин, фенитоин, фтивазид, фурадонин, фуразолидон, хинидин, хинин, хлорамфеникол (левомицетин), хлоргуанидин, хлорохин и др.

Цель исследования — изучить геногеографию и клинико-лабораторную характеристику дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов в Узбекистане.

Задачи исследования: а) изучить геногеографию дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов и связь частоты встречаемости данной ферментопатии с факторами миграции населения, мутации, отбора и генетико-автоматических процессов; б) установить гено- и фенотипические особенности дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов у выявленных носителей генов данной патологии; в) оценить клинико-лабораторные показатели у лиц с дефицитом активности Г-6-ФДГ эритроцитов.

Материалы и методы

Исследование проводили в популяционном и клиническом направлениях с применением тестов на гемолиз, качественного и количественного определения активности Г-6-ФДГ эритроцитов.

Распространение дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов изучено в Республике Каракалпакстан (РКК) и восьми областях Узбекистана. На дефицит этого фермента обследовано 12710 лиц (разных национальностей), в том числе 9350 мужчин, 3360 женщин, 4156 детей, 8554 взрослых.

Для определения селективной роли малярии при дефиците Г-6-ФДГ эритроцитов были изучены материалы архива по распространённости и паразитарной характеристике этой инфекции в Узбекистане. Для выяснения значения миграции и эндогамности в распространении дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов среди населения проанализированы основные вехи истории региона, особенности этногенеза и некоторые национальные обычаи народов, проживающих на изучаемой территории. Цифровой материал работы обработан с помощью вариационной статистики с применением критерия Стьюдента и коэффициента корреляции: r.

Результаты и их обсуждение

Среди 12710 обследованных у 122 (0.96%) выявлено носительство дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов, из них 98 (80,3%) мужчин, 24 (19,7%) женщины. Частота активности Г-6-ФДГ эритроцитов по республике составила 0,96% (среди мужчин — 1%, среди женщин — 0,7%). Она значительно варьировала в основных этнических группах населения: у узбеков — от 0 до 2,75% (в среднем — 0,85%), у таджиков — от 0 до 1,98% (в среднем — 0,85%), у арабов — от 1,47 до 4,8% (в среднем — 2,56%).

Генная частота дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов у узбеков колебалась от 0 до 0,028, у таджиков — от 0 до 0,024, у арабов — от 0,025 до 0,05 и у бухарских евреев — от 0,02 до 0,03. Следовательно, среди обследованных групп таджиков, бухарских евреев и арабов, проживающих в данном регионе, дефицит активности Г-6-ФДГ эритроцитов выявлялся довольно часто.

При семейно-генетических исследованиях, проведённых у части пробандов с дефицитом активности Г-6-ФДГ эритроцитов, выявленных при популяционных исследованиях, из 94 обследованных родственников у 29 установлена аналогичная ферментная аномалия. Таким образом, количество лиц с дефицитом активности Г-6-ФДГ эритроцитов, выявленных в процессе популяционных исследований, дополненное родственниками пробандов, достигло 151 (109 мужчин, 42 женщины).

Значение мутации в возникновении аномалии Г-6-ДФГ эритроцитов выявляли по результатам наших исследований по типированию вариантов Г-6-ФДГ. При исследовании характеристик частично очищенной Г-6-ФДГ у 2 из 4 обследованных пробандов обнаружена нестабильная «средиземноморская» форма фермента, два других варианта являлись мутантными формами Г-6-ФДГ эритроцитов, ранее не описанными в литературе, которые под названием «Ташкент» и «Нукус» включены в Международный классификатор ферментов. Довольно высокую частоту дефицита Г-6-ФДГ эритроцитов в Ташкенте, Хиве, Самаркандской, Ферганской и Кашкадарьинской областях (таблица) в определённой степени можно объяснить значительной в этой местности миграцией народов (при походах завоевателей и по Великому шёлковому пути). Следует отметить, что именно в указанных регионах нами была установлена довольно высокая частота и гемоглобинопатии. В обследованных же сельских районах Ташкентской, Андижанской, Бухарской, Джизакской, Сырдарьинской областей и Республике Каракалпакстан, в которых миграция была не столь выражена, наоборот, установлен низкий процент дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов.

При изучении возможной зависимости частоты распределения дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов от пораженности населения в прошлом малярией получены следующие данные. В Самаркандской, Ферганской и Хорезмской областях, в которых выявлена высокая частота дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов и интенсивные показатели малярии, коэффициент корреляции (r) между ними составил 0,94±0,06, а для Андижанской, Сурхандарьинской областей и Республика Каракалпакстан с низкими значениями обоих показателей r составил 0,77±0,23. Это свидетельствует о высокой степени связи между процентом выявления дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов и распространенностью малярии в прошлом.

Корреляционный анализ, проведённый между частотой дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов и распространением тропической малярии, показал, что в таких областях, как Ташкентская, Сурхандарьинская, а также в Республике Каракалпакстан, в которых выявлена низкая частота дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов и тропической малярии, коэффициент корреляции составлял 0,79±0,21. Это свидетельствует о тесноте связи между частотой выявления исследуемой ферментопатии и данной формой малярии.

Среди обследованных нами изолятных групп населения Узбекистана (таджики, арабы, бухарские евреи, иранцы) дефицит активности Г-6-ФДГ эритроцитов встречался довольно часто. Так, у арабов Сурхандарьинской области и бухарских евреев Бухары частота этой ферментопатии была достоверно более высокой (см. таблицу) — Р≤0,05, чем у узбеков, проживающих в этих областях. Данный факт, по-видимому, можно объяснить влиянием генетико-автоматических процессов, свойственных изолятным группам населения.

Нельзя исключить также влияние на увеличение частоты дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов в узбекской популяции в отдельных городах и районах обычая вступления в близкородственные браки.

Таким образом, результаты популяционных исследований дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов позволяют сделать вывод о характере распространения этой ферментной аномалии в различных регионах и среди разных этнических групп населения Узбекистана.

У выявленных в популяционных исследованиях, а также у лиц с недостаточностью Г-6-ФДГ эритроцитов, верифицированной в клинике, отмечены различные фенотипы патологии: наследственная несфероцитарная гемолитическая анемия, острая лекарственно — спровоцированная гемолитическая анемия, бессимптомное носительство гена и, выделенная нами, малосимптомная форма заболевания. Последнюю диагностировали у лиц при популяционных исследованиях и она характеризовалась наличием у обследованных с недостаточностью Г-6-ФДГ эритроцитов умеренного ретикулоцитоза и анемии нормохромного типа либо только умеренного ретикулоцитоза. Типированием вариантов аномальной Г-6-ФДГ эритроцитов доказана встречаемость среди проживающих на территории Узбекистана этнических групп населения, в частности у узбеков и бухарских евреев, варианта «Файоум» (разновидность средиземноморского варианта), а также типов аномальной Г-6-ФДГ эритроцитов (у представителей узбекской и каракалпакской этнических групп), отличающихся от ранее описанных вариантов этого энзима физико-химическими и кинетическими свойствами. Следовательно, клинические и лабораторные (включающие и молекулярную диагностику) исследования позволили определить фенотипическую и генетическую разнородность выявляемых на территории Узбекистана случаев дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов.

Наши дальнейшие исследования будут направлены на изучение популяционных, фено- и генотипических аспектов других, а также важных форм эритроцитарной энзимопатии.

Таблица.

Распространенность дефицита активности Г-6-ФДГ эритроцитов среди обследованного населения Узбекистана

Литература

1. Абдулкадыров К.М., Шилова Е.Р. Анемии // Гематология: Новейший справочник. — М.; СПб, 2004.
2. Алексеев Г.А., Берлинер Г.Б. Гемоглобинурии. — М.: Медицина, 1972. — 248 с.
3. Бахрамов С.М., Файнштейн Ф.Э., Козинец Г.И. и др. Анемии // Болезни системы крови. — Ташкент: Медицина, 1987. — С. 434–444.
4. Бойтлер Э. Нарушения метаболизма эритроцитов и гемолитическая анемия: Пер. с англ. — М.: Медицина, 1981. — 256 с.
5. Ферментопатии // Рациональная фармакотерапия заболеваний системы крови / Под ред. А. И. Воробьева. — М.: Медицина, 2009. — С. 536-541.
6. Manganelli g., Fico A., Martini G., Filosa S. Discussion on pharmacogenetic interaction in G6PD deficiency and methods to identify potential hemolytic drugs // Cardiovasc. Hematol. Disord. Drug Targets. — 2010.— 10(2).— P. 143-150.
7. Paek D.S., Nadkarni M., Singla M. Treatment of MRSA infections in an African-American male with G6PD deficiency // J. Emerg. Med. — 2009. — 37 (3). — P. 272-278.
8. Rodrigues M.O., Freire A.P., Martins G., Pereira J., Martins M.D., Monteiro C. Glucose-6-phosphatedehydrogenase deficiency in Portugal: biochemical and mutational profiles, heterogeneity, and haplotype association // Blood Cells Mol. Dis. — 2002. — 28 (2). — P. 249-259.
9. Ruwende C., Hill A. Glucose-6-phosphatedehydrogenase deficiency and malaria // J. mol. MED. —1998. —76 (8). — P. 581-588.