Genetic aspects of obstetric atypical hemolytic uremic syndrome


Y.V. Korotchaeva, N.L. Kozlovskaya, K.A. Demyanova, L.A. Bobrova, P.A. Shatalov, D. Korostin, V.V. Linsky, D.I. Borisevich, A.U. Krasnenko

Atypical hemolytic uremic syndrome (aHUS) in 12–31% of cases is associated with pregnancy or childbirth. According to the contemporary concept of aHUS, the genetic defect in the complement system only predisposes to developing aHUS. Any pregnancy complications in women with genetic defects of the complement system may become an additional complement-activating factor apart from the pregnancy, starting the development of aHUS.
Aim. To investigate the clinical features of obstetric aHUS compared with the genetic profile of the complement system.
Material and methods. The study included 5 patients aged 20 to 33 years (28.2±4.8 years) with obstetric aHUS, treated with Eculizumab. All patients underwent genetic testing.
Results. In all patients, aHUS was preceded by various combinations of additional complement-activating conditions: diarrhea, food poisoning, preeclampsia, manual removal of the placenta, bleeding, surgery, sepsis. In all patients, thrombotic microangiopathy was systematic, involving not only the kidneys, but also the liver, lungs and central nervous system. Mutations associated with aHUS (CFH and CFI), were found only in two patients. Polymorphisms of complement system genes were identified in all women, including two patients who had mutations pathognomonic for aHUS. At the same time there was the concordance of the same polymorphisms: factor H (CFH c.2016A>G and CFH c.2808G>T, CFH c.1419G>A) and C3 (C3 c.941C>T; C3 c.304C>G).
Conclusion. aHUS may be caused by many genetic abnormalities, although not all of them are known today. In obstetric aHUS as in aHUS generally, mutations in complement genes only predispose to the disease. This genetic predisposition may be activated by any additional complement-activating condition, including a variety of pregnancy and delivery complications and genetic blood clotting
disorders.

Введение

Атипичный гемолитико-уремический синдром (аГУС) представляет собой ультраредкое заболевание, проявляющееся микроангиопатической гемолитической анемией (МАГА), тромбоцитопенией, острым почечным повреждением (ОПП) и характеризующееся неблагоприятным прогнозом: 75% больных либо умирают в момент острого эпизода, либо демонстрируют быстрое развитие почечной недостаточности, достигающей степени терминальной хронической болезни почек (ХБП) в течение года от начала болезни [1–2]. В последнее десятилетие установлено, что генетические аномалии белков, регулирующих альтернативный путь комплемента (АПК), которые считались причиной аГУС, следует рассматривать как фактор, предрасполагающий к развитию болезни [3]. Значение остальных дефектов пока не определено.

Среди факторов, необходимых для реализации генетической предрасположенности, важное значение имеет беременность. По данным французских авторов, из 100 взрослых женщин с аГУС клинический дебют заболевания был связан с беременностью 21 пациентки, при этом манифестация заболевания в послеродовом периоде отмечена у 79% этих больных [4]. Результаты исследований, проведенных в последнее время, позволяют предполагать, что любые осложнения беременности, а тем более их сочетание, могут стать дополнительным комплемент-активирующим фактором, инициирующим развитие аГУС у женщин с генетическим дефектом в системе комплемента [5]. Однако генетический профиль при акушерском аГУС до настоящего времени подробно не исследовался.

Целью нашего исследования стало изучение клинических особенностей акушерского аГУС в сопоставлении с генетическим профилем системы комплемента.

Материал и методы

В исследование были включены 5 пациенток в возрасте от 20 до 33 лет (28,2±4,8 года) с акушерским аГУС. До развития острой акушерской ситуации все 5 женщин были здоровыми. Ни у одной из них не было в анамнезе эпизодов тромботической микроангиопатии (ТМА).

Диагноз аГУС был установлен на основании сочетания МАГА, тромбоцитопении и ОПП при исключении таких «неакушерских» причин развития острой ТМА, как тромботическая тромбоцитопеническая пурпура (ТТП) и катастрофический антифосфолипидный синдром (КАФС) [6].

После установления диагноза аГУС все женщины получали лечение комплемент-блокирующим препаратом Экулизумаб в/в сначала в индукционном режиме (4 недели по 900 мг препарата 1 раз в неделю), затем – в поддерживающем (начиная с пятой недели – по 1200 мг каждые 2 недели). Генетическое исследование выполнено всем пациенткам в разные сроки после постановки диагноза аГУС. Ко времени исследования все они продолжали лечение Экулизумабом.

Генетический анализ проведен методами секвенирования следующего поколения с использованием наборов для обогащения экзома Genotek Clinical Exome (Illumina Inc., США) и секвенирования ДНК производства Illumina (Illumina Inc., США). Биоинформатическая обработка данных произведена в соответствии с регуляциями ACMG (США). Референсная последовательность Human genome 19 (hg19) build 37.

Статистическая обработка выполнена с помощью пакета прикладных программ SPSS. При статистической обработке данных рассчитаны средние значения и стандартные отклонения.

Результаты

В табл. 1 приведена клинико-лабораторная характеристика пациенток с акушерским аГУС.

У 4 из 5 пациенток настоящая беременность была повторной, при этом предшествующие беременности протекали, физиологически завершившись срочными родами с рождением здоровых детей.

У всех пациенток аГУС развился после родоразрешения. Во всех случаях его развитию предшествовали в различных комбинациях дополнительные комплемент-активирующие состояния (КАС): диарея, пищевая токсикоинфекция, преэклампсия (ПЭ), ручное отделение плаценты, кровотечение (в результате операции кесарева сечения, ручного отделения плаценты, операции кесарева сечения и/или ампутации матки), сепсис (табл. 1). В каждом случае КАС могло быть несколько.

Все пациентки имели полный симптомокомплекс ТМА: резкое снижение уровня гемоглобина (55,4±19,1 г/л) (в отсутствие признаков кровотечения) и числа тромбоцитов (34,2±25,2 тыс. в мкл), выраженное повышение уровня ЛДГ (4546,6±4917,01 ЕД/л), подтверждающее наличие микроангиопатического гемолиза (МАГА).

Поражение почек во всех случаях было представлено ОПП с быстро нарастающим повышением уровня креатинина сыворотки (СКр) (539,2±295,6 мкмоль/л), олигурией или анурией, потребовавшими начала лечения гемодиализом в сроки от 2 до 5 суток от дебюта болезни.

У 4 из 5 пациенток отмечена артериальная гипертензия, хотя до развития заболевания ни у кого из них не регистрировались подъемы АД, в т.ч. и во время беременности. В среднем уровень АД составил 165/100 мм рт.ст. У всех наших пациенток ТМА носила системный характер с признаками поражения не только почек, но и печени, легких, а также ЦНС.

Поражение ЦНС было представлено тяжелой энцефалопатией, угнетением сознания вплоть до комы, развитием генерализованного судорожного синдрома. Поражение легких, проявлявшееся признаками отека легких, массивной двусторонней инфильтрацией легких, прогрессирующей дыхательной недостаточностью с потребностью в вентиляционной поддержке, в большинстве случаев трактовалось как острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС).

Поражение печени было представлено повышением уровня трансаминаз и билирубина и развивалось уже в момент манифестации заболевания одновременно с признаками поражения почек или даже опережая их (у двух пациенток). Именно наличие в дебюте заболевания у всех пациенток признаков поражения печени с повышением уровня трансаминаз заставляло в первую очередь проводить дифференциальный диагноз с HELLP-синдромом. Однако своевременно начатая интенсивная терапия, включающая кортикостероиды, инфузии свежезамороженной плазмы (СЗП), хотя и способствовала значимому снижению уровня трансаминаз и билирубина, не привела, тем не менее, к улучшению состояния родильниц в течение 48–72 часов после родоразрешения. Напротив, у всех пациенток наблюдалось дальнейшее ухудшение состояния с развитием тяжелой полиорганной недостаточности. Именно прогрессирующая отрицательная динамика уже после родоразрешения позволила 3 из 5 пациенток своевременно диагностировать аГУС и начать патогенетическое лечение.

У одной родильницы аГУС осложнился сепсисом, что, безусловно, затруднило и отсрочило постановку диагноза, и, соответственно, начало лечения до 2 недель. Одной пациентке диагноз был установлен лишь спустя месяц от дебюта заболевания.

Для исключения другой первичной формы ТМА (ТТП) всем пациенткам определена активность ADAMTS13, показатели которой варьировались от 23 до 116%, составив в среднем 48,8% (референсные значения в РФ – 80–122%).

Все пациентки использовали (100%) СЗП, однако объемы ее значительно варьировались – у одной пациентки это была однократная инфузия СЗП (500 мл), в остальных случаях иело место сочетание инфузий СЗП (250–500 мл) и сеансов плазмафереза с объемом эксфузии и замещения не более 1,5 л. Ни в одном случае не было проведено ни одного сеанса полнообъемного плазмообмена (ПО). Помимо плазмотерапи пациенткам назначались низкомолекулярные гепарины и симптоматическая терапия (антибактериальная, дезинтоксикационная, антигипертензивная). Сразу после постановки диагноза аГУС всем пациенткам было начато лечение Экулизумабом: спустя 4 дня (№ 5), неделю (№ 2 и 4), 2 недели (№ 3) и месяц (№ 1) от дебюта болезни. В результате терапии Экулизумабом 4 из 5 пациенток, которым лечение было начато не позднее 2 недель, к концу периода индукции была достигнута клинико-лабораторная ремиссия аГУС с полным купированием всех проявлений ТМА, восстановлением гематологических показателей, функции почек и других жизненно важных органов. У пациентки № 1 (имеющей мутацию фактора H) с поздним началом терапии Экулизумабом (на 29-й день от дебюта аГУС) отмечена значительно более медленная динамика восстановления – значимый эффект появился только после 4-й инфузии: нормализовалось число тромбоцитов, улучшилось общее самочувствие, а полная гемато­логическая ремиссия была достигнута только к 6-му месяцу комплемент-блокирующей терапии, при этом функция почек так полностью и не восстановилась, хотя необходимости в диализной терапии больше не было. К настоящему времени терапия Экулизумабом продолжается более 2 лет, у больной сохраняется ХБП 3Б-стадии.

Пациентке № 5 (с мутацией фактора I) терапия Экулизумабом была прекращена после проведения индукционного курса, пациентке № 2 – через 1,5 года терапии, пациентке № 3 – спустя 10 месяцев от ее начала, причем в курсе поддерживающией терапии был перерыв сроком 1 месяц из-за сложностей с поставкой препарата. В настоящее время (спустя 1 год, 4 и 5 месяцев соответственно) после отмены препарата у всех женщин сохраняется ремиссия заболевания. Пациентки № 1 и 4 терапию Экулизумабом продолжают.

Все настоящие беременности закончились рождением живых детей, причем 4 из 5 новорожденных по массе тела при рождении соответствовали гестационному сроку и не имели признаков гипотрофии, 1 ребенок у пациентки № 1 с тяжелой пролонгированной в течение 4 недель ПЭ родился с признаками гипотрофии, однако в дальнейшем развивался без отставания.

Генетический профиль пациенток с акушерским АГУС

Всем женщинам было проведено генетическое исследование генов системы комплемента и гена ADAMTS13 (табл. 2). Мутации, ассоциированные с развитием аГУС, были обнаружены только у 2 пациенток: № 1 – мутация фактора Н (CHFc.1548T>A), № 5 – мутация фактора I (CHI c.719C>G). Еще у 2 пациенток (№ 3 и 4) были обнаружены мутации, описанные в литературе как полиморфизмы высокого риска (C3 c.941C>T; С3 c.304C>G)[7].Следует отметить, что полиморфизмы генов системы комплемента были выявлены у всех женщин (табл. 2), в т.ч. у 2 пациенток, имевших мутации, патогномоничные для аГУС. При этом наблюдалось совпадение одних и тех же полиморфизмов: фактора Н (CFH c.2016A>G и CFH c.2808G>T) – у пациенток № 1 (помимо мутации CHF), 2 и 5 (помимо мутации CHI); CFH c.1419G>A – № 3 и 5; С3 (C3 c.941C>T; С3 c.304C>G) – у пациенток № 3 и 4;THBD (c.1418C>T) – № 1 и 5.

Кроме того, у 2 женщин выявлена одна и та же мутация в гене ADAMTS13 (c.1342C>G) – № 4 и 5.

У одной пациентки (№ 2), у которой развитию аГУС после физиологически протекающей беременности предшествовала только кратковременная диарея накануне срочных родов, кроме генов комплемента дополнительно исследованы гены системы гемостаза. В отсутствие патогенных мутаций в генетическом профиле комплемента обнаружено 6 мутаций в генах, кодирующих белки свертывающей системы крови: 4 гетерозиготные мутации – FGB:-455G>A (фактор I, фибриноген), ITGB3:1565T>C (гликопротеин IIIа (GpIIIa), интегрин бета-3 (тромбоцитарный рецептор фибриногена), MTHFR:677C>T (метилентетрагидрофолатредуктаза), MTR:2756A>G (метионинсинтетаза) и 2 гомозиготные мутации: PAI-1:-675 5G>4G (ингибитор активатора плазминогена типа I) и MTRR:66A>G (метионинсинтетаза-редуктаза).

Обсуждение

Настоящая работа представляет собой первое в России исследование, в котором предпринята попытка определить генотипически фенотипические корреляции при акушерском аГУС.

Беременность служит одной из основных причин развития аГУС. По данным F. Fakhuri и соавт., из 100 взрослых женщин с аГУС клинический дебют заболевания был связан с беременностью 21 пациентки, из которых у 85% (18 из 21) были обнаружены дефекты в генах системы комплемента [4].Сегодня значимыми для развития аГУС признаны мутации фактора Н (CFH), мембранного кофакторного протеина (МСР), фактора I (CFI), фактора В (CFB), С3-компонента комплемента, из которых наиболее прогностически неблагоприятными считаются мутации в гене фактора Н [8]. Однако в последние годы в развитии аГУС стала обсуждаться помимо мутаций в генах системы комплемента роль однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) и их сочетаний [7, 9]. Результаты исследования генов системы комплемента на небольших выборках пациентов с аГУС из Китая (23 пациента) и Японии (10 пациентов) продемонстрировали, что треть пациентов с аГУС имели комбинированные мутации с недоказанным клиническим значением в различных генах CFH, С3, МСР (в одном случае выявлено 4 мутации в генах семьи CFH). Авторы предполагают, что синергичное взаимодействие множества полиморфизмов генов системы комплемента также способно приводить к развитию аГУС [7, 10].

В нашем исследовании, несмотря на небольшое число пациенток, у всех были выявлены дефекты генов системы комплемента различной значимости. Мутации, для которых доказана связь с развитием аГУС, согласно базе OMIM, были обнаружены только у 2 из 5 женщин, однако все пациентки имели полиморфные варианты генов системы комплемента с неясной на сегодняшний день клинической значимостью, но повторяющиеся в определенных комбинациях даже в нашей малочисленной группе. Так, замена c.1419G>A в гене CFH выявлена у 2 из 5 пациенток, составив 40%, в таком же проценте обнаружились замены c.1342C>Gв гене ADAMTS13 и c.1418C>T в генеTHBD. Кроме того, были обнаружены не только повторяющиеся единичные замены, но и сочетания вариантов генов: у 3 из 5 (60%) женщин – совпадающие полиморфизмы фактора Н (CFH c.2016A>G и CFH c.2808G>T), а у 2 из 5 (40%) – одинаковые полиморфизмы С3 (C3 c.941C>T; С3 c.304C>G). При этом аналогичные сочетания вариантов гена С3 (C3 c.941C>T; С3 c.304C>G) описаны и китайскими авторами, исследовавшими генетический профиль системы комплемента у 23 пациентов с аГУС и отнесшими эти изменения к группе полиморфизмов высокого риска для аГУС [7].

Кроме того, в последнее время обсуждается участие в патогенезе аГУС и генетических аномалий в системе гемостаза, в первую очередь мутаций генов ингибитора активатора плазминогена (PAI-1), тромбомодулина (THBD) и диацилглицеролкиназы эпсилон (DGKE) [11, 12]. Так, по данным литературы, при обследовании 36 больных спорадическим аГУС почти у 5% были дополнительно обнаружены мутации гена PAI-1 [11]. Предположение о дополнительном вкладе нарушений в системе гемостаза в развитие аГУС подтверждается примером одной из наших пациенток (№ 2), не имевшей значимых мутаций генов системы комплемента, но явившейся носителем множественных полиморфизмов генов системы гемостаза (всего 6), включая гомозиготную мутацию PAI-1 и 3 мутации ферментов фолатного цикла. Она единственная из наших пациенток не имела акушерских осложнений, но комбинированных генетических дефектов в системах свертывания крови и комплемента (хотя значение их и не определено), по-видимому, оказалось достаточным для развития практически фульминантного аГУС после возникновения диареи, предшествовавшей родам. Сочетание дефектов PAI-1 и фолатного цикла, обусловливающих соответственно неадекватный фибринолиз и дополнительное повреждение сосудистой стенки за счет гипергомоцистеинемии, можно рассматривать не только как дополнительный фактор, влияющий на выраженность ТМА и тяжесть течения болезни, но и как новое КАС, способное вызывать чрезмерную активацию АПК. Таким образом, мы полагаем, что результатом комбинации генетических аномалий системы комплемента и системы гемостаза с приобретенными факторами, активирующими комплемент (беременность и диарея), может стать развитие аГУС.

Следует отметить, что сама по себе физиологическая беременность, хотя и сопровождается умеренной активацией системы комплемента, обусловленной иммунологическим конфликтом между «полуаллотрансплантатом» – плодом и организмом матери, имеет как локальные механизмы защиты, ведущим из которых является экспрессия на поверхности трофобласта белков DAF (decay accelerating factor), MCP (membrane cofactor protein) и молекулы CD59, так и фетальные, наследуемые от родителей регуляторы активности системы комплемента [13–16]. Содружественная работа этих регуляторных факторов формирует многоуровневую антикомплементарную защиту, по-видимому, способную уравновесить даже незначительную активацию материнского комплемента, возможную при физиологическом течении процесса гестации. Данные анамнеза наших пациенток согласуются с этим предположением: у всех 4 повторнобеременных женщин, в т.ч. у пациентки, имевшей мутацию CFI, ассоциированную с развитием аГУС, предшествовавшие беременности протекали физиологически и закончились рождением здоровых детей.

Вероятно, угроза развития аГУС возрастает именно при отклонении в физиологическом течении беременности с возникновением акушерских осложнений и/или других факторов активации комплемента. Так, анализ течения настоящих беременностей показал, что у всех 5 женщин имелись дополнительные КАС (максимально 7), которые к тому же развились в короткий промежуток времени (не более 24–48 часов) непосредственно перед родами или как осложнение их и послеродового периода, следуя практически одно за другим (как пример: ПЭ–отслойка плаценты–кровотечение–оперативное родоразрешение), что, по-видимому, создавало суммационный эффект в отношении воздействия на систему комплемента и в конечном итоге приводило к взрыву комплементарной активности. Однако справиться с избыточной, неуправляемой активацией системы комплемента генетически дефектным белкам-регуляторам АПК в подобных ситуациях не удается, тем более что практически одновременно вместе с плацентой удаляются локальные регуляторы активации комплемента, что может провоцировать развитие акушерского аГУС у женщин с генетически обусловленным дефектом регуляции АПК. Для обозначения этой ситуации, как мы полагаем, уместно было бы использовать понятие «комплементарный шторм» по аналогии с тромботическим штормом, результатом которого является крайне быстрое генерализованное микроциркуляторное тромбообразование при катастрофическом АФС. Продолжая аналогию, а также учитывая темп развития полиорганной недостаточности вследствие ТМА при острых акушерских ситуациях, что иллюстрирует пример наших больных, можно предположить, что акушерский аГУС – это результат комплементарного шторма, вызванного сочетанным эффектом нескольких КАС, специфических для беременности.

Теория «комплементарного шторма» позволяет объяснить и быстрый положительный ответ на первую же инфузию комплемент-блокирующего препарата Экулизумаб у всех четырех повторнорожавших женщин. Очевидно, что действие дополнительных триггеров было достаточно мощным, чтобы вызвать неудержимую активацию АПК, но при этом слишком кратковременным для ее поддержания даже у женщин с дефектом генов системы комплемента. В таких случаях своевременное назначение Экулизумаба позволяет быстро и эффективно блокировать разрушительное действие комплемента. Это положение хорошо иллюстрирует пример пациентки с мутацией CFI, которой был проведен лишь индукционный курс Экулизумаба, приведший к быстрой (к концу 2-й недели) ремиссии заболевания с полным восстановлением гематологических и функциональных почечных показателей. Несмотря на то что больным аГУС, имеющим мутации CFH, CFI, C3, прекращать терапию Экулизумабом не рекомендуется из-за высокого риска рецидива болезни [17–19], наблюдение за пациенткой в течение года не выявило каких-либо клинико-лабораторных изменений, свидетельствоваших о возможном обострении. Кроме упомянутой пациентки после купирования острого эпизода ТМА и стабилизации состояния Экулизумаб был отменен еще двум женщинам, у которых тоже не возникло обострения болезни, несмотря на носительство нескольких полиморфизмов в генах белков-регуляторов АПК. В связи с этим есть основания полагать, что даже множественные дефекты в генах системы комплемента, которые проявляют свое патологическое действие только в экстремальной ситуации, по-видимому, могут «нейтрализовываться» в физио-

логическом состоянии другими, пока не определенными факторами. Наша гипотеза сочетается с данными T. Sahutoglu и соавт., описавших собственный опыт отмены Экулизумаба 1 пациенту с аГУС, проанализировавших подобный опыт еще 24 больным аГУС в 7 опубликованных работах и заключивших, что в случаях стойкой нормализации функции почек (как это имело место у наших пациенток) попытка отмены препарата оправданна [20]. При этом следует помнить, что пациенты с мутациями MCP, анти-CFH-антителами, не идентифицируемыми мутациями и мутацией CFI имеют низкий риск рецидива аГУС, а наличие мутации CFH представляет собой серьезную опасность рецидива ТМА после прекращения комплемент-блокирующей терапии [20]. Пример единственной нашей пациентки, имевшей прогностически неблагоприятную гетерозиготную мутацию CFH (CFH c.1548T>A), у которой в исходе острого эпизода ТМА, несмотря на продолжающуюся терапию Экулизумабом, развилась ХБП 3Б-стадии и сохраняется тяжелая трудноконтролируемая артериальная гипертония, подтверждает это заключение, поскольку даже случайное удлинение интервала между инфузиями препарата привело к быстрому нарастанию креатинина крови, вернувшегося к исходным значениям после нормализации режима введения. Очевидно, что в случаях отмены Экулизумаба пациенты должны находиться под постоянным наблюдением и мониторировать гематологические показатели, уровень СКр крови и анализ мочи, чтобы своевременно возобновить лечение Экулизумабом, если появятся признаки обострения аГУС. Наш, пусть пока и небольшой, опыт наблюдения за 3 пациентками после отмены препарата полностью подтверждает справедливость этой рекомендации.

Заключение

Таким образом, при акушерском аГУС, как и при аГУС в целом, мутации в генах системы комплемента лишь предрасполагают к развитию заболевания. Для реализации этой предрасположенности необходимо воздействие дополнительных комплемент-активирующих факторов, что подтверждает справедливость теории «множественных ударов» и в отношении аГУС. Для акушерского аГУС такими дополнительными комплемент-активирующими состояниями в первую очередь могут служить различные осложнения беременности и родоразрешения, а также генетические дефекты свертывающей системы крови. Любое отклонение в физиологическом течении беременности может вызывать «комплементарный шторм» с молниеносным развитием комплемент-опосредованной ТМА с генерализацией микроангиопатического процесса и быстрым формированием полиорганного поражения. Это обусловливает более тяжелое часто фульминантное течение акушерского аГУС, в отличие от течения аГУС в целом [1, 5].Своевременная диагностика аГУС и незамедлительное начало терапии Экулизумабом позволяют не только спасти жизнь пациенткам с аГУС, но и полностью восстановить их здоровье.

Конфликт интересов. Коротчаева Ю.В. является лектором образовательной программы компании «Алексион». Профессор Козловская Н.Л. является экспертом компании «Алексион». Остальные авторы конфликта интересов не имеют.


Similar Articles


Бионика Медиа