Полидактилия

Полидактилия — это одна из наиболее распространенных врожденных аномалий опорно-двигательного аппарата, характеризующаяся увеличением числа пальцев на кистях или стопах. Патология может быть как изолированной (единственный дефект), так и частью более чем 300 генетических синдромов (синдрома Барде — Бидля, других цилиопатий, некоторых скелетных дисплазий), поэтому ребенку часто необходим не только осмотр ортопеда, но и генетическая консультация.

С клинической точки зрения полидактилию подразделяют на 3 основных типа:

• преаксиальная — дополнительный палец расположен со стороны большого пальца кисти или стопы;
• постаксиальная — со стороны мизинца;
• центральная — между нормальными пальцами (редкий вариант).

От типа полидактилии зависит тактика лечения, сложность операции и необходимость дополнительного обследования на возможные сопутствующие аномалии внутренних органов и других систем.

Исторические данные

Целенаправленное изучение врожденных аномалий скелета началось в XIX в.:

• французский анатом Изидор Жоффруа Сент-Илер (Isidore Geoffroy Saint-Hilaire) систематизировал врожденные пороки развития и включил полидактилию в эту классификацию;
• Рудольф Людвиг Карл Вирхов (Rudolf Ludwig Karl Virchow) в своих исследованиях доказал, что добавочные пальцы часто содержат нормальные структурные компоненты (кость, хрящ, сосуды, нервы), поэтому полидактилию следует рассматривать не просто как кожный вырост, а как полноценную аномалию развития конечности.

В 1905 г. генетик Вильям Фараби (William C. Farabee) доказал роль наследственности в возникновении полидактилии. Он проанализировал родословные семей с этой патологией и выявил аутосомно-доминантный тип наследования дефекта в ряде случаев.

С помощью картирования генома и секвенирования ДНК (в том числе полноэкзомного и полногеномного секвенирования) выявлено множество локусов, которые ассоциированы с формированием дополнительных пальцев.

Эпидемиология

Частота патологии составляет около 1:500–1000 новорожденных. В некоторых эпидемиологических исследованиях указан более высокий показатель (1:300), так как в них учитывают не только выраженные формы с полноценным дополнительным пальцем, но и микроформы (небольшие кожные придатки, рудиментарные дупликации в области мизинца и др.).

Из других особенностей аномалии можно выделить:

• этническую вариабельность — постаксиальная полидактилия стопы у лиц африканского происхождения достигает частоты 1:150, что в 8–10 раз выше показателей в европейской популяции;
• гендерные различия — удвоение I луча кисти статистически чаще регистрируют у мальчиков.

Изолированные формы полидактилии составляют порядка 60–80% случаев. На долю синдромальных вариантов приходится 20–40%, но показатели могут быть выше, так как не во всех случаях выполняют скрининг внескелетных аномалий. Сочетание полидактилии кистей и стоп является маркером высокой вероятности системного поражения организма.

Этиология

Причины полидактилии — совокупность генетических и реже — внешних факторов. Стоит отметить, что «одного гена полидактилии» не существует. Развитие дополнительных пальцев обусловлено аномалиями целой группы генов, которые регулируют формирование кистей и стоп во время эмбрионального развития.

Наиболее изучены гены, которые отвечают за сигнальные пути, управляющие ростом и «разметкой» будущих пальцев у эмбриона:

• GLI3 — мутации гена вызывают как различные изолированные формы полидактилии, так и синдромальную патологию (синдром Грейга и др.);
• SHH и его регуляторная область ZRS — белок Sonic Hedgehog (SHH) задает правильное количество и расположение лучей кисти и стопы. Мутации или дупликации в регуляторной зоне ZRS чаще всего сопровождаются преаксиальным дополнительным пальцем и часто наследуются по аутосомно-доминантному типу.

Гены, ассоциированные преимущественно с синдромальными формами (сочетание полидактилии и других пороков развития):

• MIPOL1 — мутации чаще выявляют при сложных врожденных синдромах со множественными аномалиями;
• DYRK1A — характерны микроцефалия и задержка развития;
• MKS1 и TMEM216 — участвуют в развитии цилиопатий.

Виды мутаций у пациентов с полидактилией различные. Описаны:

• точечные мутации — миссенс (меняется аминокислота в белке), нонсенс (преждевременно обрывается синтез белка);
• делеции — утрата участка ДНК;
• дупликации — удвоение фрагмента генетического материала;
• регуляторные мутации — изменения не в самом гене, а в участках ДНК, которые управляют его работой. Такие мутации сложно выявить, так как ген может быть структурно нормальным, но работать неправильно вследствие сбоя в регуляции.

Внешние (средовые) факторы сами по себе реже вызывают полидактилию, они как бы выступают модификаторами, повышая или реализуя генетическую предрасположенность и влияя на процессы формирования конечностей. К ним относятся:

• внутриутробные инфекции (особенно вирусные инфекции в I триместр);
• воздействие токсических веществ;
• некоторые лекарственные препараты с тератогенным потенциалом;
• алкоголь и другие химические агенты;
• локальные сосудистые нарушения и гипоксия тканей эмбриона;
• механические факторы (аномальное положение плода, амниотические перетяжки).

Патогенез

Закладка верхних конечностей происходит на 26–28-й день эмбриогенеза, нижних — на 2–3 дня позже. Процесс координируют 3 основные регуляторные центры:

• апикальный эктодермальный гребень — особая зона на верхушке зачатка конечности, которая отвечает за ее рост в длину. Выделяемые факторы роста поддерживают активное деление клеток мезенхимы, благодаря чему конечность удлиняется в направлении от проксимальных отделов к дистальным;
• зона поляризующей активности — участок клеток на заднем крае зачатка конечности, которые выделяют сигнальный белок Sonic Hedgehog (SHH):
  • высокая концентрация SHH — формируются «локтевые» лучи (мизинец);
  • низкая концентрация SHH — формируются «лучевые» структуры (большой палец);
• сигнальные пути Wnt7a и BMP — отвечают за формирование тыльной и ладонной (или подошвенной) поверхности.

На 7–8-й неделе запускается запрограммированная гибель клеток (апоптоз) в межпальцевых промежутках, благодаря чему пальцы разделяются.

Любой сбой в такой строго координированной системе вызывает аномалии развития (таблица).

Классификация

Формы и типы полидактилии определяют классификационные критерии:

• локализация:
  • кисть;
  • стопа;
  • сочетанные варианты;
• топография относительно оси конечности:
  • преаксиальный тип — удвоение большого пальца или I луча стопы;
  • центральный — добавочный сегмент располагается среди центральных лучей (II–IV), часто сочетается с синдактилией;
  • постаксиальный — добавочный элемент расположен на стороне мизинца;
• структура:
  • тип A — хорошо сформированный палец, сочлененный с V пястной или плюсневой костью;
  • тип B — рудиментарный придаток на ножке;
• морфологическая зрелость:
  • полная форма с фалангами и суставами;
  • частичная — с рудиментарными костными элементами;
  • мягкотканная — без костной ткани;
• этиологический признак:
  • изолированная форма;
  • синдромальная форма.

Клинические проявления

Клинический диагноз в большинстве случаев очевиден уже при рождении. Функциональная значимость аномалии меняется с возрастом:

• у новорожденных полидактилия — анатомический дефект без выраженных функциональных последствий;
• по мере формирования хватательного рефлекса и тонкой моторики (у детей в возрасте 6–18 мес) при полидактилии кисти начинают проявляться функциональные ограничения. В период становления ходьбы (возраст 12–18 мес), если в патологический процесс вовлечена ступня, нарастает биомеханический дискомфорт и боль при нагрузке.

Жалобы и субъективные проявления

Жалобы у пациентов с полидактилией напрямую коррелируют с возрастом и степенью развития добавочного луча:

• неонатальный период — основная жалоба родителей связана с эстетическим дефектом. Однако при наличии рудиментарных придатков типа B на тонкой ножке возможно беспокойство ребенка, обусловленное локальной ишемией и некрозом при перекруте ножки;
• дошкольный возраст — на первый план выходят функциональные ограничения:
  • при поражении кисти — трудности с захватом мелких предметов, письмом и рисованием:
  • при поражении стопы — жалобы на болезненность при ходьбе, быструю утомляемость и невозможность подбора стандартной обуви вследствие патологического расширения переднего отдела стопы;
• подростковый период — у подростков с полидактилией к функциональному дискомфорту присоединяются выраженные психоэмоциональные переживания. Возросшие требования к мелкой моторике (занятия спортом, музыка) и социальная дезадаптация формируют основной запрос на хирургическую коррекцию.

Синдромальные проявления

Полидактилия может быть признаком тяжелой системной патологии, когда добавочный палец сочетается с другими поражениями, такими как:

• синдром Барде — Бидля — мультисистемная цилиопатия с прогрессирующей дистрофией сетчатки, абдоминальным ожирением, когнитивными нарушениями, гипогонадизмом и развитием нефропатии;
• синдром Эллиса — ван Кревельда — системная хондродисплазия (укорочение конечностей) и врожденные пороки сердца (дефекты межпредсердной перегородки);
• синдром Грейга — преаксиальная полидактилия кистей и постаксиальная полидактилия стоп на фоне макроцефалии и гипертелоризма;
• синдром Меккеля — Грубера — затылочное энцефалоцеле, поликистоз почек и постаксиальная полидактилия;
• синдром Жубера — ретинопатия с мышечной гипотонией, приступами апноэ и патогномоничным признаком «молярного зуба» на магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга.

Генетические аспекты и семейный анамнез

Характер наследования аномалии:

• аутосомно-доминантный — характерен для изолированных форм преаксиальной полидактилии, связанной с мутациями регуляторных участков. Особенности:
  • если у одного из родителей есть такая мутация, риск передачи ребенку составляет около 50%;
  • аномалия проявляется по-разному даже в одной семье. У одного родственника может быть лишь небольшое удвоение фаланги, у другого — полноценный дополнительный палец, хотя генетическая причина одна и та же;
• аутосомно-рецессивный — характерен для синдромальных форм полидактилии. В этом случае:
  • оба родителя обычно внешне здоровы, но являются носителями мутации;
  • риск рождения ребенка с полидактилией при каждой беременности составляет около 25%;
  • 50% детей могут быть бессимптомными носителями, как и родители.

Отсутствие отягощенного семейного анамнеза не исключает генетическую природу порока. Спорадические случаи могут быть следствием:

• мутаций de novo;
• реализации рецессивного типа наследования или родительского мозаицизма.

Диагностика

Клиническая диагностика

Основной объективный симптом полидактилии — наличие добавочного пальца на кисти или стопе. Во время объективного обследования врач определяет:

• его локализацию относительно осей конечности;
• ширину, форму добавочного пальца;
• степень развития:
  • тип A — анатомически полноценный палец с ногтевой пластинкой, фалангами и сформированными суставами. Стоит проверить активную и пассивную подвижность: полученные результаты могут косвенно указывает на состоятельность сухожильно-мышечного аппарата;
  • тип B — рудиментарный мягкотканный придаток на узкой кожной ножке, часто с плотным хрящевым стержнем внутри ножки;
• натяжение сухожилий — при раздвоении фаланг сухожилия сгибателей и разгибателей прикрепляются эксцентрично, создавая вектор тяги, который смещает основной палец в сторону добавочного.

Физикальное обследование не должно ограничиваться кистями и стопами. Необходимы:

• осмотр относительно других стигм дизэмбриогенеза (аномалий ушных раковин, неба, глаз);
• измерение роста и пропорций тела;
• оценка неврологического статуса.

Инструментальная диагностика

Рентгенография в двух проекциях — обязательный метод в алгоритме диагностики полидактилии. Она позволяет оценить костную анатомию:

• степень развития фаланг;
• наличие общего пястного или плюсневого основания;
• состояние суставов.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) мягких тканей используют для оценки сосудисто-нервного пучка, особенно при планировании операции на большом пальце. МРТ показана в сложных случаях:

• при центральной форме аномалии;
• синдактило-полидактильном сочетании;
• для детальной визуализации хрящевых структур у детей грудного возраста.

Лабораторная и генетическая диагностика

При подозрении на синдромальную форму дефекта показано молекулярно-генетическое тестирование:

• хромосомный микроматричный анализ;
• панель генов, ассоциированных с цилиопатиями и скелетными дисплазиями;
• секвенирование экзома при неинформативности таргетных панелей.

Оценка функции почек, офтальмологическое обследование и эхокардиография входят в алгоритм обследования при синдроме Барде — Бидля.

Пренатальная диагностика

Пренатальная диагностика скелетных аномалий возможна со II триместра беременности. УЗИ плода позволяет выявить полидактилию начиная с 13–14-й недели при трансвагинальном доступе и с 18–22-й недели при стандартном абдоминальном сканировании. Чувствительность метода составляет около 60–70%, что обусловлено положением плода и ограниченной визуализацией периферических отделов конечностей.

Выявление добавочного пальца во время УЗИ является показанием к расширенному фетальному эхокардиографическому исследованию и консультации генетика. При подозрении на синдромальную патологию рекомендованы инвазивные процедуры:

• амниоцентез (16–20-я неделя);
• биопсия ворсин хориона (10–13-я неделя) с последующим хромосомным анализом и/или молекулярно-генетическим тестированием.

Дифференциальная диагностика

В первую очередь необходимо исключать синдактилию с элементами удвоения, когда сращенные пальцы (мягкие ткани или кости) создают видимость дополнительного пальца. На самом деле это не лишний луч, а аномальное разделение уже существующих пальцев.

Отдельно следует учитывать так называемую «зеркальную кисть» — редкую аномалию с удвоением локтевого луча. Формально это не классическая полидактилия, но вследствие внешнего сходства ее можно ошибочно принять за множественные дополнительные пальцы.

Также следует исключить:

• фибромы мягких тканей пальца (опухолевидные новообразования);
• макродактилию (увеличение одного пальца, а не формирование нового);
• костные экзостозы, которые на рентгене могут напоминать дополнительный костный элемент.

Еще один ключевой этап дифференциальной диагностики — понять, является ли полидактилия изолированной или частью генетического синдрома, что принципиально важно, так как более чем при 300 наследственных синдромах лишний палец — лишь одно из проявлений, предполагающее проведение более широкого обследования ребенка.

Лечение

Лечение полидактилии исключительно хирургическое. Оптимальные сроки оперативного вмешательства зависят от морфологических особенностей аномалии и ее локализации:

• постаксиальный тип (тип B) — коррекция возможна в возрасте 6–12 мес;
• преаксиальная полидактилия — операция предпочтительна в возрастном интервале 12–18 мес, когда степень оссификации фаланг достаточна для прецизионной реконструкции и стабильной фиксации;
• аномалии стопы — оптимальный период — 9–15 мес, что позволяет завершить реабилитацию до начала формирования навыков ходьбы.

Операцию при полидактилии следует рассматривать не как простое удаление избыточного сегмента, а как сложную реконструктивно-пластическую процедуру, целью которой является сохранение максимально функциональной и анатомически правильной конечности. Хирург выбирает наиболее развитый и функциональный луч и формирует из него один полноценный палец с хорошей подвижностью, стабильностью и правильной осью.

Наиболее сложный вариант патологии для коррекции — преаксиальный добавочный элемент на кисти. Как правило:

• сохраняют более развитую часть пальца;
• ткани удаляемого сегмента (кожа, связки, сухожилия) используют для реконструкции;
• применяют специальные реконструктивные методики (например варианты пластики с объединением тканей 2 лучей).

У пациентов с постаксиальной полидактилией (со стороны мизинца) операция чаще всего более простая:

• удаляют менее развитый или дистально расположенный дополнительный сегмент;
• основной палец сохраняют и при необходимости корректируют его форму и положение.

При поражении стопы важно:

• восстановить связки и подошвенные структуры;
• стабилизировать плюснефаланговый сустав.

Осложнения

Осложнения полидактилии обусловлены аномальным анатомическим строением пораженного сегмента и особенностями его роста. Их принято разделять на ранние и поздние проявления. В отдельную группу входят осложнения полидактилии после операции.

Ранние осложнения чаще возникают при рудиментарных (слабо развитых) добавочных пальцах на узкой ножке:

• ишемический некроз — возможен при перекруте ножки добавочного сегмента или нарушении кровоснабжения;
• инфицирование тканей — развивается при травматизации или попытках самостоятельного перевязывания рудиментарного новообразования;
• болезненная неврома — специфическое осложнение при неправильной тактике, например при перевязке ножки вместо хирургического удаления сегмента. Приступы острой боли при механическом давлении на область невромы становятся доминирующим симптомом.

Поздние осложнения проявляются по мере роста костей и мягких тканей:

• угловая деформация (девиация пальца) — палец постепенно отклоняется в сторону вследствие:
  • асимметричного роста фаланг;
  • мышечно-сухожильного дисбаланса;
  • неправильной оси реконструированного луча;
• суставная дисфункция проявляется:
  • нестабильностью пястно-фалангового сустава;
  • ограничением подвижности;
  • уменьшением силы захвата (при поражении большого пальца);
• вторичные нарушения биомеханики (при патологии стопы):
  • неправильное распределение нагрузки;
  • деформация плюснефаланговых суставов;
  • дискомфорт при ходьбе и ношении обуви.

Среди послеоперационных осложнений можно выделить:

• инфекции послеоперационной раны;
• расхождение швов;
• нарушение кровоснабжения реконструированного пальца;
• повреждение сосудисто-нервных структур (при сложных реконструкциях);
• болезненные рубцы и гиперчувствительность в зоне операции;
• остаточная или рецидивирующая деформация;
• нестабильность сустава после реконструкции;
• замедленный рост или асимметрия роста фаланг.

Стоит помнить, что у детей по мере роста может развиваться повторная деформация даже после технически успешной операции. Таких пациентов наблюдают длительно — до завершения костного роста, чтобы своевременно выявить вторичное искривление, нестабильность сустава или функциональные нарушения и при необходимости выполнить коррекцию. Повторные хирургические вмешательства необходимы примерно в 10–30% случаев.

Профилактика

Специфическая первичная профилактика изолированной полидактилии отсутствует. При аутосомно-доминантных формах с установленным молекулярным дефектом показана медико-генетическая консультация семьи с оценкой рисков для потомства (50% для каждой беременности). Пренатальное молекулярно-генетическое тестирование (амниоцентез, биопсия ворсин хориона) рекомендовано при синдромных формах с тяжелым прогнозом (синдром Меккеля — Грубера, коротко-реберная полидактилия). Отягощенный семейный анамнез по полидактилии является показанием к расширенному пренатальному скринингу и консультации генетика.

Прогноз

Прогноз при изолированной полидактилии благоприятный. Своевременно и технически корректно выполненная реконструктивная операция обеспечивает нормальную функцию пальца, удовлетворительный косметический результат и полноценную социальную адаптацию пациента. Диагноз не влияет на интеллектуальное развитие, продолжительность жизни и общее здоровье человека.

Прогноз при синдромных формах определяется степенью тяжести системных проявлений основного заболевания.