Болезнь Галлервордена — Шпатца (Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation — NBIA) — это редкое наследственное нейродегенеративное заболевание, для которого характерны прогрессирующие двигательные нарушения, когнитивные расстройства и накопление железа в базальных ганглиях головного мозга (преимущественно в области бледного шара и черной субстанции).
Первое описание заболевания было сделано немецкими врачами-невропатологами Юлиусом Галлеворденом (Julius Hallervorden) и Гуго Шпатцем (Hugo Spatz) в 1922 г. Исследователи представили детальную патоморфологическую картину ткани головного мозга у 5 пациентов с прогрессирующими экстрапирамидными нарушениями и установили связь между накоплением железосодержащих пигментов в базальных ганглиях и развитием специфических неврологических симптомов.
Дальнейший прогресс изучения патологии связан с внедрением в клиническую практику инновационных инструментальных и лабораторных методов диагностики:
Болезнь Галлервордена — Шпатца диагностируется редко: ее общая распространенность не превышает 1–3 случаев на 1 млн человек. Среди пациентов незначительно преобладают женщины, особенно в группе с поздним началом заболевания, что, возможно, связано с влиянием гормональных факторов на метаболизм железа и прогрессирование нейродегенеративных процессов.
Наследование болезни Галлервордена — Шпатца происходит по аутосомно-рецессивному типу: для развития заболевания необходима передача мутантного гена от обоих родителей. Родители относительно часто являются носителями различных мутаций в гене, кодирующем PANK2. Частота носительства патологических мутаций в общей популяции составляет приблизительно 1:250–1:300.
Классическая форма с ранним началом обычно проявляется в возрасте до 6 лет, в то время как атипичная форма с поздним началом может дебютировать в подростковом возрасте или даже во взрослый период жизни.
Основная причина возникновения болезни Галлервордена — Шпатца — мутации в гене PANK2, расположенном на хромосоме 20p13. Они идентифицируются примерно у 80% пациентов с классической формой заболевания. Описано более 150 различных видов мутаций в гене PANK2 (миссенс-мутации, нонсенс-мутации, делеции и инсерции).
Благодаря работе генетиков также идентифицированы мутации в других генах (PLA2G6, C19orf12, FA2H, ATP13A2, WDR45), вызывающих атипичные формы болезни Галлервордена — Шпатца.
Мутации в гене PANK2 вызывают значительное снижение или полную потерю каталитической активности PANK2, существенно нарушая процесс формирования коэнзима А в митохондриях. Коэнзим А является универсальным кофактором, участвующим более чем в 100 различных ферментативных реакциях клеточного метаболизма. Особенно критичным является участие коэнзима А в катаболизме серосодержащих аминокислот, в частности цистеина.
В условиях дефицита коэнзима А происходит блокировка нормального пути деградации цистеина через цистеин-диоксигеназу, в результате чего аминокислота аккумулируется в тканях. Наиболее выраженное накопление цистеина фиксируется в структурах базальных ганглиев, что обусловлено высокой метаболической активностью этих областей головного мозга и их повышенной потребностью в коэнзиме А. Аминокислота благодаря наличию свободной сульфгидрильной группы в своей структуре обладает высоким сродством к ионам двухвалентного железа, формируя с ними нестабильные хелатные комплексы. Комплексы цистеин-железо инициируют каскад свободнорадикальных реакций:
Свободнорадикальное повреждение нервной ткани реализуется через несколько основных механизмов:
Селективное поражение нервной системы (базальных ганглиев) при болезни Галлервордена — Шпатца сопровождается специфическими нарушениями нейротрансмиссии:
Прогрессирование болезни Галлервордена — Шпатца носит стадийный характер: доклиническая фаза накопления железа без видимых проявлений переходит через стадии ранних локомоторных нарушений и дистонии к развернутой картине с паркинсонизмом и когнитивными расстройствами, в завершении — терминальная стадия с тяжелой формой инвалидизации и бульбарными нарушениями. Скорость прогрессирования зависит от нескольких ключевых факторов:
Выделяют 2 основные формы патологии:
Клиническая классификация также учитывает преобладающие симптомы:
Болезнь Галлервордена — Шпатца характеризуется прогрессирующей экстрапирамидной дисфункцией и деменцией, при этом основными проявлениями клинической картины являются двигательные нарушения, когнитивные расстройства и поведенческие изменения.
Двигательные нарушения — наиболее характерный и постоянный признак болезни Галлервордена — Шпатца. Спектр двигательных расстройств значительный: дистония, паркинсонизм, хореоатетоз, которые могут проявляться изолированно или в различных комбинациях.
У детей с классической формой болезни Галлервордена — Шпатца первыми симптомами часто становятся нарушения походки, неустойчивость при ходьбе и падения. Постепенно развивается генерализованная дистония — непроизвольные мышечные сокращения, в результате которых формируются патологические позы и движения.
Дистонические проявления у детей обычно начинаются с нижних конечностей. Появляется так называемая «петушиная» походка с подъемом на носки и инверсией стоп. Постепенно в процесс вовлекаются мышцы туловища и верхних конечностей, формируя генерализованные дистонические позы. При дистонических спазмах мышц шеи и лица развиваются:
На поздних стадиях у пациентов может развиваться дистонический статус — непрерывные генерализованные мышечные сокращения, представляющие угрозу для жизни.
У подростков и взрослых пациентов, особенно при атипичном течении болезни Галлервордена — Шпатца, часто отмечаются паркинсонические симптомы:
Хорея — быстрые неритмичные непредсказуемые движения конечностей, лица, шеи и туловища. Атетоидные движения проявляются медленными, извивающимися движениями пальцев, кистей и дистальных отделов конечностей. Они часто имеют непрерывный характер и могут сочетаться с дистоническими позами, формируя сложные гиперкинетические синдромы.
Когнитивные расстройства могут варьировать от легких трудностей концентрации внимания до выраженной деменции подкоркового типа.
У детей с классической формой интеллектуальное развитие может быть нормальным на ранних стадиях, однако по мере прогрессирования заболевания часто фиксируется его замедление и формирование интеллектуальной недостаточности. Особенно страдают исполнительные функции, рабочая память и способность к планированию деятельности.
Для деменции подкоркового типа характерны:
Нарушения зрительно-пространственных функций проявляются трудностями ориентации в пространстве, зрительно-моторной дискоординацией.
Возможные психические расстройства при болезни Галлервордена — Шпатца:
Расстройства сна (инсомния, парасомнии, нарушения цикла сон-бодрствование) значительно снижают качество жизни пациентов и их семей.
Речевые нарушения (дизартрия, дисфония, нарушения ритма речи) отмечаются у большинства пациентов. У детей часто фиксируется задержка речевого развития, а у взрослых пациентов — постепенное ухудшение артикуляции и понятности речи.
Дизартрия при болезни Галлервордена — Шпатца носит смешанный характер, сочетая признаки гипокинетической, гиперкинетической и спастической дизартрии. Речь становится замедленной, монотонной, с нарушением артикуляции согласных звуков.
Трудности с глотанием возникают на поздних стадиях заболевания. Дисфагия может сопровождаться аспирацией и развитием аспирационной пневмонии, что является одной из основных причин смертности пациентов. Это патологическое состояние предполагает постоянный мониторинг и коррекцию диеты.
Офтальмологические проявления заболевания:
Эпилептические приступы фиксируются у 10–15% пациентов, чаще при классической форме заболевания. Приступы могут быть фокальными (со вторичной генерализацией или без нее) или первично-генерализованными. Часто отмечается резистентность к противоэпилептической терапии.
Реакции вегетативной нервной системы:
Болезнь Галлервордена — Шпатца у детей характеризуется быстрым прогрессирующим течением и значительной степенью тяжести симптомов. Первые признаки патологии обычно проявляются в виде нарушений походки и задержки моторного развития. Классическая форма с ранним началом манифестирует в возрасте младше 6 лет. Дети теряют приобретенные двигательные навыки, развиваются контрактуры и деформации скелета.
В подростковом возрасте течение болезни Галлервордена — Шпатца более вариабельное. Часто первыми проявлениями становятся поведенческие и психические расстройства, которые могут быть неправильно интерпретированы как состояния, связанные с пубертатным периодом. Двигательные нарушения развиваются постепенно (фокальная дистония, паркинсонические симптомы и др.).
Подростки с болезнью Галлервордена — Шпатца часто испытывают трудности в школе вследствие когнитивных нарушений и поведенческих особенностей. Социальная адаптация может быть значительно нарушена, что предусматривает использование комплексного подхода к реабилитации.
Болезнь Галлервордена — Шпатца у взрослых пациентов часто начинается с изолированных симптомов, таких как фокальная дистония стопы или руки, которые медленно прогрессируют. Психические расстройства могут предшествовать двигательным нарушениям на несколько лет.
Диагностика болезни Галлервордена — Шпатца основывается на клинических, нейровизуализационных и молекулярно-генетических методах исследования.
Клиническими признаками заболевания является прогрессирующая экстрапирамидная дисфункция с развитием дистонии, ригидности, дизартрии, хореоатетоза и др.
МРТ головного мозга является ключевым диагностическим исследованием. Типичные изменения на МРТ при болезни Галлервордена — Шпатца: двусторонние симметричные гиперинтенсивные нарушения сигнала в передне-медиальной части бледного шара с окружающей гипоинтенсивностью в области бледного шара на Т2-взвешенных изображениях. Данные изменения формируют патогномоничный для заболевания симптом «глаза тигра», который отражает накопление железа в базальных ганглиях. Такой радиологический признак отмечается у большинства пациентов с классической формой патологии, однако его отсутствие не исключает диагноз, особенно при атипичных формах болезни.
Результаты молекулярно-генетических тестов на мутацию при классической форме болезни Галлервордена — Шпатца:
Важно отметить, что некоторые делеции в гене PANK2 могут не определяться стандартными методами секвенирования, что предполагает применение дополнительных молекулярно-генетических техник, например, анализа числа копий генов.
Лабораторные исследования имеют вспомогательное значение:
При гистологическом исследовании определяется:
Нейрофизиологические исследования дополняют диагностическую картину:
При офтальмологическом исследовании выявляется пигментная дегенерация сетчатки — проявление классической формы заболевания, которое часто предшествует развитию неврологической симптоматики.
Комплексная нейропсихологическая оценка необходима для определения степени когнитивных нарушений и планирования реабилитационных мероприятий. У пациентов с атипичной формой болезни могут преобладать психиатрические симптомы (депрессия, тревожность, поведенческие нарушения и др.), при которых показана оказание специализированной психиатрической диагностики.
Дифференциальную диагностику проводят с другими нейродегенеративными патологическими состояниями:
Лечение болезни Галлервордена — Шпатца симптоматическое. Основные цели терапии:
Фармакотерапия:
Важно отметить, что у лиц с болезнью Галлервордена — Шпатца, как правило, отсутствует эффект от L-допа, что отличает эту патологию от болезни Паркинсона и других паркинсонических синдромов.
Глубокая стимуляция головного мозга — современный нейрохирургический метод лечения тяжелой формы дистонического синдрома. Наиболее частыми мишенями для стимуляции являются:
Физиотерапия направлена на поддержание мышечной силы, предотвращение контрактур и улучшение координации движений. Регулярные занятия лечебной физкультурой способствуют сохранению подвижности суставов и замедлению развития деформаций. Занятия с логопедом необходимы для коррекции дизартрии и дисфагии.
Нутритивная поддержка становится критически важной по мере прогрессирования патологического процесса. Может потребоваться:
Экспериментальные подходы к лечению:
Прогрессирование нейродегенеративного процесса сопровождается постепенным ухудшением двигательных, когнитивных и вегетативных функций. Развиваются различные осложнения:
Первичная профилактика заболевания заключается в медико-генетическом консультировании семей с наследственной отягощенностью по этой патологии. Поскольку болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу, риск рождения больного ребенка у 2 гетерозиготных носителей составляет 25% для каждой беременности. Генетическое тестирование супругов позволяет определить носительство мутаций в гене PANK2 и оценить риск рождения больного ребенка. Пренатальная диагностика возможна при известных семейных мутациях и проводится с помощью анализа ДНК плода, полученной при амниоцентезе или биопсии хориона.
Вторичная профилактика направлена на раннее выявление болезни у лиц с высоким риском развития патологии. Неонатальный скрининг в настоящее время не проводится в рутинной практике, однако может быть рекомендован для семей с известными мутациями.
Профилактика осложнений:
Заболевание характеризуется неуклонно прогрессирующим течением, что в конечном итоге вызывает глубокую инвалидизацию пациентов.
Классическая форма патологии имеет наиболее неблагоприятный прогноз. Болезнь манифестирует в раннем детском возрасте. Симптоматика прогрессирует стремительно: состояние некоторых лиц быстро ухудшается, летальный исход наступает в течение 1–2 лет. При более медленном прогрессировании продолжительность жизни составляет 15–20 лет от момента развития первых симптомов.
Атипичная форма заболевания ассоциируется с более благоприятным прогнозом: пациенты могут сохранять способность к самостоятельному передвижению и выполнению повседневных действий в течение многих лет. Продолжительность жизни достигает нормальных или близких к нормальным значений.
Факторы, негативно влияющие на прогноз: