Mukopolysacharidóza I – klinické projevy u 24 dětí z České republiky a Slovenska

Souhrn

Mukopolysacharidóza I (MPS I) je závažné metabolické střádavé onemocnění způsobené poruchou funkce α-L-iduronidázy. Cílem práce je popsat klinické projevy onemocnění a zhodnotit výsledky léčby u českých a slovenských dětí s MPS I.

Metody:
Soubor tvoří 24 dětí s MPS I z 23 rodin. U všech dětí byla diagnóza MPS I potvrzena na enzymatické úrovni a u všech dětí kromě dvou i na molekulární úrovni.

Výsledky:
První příznaky onemocnění – hepatosplenomegalie, kraniofacialní dysmorfie, zákal rohovky a opoždění psychomotorického vývoje – byly pozorovány u všech pacientů. Většina dětí měla makrocefalii (11/21) a kostní změny charakteru dysostosis multiplex (21/23). Mezi pozdější projevy onemocnění patřily kardiomyopatie s postižením chlopní (16/21), porucha sluchu (9/18), ztuhlost kloubů (19/22) a syndrom karpálního tunelu (7/23). Všechny děti měly zvýšené vylučování glykosaminoglykanů v moči a sníženou aktivitu α-L-iduronidázy v izolovaných leukocytech. Dvě mutace v genu pro α-L-iduronidázu byly prevalentní, mutace p.W402X byla nalezena u 9 a mutace p.Q70X u 7 dětí. U 7 dětí s těžší formou onemocnění byla provedena transplantace hematopoetických kmenových buněk (HSCT), u 5 z nich s dobrým klinickým výsledkem. Dlouhodobou enzymovou substituční terapii (ERT) s dobrým terapeutickým efektem dostalo 6 dětí s mírnější formou onemocnění, ale jedna pacientka zemřela na komplikace po neurochirurgické operaci stenózy krční míchy. Většina dětí, které byly bez léčby, zemřela (7/11).

Závěr:
Diagnostika dětí s MPS I v časných fázích onemocnění významně zlepšuje prognózu postižených dětí, protože umožňuje správnou volbu nejvhodnější terapie (HSCT nebo ERT). Prognóza dětí s pozdní diagnostikou je velmi nepříznivá. Včasná diagnostika je důležitá i pro eventuální prenatální diagnostiku v postižených rodinách.

Klíčová slova:
mukopolysacharidóza I, glykosaminoglykany, α-L-iduronidáza, lyzozomální onemocnění, enzymová substituční terapie, transplantace hematopoetickými kmenovými buňkami

ÚVOD

Mukopolysacharidóza I (MPS I) patří do rozsáhlé skupiny lyzozomálních střádavých onemocnění. Je způsobena nedostatečnou aktivitou enzymu α-L- -iduronidázy (IDUA, EC 3.2.1.76; MIM *252800), která katalyzuje degradaci glykosaminoglykanů (GAG), dříve označovaných jako mukopolysacharidy. GAG jsou důležitou složkou extracelulární matrix a podílejí se na stavbě pojivové tkáně. Snížená anebo chybějící aktivita IDUA vede pomalu, ale progresivně k hromadění GAG, zejména heparansulfátu a dermatansulfátu, v jednotlivých buňkách a tkáních s následnou poruchou jejich funkcí, které jsou v pokročilé fázi onemocnění již ireverzibilní [1, 2].

MPS I je onemocnění s autozomálně recesivní dědičností, které se vyskytuje panetnicky. Frekvence výskytu se udává přibližně 1:100 000–150 000. Pro Českou republiku byla prevalence stanovena na 1:140 000 [3]. Klinicky se MPS I projevuje jako pozvolně progredující multisystémové onemocnění se širokou variabilitou. Klinické symptomy představují kontinuální spektrum, kdy se závažnost jednotlivých příznaků v průběhu života mění. Tíži fenotypu vyjadřuje věk nástupu nemoci, progrese postižení a přidružené komplikace. MPS I je nutno chápat jako soubor klinických postižení, pohybujících se od těžce změněného fenotypu až po nejmírnější projevy [4]. Klinicky nejtěžší forma MPS I je označována jako syndrom Hurlerové (MPS I-H). Na druhém konci klinického spektra obtíží stojí syndrom Scheie (MPS I-S) charakterizovaný pozdějším začátkem a mírnějším průběhem. Mezistupeň tvoří syndrom Hurler-Scheie (MPS I-HS). Nutno zdůraznit, že dělení MPS I na 3 podtypy vychází spíše z tradice a je čistě arbitrární.

Nejčastěji je u pacientů s MPS I popisována typická kraniofaciální dysmorfie, hepatosplenomegalie, zákal rohovky, hernie, drápovité postavení prstů na rukou, kardiovaskulární obtíže, zejména postižení srdečních chlopní, časté obstrukce dýchacích cest a porucha růstu s protruzí sterna. Rtg vyšetření skeletu ukáže projevy „dysostotis multiplex“. U dětí s těžkou formou MPS I postupně progreduje postižení CNS, které se projevuje zpomalením vývoje kognitivních a motorických funkcí a postupnou zástavou a regresem psychomotorického vývoje.

Při podezření na MPS I se provádí vyšetření GAG v moči. Diagnózu potvrdí enzymologické vyšetření v izolovaných leukocytech nebo kultivovaných kožních fibroblastech, mutační analýza v postižené rodině umožní eventuální prenatální diagnostiku.

V současné době je metodou volby u dětí s MPS I, které jsou diagnostikovány ještě před rozvojem psychomotorické retardace, transplantace hematopoetických kmenových buněk (HSCT) nebo „enzym substituční terapie“ (ERT – enzyme replacement therapy) pomocí rekombinantně vyráběného enzymu, který je komerčně dostupný pod názvem Aldurazyme^®. Další léčebné metody – substrát-inhibiční terapie a genová léčba – jsou ve fázi výzkumu [5, 6].

Cílem našeho sdělení je popsat klinické projevy onemocnění a analyzovat výsledky léčby u 24 dětí s MPS I, které byly diagnostikovány na našem pracovišti.

SOUBOR PACIENTŮ

V letech 1985 až 2010 jsme na biochemické a molekulární úrovni diagnostikovali MPS I u 24 dětí z 23 rodin z České republiky a Slovenska (13 chlapců a 11 dívek). Z naší zdravotnické dokumentace byly analyzovány tíže a nástup klinických příznaků nemoci i výsledky biochemických, enzymologických a molekulárně genetických vyšetření.

METODY

Zvýšená exkrece GAG byla kvantitativně stanovena reakcí s dimetylmetylenovou modří. Kvalitativní analýza byla provedena jednorozměrnou elektroforézou GAG izolovaných z moči na acetylcelulózových plotnách [7].

Aktivita enzymu α-L-iduronidázy byla stanovena v leukocytech izolovaných z periferní krve použitím fluorogenního substrátu 4-methylumbelliferyl-α- -L-iduronidu (Glycosynth) [8].

Mutační analýza byla provedena z periferních leukocytů u 22 dětí a genotyp byl určen přímým sekvenováním PCR produktů zahrnujících celou kódující oblast genu IDUA. V případě potřeby byl analyzován i transkript (cDNA) [9].

VÝSLEDKY

Na klinické úrovni byla z celkového počtu 24 dětí s MPS I u 17 dětí diagnostikována těžká forma onemocnění (MPS I-H) s postižením CNS, středně těžká forma MPS I-HS u 5 dětí a mírnější forma MPS I-S u 2 sourozenců (tab. 1, 2 a 3). U dětí s MPS I-H se onemocnění manifestovalo již v kojeneckém věku, průměrně v 8.–9. měsíci života. Mezi první příznaky onemocnění patřily zejména pupeční a tříselné hernie (obr. 2), kraniofaciální dysmorfie (obr. 1), zákal rohovky, hepatomegalie (obr. 2) a kostní změny charakteru dysostosis multiplex. U této skupiny dětí byla diagnóza stanovena v průměru mezi 22.–23. měsícem věku. U druhé skupiny MPS I-HS byly první příznaky (kontraktury na horních končetinách – obr. 3, střádavé změny na srdečních chlopních) dokumentovány ve věku průměrně 1,5 roku a diagnóza ve 3 letech. U dvou sourozenců s mírnou formou MPS I-S byl první příznak popsán přibližně ve 4 letech, ale diagnóza byla určena až v 11, resp. 15 letech po náhodném nálezu hepatosplenomegalie.

Tabulka 1 uvádí věk při nástupu prvních příznaků u jednotlivých pacientů a v tabulce 2 jsou uvedeny všechny klinické příznaky. Hepatomegalie byla pozorována u všech pacientů s MPS I-H (17/17), zatímco splenomegalie u 14/17 pacientů (81 %) – obr. 2. Ve skupině pacientů s MPS I-HS se hepatomegalie nebo splenomegalie vyskytovaly u 5/5, resp. 4/5 pacientů. U nejlehčí formy MPS I-S byla dokumentována mírná hepatosplenomegalie u obou pacientů. U 90 % pacientů (18/20) byly pozorovány kýly; z toho umbilikální hernie v 12 případech (67 %), inguinální hernie v jednom (5 %) a kombinace obou v 5 případech (28 %) (obr. 2).

Střádavé změny na srdečních chlopních byly popsány u 16 z 24 pacientů, zejména na mitrální a aortální chlopni. U pacientů s MPS I-H byla již v čase diagnózy (přibližně ve 2 letech) dokumentována hypertrofická kardiomyopatie různého stupně jako následek progrese nálezu na srdečních chlopních (11/14). U formy MPS I-HS došlo u jednoho pacienta k rozvoji kardiomyopatie po 4. roce věku života. Mírné dysplastické změny na mitrální chlopni byly popsány i u jednoho ze sourozenců s mírnou formou MPS I-S, a to až v čase diagnózy, tedy v 11 letech. Respirační obtíže ve smyslu častých respiračních infektů byly popisovány u 9/16 (56 %), a to častěji u MPS I-H v 8/11 (73 %). Naopak u formy MPS I-S nejsou respirační obtíže charakteristické.

Kraniofaciální dysmorfie (obr. 1) byla přítomna u 21 z 24 pacientů, nejvýrazněji u pacientů s MPS I-H (17/17) a u 4 z 5 pacientů s MPS I-HS. U sourozenců s MPS I-S byly změny natolik diskrétní, že je nehodnotíme jako dysmorfické. U 15 pacientů z 19 (79 %) se vyskytla makroglosie; u MPS I-H 11/12 (92 %); MPS I-HS 4/5 (80 %); MPS I-S 0/2. Makrocefalie byla popsána u 11 z 21 pacientů MPS I. U formy MPS I-H byla popsána u 6/14 pacientů, kdy se u 2 nemocných stav zkomplikoval rozvojem hydrocefalu. Makrocefalie byla dokumentována i u všech pacientů s MPS I-HS. Většinou se jednalo o hraniční nálezy a ani v jednom případě nebyl přítomen hydrocefalus. U pacientů s nejmírnější formou nebyla makrocefalie přítomna. Opoždění růstu bylo pozorováno u 10/20 pacientů u všech forem MPS I. U všech pacientů s MPS I-H a MPS I-HS (21/21) byly vyjádřeny kostní změny charakteru dysostosis multiplex na rentgenových snímcích. U sourozenců s MPS I-S byly změny diskrétní, a to jen na rtg snímku pánve.

Opoždění psychomotorického vývoje bylo přítomno u 18 z 24 dětí, u všech pacientů s MPS I-H (17/17), a to od velmi lehkého opoždění až po hlubší stupeň retardace. U jednoho z 5 pacientů s MPS I-HS byla dokumentována výraznější psychomotorická retardace. Naopak u 3 pacientů s touto formou byl IQ (resp. DQ) stanoven v rozmezí 115 až 124. U jednoho sourozence s MPS I-S byla mentální úroveň hodnocena jako hraničně podprůměrná. Z neurologických obtíží byla dokumentována hypotonie a centrální koordinační porucha u několika pacientů v kojeneckém věku (5/11). Křeče se nevyskytly u žádného z našich pacientů. Syndrom karpálního tunelu se objevil u 7 z 23 pacientů (30 %) – 3 s MPS I-H, 3 s MPS I-HS a 1 s MPS I-S. Ztuhlost a kontraktury na prstech horních končetin byly popsány u 19 z 22 pacientů (86 %). Porucha sluchu až hluchota byla prokázána u 9/18 pacientů – 6/11 u MPS I-H; 3/5 u MPS I-HS a 0/2 u MPS I-S. Až na 2 pacienty (18/20, tj. 90 %) měli všichni již popsané střádavé změny v rohovce, projevující se jako zákal rohovky. U nejtěžší formy MPS I-H byly tyto změny popsány u 12/13 (92 %); u všech 5 pacientů s MPS I-HS (100 %) a u jednoho s MPS I-S (50 %).

Biochemické, enzymologické a molekulárně genetické analýzy

V tabulce 3 jsou uvedeny výsledky biochemických, enzymologických a molekulárně genetických analýz. U všech pacientů byla výrazně zvýšená exkrece GAG v moči oproti kontrolním hodnotám příslušných věkových skupin.

Měření aktivity α-L-iduronidázy v leukocytech izolovaných z periferní krve pacientů prokázalo výrazně sníženou specifickou aktivitu v rozmezí 0 až 0,3 nmol/hod/mg proteinu (n = 24), aktivita u kontrol je v rozmezí 18,8 do 55,4 nmol/hod/mg proteinu. Mezi pacienty jednotlivých forem MPS I nejsou signifikantní rozdíly.

Molekulárně genetické vyšetření genu pro MPS I identifikovalo mutované alely u 22 pacientů ze souboru. Mutace p.W402X a p.Q70X byly nejfrekventovanější a byly zastoupeny ve 30,2 %, resp. 20,9 %. Další četnější mutace byly p.V620F, c.1650+5G>A a u sourozenců s MPS I – S p.Q380R. Pacienti s fenotypem MPS I-HS byly složení heterozygoti s jednou alelou p.W402X, resp. p.Q70X.

Léčba

V tabulce 1 jsou uvedeny údaje o léčbě pacientů. Osm pacientů podstoupilo transplantaci hematopoetickými kmenovými buňkami (HSCT). Z nich 6 mělo formu onemocnění MPS I-H a dva MPS I-HS. Enzymová terapie (ERT) rekombinantně připravenou α-L-iduronidázou, která je komerčně dostupná pod názvem Aldurazyme^®, byla indikována u 8 dětí: u 3 s MPS I-H, u 3 s MPS I-HS a u dvou s MPS I-S. Dvě děti s MPS I-H, u kterých byla indikována léčba HCST, dostávaly enzym pouze několik měsíců do doby, kdy se ukázalo, že transplantace je úspěšná.

DISKUSE

Výskyt a dělení

Ačkoliv výskyt jednotlivých LSD je poměrně nízký (cca 1:25 000–500 000), celkový výskyt všech LSD v populaci se odhaduje na více než 1:3500, čímž se řadí mezi nejčastější metabolická onemocnění. Incidence MPS I se odhaduje na 1:100 000–150 000 [10]. V České republice a na Slovensku bylo za posledních 25 let diagnostikováno celkem 24 dětí s MPS I. Frekvence MPS I, stanovená podle použité metody uvedené v citaci [11], je 0,72:100 000 v České republice a 1,32:100 000 na Slovensku [3]. Tato data jsou v souladu s dosud publikovanými studiemi – Moore udává prevalenci 1,07:100 000 v Anglii a Walesu; 0,77:100 000 [12] v Britské Kolumbii v Kanadě; 1,19:100 000 v Nizozemí [11]; 0,69:100 000 v Německu [10]. V české populaci tvoří MPS I spolu s MPS III více než polovinu všech pacientů s diagnózou mukopolysacharidózy.

V naší studii je poměr chlapců a děvčat 13:11. V mezinárodním registru pacientů s MPS I – MPS I Registry [13] – je evidováno 888 pacientů z celého světa s rozložením muži:ženy v poměru 439:449. Poměr podle pohlaví zcela odpovídá autozomálně recesivnímu typu dědičnosti. Rozdělení podle formy (závažnosti) onemocnění na MPS I, typy H : HS : S  je v naší studii 17 : 5 : 2, což představuje 70,8 % : 20,8 % : 8,4 %. Tento poměr také odpovídá výsledkům zahraničních prácí v různých populacích: 72,9 % : 20,9 % : 6,2 % [14]. V MPS I Registry připadá na 62,5 % pacientů MPS I-H, 25,8 % MPS I-HS a 11,7 % MPS I-S (údaje z února 2010). Výrazný nepoměr k méně závažné formě MPS I-S neodpovídá pravděpodobně nižší prevalenci onemocnění, je spíše ovlivněn snazší diagnostikou u pacientů s těžkou formou MPS I-H, zatímco řada pacientů s mírnou formou onemocnění může být vedena pod nesprávnou diagnózou. Obvyklé chybné diagnózy na základě klinických symptomů zahrnují (juvenilní) revmatoidní artritidu, artrogrypózu, sklerodermii a další degenerativní onemocnění a autoimunitní choroby.

Klinické příznaky

Pacienti s MPS I mají velmi široké spektrum příznaků, postihující různou tíží mnoho orgánových systémů. Dosud je užíván systém členění na 3 formy podle tíže onemocnění, ačkoliv klinické projevy u pacientů s MPS I představují spíše kontinuální spektrum příznaků. První projevy onemocnění i věk při diagnóze jsou časnější u dětí s nejtěžší formou MPS I-H (syndrom Hurlerové). U dětí s MPS I-H se v kojeneckém věku objevuje hepatomegalie, kraniofaciální dysmorfie, makroglosie, pupečníková i inguinální hernie, protruze sterna a kyfóza až gibbus v oblasti Th/L přechodu a zákal rohovky. Přes výrazné klinické projevy onemocnění je diagnostika MPS I-H často opožděná o 6–12 měsíců, obvykle až do batolecího věku. Přitom na včasné diagnóze závisí i úspěch léčby. Naopak u dětí s nejlehčí formou MPS I-S se první příznaky manifestují přibližně ve 4–5 letech, ale pro jejich plíživost bývá správná diagnóza často opožděna až do staršího školního věku. U dětí s MPS I-S se v předškolním věku objevuje drápovitá ruka s kontrakturami interfalangeálních kloubů, později i syndrom karpálního tunelu a systolický šelest z postižení srdečních chlopní.

U většiny našich pacientů byla přítomna kraniofaciální dysmorfie různého stupně (obr. 1), doprovázená makroglosií a makrocefalií, které vznikají v důsledku ukládání GAG v pojivových tkáních a chybné přestavby kostních struktur v orofaciální oblasti [15]. V případě kostních změn charakteru dysostosis multiplex se jedná o defekty strukturní remodelace rostoucí kosti. Patří mezi ně četné deformity dlouhých kostí, změněné metakarpální kůstky či dysplastické hlavice stehenních kostí. Proto rtg vyšetření skeletu pomáhá při diagnostice, i když jednotlivé rtg změny nemohou odlišit různé typy mukopolysacharidóz. Typickým nálezem je deformovaná sella tvaru J na lebce v boční projekci. Obratlová těla na rtg boční páteře mívají ovoidní tvar se zobcovitě vytaženou přední stranou, kterým se říká „rybí obratle“. Tvar žeber připomíná vesla – zúžení u obratlového konce a rozšíření u sternálního zakončení [16]. U čtvrtiny našich dětí s MPS I byla prvním příznakem dysplazie kyčlí zapříčiněná deformitami pánve. K akutním komplikacím patří míšní poranění v důsledku spondylolistézy a nestabilita atlantookcipitálního spojení způsobená dysplazií čepu druhého krčního obratle. U dvou těžce postižených dětí s MPS I-H jsme museli řešit i komunikující hydrocefalus.

Závažnou komplikací je progresivní cervikální myelopatie, která vyžaduje neurochirurgickou dekompresi míchy [17]. Kraniofaciální dysmorfie, změny v nazo- a orofaryngu a dysplastické změny krční páteře představují vysoké riziko při anestezii, kdy intubace a extubace jsou obtížné a záklon hlavy je omezený.

Porucha růstu se objevila u necelé poloviny našich pacientů, především s MPS I-H. Časté je abnormální zakřivení páteře. Progresivní artropatie projevující se kontrakturami v kolenních a loketních kloubech bývá patrná již od věku 2–3 let. Klouby jsou postiženy symetricky, zpočátku bez známek bolesti či zánětu [18]. Jemná motorika ruky je zhoršena a může se vyvinout tzv. „drápovitá ruka“, kterou jsme pozorovali u 86 % pacientů (obr. 3). Pacienti s MPS IV vykazují naopak hypermobilitu a hypotonii. U více než jedné třetiny dětí s MPS I byl přítomen syndrom karpálního tunelu, většina z nich byla indikována ke korekčnímu chirurgickému výkonu.

Postižení kostí a kloubů u dětí s MPS I vede k horšící se schopnosti chůze na delší vzdálenost, kterou lze monitorovat tzv. „6minutovým testem chůze“, při kterém je měřena vzdálenost, kterou pacient ujde po rovině za 6 minut. Tento test se používá i k monitorování úspěšnosti léčby. U dětí s MPS I bez úspěšné léčby porucha hybnosti progreduje a pacienti končí na invalidním vozíku [18].

V 90 % případů byly popisovány inguinální a/nebo umbilikální hernie (obr. 2), které mohou recidivovat. U těžkých forem vznikly v prvních měsících života, u mírnějších forem se vyskytují vzácně a jsou spíše diskrétní. Jsou důsledkem kombinace zvýšeného nitrobřišního tlaku zejména díky hepatosplenomegalii (u více než 90 % našich pacientů) a oslabené pojivové tkáně břišní stěny [19]. To dokládá i naše sledování, ve kterém převládaly umbilikální hernie (95 %).

U dvou třetin našich pacientů byly přítomny střádavé změny na srdečních chlopních způsobené akumulací GAG. Nejčastějším nálezem byly insuficience a stenózy na mitrální a aortální chlopni. Pozdějším nálezem bývá hypertrofická kardiomyopatie a srdeční nedostatečnost [20], kterou jsme v našem souboru pozorovali u 80 % pacientů s MPS I-H.

Zejména u dětí s těžší formou MPS I-H došlo k těžšímu opoždění psychomotorického vývoje. Z literatury je známo, že u nejvíce postižených dětí se po dosažení 6. měsíce věku vývoj kognitivních a motorických funkcí zpomalí, přechodně dochází k zástavě psychomotorického vývoje a nakonec (cca ve věku kolem 5 let) je pozorován regres ve vývoji. Řečové dovednosti jsou také omezeny ztrátou sluchu a makroglosií. U některých dětí se rozvine těžká spasticita nebo mozečková ataxie. Epilepsie není většinou u MPS I popisována. U mírných forem nebývá ovlivnění psychomotorického vývoje tolik vyjádřeno. U našich MPS I-S pacientů byl popsán hraničně podprůměrný intelekt [21].

Typickým znakem u MPS I, kterým se odlišuje od MPS typ II, je zákal rohovky, který byl přítomen u 18 našich pacientů. Zákal rohovky bývá zpočátku pouze periferní se zachováním dobré zrakové ostrosti, ale obvykle progreduje. V některých případech se vyskytne glaukom. Degenerace pigmentového epitelu sítnice je doprovázena zhoršeným periferním viděním a noční slepotou [22, 23].

Chronická serózní rýma a časté recidivy mezotitid se vyskytovaly v našem souboru u dvou třetin dětí. Hypertrofii adenoidní tkáně, která je projevem střádání, je nutno řešit adenotomií, často i opakovaně. Střádání GAG v orofaryngu, dysostóza ušních kůstek, poškození sluchového nervu a opakované mezotitidy způsobují částečnou nebo úplnou ztrátu sluchu. V našem souboru se porucha sluchu nebo hluchota vyskytla u 9/18 pacientů. Senzorineuronální hluchota může být zlepšena pomůckami (naslouchadla), ačkoli mentální úroveň pacienta je někdy limitující pro využití tohoto zařízení [24, 25].

Diagnostika a laboratorní nálezy

V případě klinického podezření na mukopolysacharidózu je prvním diagnostickým testem kvantitativní stanovení GAG v moči a kvalitativní vyšetření pomocí elektroforetické analýzy. Všichni naši pacienti měli výrazně zvýšený obsah celkových GAG v moči, zejména dermatansulfátu a heparansulfátu [26]. Se zvyšujícím se věkem dochází k přirozenému snižování vylučování GAG v moči. Abychom zabránili falešně negativnímu výsledku na základě nízko zkoncentrované moči, je nutný odběr ranní porce nebo delší sběr moči. Z těchto důvodů je nutno mít na paměti, že fyziologický výsledek kvantitativního testu nevylučuje diagnózu MPS I. Diagnóza MPS I  byla stanovena měřením specifické enzymové aktivity α-L-iduronidázy v izolovaných leukocytech z periferní krve a/nebo v kultivovaných kožních fibroblastech [27]. Při měření vzorků od pacientů s MPS I dosahovala aktivita nulových nebo velmi nízkých hodnot.

V naší studii byly nejfrekventovanější mutace p.W402X a p.Q70X, které celkem představují až 51 % stanovených mutací. Podle dostupné literatury patří tyto mutace mezi prevalentní kavkazské mutace a podobné frekvence byly stanoveny i ve studiích z Německa a Nizozemí [28]. Podle MPS I registru je frekvence těchto dvou mutací cca 49 %; ostatní zjištěné mutace měly frekvenci nižší než 10 % a ani námi nalezené mutace nevykazovaly vyšší zastoupení. Stanovení patogenní mutace umožňuje eventuální prenatální diagnostiku MPS I, která se v České republice provádí biochemickým i molekulárním vyšetřením nativních nebo kultivovaných choriových klků, event. kultivovaných amniocytů.

U MPS I neexistuje jasná korelace genotypu a klinického fenotypu. Je všeobecně přijímaným faktem, že kombinace dvou „nulových“ mutací vede k těžkému fenotypu, zatímco méně závažné formy jsou asociovány s alespoň jednou alelou vedoucí k nenulové zbytkové aktivitě enzymu [28–30]. Výsledný fenotyp však může být ovlivněn epigenetickými faktory a genetickým pozadím zahrnujícím funkční polymorfismy a haplotypy [28, 31, 32]. Práce popisující vztah genotypu a fenotypu na souboru pacientů s MPS I byla publikována v roce 2009 [9].

Léčba

Dlouhou dobu byla symptomatická léčba jedinou možností léčebné péče o pacienty s MPS I a mukopolysacharidózami vůbec. Byly prováděny transplantace srdečních chlopní, osteotomie a četné další ortopedické zákroky ke korekci kosterních abnormalit. Další postupy zahrnovaly užití naslouchadel, rehabilitaci a sociální terapii, u těžce nemocných pacientů v terminální fázi podporu dýchání a tracheostomii.

V roce 1980 byla provedena první úspěšná transplantace hematopoetických kmenových buněk. Do poloviny první dekády tohoto století podstoupilo transplantaci více než 400 pacientů s těžkou formou MPS I, zpočátku použitím kostní dřeně a později stále více s využitím pupečníkové krve. V současné době představuje transplantace hematopoetických kmenových buněk nejúčinnější léčbu především u pacientů s nejtěžší formou MPS I [33]. Podmínkou účinnosti transplantace je nejen HLA identický dárce v rodině nebo v registrech dárců, ale i včasná diagnostika onemocnění (obvykle do 2 let věku), tedy ještě před rozvojem psychomotorické retardace. Samotná HSCT však má i rizika. Retrospektivní studie ukázaly, že i přes výrazné zlepšení výsledků se úmrtnost pohybuje kolem 10 %. Literární údaje uvádějí u pacientů, kteří podstoupili transplantaci, zlepšení kloubní mobility, respiračních a srdečních funkcí a sluchu, ústup hepatosplenomegalie a obstrukce horních dýchacích cest, snížení frekvencí spánkové apnoe. Stabilizoval se zákal rohovky a došlo k zachování stávajícího intelektu [34]. Naopak střádavé změny na srdečních chlopních se zdají být rezistentní na transplantační léčbu a často dále progredují. Na kosterní změny charakteru dysostosis multiplex neměla transplantace žádný vliv [35]. Někteří pacienti museli podstoupit další ortopedické korekční operace i po úspěšné transplantaci.

V našem souboru bylo transplantováno celkem 7 pacientů. V případě HSCT bylo u 5 pacientů popsáno zlepšení klinických i laboratorních příznaků. Zaznamenali jsme normalizaci enzymatické aktivity v leukocytech, pokles exkrece GAG močí k fyziologickým hodnotám, ústup organomegalie, zlepšení hybnosti, snížení frekvence respiračních infektů. Nejvýznamnější přínos včasné a úspěšné HSCT však spočíval v tom, že psychomotorický vývoj dítěte dále pokračuje bez zpomalení. Naopak dysmorfické změny ani zákal rohovky se nezlepšily a ani známky střádání v srdci neustoupily. Dvě děti měly po HSCT závažné komplikace v podobě reakce štěpu proti hostiteli. Jeden chlapec zemřel měsíc po výkonu a u jednoho chlapce s pokročilou formou MPS I-H ani úspěšná HSCT již neovlivnila jeho nepříznivě probíhající regres vývoje.

Stanovení genetické podstaty onemocnění v 80. letech minulého století umožnilo vývoj a přípravu rekombinantní α-L-iduronidázy a rozvoj tzv. „enzyme replacement therapy“ (ERT, enzymová substituční terapie). Po zkouškách provedených na zvířecích modelech bylo intravenózní podávání enzymu zavedeno do terapie MPS I i u dětí. V současné době je používána rekombinantní varianta enzymu, která je komerčně dostupná pod názvem Aldurazyme^®. Přípravek je aplikován jednou týdně v infuzi [36]. Jelikož enzym neproniká hematoencefalickou bariérou, neovlivňuje kognitivní funkce a postižení CNS, a proto je samostatná enzymoterapie indikována u mírnějších forem MPS I bez významného postižení funkcí mozku. ERT je však doporučena i u malých dětí s těžkou formou MPS I, které jsou v přípravě na transplantaci, a také v průběhu prvních 3–6 měsíců po úspěšné transplantaci. Tím se snažíme stabilizovat klinický stav dítěte a zabránit dalšímu zhoršení viscerálních a skeletálních příznaků. ERT je indikována i u některých pacientů s MPS I po HSCT, pokud se u nich v důsledku vzniku chimerismu dostatečně neupraví vlastní enzymatická aktivita [33, 37].

U 5 z našich 6 dětí s mírnějšími formami MPS I, které dostávají ERT, se klinický stav stabilizoval. Došlo k zlepšení hybnosti, k ústupu organomegalie a k poklesu vylučování GAG, ale nedošlo ke zlepšení mentálních funkcí, dysmorfických změn ani srdečních nálezů. Jedno dítě mělo při ERT alergickou reakci, kterou se podařilo dobře zvládnut kortikoidy a antihistaminiky, takže bylo možné pokračovat v další léčbě.

Ve fázi výzkumu je pravidelné intrathekální podávání ERT u pacientů s MPS I s postižením CNS. Studie vychází z předpokladu, že přímé podání enzymu do mozkomíšního moku může překlenout současný problém hematoencefalické bariéry. Zkouší se i perorální podávání substrát-inhibiční terapie pomocí malé molekuly, jejíž cílem je snížit v těle obsah prekurzorů pro GAG. Také genová terapie MPS I je stále jen ve fázi výzkumu [38].

Úspěšnost podávání rekombinantního enzymu nebo HSCT a celková prognóza dětí s MPS I je výrazně závislá na časné diagnostice. Dobrá povědomost o klinickém průběhu onemocnění pomáhá identifikovat postižené děti včas. Navíc je včasná diagnostika důležitá i pro genetické poradenství a eventuální prenatální diagnostiku v postižených rodinách.

Práce vznikla s podporou výzkumného záměru MSM 0021620806 a MSM 0021620849.

Došlo: 1. 2. 2011
Přijato: 18. 5. 2011

MUDr. RNDr. Pavel Ješina, PhD.
Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN
Ústav dědičných metabolických chorob
Ke Karlovu 2
128 08 Praha 2
e-mail: paveljesina@seznam.cz