Спинальная мышечная атрофия у взрослых: проблемы ранней диагностики

Background. Spinal muscular atrophy (SMA) associated with chromosome 5q is an autosomal recessive neuromuscular disease caused by a mutation in the SMN1 gene. Adult forms of SMA are relatively rarer and associated with significant diagnostic difficulties and pronounced delay in diagnosis. The available pathogenetic therapy for SMA has the greatest effect with an earlier start of treatment, so timely diagnosis of the disease significantly improves the overall prognosis.Aim. To evaluate the features of diagnosis of the adult SMA and summarize the first experience of such diagnosis in Russian patients.Materials and methods. We analyzed the archived medical records of 50 adult patients with SMA consulted at the Research Center of Neurology (Moscow).Results. The data of patients with SMA type 2 (n = 26), SMA type 3 (n = 21), SMA type 4 (n = 3) were analyzed. The delay time for diagnosis in SMA type 2 is 35 (0–270) months, with SMA types 3 and 4 – 108 (0–408) months. The diagnosis of SMA was the first diagnosis in SMA type 2 in 69 % of cases, in SMA types 3 and 4 in 29 % of cases. The most common first diagnosis in patients with SMA is myopathy, accounting for 52 % of all misdiagnosed cases. A small percentage of the use of needle electromyography in the diagnostic process was noted (1/3 of cases); in cases of its use, this did not accelerate the correct diagnosis. Creatine phosphokinase activity is often elevated in patients with SMA types 3 and 4 compared with SMA type 2 (p <0.05). Conclusions. To reduce the delay in the correct diagnosis of SMA and earlier initiation of pathogenetic therapy, it is necessary to increase the awareness of specialists about the features of diagnosis the disease and focus on alternative erroneous diagnoses, among which adult patients with SMA may “hide”. The key to confirming the diagnosis is DNA testing.Введение. Спинальная мышечная атрофия (СМА), сцепленная с хромосомой 5q, – аутосомно‑рецессивное нервно‑ мышечное заболевание, обусловленное мутацией гена SMN1. Относительно более редкие формы СМА с дебютом во взрослом возрасте вызывают значительные диагностические трудности и приводят к выраженной задержке постановки диагноза. Доступная патогенетическая терапия СМА оказывает наибольший эффект при более раннем начале лечения, поэтому своевременная диагностика болезни значительно улучшает общий прогноз.Цель исследования – оценить особенности диагностики взрослой формы СМА и обобщить первый опыт такой диагностики у российских пациентов.Материалы и методы. Проанализированы архивные медицинские данные 50 взрослых пациентов с СМА, консультированных в ФГБНУ «Научный центр неврологии» (г. Москва).Результаты. Проанализированы данные пациентов с СМА типа 2 (n = 26), типа 3 (n = 21) и типа 4 (n = 3). Время задержки постановки диагноза при СМА типа 2 составляет 35 (0–270) мес, при СМА типа 3 и 4 – 108 (0–408) мес. Диагноз СМА был первым диагнозом при СМА типа 2 в 69 % случаев, при СМА типа 3 и 4 – в 29 % случаев. Наиболее частым первым диагнозом у пациентов с СМА является миопатия – 52 % всех случаев с ошибочным диагнозом. Отмечена небольшая частота использования игольчатой электромиографии в процессе диагностики (1/3 случаев); в случаях ее использования это не ускоряло постановку верного диагноза. Активность креатинфосфокиназы часто повышена у пациентов с СМА типа 3 и 4 по сравнению с СМА типа 2 (p <0,05).Выводы. Для уменьшения сроков задержки постановки правильного диагноза СМА и более раннего начала патогенетической терапии необходимы повышение информированности специалистов об особенностях диагностики заболевания и акцентирование их внимания на альтернативных ошибочных диагнозах, которые могут «маскировать» СМА у взрослых пациентов. Ключевым методом подтверждения диагноза является ДНК‑тестирование

Доклиническое медико-генетическое консультирование при боковом амиотрофическом склерозе

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease characterized by progressive loss of central and peripheric motor neurons, with genetic factors playing significant role in its  development. In this article, we discuss in detail the difficulties in the analysis of ALS related to incomplete penetrance of mutations,  extreme genetic heterogeneity of this disorder, the lack of clear  genotype-phenotype correlations, etc. Presented is our own  instructive observation in which a clinically unaffected relative of a  patient with the SOD1-associated form of ALS requested presymptomatic ALS genetic  testing and medical-genetic counseling. Key aspects of  recommendations about presymptomatic genetic counseling in persons  from the risk group originating from families with ALS have been presented.Боковой амиотрофический склероз (БАС) – фатальное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся прогрессирующей гибелью центрального и периферического мотонейронов, в развитии которого большую роль играют генетические факторы. В  настоящей статье подробно рассматриваются сложности, возникающие при анализе  генетики БАС, связанные с неполной пенетрантностью мутаций, выраженной генетической гетерогенностью  данного заболевания, отсутствием четких генофено-типических корреляций и др. Представлено собственное наблюдение, в котором у клинически здорового родственника пациента с  SOD1‑ассоциированной формой БАС потребовались доклиническая ДНК-диагностика и медико- генетическое консультирование. Освещены ключевые аспекты рекомендаций по проведению в  семьях, отягощенных БАС, доклинического медико-генетического консультирования у лиц из группы риска

Оценка метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у российских пациентов с нейродегенеративными заболеваниями

Background. Hexanucleotide repeat expansion in the C9orf72 gene is the most significant cause of a large number of neurodegenerative diseases: frontotemporal degeneration (FTD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson’s disease (PD), etc. Several studies have shown the relationship with the neurodegenerative process for full (>40 GGGGCC copies) and intermediate (13–20) repeats expansion. Methylation of the C9orf72 gene can play an important role in the pathogenesis of FTD and ALS, but the mechanism has not been sufficiently studied.The objective is to investigate the status of methylation of the 5’-promotor region of the C9orf72 gene in patients with neurodegenerative disorders having full or intermediate expansion of GGGGCC-repeats.Materials and methods. We investigated the methylation status of the 5’-promoter region of full C9orf72 expansions in FTD/ALS patients (n = 12), of intermediate expansions in Parkinson’s disease patients (n = 8) and of non-expanded alleles in healthy controls (n = 8). Methylation status was determined via sequencing of amplified fragments of bisulfite-converted DNA.Results. We identified two cases (sibling) with the hypermethylation of the 5’-promoter region in the full C9orf72 expansions group. Patient A. (65 years old, male) had an atypical ALS presentation: an onset with head tremor, a long duration of ALS symptoms (9 years at this time), and cognitive impairments with a temporal lobes atrophy. The patient’s sister had a similar clinical phenotype. There were no cases of the promoter hypermethylation in the intermediate and control groups.Conclusion. This is the first data on the 5’-promoter region C9orf72 gene methylation in Russian population. The frequency of the promoter methylation in this group was 9.1 % that consistent with previous studies in other populations. Atypical clinical presentation may indicate a modifying effect of methylation in this area on the ALS phenotype.Введение. Гексануклеотидная экспансия в гене C9orf72 является одной из наиболее значимых причин большого числа нейродегенеративных заболеваний: лобно-височной деменции (ЛВД), бокового амиотрофического склероза (БАС), болезни Паркинсона и др. При этом показана взаимосвязь с нейродегенеративным процессом как для полной экспансии (число GGGGCC-повторов >40), так и для промежуточной (13–20 повторов). В патогенезе ЛВД и БАС большую роль может играть метилирование гена C9orf72, механизм которого на сегодня недостаточно изучен.Цель исследования – изучить статус метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями, имеющих полную или промежуточную экспансию GGGGCC-повторов.Материалы и методы. Мы исследовали метилирование 5’-промоторной области гена C9orf72 в группе пациентов с полной экспансией и фенотипом БАС и/или ЛВД (n = 12), с промежуточной экспансией и фенотипом болезни Паркинсона (n = 8) и в контрольной группе (n = 8). Уровень метилирования определяли методом капиллярного секвенирования амплифицированных фрагментов, прошедших бисульфитную обработку.Результаты. Выявлены 2 случая метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 у сибсов в группе пациентов с полной экспансией. Пациент А. (мужчина), 65 лет, имел атипичную клиническую картину БАС: манифестация с дрожания головы, длительное течение заболевания (на данный момент болен уже 9 лет), когнитивные нарушения, гипотрофия височных долей мозга по данным магнитно-резонансной томографии. У сестры пациента была сходная клиническая симптоматика. Ни одного случая метилирования 5’-промоторной области гена C9orf72 в группе с промежуточной экспансией и контрольной группе не обнаружено. Заключение. Это первые данные о метилировании 5’-промоторной области гена C9orf72, полученные для российской популяции. Частота встречаемости в нашей выборке составила 9,1 %, что соответствует результатам, полученным на других популяциях. Нетипичная клиническая картина у выявленных пациентов может свидетельствовать о модифицирующем влиянии метилирования данной области на фенотип БАС

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА БОКОВОГО АМИОТРОФИЧЕСКОГО СКЛЕРОЗА В РОССИЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

Materials and methods. 285 Russian patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) including 260 patients with a sporadic form and 25 with a familial form were examined for mutations in SOD1, C9orf72, TARDBP,  ANG and other genes and the presence of associations among polymorphic sites in ATXN2 (polyCAG) and VEGF (-2578С/А) genes.Molecular genetic analysis was performed using direct sequencing, fragment analysis and real-time polymerase chain reaction. On the last stage, rare ALS candidate genes were evaluated using a next generation sequencing (NGS) panel.Results. Total rate of the identified mutations in the examined ALS cohort was 9.5 %. The most frequently observed defects were mutations in the SOD1 (24.0 % in familial ALS and 4.6 % in sporadic ALS) and C9orf72 (pathological hexanucleotide repeat expansion was identified in 1.8 % cases of ALS, all sporadic) genes. The TARDBP gene didn’t contain any mutations, though in the ALS group deletion c.715-126delG located in intron 5 of the TARDBP gene was significantly over-represented – 38.0 % vs. 26.6 % (χ2 = 13.17; р = 0.002). Mutations in the ANG gene were identified in 1.05 % of ALS patients (all cases were sporadic). In 1 (0.35 %) sporadic case a G1082A mutation in the DCTN1 gene was identified. The examined group significantly more frequently carried a risk allele of the ATXN2 gene with an “intermediate” (28–33)  number of CAG repeats – 5.0 % vs. 1.7 % in the control group (χ2 = 3.89; р = 0.0486). In Russian ALS patients, an association between the disease and the presence of a risk А-allele and homozygote genotype А/А of -2578С/А polymorphism in the VEGF gene was identified (χ2 = 7.14; р = 0.008 and χ2 = 13.46; р = 0.001 for the rates in the ALS population and in the control population, respectively), which is confirmed by the odds ratio.Conclusion. In the current article, molecular structure of ALS in the Russian population was examined, rates of individual genetic forms and mutation spectrum were established. This work is of considerable significance for medical genetic counseling and prevention of the disease in the affected families.Материалы и методы. Были обследованы 285 российских пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), включая 260 пациентов со спорадической и 25 с семейной формой, на предмет носительства мутаций в генах SOD1, C9orf72, TARDBP, ANG и др., а также на наличие ассоциаций с полиморфными сайтами в генах ATXN2 (полиCAG) и VEGF (-2578С/А).Молекулярно-генетический анализ выполняли с использованием методов прямого секвенирования, фрагментного анализа и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. На последнем этапе оценивали редкие кандидатные гены БАС с использованием секвенирующей панели нового поколения (nextgenerationsequencing, NGS).Результаты. Суммарная частота выявленных мутаций в обследованной когорте пациентов с БАС составила 9,5 %. Наиболее частыми оказались повреждения в генах SOD1 (24,0 % при семейной форме БАС и 4,6 % при спорадической) и C9orf72 (патологическая экспансия гексануклеотидных повторов в нем обнаружена в 1,8 % случаев БАС, все случаи спорадические). Мутаций в гене TARDBP не обнаружено, однако в группе БАС значимо чаще по сравнению с контролем встречалась делеция c.715-126delG, локализованная в интроне 5 гена TARDBP, – 38,0 % против 26,6 % (χ2 = 13,17; р = 0,002). Мутации в гене ANG выявлены у 1,05 % обследованных больных БАС (все случаи спорадические). В 1 (0,35 %) спорадическом случае выявлена мутация G1082A в гене DCTN1. В обследованной группе значимо чаще по сравнению с контролем встречается носительство рискового аллеля гена ATXN2 с «промежуточным» (28–33) числом копий CAG-повторов – 5,0 % против 1,7 % (χ2 = 3,89; р = 0,0486). У российских пациентов с БАС выявлена ассоциация болезни с носительством рискового А-аллеля и гомозиготного генотипа А/А по полиморфизму -2578С/А в гене VEGF (соответственно χ2 = 7,14; р = 0,008 и χ2 = 13,46; р = 0,001 при сравнении частот у больных БАС и в контроле), что подтверждается анализом отношения шансов. Заключение. В работе раскрыта молекулярная структура БАС в российской популяции, установлены частота отдельных генетических форм и спектр мутаций, что имеет большое значение для медико-генетического консультирования и профилактики заболевания в отягощенных семьях

Diagnosis and treatment for frontotemporal degenerations

Frontotemporal degeneration (FTD) is a heterogeneous group of diseases causing neurodegeneration on the frontal and/or anterior temporal lobes. FTD is the second most common dementia in presenile age (up to 65 years) after Alzheimer’s disease. Usually, FTD is diagnosed at the age of 45-65 years, but an earlier and later onset is possible. Up to 40% of FTD cases have a positive family history. According to the current classification, the following clinical variants of FTD are distinguished: behavioral variant of FTD, agrammatic variant of primary progressive aphasia (PPA) and semantic variant of PPA. As they develop, these clinical syndromes overlap widely with each other and with atypical parkinsonism syndromes (progressive supranuclear paralysis, cortico-basal syndrome) and less often with motor neuron disease. Variations in the clinical features are determined by the localization of the degenerative-atrophic process. The behavioral variant of FTD accounts for more than half of the cases of FTD and is characterized by a combination of cognitive, behavioral, and emotional-affective disorders. In PPA, speech disorders appear for no apparent reason and progress continuously in the absence or with minimal severity of other cognitive and behavioral disorders for two or more years. The clinical features of PPA depend on the localization of the pathological process. The article reviews a clinical case of an agrammatic variant of PPA. Modern approaches to the diagnosis and management of this group of patients are shown. It seems appropriate to use memantin in patients with agrammatic variant of PPA

Presymptomatic genetic counseling in amyotrophic lateral sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease characterized by progressive loss of central and peripheric motor neurons, with genetic factors playing significant role in its  development. In this article, we discuss in detail the difficulties in the analysis of ALS related to incomplete penetrance of mutations,  extreme genetic heterogeneity of this disorder, the lack of clear  genotype-phenotype correlations, etc. Presented is our own  instructive observation in which a clinically unaffected relative of a  patient with the SOD1-associated form of ALS requested presymptomatic ALS genetic  testing and medical-genetic counseling. Key aspects of  recommendations about presymptomatic genetic counseling in persons  from the risk group originating from families with ALS have been presented

Evaluation of methylation status of the 5’-promoter region of C9orf72 gene in Russian patients with neurodegenerative diseases

Background. Hexanucleotide repeat expansion in the C9orf72 gene is the most significant cause of a large number of neurodegenerative diseases: frontotemporal degeneration (FTD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson’s disease (PD), etc. Several studies have shown the relationship with the neurodegenerative process for full (>40 GGGGCC copies) and intermediate (13–20) repeats expansion. Methylation of the C9orf72 gene can play an important role in the pathogenesis of FTD and ALS, but the mechanism has not been sufficiently studied.The objective is to investigate the status of methylation of the 5’-promotor region of the C9orf72 gene in patients with neurodegenerative disorders having full or intermediate expansion of GGGGCC-repeats.Materials and methods. We investigated the methylation status of the 5’-promoter region of full C9orf72 expansions in FTD/ALS patients (n = 12), of intermediate expansions in Parkinson’s disease patients (n = 8) and of non-expanded alleles in healthy controls (n = 8). Methylation status was determined via sequencing of amplified fragments of bisulfite-converted DNA.Results. We identified two cases (sibling) with the hypermethylation of the 5’-promoter region in the full C9orf72 expansions group. Patient A. (65 years old, male) had an atypical ALS presentation: an onset with head tremor, a long duration of ALS symptoms (9 years at this time), and cognitive impairments with a temporal lobes atrophy. The patient’s sister had a similar clinical phenotype. There were no cases of the promoter hypermethylation in the intermediate and control groups.Conclusion. This is the first data on the 5’-promoter region C9orf72 gene methylation in Russian population. The frequency of the promoter methylation in this group was 9.1 % that consistent with previous studies in other populations. Atypical clinical presentation may indicate a modifying effect of methylation in this area on the ALS phenotype