Nové trendy v

diagnostike a liečbe

monogénovej cukrovky

Iwar Klimeš

DIABGENE a Laboratórium diabetu

Ústav experimentálnej endokrinológie SAV v Bratislave

(www.diabgene.sk, diabgene@savba.sk)

• najčastejšia príčina infarktu, porážky, slepoty, zlyhania obličiek

• roku 2011 malo cukrovku 366 miliónov ľudí, odhaduje sa, že v 2030 ich bude 522 miliónov

• na Slovensku 350 000 ľudí s cukrovkou

• extrémna ekonomická a sociálna záťaž

• charakteristika cukrovky: zvýšená hladina cukru v krvi spôsobená absolútnym alebo relatívnym nedostatkom inzulínu

CUKROVKA: novodobý strašiak ľudstva Diabgene

medicínske ciele:

• prevencia vzniku cukrovky

• včasná diagnostika pacientov

• účinná v ideálnom prípade kauzálna

(príčinná) liečba

• prevencia vzniku závažných komplikácií

CUKROVKA: novodobý strašiak ľudstva Diabgene

Diabetická noha Poškodenie očí

zdravá sietnica chorá sietnica

• v minulosti rozdelenie len na základe priebehu

• 5 % - cukrovka 1. typu • „detí a mladistvých“, vyžaduje liečbu inzulínom

• 90 % - cukrovka 2. typu • „dospelých“, často spájaná s obezitou

• najväčší medicínsky problém

• 5 % - iné špecifické typy cukrovky

• monogénová cukrovka

Príčiny vzniku cukrovky Diabgene

Etiologická klasifikácia

diabetes mellitus (ADA 2012) – neustále sa dopĺňa 1. Diabetes mellitus 1. typu

2. Diabetes mellitus 2. typu

3. Iné špecifické typy diabetu

1. MODY 1-6

2. Mitochondriálna DNA (MIDD)

3. Iné (neonatálny DM)

A. Genetické poruchy funkcie B-buniek

B. Genetické poruchy účinku inzulínu

1. Mutácie inzulínového receptora • Rabson-Mendenhallov syndróm • Inzulínová rezistencia typu A • Leprechaunizmus

2. Poruchy postreceptorového prenosu signálu

• Lipoatrofický diabetes • Iné

3. Iné

1. Diabetes mellitus 1. typu

2. Diabetes mellitus 2. typu

3. Iné špecifické typy diabetu

1. MODY 1-6

2. Mitochondriálna DNA (MIDD)

3. Iné (neonatálny DM)

A. Genetické deficity funkcie B-buniek

B. Genetické poruchy účinku inzulínu

1. Mutácie inzulínového receptora • Rabson-Mendenhallov syndróm • Inzulínová rezistencia typu A • Leprechaunizmus

2. Poruchy postreceptorového prenosu signálu

• Lipoatrofický diabetes • Iné

3. Iné

Polygénové

Etiologická klasifikácia

diabetes mellitus (ADA 2012) – neustále sa dopĺňa

• rozvoj metód DNA analýzy koncom 20.

storočia umožnil

• prečítanie celej DNA a

• identifikovanie všetkých ľudských génov

(vyše 25 000)

• mnoho chorôb sa dá určiť už na báze

DNA

• jednou z nich je aj monogénová

cukrovka

Objavenie všetkých ľudských génov

(projekt HUGO) Diabgene

Čo je to gén a mutácia

• Gén je základnou jednotkou dedičnosti

– zvyčajne kóduje 1 bielkovinu

• Mutácia je zmena DNA – najčastejšie zámena nukleotidov

– nie každá mutácia je zlá – mutácie spôsobujú evolúciu

– niektoré mutácie spôsobujú ochorenia

Pokroky v DNA diagnostike ochorení

najefektívnejšie u monogénových diagnóz

DNA dg. monogénových ochorení

RFLP či PCR hot spoty

skríningové metódy (dHPLC...)

čipové metódy

priame sekvenovanie (zlatý štandard)

sekvenovanie novej generácie

prínos: presná príčina ochorenia, farmakogenomika

a liečba „šitá na telo“ pacienta

• prístroj vie zaznamenať zmenu DNA – vyhodnotenie či ide naozaj o zmenu

– opísanie charakteru mutácie – zmeny DNA

Diagnostika mutácií

DNA analýza priamym sekvenovaním Diabgene

ABI/Hitachi (Japan, USA) ABI 310, 3130

SeqScape (USA)

www.diabgene.sk

Monogénová

cukrovka

1. Novorodenecká cukrovka • Tranzientná novorodenecká cukrovka

• Permanentná novorodenecká cukrovka

2. Cukrovka so skorým začiatkom a rodinným výskytom • MODY-1

• MODY-3

3. Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom

● MODY-2

4. Cukrovka s mimopankreatickými príznakmi • MIDD

• MODY-5

• syndrómy monogénovej inzulínovej rezistencie

Klasifikácia cukrovky

(Murphy et al. Nature Clinical Practice 2008)

monogénovej

1. Novorodenecká cukrovka

(NDM)

Neonatal Diabetes Mellitus

Novorodenecká cukrovka klinická charakteristika

• vznik do 6. mesiaca života

• priebeh: tranzientná alebo permanentná

Tranzientná novorodenecká cukrovka • vymizne v priemere do 3 mesiacov

• liečba v novorodeneckom období skoro výlučne inzulínom

• možný relaps ochorenia v dospelosti

Permanentná novorodenecká cukrovka • vznik do 6. mesiaca života

• nikdy nevymizne

• donedávna liečba skoro výlučne inzulínom

Novorodencká cukrovka

Tranzientná novorodenecká cukrovka • abnormality 6. chromozómu poruchy imprintingu

– submikroskopických duplikácie 6. chromozómu – najčastejšie

– paternálna uniparentálna izodizómia (oba chromoz. 6 od otca)

– abnormálna metylácia promótora génu, nazývaného ZAC

• mutácie podjednotiek draslíkového kanála B-buniek

Permanentná novorodenecká cukrovka • mutácie oboch alel génu pre glukokinázu

• mutácie oboch alel gén pre IPF1

• mutácia génu pre pankreatický transkripčný faktor 1 alfa

• mutácia génu forkhead box-P3

• syndróm Wolcott – Rallison

• mutácie génu pre inzulín

• mutácie génu pre Kir6.2 a SUR1 podjednotky draslíkového kanála

membrány B-buniek

Kir6.2 a SUR1 podjednotky ATP-závislého draslíkového kanála

• oktamér 4 Kir6.2 a 4 SUR1 podjednotky

Sperling, NEJM, 2006

aktivačné mutácie Kir6.2:

novorodenecký diabetes

inaktivačné mutácie Kir6.2:

hyperinzulinizmus

SUR1 podjednotky

• regulačná funkcia

• receptor pre sulfonylureu

aktivačné mutácie SUR1: novorodenecký diabetes

inaktivačné mutácie SUR1:

hyperinzulinizmus

Kir6.2 podjednotky

• tvoria vlastný kanál

• väzba ATP

pór kanála

Sperling NEJM 2007

Funkcia K-ATP kanála B-buniek

• regulácia napätia bunkovej membrány

• riadenie vylučovania inzulínu

• je závislý od koncentrácie ATP

↓ATP ↑MgADP

Hyperpolarizovaná membrána

Otvorený

KATP kanál

K+ Ca2+

inzulín

Depolarizovaná membrána

Zatvorený

KATP kanál

K+ Ca2+

inzulín

↑ ATP ↓ MgADP

Funkcia K-ATP kanála B-buniek

• regulácia napätia bunkovej membrány

• riadenie vylučovania inzulínu

• je závislý od koncentrácie ATP

↓ATP ↑MgADP

Hyperpolarizovaná membrána

Otvorený

KATP kanál

K+ Ca2+

inzulín

Depolarizovaná membrána

Zatvorený

KATP kanál

K+ Ca2+

inzulín

↑ ATP ↓ MgADP

•nalačno

•NDM

•po jedle

•hyperinzulinizmus

Mutovaný KATP kanál môžu uzavrieť deriváty sulfonylurey

ATP

ATP nezatvorí

KATP kanál

Membrána hyperpolarizovaná

Bez sekrécie inzulínu

Bez vtoku kalcia

Sulfonylurea zatvorí

KATP kanál

Membrána depolarizovaná

Sekrécia inzulínu

Vtok kalcia

Glukóza Sulfonylurea

A. Hattersley 2005

Prvý pacient s permanentnou novorodeneckou

cukrovkou zmenený z inzulínu na tablety

sulfonylmočoviny

31 ročná žena, DM od 3. mesiaca života

1981: diagnóza DM (bez inej symptomatológie)

• liečená inzulínom

• rodinná anamnéza bez výskytu diabetu

2005: DNA analýza génu pre Kir6.2 • mutácia R201H /Arg vs His/

• pred zmenou liečby: inzulín 0,6 j/kg /Novorapid a Lantus/

HbA1c 9,3 % (norma do 6,3 %)

C-peptid 0,04 ng/ml (norma 0,6 - 2,3 ng/ml)

• po zmene liečby: glibenclamid 0,1 mg/kg t.i.d.

HbA1c 7,3 % (po 1 mesiaci)

CGMS pred a po zmene liečby

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

12:00

AM

4:00

AM

8:00

AM

12:00

PM

4:00

PM

8:00

PM

12:00

AM

Čas

Glu

kóza

[m

mol/

L]

inzulín

CGMS pred a po zmene liečby

Čas

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

12:00

AM

4:00

AM

8:00

AM

12:00

PM

4:00

PM

8:00

PM

12:00

AM

Glu

kóza

[m

mol/

L]

inzulín

Glibenklamid

vyššia sekrécia inzulínu počas liečby SU ako na inzulíne

čas (minúty)

oGTT

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

-5 0 15 30 45 60 90 120

čas (minúty)

C-peptid (ng/ml)

po zmene liečby

pred zmenou liečby

C-peptid počas oGTT pred a po zmene liečby na glibenklamid

PND - kauzálna liečba derivátmi SU

HbA1c pred a po zmene liečby

5

6

7

8

9

10

11

12

liečba

inzulínom

1 mesiac po

zmene liečby

6 mesiacov

po zmene

liečby

12 mesiacov

po zmene

liečby

18 mesiacov

po zmene

liečby

5 rokov po

zmene liečby

SK-1

SK-4

SK-6

SK-8

Hb

A1c

% [

norm

a d

o 6

,3 %

]

Liečba permanentej novorodeneckej cukrovky

• mutácie Kir6.2 a SUR1

– zmena na sulfonylureu

– kauzálna liečba

– plne funkčné B-bunky

• zmena v textbookoch

• NEJM, 2. najvyšší impakt faktor

• cena SAV

• nevyšliapaný chodník, ale nie riskovanie

Incidencia PND na Slovensku

PND < 6 týždňov

PND < 3 mesiace

PND < 6 mesiace

1: 800 000

1: 287 223

1: 215 417

Incidencia v SR *Doterajšie odhady vo

svete

(*Shield 1997)

1: 574 445

PND < 6 týždňov

Diabetes mellitus typu MODY

Maturity Onset Diabetes of the Young

(MODY)

Najčastejšia monogénová cukrovka

Maturity Onset Diabetes of the Young

• patrí medzi monogénové typy diabetu

• autozómovo dominantný typ dedičnosti, rodinný výskyt, skorý začiatok diabetu, mierny klinický priebeh

• spôsobuje ho mutácia jedného génu, ktorá vedie k zníženiu funkcie B-buniek

• klinické diagnostické kritériá (Ellard 2008) • minimálne 2 generácie s hyperglykémiami • vek začiatku do 25 rokov • merateľný C-peptid • negatívne autoprotilátky

Celoslovenská databáza monogénovej

cukrovky (2003 – 2012)

• z celého územia SR

• DNA analýza 776 pacientov z 332 rodín s klinickým

podozrením na MODY

• 202 pacientov z 85 rodín s nálezom mutácie

v jednom z MODY génov

• záchytnosť MODY mutácie v analyzovaných

rodinách 25 %

Epidemiológia MODY na Slovensku

• prevalencia MODY na počet obyvateľov

• 37,2 na 1 milión ľudí v SR (poddiagnostikované)

• pri počte obyvateľov v SR 5 435 273 (v roku 2010)

• najvyššia prevalencia: Prievidza 107,5 na 1 milión ľudí

• Česká republika 53 pacientov na 1 milión (Lébl 2011)

• Veľká Británia 20 na 1 milión (Shields 2010)

Vyhľadávanie nových MODY

génov (MODY-X)

• pacienti spĺňajúci diagnostické

kritériá MODY

• bez nálezu mutácie v jednom zo

známych MODY génov

• najmä veľké rodiny sú vhodné na

vyhľadávanie nových MODY génov

Vyhľadávanie nových MODY génov

Genome-Wide Association Studies (GWAS)

spracuje veľké množstvo pacientov a úsekov DNA

asociácia s fenotypom

vhodné na polymorfizmy

Next-generation sequencing

„prečítanie“ celého genómu

vhodné na identifikáciu monogénových ochorení

Tsai et al. PLOS, 2010 Lai, Molek. Vision, 2010

Sekvenovanie novej generácie

• v minulosti trvalo sekvenovanie genómu

niekoľko rokov

• teraz 1 genóm za 48 hodín a 1500 EUR

• nanozrná 2 miliardy 500 mliónov

sekvenačných reakcií

• kozmické technológie

• ukladá dáta do počítača (claud computing)

• superpočítače – aj v SAV

• nutnosť spolupráce disciplín

2. Cukrovka so skorým

začiatkom a rodinným výskytom

Maturity Onset Diabetes of the

Young typ MODY-3 a MODY-1

Diabetes transkripčných faktorov

• transkripčné faktory zasahujú do vývoja a

diferenciácie B-buniek, ich metabolizmu a

produkcie inzulínu

• ovplyvňujú transkripciu iných génov cez regulačné

oblasti týchto génov

• podtypy MODY-1, MODY-3, MODY-4, MODY-6

Sieť transkripčných faktorov

• transkripčné faktory sa navzájom ovplyvňujú

• chýbanie 1 faktora môžu dočasne nahradiť ostatné

• preto sa diabetes manifestuje až po vyčerpaní

kompenzačných možností - puberta

SHP Trip 3 HNF 6

HNF 4α

(MODY 1)

HNF 3ß IPF 1

(MODY 4)

GCK

(MODY 2)

HNF 1ß

(MODY 5)

HNF 1α

(MODY 3)

NeuroD1

(MODY 6)

inzulínGLUT 2E kadherínIGF 1PKAldoláza B

?

MODY 3 progresívne zhoršovanie glykémií

Glykémia nalačno

stúpa s vekom

MODY-3

Korelácia HbA1c a dĺžky trvania diabetu

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

0 5 10 15 20 25 30 35

dĺžka trvania (roky)

Hb

A1

c (

%)

Glykémia nalačno u MODY-3 a u kontrol

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80

vek (roky)

gly

kém

ia (

mm

ol/

l)

Kontroly

MODY-3

HbA1c stúpa s dĺžkou

trvania diabetu

Senzitivita na sulfonylureu u pacienta s

MODY 3

HbA1c pokles k 5% po začatí liečby glibenklamidom

Pearson et al. Diab Med 2000

4

5

6

7

8

9

10

11

Roky po diagnóze DM

SU vysadené, podávaný Metformin

Metformin vysadený, návrat k SU

Hb

A1c %

Text pod ikonami

Vek/(vek začiatku DM )

Terapia

24(16)

inzulín

50(45)

diéta

Muži

Ženy

DM

MODY-3

Klinicky DM 2.

1997: polyúria, polydipsia, schudnutie o 2 kg,

bez ketoacidózy,

úvodná glykémia 14 mmol/l

• CP: 681 pmol/l (norma 206-934)

• liečba: inzulín (0,28 U/kg/24h)

• HbA1c 9,8%

2004: DNA analýza – potvrdené MODY 3

• mutácia v exóne 3: R200Q (Arg vs Gln)

Proband: muž 24 ročný, DM od 16. roku života

MODY-3 rodina (Dr. Schroner)

G G G C G G A G G A

Génová

banka

Výstup

DNA

analýzy

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

12:00 AM 4:00 AM 8:00 AM 12:00 PM 4:00 PM 8:00 PM 12:00 AM

Čas

Hla

din

a g

luó

zy (

mm

ol/l)

16-I-06

17-I-06

18-I-06

19-I-06

koniec

monitorovania

začiatok

monitorovania

Kontinuálne monitorovanie glukózy (CGMS)

MODY-3 rodina (Dr. Schroner)

2005: zmena liečby na deriváty sulfonylurey

gliclazid MR 60 mg/24h

HbA1c 6,3 % /po 6 mes. th./

normalizácia hmotnosti (pokles o 10 kg)

hsCRP ako biomarker pre HNF1A

v GWAS zistená asociácia zmien HNF1A a hladín CRP

promotor CRP génu má 2 väzobné miesta pre HNF1A

mutácie HNF1A znižujú expresiu CRP /aj hladinu/

odlíšenie MODY-3 od DM-2

80 % senzitivita a špecificita

Diabetes MODY3: HNF1A Biomarkery

Thanabalasingham (Klimes et al) et al Diabetologia 2011

3. Hyperglykémia nalačno

s rodinným výskytom

Maturity Onset Diabetes of the

Young typ MODY-2

• rodinný výskyt

• začiatok počas včasného detstva

• hyperglykémia nalačno, malý vzostup po jedle

• vekom sa hyperglykémia nezhoršuje

• často vôbec nediagnostikované

• liečba diétou

• veľmi nízke riziko mikrovaskulárnych komplikácií

Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom klinická charakteristika MODY2

Vzťah veku ku glykémii nalačno u MODY-2 a zdravých ľudí

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

vek (roky)

gly

kém

ie (

mm

ol(

l)

Kontroly

MODY-2

Hyperglykémia nalačno s rodinným výskytom laboratórna diagnostika (DNA analýza)

• gén pre glukokinázu: 10 exónov a promótor

-71G>C

• MODY-2

P249 NM 20

P250 NM 52

P251 NN 48

P337 NM 12

P338 NN 16

P340 NM 19

P339 NM 56

P341 NM 55

P342 NM 19

P343 NN 50

P376 NM 86

P377 NN 23

P378 NN 24

P379 NM 21

P380 NN 28

P381 NM 34

P382 NM 55

P383 NN 25

P458 NN 27

P384 NN 56

P385 NN 23

P386 NN 27

P387 NN 29

P388 NN 7

P389 NN 3

P390 NN 69

P391NN 43

P457 NN 46

P418 NN 17

P431NN 18

P432NN 21

P392NN 63

P412NN 43

P409 NN 39

P411NN 10

P407 NN 32

P408NN 12

P410NN 11

P413NN 24

P414 NM 52

P416 NM 25

P415 NN

28

P417 NN 30

P433 NM 67

P434 NM 41

P403 NM 71

P404 NM 58

P405 NM 37

P442 NM 30

P405 NM 37

P406 NN 35

P352 NM

8

P435 NN 44

P436 NN 49

P463 NM 35

P437 NM 44

P439 NM 22

P438 NM 12

P440 NN 20

P443 NN 14

P444 NN 13

P459 NN 20

P460 NM 16

P466 NN 1

P465 NN 18

P461 NN 12

P464 NN 2

P462 NN 3

Rodina R78 s mutáciou pankreatického promótora

• 68 členov, 28 pozitívnych & 40 negat.

doc. MUDr. N. Mišovicová, PhD.

-71G>C redukuje aktivitu GCK promótora znížením schopnosti viazať SP1

znížená aktivita -71G>C mutácie v

porovnaní s nemutovaným génom

znížená väzba SP1 na -71G>C

mutácie v porovnaní s

nemutovaným génom

Gašperíková et al: Diabetes 2009

Maturiny Onset Diabetes of the Young typ

MODY-5

Maternally Inherited Diabetes and Deafness

MIDD

Mutácie inzulínového receptora

4. Cukrovka s mimopankreatickými

príznakmi

Diabetes s obličkovými cystami MODY5 (HNF1B)

• rodinný výskyt

• začiatok diabetu počas adolescencie a včasnej

dospelosti

• neprítomnosť ketoacidózy

• obličkové cysty a malformácie genitálu

predchádzajú vznik diabetu

• liečba výlučne inzulínom

• rodinný výskyt (ale rôznorodé klinické prejavy – diabetes,

hluchota)

• niekedy súčasť syndrómu MELAS: myopatia,

encefalopatia, laktátová acidóza, stroke-like epizódy

• dedenie mutácie len od matky (matrilineárne)

• začiatok diabetu medzi 20. a 50. rokom života

• vekom sa hyperglykémia zhoršuje

• percepčná porucha sluchu od puberty alebo adolescencie

• neprítomnosť ketoacidózy

• zvýšený laktát

• liečba PAD a inzulínom

Diabetes s poruchou sluchu (MIDD) klinická charakteristika

Diabetes s poruchou sluchu (MIDD) laboratórna diagnostika (DNA analýza)

• MIDD

• mitochondriálna DNA

• mutácia A3243G

MELAS (kazuistika, Dr. Žigrai)

• 15 ročná - hluchota– senzorineurálna

• 23 ročná - „stroke-like“ epizóda

• DNA analýza: 51% heteroplazmia

• rodinná anamnéza: – matka bez príznakov:

1,8 % heteroplazmia

– sestra bez príznakov:

29 % heteroplazmia

23 r

51%

53 r

1,8%

Muž

Žena

MELAS

mutácia bez KO

Text pod ikonami

súčasný vek

% heteroplazmie

20 r

29%

MR počas akútnej fázy MR regresia nálezu

Poruchy účinku inzulínu

Mutácie inzulínového receptora

Mutácie inzulínového receptora

sú najčastejšou príčinou monogénovej inzulínovej rezistencie

• autózomo-recesívne mutácie vedú k veľmi závažným stavom s vysokou mortalitou už v detstve (leprechaunizmus a Rabson-Mendenhallov syndróm)

• autozómovo-dominantné mutácie vedú k vzniku inzulínovej rezistencii typu A (výrazná IR, diabetes, acanthosis nigricans, hyperandrogenemia, PCOS)

(Taylor et al JCEM 1991, Longo et al HMG 2002)

Rodina s inzulínovou rezistenciou a autozómovo-dominantným typom dedičnosti

(doc. Mišovicová, CSc., Martin)

Matka (23 rokov)

• DM liečený inzulínom od 15. roku

– autoprotilátky negatívne

– vysoké hladiny inzulínu a C-peptidu

• Proteinúria (bez retinopatie)

• Polycystické ováriá (PCOS)

Syn (18 mesiacov)

• intermitentná hyperglykémia od 3 mesiacov (liečba diétou)

– vysoké hladiny inzulínu a C-peptidu

Rastová retardácia

Proband

pôrod v 35. gestačnom týždni

pôrodná hmotnosť 1.9 kg

rast pod 5. percentilom

50th

5th

50th

5th

Rastová retardácia

50.

5.

50.

5.

Matka

pôrod v 40. gestačnom týždni

pôrodná hmotnosť 1.85 kg

rast aj hmotnosť pod 5. percentilom

Proband

pôrod v 35. gestačnom týždni

pôrodná hmotnosť 1.9 kg

rast pod 5. percentilom

Porucha homeostázy glukózy

0

2

4

6

8

10

12

14

16

2:00 6:00 8:30 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00

gly

kém

ia v

mm

ol/

l 24-hod. glykemický profil probanda

V 3 mesiacoch života

Proband

hypoglykémie po pôrode

v 3. mesiaci – striedanie hypoglykémií a hyperglykémií

Matka

hypoglykémia po narodení

hyperglykémie zistené v 15. r.

liečba inzulínom

len pred jedlami

hypoglykémia nalačno

hyperglykémia po jedle

Inzulínová rezistencia

Proband Matka Normálne

hodnoty

Inzulín (RIA)

(pmol/l) 6025 3724 15,2 - 159

C-peptid (RIA)

(pmol/l) 8081 2931 160 - 1100

Inzulín/

C-peptid pomer 0,74 1,27 < 0,1

Adiponektin

(ng/ml) 52,1 44,5

P (10,5 – 23,2)

M (4 – 10,7)

P = normálne hodnoty zdravé deti vo veku probanda

M = normálne hodnoty zdravé ženy vo veku matky

www.mediagnost.de, Højlund et al Diabetes 2004

Suliman, Staník, Gašperíková et al.: Diabetes 2009

Nízka postava, hypertrichóza

Vyvážená translokácia krátkych ramienok 7. a 19. chromozómu

der Chr 7

Chr 19

der Chr 19

Chr 7

7 d7 d19 19

Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009

t(7;19)(p15.2:p13.2)

t(7;19)(p15.2:p13.2)

NN NN

NT NT

Časti génu pre INSR sa nachádzajú na 7. aj 19. chromozóme

Rodamínom

značený INSR

V mieste zlomu na 7. chromozóme je gén CHN2

Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009

Gén CHN2 kóduje β2 chimerin

β2 chimerin sa zúčastňuje na postreceptorovom signalingu

pre aj post-natálna rastová retardácia

Znížená expresia génu CHN2 u pacientov s translokáciou v adipocytoch

periférneho tuku

Prvý prípad bialelického postihnutia v dôsledku vyváženej translokácie [t(7,9) (p15.2, p13.2)]

Chromozóm 7: gén CHN2

pre- aj post-natálna rastová retardácia

Chromozóm 19: gén INSR

inzulínová rezistencia

striedanie hypo a hypeglykémií

maskulinná postava

hypertrichóza

intermediálny fenotyp

miernejší ako AR mutácie INSR (leprechaunizmus, Rabson–Mendenhallov syndróm)

závažnejší ako AD mutácie INSR (Inzulínová rezistencia typ A)

Autozómovo

recesívne

mutácie

Rodina s

vyváženou

translokáciou

Autozómovo

dominantné

mutácie

Inzulínová

rezistencia + + +

IUGR + + Х

Nízky rast + + Х

Dysmorfické

črty + Х Х

Vysoká

mortalita v

detstve + Х Х

Suliman, Staník, Gašperíková et al: Diabetes 2009

Monogénový

kongenitálny

hyperinzulinizmus

• najčastejšia príčina perzistujúcej hypoglykémie • u novorodencov a dojčiat 1:40 000 – 1:50 000 (1: 2500)

• zvýšenie sekrécie inzulínu B-bunkami • glykémia pod 3,3 (2,7) mmol/l a inzulín nad 10 μU/ml

• oberá mozog o primárny aj sekundárny zdroj energie

• spôsobuje vtok glukózy do inzulín-dependentných tkanív

• bráni vzniku alternatívnych energetických substrátov (ketolátky) – neprítomnosť ketonúrie

• môže spôsobiť poškodenie mozgu a mentálne postihnutie

Kongenitálny hyperinzulinizmus

Etiológia kongenitálneho hyperinzulinizmu

• difúzne formy /hyperplázie B-buniek/ – mierne:

– závažné:

• podľa typu mutácie

• fokálne formy

– stredne závažné

– špecifické formy mutácií ABCC8, KCNJ11

– kauzálna liečba: parciálna pankreatektómia

Stanley

JCEM 2004

• pôrod v 39. gest. týždni, 3270g/50 cm

• začiatok hypoglykémie: od narodenia

• závažnosť hypoglykémie: 0,86 mmol/l

• inzulín pri hypoglykémii: 15,7 (norma do 5

μU/ml)

• liečba: 40 % glukóza (18 mg/kg/min), diazoxid,

glukagón, kortikoidy

Pacient HI-12 – klinická charakteristika

(MUDr. Rosoľanková, Bratislava)

• gén pre glukokinázu (10 exónov)

• bez nálezu mutácie

• Kir6.2 podjednotku (1 exón)

• bez nálezu mutácie

• gén pre SUR1 (39 exónov)

• mutácia v intróne 22 (c.2694+1G>C)

• doposiaľ nepopísaná

• nájdená aj u otca (asymptomatický heterozygot)

• záver: fokálna forma CHI

Pacient HI-12 – DNA analýza

Pacient HI-12 F-DOPA PET-CT frontálny rez

intrapankreatický fokus

intrapankreatický fokus

Pacient HI-12 F-DOPA PET-CT transverzálny rez

• operácia – odstránenie fokusu

• ako 6 mesačná

• úplné vyriešenie hypoglykémií (normoglykémia)

• v súčasnosti vek 2,5 roka

• normálny psychomotorický vývoj

Pacient HI-12 – liečba

DNA diagnostika monogénových porúch vylučovania inzulínu je časovo, personálne a finančne náročná

ako jediná umožňuje potvrdiť klinické podozrenie na monogénové ochorenie

a poskytnúť jasné argumenty na zmenu liečby, dispenzarizáciu pacienta či genetické poradenstvo

translačná medicína „vertikálny prenos poznatkov z laboratória priamo do klinickej praxe“

Závery

Poďakovanie DIABGENE Lab /Bratislava/

D. Gašperíková

J. Staník

M. Hučková

L. Valentinova

I. Mašindová

D. Staníková

M. Balogová

Diabetes Research Labs, Oxford Centre for Diabetes,

Endocrinology & Metabolism, University of Oxford, UK

Anna Gloyn

Katharina Owen

Sian Ellard

Andrew Hattersley

Grantová podpora

• MZ.2005/15-NEDU-01 Zavedenie DNA diagnostiky a skríning monogénne podmienených foriem cukrovky na Slovensku

• APVV: 51-0142-05 DNA analýza monogénnych foriem cukrovky na Slovensku

• APVV-0148-10 Skríning dedičných porúch sluchu na Slovensku metódami DNA analýzy

• 7. rámcový program Európskej komisie

• Štrukturálne fondy: Transendogen, Transmed 2

Ďakujem za pozornosť