Наследственная гемолитическая анемия, обусловленная дефицитом активности пируваткиназы эритроцитов

Наследственная гемолитическая анемия, связанная с недостаточностью эритроцитарной пируваткиназы — сравнительно редкая форма гемолитической анемии, которая наследуется по аутосомно-рецессивному типу, дает клинические проявления у гомозиготных носителей, протекает с признаками внутриклеточного гемолиза, макроцитозом эритроцитов, пониженным содержанием в них калия. Известно более 200 случаев гомозиготного носительства дефицита пируваткиназной активности.

Патогенез

Пируваткиназа является одним из ферментов, заключающих гликолиз. В этом звене гликолиза образуются АТФ и никотинамиддинуклеотид. У большинства больных с дефицитом активности пируваткиназы снижается содержание в эритроцитах этих двух метаболитов, в некоторых случаях содержание АТФ оказывается нормальным, но нарушается стабильность АТФ при инкубации. Нормальный уровень АТФ обнаруживается при значительном ретикулоцитозе. Это связано с наличием в ретикулоцитах митохондрий и возможности получения АТФ не только за счет гликолиза, но и за счет окислительного фосфорилирования.

Следствием дефицита пируваткиназы является также накопление продуктов гликолиза, образующихся на предшествующих этапах — фосфофенолпирувата, 3-фосфоглицерата, и особенно 2,3-дифосфоглицерата. Содержание пируватанлактата в эритроцитах снижается.

Недостаток АТФ в эритроцитах при дефиците пируваткиназы приводит к нарушению функции АТФ-азного насоса эритроцитов и к потере ионов калия, при этом концентрация ионов натрия в эритроцитах не возрастает. Это обусловливает уменьшение содержания в эритроцитах одновалентных ионов, дегидратацию клетки и ее сморщивание. Такое явление называют дессикоцитоз. Уменьшение в эритроцитах количества воды затрудняет процесс оксигенации и отдачи кислорода гемоглобином. В этом отношении определенную компенсаторную роль играет значительное накопление в эритроцитах 2,3-дифосфоглицериновой кислоты.

Сродство гемоглобина к кислороду снижается при его взаимодействии с 2,3-дифосфоглицератом. Следовательно, при повышении содержания в организме 2,3-дифосфоглицерата отдача кислорода тканям облегчается.

Клинические проявления дефицита активности пируваткиназы

Клинические проявления дефицита активности пируваткиназы зависят от степени гемолиза. В одних случаях повышенный гемолиз проявляется с рождения и сопровождается частыми тяжелыми гемолитическими кризами, вызывающими необходимость гемотрансфузий для поддержания гемоглобина на субнормальном уровне. В других случаях заболевание может протекать почти бессимптомно с появлением первых признаков повышенного гемолиза (субиктеричности склер и кожи) в возрасте 17—30 лет.

В целом; по сравнению с микросфероцитозом, дефицит пируваткиназы отличается более тяжелым течением.

Почти у всех больных пальпируется селезенка. Небольшое увеличение ее описано у некоторых гетерозиготных носителей аномалии, хотя анемия у них, как правило, отсутствует. У ряда больных возможна спленомегалия. Значительное увеличение печени обнаруживается редко. У единичных больных выявляются язвы голеней.

Лабораторные показатели дефицита активности пируваткиназы

У большинства больных с дефицитом активности пируваткиназы отмечается умеренная анемия (4,34— 6,21 ммоль/л, или 70—100 г/л), однако в период кризов содержание гемоглобина может снижаться до 3,1— 3,72 ммоль/л (50—60 г/л). Содержание эритроцитов— 2,5—3,0 Т в 1 л. Гемолитические кризы могут быть обусловлены инфекцией. Описаны случаи усиления гемолиза во время менструаций.

Эритроциты больных с дефицитом пируваткиназы характеризуются макроцитозом с нормохромией, небольшим анизоцитозом и пойкилоцитозом. Отмечается умеренная полихроматофилия. Иногда обнаруживаются мишеневидные эритроциты и эритроциты с фестончатыми краями или в виде тутовой ягоды, нередко выявляются базофильная пунктация эритроцитов, тельца Жолли. У части больных в периферической крови обнаруживается значительное количество эритрокариоцитов, в период криза оно может повышаться до 60—70 %. СОЭ, содержание лейкоцитов, лейкограмма, содержание тромбоцитов в пределах нормы. Как и при других формах гемолитической анемии, в костном мозге выявляется резкое раздражение красного ростка кроветворения.

Уровень билирубина, как правило, повышен за счет непрямого.

Содержание свободного гемоглобина плазмы нормальное, но может быть снижен уровень гаптоглобина. Гемосидерин в моче отсутствует. Содержание фетального гемоглобина и гемоглобина A2 в пределах нормы.

Осмотическая резистентность эритроцитов при дефиците пируваткиназы в большинстве случаев нормальная, иногда снижается после суточной инкубации. Аутогемолиз, как правило, в различной степени повышен. Описаны случаи дефицита пируваткиназы с нормальным аутогемолизом. В первых описанных случаях дефицита пируваткиназы был зарегистрирован II тип аутогемолиза, корригирующийся добавлением АТФ и не корригирующийся или слабо корригирующийся добавлением глюкозы. В дальнейшем было описано много случаев дефицита фермента с I типом аутогемолиза или вообще без него. Поэтому не рекомендуется применять метод аутогемолиза для дифференциальной диагностики гемолитических анемий. Продолжительность жизни эритроцитов с дефицитом активности пируваткиназы всегда оказывается укороченной.

Тип наследования активности пируваткиназы аутосомно-рецессивный. Гетерозиготы практически здоровы, по данным разных исследователей, выраженность дефицита у них колеблется от 50 до 70 % нормы.

Диагностика дефицита активности пируваткиназы

Диагноз дефицита пируваткиназы эритроцитов можно предположительно поставить в случае гемолитической анемии, протекающей в течение многих лет с увеличением селезенки, отсутствием в мазках периферической крови признаков микросфероцитоза, эллиптоцитоза и стоматоцитоза.

Качественные пробы определения активности пируваткиназы. Для этой цели широко применяется метод флюоресцирующих пятен, основанный на том, что в ходе реакции, катализируемой пируваткиназой, окисляется никотинамиддинуклеотид и исчезает флюоресценция.

Активность пируваткиназы у здоровых людей колеблется от 4,0 до 7,7 мкмоль (мин/1010 эритроцитов) или от 4,0 до 7,7 ед. У большинства гомозиготных носителей патологии активность фермента менее 1 ед. Однако возможны случаи незначительного снижения активности фермента. Диагностика таких редких форм гемолитической анемии очень трудна, и диагноз может быть поставлен лишь при исследовании кинетики фермента.

Дифференциальная диагностика гемолитической анемии, связанной с дефицитом пируваткиназы

Дифференциальную диагностику гемолитической анемии, связанной с дефицитом пируваткиназы, приходится проводить с другими формами наследственной гемолитической анемии.

Так как у большинства больных с дефицитом активности пируваткиназы в отличие от лиц, страдающих микросфероцитозом, эллиптоцитозом, стоматоцитозом, гемолитической анемией, обусловленной носительством нестабильного гемоглобина, и талассемией заболевание наследуется аутосомно-рецессивно, то эта патология встречается только в том же поколении и почти никогда не наблюдается среди родителей.

При наследственной анемии, обусловленной носительством нестабильного гемоглобина, особенно при тяжелом течении заболевания, иногда пробанд является первым носителем мутации, а затем уже болезнь передается следующим поколениям. Поэтому дифференциальную диагностику приходится проводить с гемоглобинопатиями, обусловленными носительством нестабильного гемоглобина, а также с рецессивно наследуемыми гемолитическими анемиями, обусловленными дефицитом активности других ферментов.

Вспомогательную роль играет определение стабильности гемоглобина, его электрофорез. Для исключения других ферментопатий исследуется активность остальных ферментов эритроцитов, а для исключения аутоиммунной гемолитической анемии проводятся пробы Кумбса, агрегатгемагглютинационная.

Флюоресцентный метод определения активности пируваткииазы методом Beutler

Реактивы.

  1. Фосфоэнолпировиноградная кислота (трициклогексиламмонийная соль) 0,15 М раствор, нейтрализованный до рН 7,0—8,0 0,2 М раствором МаОН (0,03 мл).
  2. АДФ 0,03 М раствор, нейтрализованный (0,1 мл).
  3. НАД-Н 0,015 М раствор, нейтрализованный (0,1 мл).
  4. Сульфат магния 0,08 М раствор (0,1 мл).
  5. Фосфатный буферный раствор солей калия 0,25 М, pH 11 7,4 (0,05 мл).
  6. Дистиллированная вода (0,62 мл). Смесь может храниться при температуре — 20 °С не более недели.

Методика.

Для исследования используют кровь, взятую с гепарином или раствором цитрата натрия. Ее центрифугируют, отсасывают плазму и готовят 20 % взвесь эритроцитов путем добавления четырех объемов изотонического раствора натрия хлорида.

Суспензию эритроцитов в количестве 0,02 мл смешивают с 0,2 мл смеси реактивов и инкубируют в течение 30 мин при температуре 37 °С. Каплю помещают на фильтровальную бумагу и просматривают в флюороскопе. Исходная флюоресценция выявляется сразу после добавления эритроцитов к смеси до инкубации. В норме после 30-минутной инкубации она исчезает, а при дефиците активности пируваткиназы остается. Это связано с тем, что НАД-Н флюоресцирует под влиянием ультрафиолетового излучения в участке, близком к видимому, тогда как НАД не флюоресцирует. Вследствие того что раствор НАД нестабилен и легко разрушается, необходим контроль. Следует тщательно отделять слой лейкоцитов, так как при дефиците активности пируваткиназы эритроцитов активность этого фермента в лейкоцитах может быть нормальной.