Спинальная мышечная атрофия: главное, что нужно знать врачу первичного звена

Спинальная мышечная атрофия – такое ли редкое «редкое» заболевание?

Спинальная мышечная атрофия (СМА) – редкое, прогрессирующее, инвалидизирующее нервно-мышечное заболевание, которое вызывает атрофию мышц и связанные с ней осложнения. СМА является одним из наиболее частых «редких заболеваний» и встречается у 1 из 6000-10000 новорожденных [1]. В России ежегодно рождаются 300 детей с СМА, а всего в стране может насчитываться от 2500 до 4900 человек с данным диагнозом [1,2]. Среди потенциально летальных заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования СМА занимает второе место по распространенности после муковисцидоза и является ведущей причиной младенческой смертности [3,4].

В основе патогенеза СМА лежит делеция/мутация в гене белка выживаемости мотонейронов (survival motor neuron, SMN) хромосомы 5q («локус СМА») [5,6]. Локус СМА представлен инвертированным повтором размером 500 п.н. в теломерной области хромосомы. При этом, определяющую роль в развитии СМА играет теломерный ген SMN, на который приходится более 90% синтеза функционального белка SMN [5]. По разным данным, каждый 40-60-й человек является носителем мутации гена SMN [6]. В 95% случаев при СМА наблюдается делеция экзонов 7 и/или 8 гена SMN1 на обеих хромосомах 5 (гомозиготное состояние). У 5% больных делеция экзонов 7 и/или 8 происходит только на одной хромосоме 5, в то время как на другой присутствует малый дефект в гене SMN1, например, точковая мутация (компаунд-гетерозиготное состояние). Менее чем в 1% случаев имеются два малых дефекта в гене SMN1 на обеих хромосомах 5 [4].

Аллель SMN2 на 99% идентична SMN1, однако отличается от последнего наличием тимина вместо цитозина в экзоне 7. Это изменение приводит к образованию укороченного нефункционального белка SMN из большинства мРНК SMN2 в результате нарушения посттранскрипционного процессинга, хотя 10-15% мРНК все же продуцируют функциональный полноразмерный белок SMN, что делает возможным частичное сохранение его функций [7]. Количество копий гена SMN2 может влиять на выраженность клинических проявлений заболевания, а потому является

основным модифицирующим фактором СМА. В частности, показана обратная корреляция между количеством копий SMN2 и тяжестью заболевания (у больных с тремя или более копиями SMN2 обычно наблюдаются более легкие формы СМА и менее выраженные клинические симптомы) [1]. Так, например, при СМА 0 типа (СМА0) с наиболее агрессивным течением чаще всего имеется только одна копия SMN2, при СМА I типа (СМА1) – 1-2 копии гена SMN2, при СМА II (СМА2) и III (СМА3) типов – 3-4 копии, а при СМА IV (СМА4), для которой характерен поздний дебют и относительно благоприятный прогноз, – 4-8 копий гена SMN2.

Одну копию гена SMN1 на аллель имеют 85–95% населения. 94% процента больных людей имеют мутации в обоих аллелях, как правило, делеции с потерей экзона 7. Оставшиеся 6% случаев СМА связаны с редкими молекулярными повреждениями, распределенными по всему гену, включая точечные мутации, небольшие вставки и делеции [1].

В мотонейронах SMN играет важную роль в процессинге и созревании мРНК и развитии отростков нервных клеток [8]. Нарушение синтеза белка SMN приводит к гибели α-мотонейронов передних рогов спинного мозга и двигательных ядер нижних отделов ствола мозга, и, как результат, нарушению передачи нервного импульса к мышцам [7]. Это сопровождается прогрессирующей мышечной слабостью с постепенной утратой двигательной функции, а также нарушением дыхательной (затруднение дыхания) и бульбарной функций (затруднения с речью, глотанием).

Какой бывает спинальная мышечная атрофия 5q?

СМА может проявиться в любом возрасте: как у новорожденных, так и у взрослых. При СМА0 дети погибают внутриутробно, либо в первые дни или месяцы жизни ввиду выраженной тяжести клинических проявлений. В 10-12% случаев дебют заболевания приходится на возраст от 0 до 6 месяцев. Это СМА1 или болезнь Верднига-Хоффмана. Вместе с этим, на долю СМА I типа приходится примерно 50% всех случаев диагностирования этого заболевания. У младенцев со СМА1 потеря двигательных нейронов происходит стремительно, за несколько месяцев.

СМА1 протекает наиболее тяжело, характеризуется ранним началом и смертью от дыхательной недостаточности до достижения 2-летнего возраста. У больных нарушается питание, глотание и регуляция слюноотделения, что приводит, в том числе, к недостаточному набору веса. Из-за нарушения глотания возрастает риск аспирации. Со стороны дыхательной системы также наблюдается слабость межреберных мышц, недостаточная очистка дыхательных путей, периодические респираторные инфекции и парадоксальное дыхание. Среди двигательных и ортопедических нарушений отмечаются нарушение контроля движений головы, слабость и гипотония в конечностях и грудной клетке и фасцикуляция языка, а также врожденные переломы. Такой ребенок никогда не сможет сидеть самостоятельно. Ранние сопутствующие заболевания и смертность чаще всего происходят на фоне бульбарного синдрома и легочных осложнений [9-11].

В возрасте от 6 до 18 месяцев у детей менее тяжелое течение заболевания – СМА II типа. Дети сохраняют способность сидеть самостоятельно, некоторые могут стоять c поддержкой. У некоторых бульбарные нарушения и проблемы глотания могут привести к слабому набору веса, а также возможен повышенный риск развития аспирации.

Как и больные со СМА1, из-за нарушения иннервации и слабости межреберной мускулатуры (у некоторых пациентов отмечается диафрагмальное дыхание) пациенты с СМА II типа испытывают трудности c очищением дыхательных путей от секрета и страдают от гиповентиляции легких во время сна. Дыхательная недостаточность служит частой причиной смерти таких детей в подростковом возрасте. Максимально достижимый этап развития моторики при СМА2 – способность сидеть. При более легких формах СМА2 дети могут стоять с вертикализатором или длинными ортопедическими скобами для ног. При этом, сохраняются выраженные мышечная слабость и атрофия, наблюдается тремор с вытянутыми пальцами или при попытке сжать кисть, повышенная утомляемость. Из-за развития кифосколиоза (патологическое искривление позвоночника во фронтальной и сагиттальной плоскостях) может потребоваться фиксация или операция на позвоночник. С годами обычно развиваются контрактуры суставов.

В возрасте между 18 месяцами и первым-вторым десятилетием жизни проявляется СМА III типа. Больные со СМА3 сохраняют способность передвигаться самостоятельно, но часто падают или испытывают трудности при подъеме и спуске по лестнице, беге, наклоне, подъеме из положения сидя. И хотя некоторые все же теряют способность к самостоятельному передвижению в детстве, даже если достигают ее в детстве, другие сохраняют ее и в дальнейшем. Нижние конечности при данном типе заболевания поражены сильнее, чем верхние. Часто развивается сколиоз и контрактуры. Повышенная утомляемость, кашель и гиповентиляция легких во время сна также наблюдаются при СМА3, хотя и реже, чем при СМА2. У таких пациентов, как правило, нормальная продолжительность жизни.

Если СМА проявляется во взрослом возрасте – это СМА IV типа. СМА4 характеризуется скрытым началом и медленно прогрессирующим течением. Дебют СМА IV типа обычно происходит в течение первых трех десятилетий жизни. Пациенты испытывают медленное, прогрессирующее нарушение двигательной функции, чаще всего ухудшающее способность ходить. Двигательные нарушения носят мягкий характер, больные не испытывают трудностей c дыханием и питанием, при этом сохраняют способность ходить в зрелом возрасте. У пациентов с СМА4 отмечается нормальная продолжительность жизни.

Рисунок 1. Основные фенотипы спинально-мышечной атрофии [3].

Как не упустить заболевание: «маски» и «красные флаги»

Дебют СМА может произойти в любом возрасте, в том числе у детей старшего возраста, подростков и взрослых, при этом, симптомы СМА схожи с симптомами других неврологических заболеваний. Это затрудняет диагностику СМА и приводит к отсроченному и/или неверному диагнозу. Вместе с этим, ключевым фактором, определяющим прогноз больного, остается стремительная гибель мотонейронов. Например, при СМА1 в возрасте от 0 до 3 месяцев происходит утрата двигательных единиц, а в возрасте до 6 месяцев развивается сильная денервация и утрата >95% двигательных единиц. Именно поэтому в случае подозрений на наличие заболевания необходимо как можно раньше направлять пациентов на диагностику, поскольку успех лечения или медицинского вмешательства зависит от того, насколько рано была выявлена проблема и удалось ли начать лечение до необратимой потери нейронов.

Клиническая картина и течение СМА неоднородны. Они зависят от фенотипа заболевания и различаются по возрасту манифестации, степени тяжести, моторным и клиническим особенностям и прогнозу, а потому не существует универсального алгоритма диагностирования СМА. Тем не менее, все формы заболевания имеют ряд характерных проявлений, так называемые «красные флаги», на которые врачу и родителю необходимо обратить особое внимание:

• Симметричная слабость с преобладанием слабости в проксимальных группах мышц над дистальными (как правило, слабость в ногах сильнее, чем в руках).
• Фасцикуляции языка.
• Чувствительность сохраняется, а присутствие глубоких сухожильных рефлексов зависит от возраста манифестации и от продолжительности заболевания.
• Сколиоз, ограничение движений, требуется помощь при ходьбе, или использование вспомогательных средств передвижения.
• Отсутствие нарушения интеллекта или снижения внимания.
• Нарушение дыхания, диафрагмальное дыхания.
• Нарушения глотания, трудность с приёмом пищи.

К другим важным симптомам относятся:

• Нарушение удерживания головы.
• Слабый крик и кашель.
• Трудность с глотанием и кормлением.
• Атрофия и фасцикуляции языка.
• Диафрагмальное дыхание (дыхание животом).

При этом, важно помнить, что для пациентов со СМА не характерно повышение мышечного тонуса и сухожильных рефлексов [12]. Интактными также остаются длинная приводящая (

m. adductor longus) и тонкая (m. gracillis) мышцы бедра [13].

Помимо специфичных симптомов, обусловленных гибелью мотонейронов спинного мозга, при СМА могут наблюдаться и системные симптомы со стороны дыхательной (дыхательная недостаточность, апноэ/гипопноэ), пищеварительной (дисфагия, запор), репродуктивной (бесплодие) и сердечно-сосудистой (структурные аномалии сердца) систем, которые чаще всего проявляются до манифестации симптомов нервно-мышечной дегенерации (Рис. 2) [14,15].

Рисунок 2. Системные проявления спинально-мышечной атрофии [14,15].

Таким образом, клиническая картина СМА характеризуется двумя основными паттернами – симптомами нервно-мышечной дегенерации и системными проявлениями, а потому для эффективного ведения пациентов требуется мультидисциплинарный подход к диагностике и терапии, в том числе коррекция уровня белка SMN в масштабах всего организма. При этом, прогноз пациентов определяется не только тяжестью основных нарушений, но и сопутствующими осложнениями (например, сколиоз, повторяющиеся эпизоды пневмонии, проблемы со сном и питанием, потребность в респираторной, нутритивной, ортопедической поддержки) [4].

Трудность диагностики СМА заключается в схожести симптомов с другими неврологическими патологиями, т.е. «масками» СМА. Снижение мышечного тонуса в конечностях и тазовом поясе, дрожание пальцев вытянутых рук, непроизвольные подергивания или сокращения мышц, языка – только некоторые симптомы, которые могут проявляться в юношеском и взрослом возрасте, и которые могут свидетельствовать о возможном присутствии СМА. Однако бывает и так, что человек, уже пользующийся инвалидной коляской, долгие годы живет с неверно поставленным диагнозом.

Наиболее типичные некорректные диагнозы, выставляемые пациентам со СМА, это ДЦП (4%), миопатии (в т.ч. прогрессирующая мышечная дистрофия Дюшенна, Беккера, Эрба-Рота, врожденные и митохондриальные миопатии, 52%), сколиоз (8%), болезнь двигательного нейрона (8%), полиневропатия (8%), болезнь Фридрейха (8%), нейроинфекция (4%) и миотоническая дистрофия (4%) (Таблица 1) [16,17].

Таблица 1. «Маски» спинальной мышечной атрофии: неврологические патологии со схожей клинической картиной, их генетический основы, сходства и отличия от спинальном мышечной атрофии [17]

Материал адаптирован из источника [17].

*Синдром Прадера-Уилли вызван отсутствием экспрессии импринтированных генов в области 15q11.2-q13 хромосомы 15, обусловленной отцовским фактором (отцовская делеция, материнская непарная дисомия 15 и редко дефект импринтинга). Риск возникновения PWS у братьев и сестер пострадавшего ребенка зависит от генетического механизма, который привел к отсутствию экспрессии отцовской области 15q11.2-q13.

**Патогенетические варианты GARS1 также связаны с нейропатией Шарко-Мари-Тута типа 2D (CMT2D) и дистальной спинальной мышечной атрофией V (dSMA-V) (см. GARS1-ассоциированная аксональная нейропатия). CMT2D и dSMA-V характеризуются подростковым или ранним взрослым началом уникальных моторных и сенсорных проявлений с возрастом начала заболевания от 8 до 36 лет.

Диагностика спинальной мышечной атрофии

СМА обычно диагностируют по клиническим симптомам и подтверждают с помощью генетического анализа (ДНК-теста) и лабораторных исследований, таких как биопсия мышечной ткани, миография и биохимический анализ крови. Проведение генетического исследования для исключения СМА рекомендуется при выявлении симптомов-«красных флагов», а также у пациентов с неврологическими заболеваниями. В России доступны программы диагностики СМА по направлению врача.

Золотым стандартом диагностики заболевания является генетическое тестирование для определения гомозиготной делеции в гене SMN1 с помощью мультиплексной амплификации лигированных зондов (MLPA) или ПЦР в реальном времени. На делецию экзонов 7-8 гена SMN1 в гомозиготном состоянии указывает полное отсутствие их копий. При отсутствии копий экзона 7 и наличии одной копии экзона 8 гена SMN1 устанавливается делеция экзона 7 гена SMN1 в гомозиготном состоянии. Если же присутствует одна копия экзонов 7-8, то подтверждается делеция экзонов 7-8 гена SMN1 в гетерозиготном состоянии. В данном случае требуется дополнительное исследование секвенированием по Сэнгеру.

Если по результатам теста делеции в SMN1 не обнаруживаются, выполняют другие лабораторные анализы и электрофизиологические тесты. Если дополнительные тесты все же указывают на заболевание мотонейронов, проводят другие тесты на мутации SMN1 (Рис. 4). Важно помнить, что у 5% больных присутствуют другие типы мутаций в гене SMN1, которые не выявляются тестом на делецию [4].

Рисунок 4. Диагностический алгоритм для спинальной мышечной атрофии. Адаптировано из [4]. ЭМГ – электромиография.

Несмотря на высокую эффективность генетического тестирования, если тест проводится и диагноз подтверждается на фоне манифестации симптомов, к сожалению, это означает, что заболевание уже прогрессирует. В клинических исследованиях было доказано, что патогенетическая терапия и реабилитационные мероприятия могут иметь максимальный эффект, если диагноз СМА был установлен и терапия инициирована до появления первых клинических симптомов заболевания.

Для оценки вероятности развития СМА у плода в I триместр беременности проводится пренатальный скрининг. Медицинские работники должны предлагать пренатальный скрининг парам, у которых ранее родился ребенок со СМА: поскольку это аутосомно-рецессивное заболевание, риск его появления у следующего ребенка составляет 25%. В таких случаях можно проводить пренатальный скрининг с помощью пробы ворсинчатого хориона между 11-й и 13-й неделями беременности. Во всех других случаях (например, у родственников больных) для значительного снижения риска развития СМА у плода достаточно проверить, являются ли родители носителями. Скрининг на СМА может осложняться тем обстоятельством, что тест не дает информации о генотипе/фенотипе подтипа СМА [4].

Популяционный скрининг на носительство позволяет выявлять пары, чей ребенок может быть подвержен риску развития СМА, помогая носителям более обдуманно принимать решения касательно рождения ребенка. Если, при проведении скрининга в период планирования беременности, оба партнера являются носителями мутантного гена SMN1, то вероятность рождения у них ребенка со СМА составляет 25%. В 50% случаев у такой пары родится носитель СМА и в 25% малыш будет совершенно здоровым. Другими словами, это не дает 100% гарантию, что ребенок родится здоровым.

Скрининг новорожденных позволяет выявлять генетическое заболевание еще до проявления симптомов.

Подобные скрининговые программы активно ведутся в разных странах. С января 2023 г. скрининг СМА был добавлен в расширенную программу неонатального скрининга. Это стало возможным благодаря созданию фонда «Круг добра». Финальный, молекулярно-генетический анализ большей части детей, попавших в группу риска, проводит ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава РФ. В целом программа была расширена с 5 до 36 нозологий и нозологических групп. Помимо СМА в нее вошли и другие достаточно «частые редкие» заболевания, например, первичные иммунодефициты и наследственные болезни обмена веществ.

Если результат скрининга положительный, проводят дополнительный подтверждающий тест с определением числа копий гена SMN2. При отрицательном результате скрининга допускается ложноотрицательный результат, который требует дальнейшего следования по уточняющей модели для клинического подтверждения. При высокой вероятности СМА0 по результатам скрининга рекомендуется назначать лечение даже в отсутствии клинических симптомов. При появлении симптомов лечение назначается по усмотрению врача. При вероятной СМА1 и СМА2 назначается терапия. Если же устанавливается высокий риск развития СМА3, то возможна отсрочка лечения и наблюдение. Лечение в данном случае следует начинать при проявлении симптомов.

Возможности терапии спинальной мышечной атрофии

На данный момент разработаны различные методы болезнь-модифицирующей (патогенетической) терапии, которые могут повлиять на процесс прогрессирования патологии и улучшить качество жизни пациента. Поэтому, при подтверждении диагноза СМА показана как можно более раннее назначение патогенетической терапии.

В настоящее время существует три препарата болезнь-модифицирующей терапии СМА, одобренные Европейским агентством по лекарственным средствам (EMA) и Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA). Все они направлены на повышение уровня функционального и полноразмерного белка SMN и замедление процесса прогрессирования заболевания и обладают сопоставимой эффективностью.

Интратекальное введение антисмысловых олигонуклеотидов (препарат Спинараза™, МНН, нусинерсен) предназначено для ингибирования пропуска экзона 7 в транскриптах SMN2 [18].

Генная терапия препаратом Золгенсма™ (онасемноген абепарвовек) осуществляется посредством системного внутривенного введения препарата нереплицирующегося самокомплементарного аденоассоциированного вируса серотипа 9 (scAAV9), который доставляет кДНК SMN1 в инфицированные клетки [19].

Эврисди® (рисдиплам) применяется перорально в качестве модификатора сплайсинга: он модулирует включение экзона 7, аналогично антисмысловым нуклеотидам. Пероральное введение и, при этом, высокая биодоступность, являются отличительным свойством рисдиплама. Препарат минует гематоэнцефалический барьер и оказывает системное воздействие на центральную и периферическую нервную систему, а также на другие органы и ткани ненейронального происхождения [20].

Выбор конкретной стратегии терапии осуществляется врачом на основании показаний/противопоказаний, тяжести течения заболевания и состояния пациента, а также определяется доступностью препарата и удобством приема. Однако специалистам важно помнить, что эффективность любой терапии зависит от срока ее назначения, т.е. снижается по мере прогрессирования симптомов. Это значит, что и врачам, и родителям необходимо быть особенно внимательными к проявлению неврологических и двигательных нарушений у ребенка в раннем возрасте и, при подозрении на СМА, направлять ребенка на дополнительное генетическое обследование [21].

Список литературы

1. Hendrickson B.C., Donohoe C., Akmaev V.R. et al. Differences in SMN1 allele frequencies among ethnic groups within North America. J Med Genet. 2009;46(9):641–644. doi:10.1136/jmg.2009.066969
2. МКБ: G12. Спинальная мышечная атрофия и родственные синдромы, https://med.roche.ru/neurology/diseases/Spinal-muscular-atrophy/sma-about.html
3. Farrar M.A., Park S.B., Vucic S. et al. Emerging therapies and challenges in spinal muscular atrophy. Ann Neurol. 2017;81(3):355-368. doi:10.1002/ana.24864.
4. D'Amico A., Mercuri E., Tiziano F.D., Bertini E. Spinal muscular atrophy. Orphanet J Rare Dis. 2011;6:71. doi:10.1186/1750-1172-6-71
5. Lefebvre S., Bürglen L., Reboullet S. et al. Identification and characterization of a spinal muscular atrophy-determining gene. Cell. 1995;80(1):155–165. doi:10.1016/0092-8674(95)90460-3
6. Забненкова В.В., Дадали Е.Л., Поляков А.В. Модифицирующие факторы, оказывающие влияние на тяжесть течения спинальных мышечных атрофий I-IV типов. Медицинская генетика. 2011; 10(5):15–21.
7. Bodamer O.A. Spinal muscular atrophy, 2023. https://www.uptodate.com/contents/spinal-muscular-atrophy/print
8. Chaytow H., Huang Y.T., Gillingwater T.H., Faller K.M.E. The role of survival motor neuron protein (SMN) in protein homeostasis. Cell Mol Life Sci. 2018;75(21):3877–3894. doi:10.1007/s00018-018-2849-1
9. Wang C. et al. J Child Neurol. 2007;22:1027–1049.
10. Kolb S.J., Kissel J.T. Neurol Clin. 2015;33:831–846.
11. Haaker G., Fujak A. Appl Clin Genet. 2013;6:113–120.
12. Проксимальная спинальная мышечная атрофия 5q. Клинические рекомендации, 2023. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/593
13. Brogna C., Cristiano L., Verdolotti T. et al. MRI patterns of muscle involvement in type 2 and 3 spinal muscular atrophy patients. J Neurol. 2020 Apr;267(4):898-912. doi: 10.1007/s00415-019-09646-w.
14. Lipnick S.L., Angel D.M., Aggarwal R. et al. Systemic nature of spinal muscular atrophy revealed by studying insurance claims. PLoS ONE. 2019; 14(3). doi: 10.1371/journal.pone.0213680.
15. Nash L.A., Burns J.K., Cardown J.W. et al. Spinal muscular atrophy: more than a disease of motor neurons? Curr Mol Med. 2016; 16:779–792
16. Шпилюкова Ю.А., Иллариошкин С.Н. Спинальная мышечная атрофия у взрослых: проблемы ранней̆ диагностики. Нервно‐мышечные болезни 2022;12(4):37–45.
17. Prior T.W., Leach M.E., Finanger E. Spinal Muscular Atrophy. 2000 Feb 24. In: Adam M.P., Mirzaa G.M., Pagon R.A., Wallace S.E., Bean L.J.H., Gripp K.W., Amemiya A., editors. GeneReviews®. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993–2023.
18. https://grls.minzdrav.gov.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=49e34734-3084-4cb1-bee3-95fbe56dea61
19. https://grls.minzdrav.gov.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=e4dd9831-82f1-43c4-b758-bb957232cc91
20. https://grls.minzdrav.gov.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=8452f9f4-1deb-4d29-8007-6e8c5d017763
21. https://disuria.ru/_ld/11/1196_kr21G12MZ.pdf?ysclid=lp13dxyc90345390379