Pompeho choroba u lidí i psů má stejnou genetickou příčinu

Znáte Pompeho chorobu? Jde o relativně vzácnou dědičnou metabolickou poruchu, v rámci které je narušen metabolizmus zásobního cukru – glykogenu. Narušené štěpení glykogenu vede ke kumulaci glykogenu a jeho ukládání v různých tkáních a orgánech – typicky v kosterní i srdeční svalovině. U člověka vede tato choroba k těžkým projevům svalové slabosti a srdečního selhání již v průběhu prvního roku života a bývá, bohužel, smrtelná. Určitou zajímavostí je, že stejný typ choroby je znám i u jiných savců. Typicky byla Pompeho choroba popsána u některých severských plemen psů. Ačkoliv genetický defekt u člověka (mutace v genu GAA na 17. chromozomu) je již určitou dobu znám, genetická příčina obdobné choroby u psů zůstávala dosud nerozluštěna. To platilo pouze do února 2013, kdy příslušnou genetickou mutaci u psů popsal tým finských autorů.

Pompeho choroba, známá též jako glykogenóza typu II či svalová forma glykogenózy patří do široké skupiny dědičných metabolických poruch. Glykogenózy jsou heterogenní skupina geneticky podmíněných chorob, jejichž společnou charakteristikou je porucha metabolizmu glykogenu (Slouková et al., 2009). U člověka je známých hned několik různých forem glykogenóz (Walvoort, 1985). Jelikož u těchto chorob obecně dochází vlivem narušeného metabolizmu ke kumulaci některého z meziproduktů, řadíme glykogenózy také k tzv. střádavým chorobám (Byrne et al., 2011).

Pompeho choroba byla popsána již roku 1932 holandským patologem J.C. Pompem (Di Rocco et al., 2007). Příčinou choroby je defekt lyzosomálního enzymu alfa-1,4-glukosidázy (GAA), který za normálních okolností štěpí alfa-1,4 vazbu v molekule glykogenu. Gen GAA je umístěn na dlouhém raménku chromozomu 17 (17q23) a onemocnění má autozomálně recesivní typ dědičnosti (Slouková et al., 2009). Celková incidence onemocnění dosahuje 1:40 000 (Di Rocco et al., 2007), v rámci České republiky byli v roce 2009 známi celkem 4 pacienti s touto vzácnou chorobou (Slouková et al., 2009).

Onemocnění se projevuje v časném dětském věku, podle doby nástupu můžeme rozlišovat až tři různé formy (Di Rocco et al., 2007). Typickými příznaky, které se mohou objevit již v průběhu prvního roku života, jsou svalová slabost a postižení srdce (kardiomegalie) (Fathalla a Ahmed, 2013). Příčinou úmrtí bývá kardiorespirační selhání, často již okolo 1. roku věku (Slouková et al., 2009). Účinná terapie zatím neexistuje, současné možnosti léčby pomocí dodaného enzymu (enzyme replacement therapy – ERT) mohou průběh onemocnění pouze trochu zpomalit, ale nikoliv vyléčit, a v plenkách jsou i možnosti genové terapie (Byrne et al., 2011).

Pompeho choroba ovšem není jen typicky lidská metabolická porucha. Méně se ví, že stejnou chorobou trpí i některá plemena psů, konkrétně typická jsou pro tuto chorobu plemena severských hlídacích a pasteveckých psů, u kterých byla Pompeho choroba poprvé popsána již v roce 1970 (Walvoort, 1985). Příznaky u psů nejsou příliš odlišné od typické manifestace Pompeho choroby u lidí. Popisována je výrazná svalová slabost, zvracení, problémy s krmením a polykáním a v neposlední řadě i postižení srdce. Příznaky se objevují okolo půl roku života, mezi 10. a 18. měsícem života pak psi obvykle této chorobě podlehnou (Walvoort, 1985).

Dosud však u psů nebyl znám přesný genetický defekt, který tuto chorob způsobuje. Teprve v letošním roce se objevila studie finských autorů (Seppälä et al., 2013), která příslušný genetický defekt popsala. Zatímco většinou objevujeme genetické příčiny lidských chorob na základě znalosti genetického defektu u zvířecího modelu. V tomto případě to bylo celé naopak a znalost lidské choroby a jejich příčin posloužila pro výzkum choroby u jiného savce. Pompeho choroba přitom není v živočišné říši neznámá, s výjimkou psů byla popsána již i u koček, ovcí či tura domácího (Seppälä et al., 2013). Vědcům se podařilo u postižených psů severských plemen – konkrétně šlo o plemena lapinkoira (Finnish lapphund) či laponský pes (Swedish lapphund) objevit mutaci v genu pro psí variantu alfa-1,4-glukosidázy, konkrétně šlo o záměnu nukleotidu 2237G>A, vedoucí ke vzniku stop kodonu a předčasnému ukončení translace. Také u psů je tato choroba autozomálně recesivně dědičná, ve vyšetřovaném vzorku přibližně 300 psů (převážně severských plemen) byla frekvence přenašečů až 5 % (Seppälä et al., 2013).

Jelikož genetické vyšetření získává stále na větším významu i ve veterinární medicíně, dost možná se brzy dočkáme i standardizovaných testů pro klinickou veterinární praxi. Tak jako tak nám tato studie ukazuje krásný příklad situace, kdy znalost genetického defektu u člověka pomůže rychle odhalit genetickou příčinu obdobné choroby u jiného savce, ačkoliv ve většině případů zveřejňovaných studií je tomu právě naopak.

Autor: MUDr. Antonín Šípek

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

Medical News Today. In Both Humans And Dogs, The Same Genetic Defect Causes Pompe Disease

Text studie:

Seppälä, E.H., Reuser, A.J.J., Lohi, H. (2013) A Nonsense Mutation in the Acid ?-Glucosidase Gene Causes Pompe Disease in Finnish and Swedish Lapphunds. PLoS ONE 8(2): e56825.

Literatura:

Byrne, B.J., Falk, D.J., Pacak, C.A. et al. (2011) Pompe disease gene therapy. Hum Mol Genet. 20(R1):R61-8.

Di Rocco, M., Buzzi, D., Tar?, M. (2007) Glycogen storage disease type II: clinical overview. Acta Myol. 26(1):42-4.

Fathalla, W., Ahmed, E. (2013) The Changing Face of Infantile Pompe Disease: A Report of Five Patients from the UAE. JIMD Rep. 8:7-10.

Slouková, E., Ošlejšková, H., Voháňka, S. et al. (2009). Pompeho choroba. Pediatrie pro praxi. 10(3):156–158.

Walvoort, H.C. (1985) Glycogen storage disease type II in the Lapland dog. Vet Q 7:187–190.