Нейротрансмиттеры — химические вещества, которые синтезируются, хранятся в пресинаптических нейронах и высвобождаются в синаптическую щель при специфических стимуляциях. Высвободившиеся нейротрансмиттеры проходят через синаптические щели и связываются с высокоспецифичными рецепторами на постсинаптической мембране. Этот процесс приводит к деполяризации мембраны и запускает дальнейшую сложную внутриклеточную передачу сигналов. Прекращение синаптической передачи сигналов достигается обратным захватом или распадом нейротрансмиттеров. На сегодняшний день существует несколько подгрупп нейротрансмиттеров, включая аминокислотные нейротрансмиттеры, такие как глицин и ã-аминомасляная кислота, а также катехоламины: дофамин, норадреналин и серотонин. Нейротрансмиттерные расстройства являются редкими генетическими дефектами ферментов, участвующих в синтезе, транспорте или распаде дофамина и серотонина, дефиците кофакторов, в основном связанных с метаболизмом птеринов, необходимых для синтеза моноаминов (рис. 9.1). Эти болезни приводят к разнообразным клиническим проявлениям от энцефалопатии с ранним началом до позднего начала двигательных расстройств с более легкой клинической картиной. Дефицит нейротрансмиттеров подразделяют на 5 подгрупп (табл. 9.1): 1) нарушения синтеза тетрагидробиоптерина (BH4) с гиперфенилаланинемией (ГФА) или без нее; 2) первичный дефект синтеза моноаминовых нейротрансмиттеров; 3) нарушения катаболизма моноаминов; 4) моноаминовые транспортопатии; 5) расстройства, связанные с шаперонами.
Рис. 9.1. Нейротрансмиттерный обмен, синтез, деградация биоптерина. 5-HIAA — 5-гидроксииндолуксусная кислота; 5-HIAL — 5-гидроксииндолацетоальдегид; qBH2 — квиноноид дигидробиоптерин; BH4 — тетрагидробиоптерин; DHPR — дигидроптеринредуктаза; DOPAC — 3,4-дигидрофенилуксусная кислота; DOPAL — 3,4-дигидрофенилацетальдегид; DTDS — синдром нарушения транспорта дофамина; GTP — гуанозин-5’-трифосфат; HVA — гомованильная кислота; MHPG — 3-метокси-4-гидроксифенилгликоль; PLP — пиридоксал 5’-фосфат; PTP — 6-пирувуолтеатрагидроптерин; VLA — ванилилмолочная кислота;
Таблица 9.1. Дефицит нейротрансмиттеров
Группа | Ферментативный дефект | Номер OMIM | Дефектный ген | Тип наследования |
Нарушения синтеза биоптерина | SPR AD-GTPCHI AR-GTPCHI PTPS DHPR PCD | 612716 233910 261640 261630 264070 | SPR GCH1 GCH1 PTPS QDPR PCD | AР AД AР AР AР AР |
Первичный дефект синтеза моноаминовых нейротрансмиттеров | TH AADC | 605407 608643 | TH AADC | AР AР |
Моноаминовые транспортопатии | SLC6A3 (DTDS) SCL18A2 (VMAT2) | 613135 ORPHA: 352649 | SLC6A3 SCL18A2 | AР AР |
Нарушения распада моноаминов | MAO-A/MAO-B DBH | 309850 609312 | MAOA/MAOB DBH | ХР AР |
Дефектыко-шаперонов | DNAJC12 | 606060 | DNAJC12 | AР |
Примечание. GTPCHI — гуанозинтрифосфатциклогидролаза I; PTPS — протеинтирозинфосфатаза; DHPR — дегидроптеридинредуктаза; PCD — птерин-4-альфакарбиноламиндегидратаза; TH — тирозингидроксилаза; AADC — декарбоксилаза ароматических аминокислот; SLC6A3 — дофаминовый транспортер; SCL18A2 — АТФ-зависимый транспортер моноаминов; MAO-A/MAO-B — моноаминоксиадаза А и В; DBH — дофамин-бета-гидроксилаза; DNAJC12 — DnaJ белков теплового шока 12; АР — аутосомно-рецессивный тип наследования; АД — аутосомно-доминатный тип наследования; ХР — Х-сцепленный рецессивный тип наследования VMA — ванилилминдальная кислота; VMAT2 — моноаминовый транспорт в пузырьках 2-го типа (Adapted from Brennenstuhl H., Jung-Klawitter S., Assmann B., Opladen T. Inherited Disorders of Neurotransmitters: Classification ad Practical Approaches for Diagnosis and Treatment // Neuropediatrics. 2019 Feb. Vol. 50(1). P. 2–14)
Клинический фенотип нейротрасмиттерных заболеваний основывается на наследственном дефиците дофамина. Выраженность клинических симптомов зависит от степени дефицита дофамина. Легкая форма дефицита тирозингидроксилазы может соответствовать клинической картине аутосомно-доминантной недостаточности гуанозинтрифосфатциклогидролазы I, которая обычно обозначается как «сегаваподобный фенотип» с суточными колебаниями симптомов и восстановлением двигательных нарушений после сна. У детей раннего возраста клиническая картина дефектов синтеза птеринов практически неотличима от тяжелой аутосомно-рецессивной недостаточности гуанозинтрифосфатциклогидролазы I. При дефиците дигидроптеринредуктазы патогномоничным симптомом является обнаружение кальцинатов в головном мозге. При дефиците дофамина, особенно в раннем возрасте, отмечается синдром паркинсонизма с прогрессирующей дистонией. Частым симптомом при данных заболеваниях являются окулогирные кризы, которые нередко трактуются как эпилептические приступы. При дефиците серотонина происходят нарушения регуляции серотонинергической активности, что приводит к развитию дистонических атак, психиатрических нарушений, диссомнии, вегетативной дисфункции (повышенная потливость, заложенность носа, колебания артериального давления и т.п.). При наличии данных симптомов необходимо предположить заболевание из этой группы болезней. Ниже рассмотрен ряд заболеваний из этой группы.