Генетико-епідеміологічне дослідження міського та сільського дитячого населення Харківської області на прикладі Зміївського району

Федота А. М., Садовниченко Ю. А., Лысак М. П., Федота Н. М., Рощенюк Л. В.

Fedota O. M., Sadovnychenko Y. O., Lysak M. P., Fedota N. M., Roshchenyuk L. V.

Abstract

The burden of genetic disorders in different countries and ethnic groups demonstrates a wide interpopulation variety. Therefore, the study of the population genetic characteristics in different regions is an important stage in human genetics research, which allows assessing the factors of population dynamics, such as markers for mutation and migration processes, the marriages structure.

The purpose of the study was the assessment the burden of genetic diseases in the pediatric population of Zmiiv district, Kharkiv region, Ukraine.

Materials and methods. Total number of children aged 0-17 in Zmiiv district of Kharkiv region was 11957, including 5763 girls and 6194 boys in 2015. The medical information about 204 patients of target groups was analysed in medical institutions of Zmiiv district and Kharkiv region. The genetic disorders prevalence was calculated as the ratio of the number of patients with certain hereditary disease to the total number of population studied. The prevalence of X-linked diseases was calculated per male individuals.

Results and discussion. The only single-gene and chromosome disorders were analysed during the medical genetic survey. The burden of genetic disorders in population studied was 0.37%. The spectrum and prevalence of single-gene diseases were determined. The prevalence of single-gene disorders in the district was 0.30%. There were 17 nosological forms of monogenic disorders with different types of inheritance in pediatric population of Zmiiv district. The most frequent genetic diseases were sensorineural hearing loss (1:797), hypopituitarism (1:2989), periodic paralysis (1:5979), and haemophilia A (1:6194). The prevalence of chromosome disorders in the district was 0.07%. Chromosomal abnormalities were represented with Down syndrome (1:1495).

Conclusions. The conducted research has shown that the characteristics of monogenic pathology in Zmiiv district of the Kharkiv region are comparable to those in most of the Eastern European populations both in their spectrum and prevalence.

Keywords: genetic disease, prevalence, single-gene disorders, chromosome disorders, Kharkiv region.

Вступ

Кожного року описують нові нозологічні форми спадкових хвороб, їх загальна кількість вже перевищує 5000 [35]. Більшість з них є відносно рідкісними, проте загальна обтяженість населення генетичною патологією може сягати 3-7% [20].

Спектр спадкової патології, різноманітність мутацій, що її спричинили, а також їх поширеність значно варіюють у різних країнах та етносах. У зв'язку з цим вивчення генетичних характеристик населення різних регіонів є важливим етапом досліджень у генетиці людини, який дозволяє оцінити фактори популяційної динаміки, такі як показники мутаційного та міграційного процесів, структури шлюбів [33].

У 90-х роках минулого сторіччя генетико- демографічні процеси було досліджено в українських популяціях, зокрема, харківській, донецькій, луганській, хмельницькій та кримській [4-9]. Їх було подовжено з 2008 року серед населення Харківської області та проаналізовано разом зі спектром генетичної патології [15]. У різних регіонах країни колективами авторів вивчалися частоти генотипів, що зумовлюють хвороби різних систем, фенотипові асоціації мутацій з репродукційними порушеннями, нервово-м'язовими патологіями, лізосомними хворобами накопичення, муковісцидозом, а також поширеність цих захворювань [28, 29, 34, 36, 44]. Однак таких масштабних проектів на національному рівні протягом тривалого часу, як у Канаді, Фінляндії та інших країнах [10, 37], в Україні не реалізовано.

Метою даного дослідження був аналіз обтяженості генетичною патологією дитячого населення Зміївського району Харківської області.

Матеріали і методи дослідження

генетична патологія дитячий хромосомний

У Зміївському районі Харківської області чисельність дітей у віці від 0 до 17 років на 01.01.2016 р. склала 11957 чоловік, з них дівчаток - 5763, хлопчиків - 6194. Збір первинного матеріалу проводили у 20162017 рр. у Головному управлінні статистики у Харківській області, КЗОЗ «Харківський обласний інформаційно-аналітичний центр медичної статистики Департаменту охорони здоров'я Харківської обласної державної адміністрації та медичних установах Зміївського району. Інформація про хворих дітей отримана з усіх основних джерел їх реєстрації, що охоплюють усе дитяче населення району: пологового відділення, диспансерних груп, що формуються на підставі регулярних профоглядів неорганізованих дітей і дітей в дитячих дошкільних та шкільних установах педіатром і лікарями-фахівцями, а також самозвернень. Проаналізовано медичні карти дітей та диспансерні групи лікарів-фахівців вузького профілю - хірургів, отоларингологів, офтальмологів, невропатологів, ендокринологів, дерматовенерологів, які включають 206 осіб, з них 75 підлітків, 131 дитина.

Усі досліди проводили у відповідності до Конвенції Ради Європи «Про захист прав людини і людської гідності в зв'язку з застосуванням досягнень біології та медицини: Конвенція про права людини та біомедицину (ETS № 164)» від 04.04.1997 р., і Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації (2008 р.).

Результати дослідження та їх обговорення

Під час дослідження було проаналізовано моногенні та хромосомні захворювання. У дітей та підлітків Зміївського району виявлено 17 нозологічних форм моногенних патологій з різними типами успадкування (табл.). Незважаючи на комплексні заходи щодо виявлення всіх випадків генетичних захворювань, неможливо повністю виключити наявність хворих зі стертою клінічною картиною, які не перебувають на обліку в медичних установах, і могли б бути пропущені.

Спектр генетичної патології серед населення Зміївського району є характерним для більшості українських та європейських популяцій в цілому. Поширеність моногенної патології склала 0,30%, при цьому у середньому в світі вона може варіювати від 0,55 до 1,40%, тоді як для східноєвропейського регіону було визначено показник 0,26% [3, 20].

У структурі моногенної патології у районі найбільш поширеними захворюваннями виявилися нейросенсорна втрата слуху двобічна - 41,6%, гіпо- фізарний нанізм - 11,1%, а також пароксизмальна міоплегія та спінальна аміотрофія - по 5,6% (табл.).

У європейських популяціях нейросенсорна втрата слуху успадковується здебільшого за ауто- сомно-рецесивним типом. У Зміївському районі Харківської області її поширеність у 2015 році склала 1:797, по Харківській області у 2010 році вона становила 1:645 [15, 17], що відповідає такій у країнах Європи, зокрема у ФРН цей показник оцінюється як 1:833 [48].

Поширеність гіпофізарного нанізму у районі співставна з показниками для дитячого населення інших країн - 1:3000-1:10000 [21]. У 2008 році у Красноградському районі Харківської області вона становила 1:7453 [16].

Пароксизмальна міоплегія зустрічається у чоловіків частіше, ніж у жінок, через неповну пенетрантність [1]. У районі поширеність міоплегії становить 1:5979.

Таблиця - Спектр та поширеність моногенних захворювань у дітей і підлітків міста Зміїва та Зміївського району Харківської області та у інших популяціях

Примітки: АД - аутосомно-домінантний тип успадкування; АР - аутосомно-рецесивний тип успадкування; ХР - Х-зчеплений рецесивний тип успадкування; * - показник розраховувався лише на осіб чоловічої статі; ** - номер за ОМІМ не уточнений через гетерогенність захворювання; n - кількість хворих.

Якщо у більшості європейських країн поширеність спінальної м'язової аміотрофії становить 1:6000-1:19608 [19], то показник 1:5979 у Зміївському районі Харківської області цілком відповідає їй.

Поширеність м'язової дистрофії у дослідженому районі складає 1:6194, а середньосвітовий показник - 1:3500 [23, 44].

Нейрофіброматоз І типу (хвороба Реклінгаузе- на) характеризується неповною пенетрантністю та варіабельною експресивністю. Його поширеність у Зміївському районі Харківської області - 1:11957, у європейських популяціях - 1:2000-1:6000, а у Ростовській області Російської Федерації - 1:12133 [3, 47].

Поширеність церебрального гігантизму (синдрому Сотоса) у дослідженій популяції (1:11957) не відрізняється від показника у Великій Британії (1:14000) [24], про його поширеність в Україні даних в літературі не знайдено.

У районі виявлений один пацієнт з хворобою Коновалова-Вільсона (1:11957), тоді як у європейських популяціях поширеність цієї патології варіює від 1:34483 у Шотландії до 1:250000 у ФРН [25]. Відомостей щодо епідеміології цього захворювання в Україні в літературі не знайдено, окрім публікації Міщенко Т. С. та Гапонова-Волошина І. К., у якій наведено дані про 82 пацієнтів з усіх регіонів України, які проходили лікування у клініці Інституту неврології, психіатрії та наркології НАМН України з 1992 по 2013 рік [30].

Вроджена катаракта у Європі зустрічається у середньому з частотою 1,27, у Великій Британії - 2,30, у Франції - 2,73 на 10000 [40], в Україні ж вона становить 1:16892 [46], що в цілому відповідає встановленому для Зміївськогорайону показнику - 1:11957.

Поширеність первинної вродженої глаукоми у західних країнах варіює від 1:22000 до 1:5000 [39]. У циган у Словаччині вона складає 1:1250, у Ростовській області та Чувашії - 1:88268 та 1:33930 відповідно, а у Саудівській Аравії - 1:2500 [3, 22, 39]. У Зміївському районі Харківської області цей показник склав 1:11957.

Поширеність іхтіозу простого, або вульгарного, у районі становила 1:11957, що відповідає цьому показнику у Білорусі - 1:15500, тоді як найнижча захворюваність на іхтіоз в Європі спостерігається у Боснії й Герцеговині - 1:129870, а найвища - у Англії - 1:80-1:250 [11, 32, 43]. За нашими власними даними, поширеність іхтіозу у Харківській області у 2012 році складала 1:2557, а у 2015 році - 1:4545 [15, 38].

Екзостозна хондродисплазія у середньому в світі зустрічається з поширеністю 1:50000 [18], а у досліджуваному районі - 1:11957.

Синдром Елерса-Данлоса, за даними А. Busch з співавт., зустрічається у середньому з поширеністю 1:5000 [12], тоді як у Зміївському районі цей показник визначений як 1:11957. У Росії він становить 1:9466 з варіацією від 1:1716 в Татарстані до 1:50900 у Адигеї [27].

Поширеність муковісцидозу у Зміївському районі склала 1:11957, тоді як у західному регіоні України - 1:3364, та в цілому по Європі - 1:2500 [14, 28]. Складність виявлення муковісцидозу зумовлена клінічним поліморфізмом та генетичною гетерогенністю захворювання, що визначаються типом мутації у гені трансмембранного регуляторного білка муковісцидозу ТРБМ (CFTR) та генотипом пацієнта. Натепер встановлено існування понад 1800 мутацій цього гена, при цьому в пацієнтів в Україні виявлено 23 його алелі та 39 різних генотипів [28].

Поширеність гемофілії у районі була визначена як 1:6194, на Заході України вона становить 1:8385, у Білорусі - 1:7752, у Росії - 1:4386 [13], у Європі вона складає від 1:2591 у Ісландії до 1:18182 у Боснії та Герцеговині [42], а середньосвітовий показник оцінюється як 1:10000 [41].

Відмінність поширеності певних генетичних патологій у районі порівняно з іншими регіонами та країнами може бути зумовлена як генетичними факторами, зокрема, наявністю мажорних чи унікальних мутацій та генетико-демографічними процесами, так і комплексом діагностичних заходів. Зростання показнику інбридингу, особливо у сільській місцевості в останнє десятиріччя у Східній Україні, може призвести до зростання частот певних патологій, як у країнах Північної Європи та Близького Сходу [15]. Наприклад, популяційно-генетичні дослідження у Фінляндії, для яких є характерним історично високий інбридинг, виявили накопичення 36 рідкісних моногенних хвороб, які навіть набули назви «фінських спадкових захворювань». До цієї групи спадкових порушень належать 32 аутосомно-рецесивних, два аутосомно-домінантних та два Х-зчеплених рецесивних захворювання, в тому числі аспартилглюкозамінурія, діастрофічна дисплазія, синдром аутоімунної поліендок- ринопатії, амілоїдоз, вроджена хлоридна діарея та нефротоксичний синдром фінського типу, синдроми Ашера та Мекеля, карликовість Мелбрі, вроджена плоска рогівка, складчаста атрофія судинної оболонки й сітківки тощо, натомість показники поширеності фенілкетонурії та муковісцидозу у цих популяціях були значно нижчими, ніж у інших європейських популяціях [14, 31, 37].

Крім того, у досліджуваному районі було виявлено 8 дітей з хромосомними порушеннями, а саме з синдромом Дауна (1:1495), що не відрізняється від середньоєвропейського показника (1:893) [26] і може бути зумовлене ефективністю відповідних заходів профілактики у районі, в тому числі реалізацією скринінгових програм, підвищенням рівня ранньої діагностики цих захворювань.

Таким чином, загальна обтяженість населення Зміївського району генетичною патологією склала 0,37%.

Висновки

Проведене дослідження показало, що характеристики моногенної патології у Зміївському районі Харківської області як за своїм спектром - 17 нозологічних форм, так і за показниками поширеності, співставні з такими у більшості східноєвропейських популяцій.

Перспективи подальших досліджень. Отримані дані можуть бути використані у просвітницькій роботі щодо попередження родинних шлюбів та зниження генетичної обтяженості населення. Планується подовжити їх для інших районів та областей України.

References

1. Alkaabia JM, Mushtaq А, Al-Maskarib FN. Hypokalemic periodic paralysis: a case series, review of the literature and update of management. Eur J Em Med. 2010; 17: 45-7. PMID: 20201128.

2. Alves C, Acosta AX, Toralles MBP. Proteus syndrome: Clinical diagnosis of a series of cases. Indian J Endocr Metab. 2013; 17: 1053-6. doi: 10.4103/2230-8210.122621.

3. Amelina SS, Vetrova NV, Amelina MA, Degtereva EV, Ponomareva TI, Elchinova GI, Michailova LK, Zinchenko RA. The load and diversity of hereditary diseases in four raions of Rostov oblast. Rus J Genet. 2014; 50 (1): 82-90. doi: 10.1134/S1022795414010025.

4. Antsupova VV. Dynamics of genetic-demographic structure of Lugansk population and burdened by the innate and inherited pathology: Abstr. PhDr. (Med.). Kyiv; 2007. 21 p. [Ukrainian].