Обзор порфирий (Overview of Porphyrias)

Авторы:Herbert L. Bonkovsky, MD, Wake Forest University School of Medicine;
Sean R. Rudnick, MD, Wake Forest University School of Medicine
Проверено/пересмотрено дек. 2022

Порфирии - это редкие заболевания, при которых наблюдаются дефекты в пути синтеза гема из-за генетической или приобретенной недостаточности ферментов биосинтетического пути гема. Эти дефекты, в сочетании с другими факторами, особенно повышающей регуляцией первого и контролирующего нормальную скорость этапа пути синтеза, позволяют предшественникам гема накапливаться, вызывая токсичность. В основе разных порфирий лежит недостаточность разных ферментов. Двумя основными проявлениями порфирий являются нейровисцеральные симптомы (при острых порфириях) и светочувствительность кожи (при кожных порфириях).

Гем, железосодержащий пигмент, является важным кофактором многих гемопротеинов. Практически всем клеткам человеческого тела требуется синтеза гема. Гем в основном синтезируется (~ 85%) в костном мозге (эритробластами и ретикулоцитами) и включается в структуру гемоглобина. Печень является 2-м наиболее активным местом синтеза гема, который преимущественно включается в состав ферментов системы цитохрома Р-450. Для синтеза гема требуется 8 ферментов (см. таблицу Субстраты и ферменты биосинтеза гема [Substrates and Enzymes of the Heme Biosynthetic Pathway]). Эти ферменты образуют и модифицируют молекулы, называемые порфириногенами или порфиринами (и их предшественниками). Накапливаясь, эти вещества вызывают клинические проявления порфирий.

Этиология порфирий

За исключением спорадического вида поздней кожной порфирии (ПКП, которая также имеет наследственный тип), порфирии представляют собой наследственные заболевания. Чаще всего они наследуются по аутосомно-доминантному типу.

Гомозиготные или комбинированные гетерозиготные (т.е., 2 отдельные гетерозиготные мутации, по одной в каждом аллели одного и того же гена, у одного больного) аутосомно доминантной порфирии могут быть несовместимы с жизнью, как правило, приводя к смерти плода. Гетерозиготные порфирии имеют различную степень пенетрантности, поэтому не все генетические случаи порфирии проявляются клинически. Из 2-х наиболее распространенных порфирий, острая перемежающаяся порфирия (ОПП), является аутосомно-доминантной и около 20% случаев ПКП также являются аутосомно-доминантными. Распространенность ПКП составляет около 1 случая на 10000 человек населения (1/10000). Распространенность генетической мутации, вызывающей ОПП, составляет около 1/1500, потому ее пенетрантность низкая, и распространенность клинических проявлений заболевания составляет около 1/10 000. Распространенность ПКП и ОПП в различных регионах и этнических группах весьма различная.

При аутосомно-рецессивных порфириях заболевание вызывают только гомозиготные или комплексные гетерозиготные варианты. Третьей по распространенности порфирией является эритропоэтическая протопорфирия, относящаяся к аутосомно-рецессивному типу.

Одна из врожденных порфирий, Х-хромосомная протопорфирия, является результатом связывания с Х-хромосомой.

Таблица
Таблица

Патофизиология порфирий

Порфирии развиваются при недостаточности любого из последних 7 ферментов биосинтеза гема или из-за повышенной активности эритроидной формы первого фермента этого процесса – АЛК-синтазы-2 (АЛКС 2). (Дефицит ALAS 2 вызывает сидеробластную анемию, а не порфирию). Каждый фермент кодируется одним геном; изменить уровень и/или активность фермента может любая из огромного числа возможных мутаций. При недостаточности или дефектности фермента его субстрат и все другие предшественники накапливаются в костном мозге, печени, коже и других тканях, оказывая на них токсическое влияние. Избыток этих предшественников попадает в кровь и выводится с мочой, желчью или калом.

Хотя порфирии наиболее точно определяются в соответствии с дефицитом фермента, часто бывает полезна классификация по основному месту гиперпродукции предшественников гема (гепатоциты или эритроциты) или основным клиническим признакам (острым или кожным).

Острые порфирии проявляются в виде периодических приступов сильной боли. Обычно у больных отмечаются абдоминальные, психические и неврологические симптомы. Острые приступы, как правило, провоцируются медикаментами, сопутствующими заболеваниями, стрессовыми и другими экзогенными факторами. Циклическая гормональная активность у молодых женщин также является типичным триггером острых приступов.

Кожные порфирии обычно вызывают постоянные или периодические симптомы, включая светочувствительность кожи. При некоторых острых порфириях (наследственной копропорфирии, смешанной порфирии) также возможны кожные проявления. В силу вариабельной пенетрантности гетерозиготных порфирий их клиническая частота меньше генетической (см. таблицу Основные свойства двух наиболее частых порфирий).

В симптоматической фазе всех порфирий, за исключением эритропоэтической протопорфирии (ЭПП) и ДАЛК-дефицитной порфирии, наблюдается изменение цвета мочи, которая приобретает красный или красновато-коричневый оттенок Обесцвечивание является результатом окисления порфириногенов до соответствующих порфиринов, предшественника порфиринов - порфобилиногена (ПБГ) или обоих. Иногда патологическая окраска мочи развивается лишь после ее оставления на воздухе или свете в течение от нескольких минут до нескольких часов, что зависит от скорости неферментативного окисления. При острых порфириях, за исключением ALAD-дефицитной, примерно у 1 из 3 гетерозигот (у женщин чаще, чем у мужчин) экскреция ПБГ с мочой (с ее соответствующей окраской) повышена даже во время латентной фазы.

Таблица
Таблица

Диагностика порфирий

  • Исследование крови или мочи

При подозрении на порфирию определяют содержание предшественников порфиринов –порфобилиногена (ПБГ) и дельта-аминолевулиновой кислоты (АЛК) - в крови и моче (см. Скрининг на порфирии [Screening for Porphyrias]). Аномальные результаты таких определений служат поводом для дальнейших исследований.

Подобным же образом обследуют и возможных носителей генетического дефекта, а также пациентов в период между приступами, т.е. в отсутствие симптомов заболевания. Однако в этих случаях содержание АЛК и ПБГ – гораздо менее чувствительный показатель, чем ферментативная активность эритроцитов и лейкоцитов. Тем не менее, тесты для определения многих ферментов пути (например, уропорфириноген-III-косинтазы [уроген-3-синтазы], копропорфириногеноксидазы [КПО], протопорфириногеноксидазы [ППО], феррохелатазы [ФХ]), как правило, не обще или коммерчески доступны.

Если мутация известна, то самые точные результаты при обследовании членов семьи больного дает генетический анализ. Генетическое тестирование выявит известные связанные с болезнью мутации у большинства пациентов с наследственными формами порфирии; тем не менее, у небольшого процента (~ 1%) пациентов с клиническими и биохимическими нарушениями генетическое тестирование не сможет выявить причинную мутацию. Таким образом, для постановки правильного диагноза все ещё требуется глубокая интеграция результатов клинических, биохимических и генетических исследований. Пренатальная диагностика (с помощью амниоцентеза или исследования ворсин хориона) возможна, но показана лишь в редких случаях.

Таблица
Таблица

Вторичная порфиринурия

Повышенной экскрецией с мочой порфиринов могут сопровождаться некоторые заболевания, не связанные с порфириями; это явление называют вторичной порфиринурией.

К повышенной экскреции копропорфирина с мочой могут привести гематологические заболевания, заболевания гепатобилиарной системы, токсины (например, алкоголь, бензол, свинец). Повышенное выделение копропорфирина с мочой может наблюдаться при любом гепатобилиарном заболевании, поскольку желчь является одним из путей выведения порфирина. Большое количество лекарств и химических веществ ингибируют транспортеры органических анионов, которые обычно транспортируют порфирины, особенно копропорфирины, в желчь; распространенные примеры включают артесунат, балсалазид, беназеприл, хлорпропамид, кортизол, демеклоциклин, дифлунизал, флавоноиды, ирбесартан, мефенамовую кислоту, нитазоксанид, пенцикловир, пробенецид, рифампицин, розувастатин, стирипентол, телмисартан и валсартан, а также другие (1, 2). Прием препаратов из этой группы также может увеличить экскрецию порфирина с мочой. При гепатобилиарных заболеваниях также может быть повышен уровень уропорфирина. Протопорфирин не выводится с мочой, поскольку нерастворим в воде.

Заболевания, которые являются причиной вторичной порфиринурии (а также заболевания, при которых возникают клинические синдромы, имитирующие острую порфирию),обычно не повышают уровни АЛК и ПБГ в моче, поэтому нормальные уровни АЛК и ПБГ помогают отличить вторичную порфиринурию от острых порфирий. Тем не менее, в некоторых случаях отравления свинцом уровни АЛК в моче могут быть повышены. В таких случаях следует определить уровень свинца в сыворотке. Если уровни АЛК и ПБГ в моче нормальные или только немного увеличены, для дифференциальной диагностики острых порфировых синдромов целесообразно измерить общее количество порфиринов в моче и определить профили этих порфиринов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Копропорфирин I и III и другие биомаркеры могут быть информативны в качестве селективных и чувствительных биомаркеров при определенных межлекарственных взаимодействиях (3–6). Кроме того, КП I и III являются потенциальными биомаркерами, которые могут отслеживать прогрессирование неалкогольного стеатогепатита (НАСГ) (7).

Справочные материалы касающиеся вторичной порфиринурии

  1. 1. An G, Wang X, Morris ME: Flavonoids are inhibitors of human organic anion transporter 1 (OAT1)-mediated transport. Drug Metab Dispos 42(9):1357–1366, 2014. doi: 10.1124/dmd.114.059337

  2. 2. Duan P, Li S, Ni A, et al: Potent inhibitors of human organic anion transporters 1 and 3 from clinical drug libraries: Discovery and molecular characterization. Mol Pharm 9(11):3340–3346, 2012. doi: 10.1021/mp300365t

  3. 3. Barnett S, Ogungbenro K, Ménochet K, et al: Comprehensive evaluation of the utility of 20 endogenous molecules as biomarkers of OATP1B inhibition compared with rosuvastatin and coproporphyrin I. J Pharmacol Exp Ther 368(1):125–135, 2019. doi:10.1124/jpet.118.253062

  4. 4. Barnett S, Ogungbenro K, Ménochet K, et al: Gaining mechanistic insight into coproporphyrin I as endogenous biomarker for OATP1B-mediated drug-drug interactions using population pharmacokinetic modeling and simulation. Clin Pharmacol Ther 104(3):564–574, 2018. doi:10.1002/cpt.983

  5. 5. Kunze A, Ediage EN, Dillen L, et al: Clinical investigation of coproporphyrins as sensitive biomarkers to predict mild to strong OATP1B-mediated drug-drug interactions. Clin Pharmacokinet 57(12):1559–1570, 2018. doi:10.1007/s40262-018-0648-3

  6. 6. Shen H, Christopher L, Lai Y, et al: Further studies to support the use of coproporphyrin I and III as novel clinical biomarkers for evaluating the potential for organic anion transporting polypeptide 1B1 and OATP1B3 inhibition. Drug Metab Dispos 46(8):1075–1082, 2018. doi:10.1124/dmd.118.081125

  7. 7. Chatterjee S, Mukherjee S, Sankara Sivaprasad LVJ, et al: Transporter activity changes in nonalcoholic steatohepatitis: Assessment with plasma coproporphyrin I and III. J Pharmacol Exp Ther 376(1):29–39, 2021. doi:10.1124/jpet.120.000291

quizzes_lightbulb_red
Test your KnowledgeTake a Quiz!
Загрузите приложение "Справочник MSD"! ANDROID iOS
Загрузите приложение "Справочник MSD"! ANDROID iOS
Загрузите приложение "Справочник MSD"! ANDROID iOS