Ген SLC19A2
Ген SLC19A2 (Solute Carrier Family 19 Member 2) - Кодирует белок, известный как тиаминовый транспортер 1 (ThTR-1), который отвечает за транспорт тиамина (витамина B1) через клеточные мембраны.
Тиамин является важным кофактором для ферментов, участвующих в метаболизме углеводов и аминокислот, а также в синтезе нейротрансмиттеров.
Мутации в гене SLC19A2 связаны с редким наследственным заболеванием - тиамин-чувствительной мегалобластной анемией (TRMA, Thiamine-Responsive Megaloblastic Anemia), также известной как синдром Роджерса.
Локализация:
- Ген находится на хромосоме 1q23.3.
Структура:
- Состоит из 6 экзонов, кодирует белок из 497 аминокислот.
Функция белка:
- ThTR-1 - мембранный транспортер, обеспечивающий активный захват тиамина в клетки. Он высоко экспрессируется в тканях, таких как костный мозг, поджелудочная железа, печень, почки и нейроны.
Регуляция:
- Экспрессия гена регулируется в зависимости от уровня тиамина в организме. Дефицит тиамина может усиливать экспрессию SLC19A2.
Связанные заболевания
Мутации в гене SLC19A2 приводят к нарушению функции ThTR-1, что снижает транспорт тиамина в клетки, что вызывает дефицит тиамина на клеточном уровне, несмотря на нормальный уровень в плазме крови.
Основное заболевание, связанное с мутациями SLC19A2, - тиамин-чувствительная мегалобластная анемия (TRMA), для которой характерна триада симптомов:
1. Мегалобластная анемия:
- Нарушение синтеза ДНК в эритроцитах, приводящее к образованию крупных, незрелых эритроцитов.
2. Сахарный диабет:
- Обычно развивается в детском возрасте из-за дисфункции бета-клеток поджелудочной железы.
3. Нейросенсорная тугоухость:
- Потеря слуха, связанная с нарушением метаболизма в нейронах слухового нерва.
Другие возможные симптомы включают неврологические нарушения (атаксия, судороги), кардиомиопатию и зрительные расстройства.
Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу, что означает, что для проявления болезни необходимы мутации в обеих копиях гена.
Диагностика
Генетическое тестирование:
- Секвенирование гена SLC19A2 методом NGS (Next-Generation Sequencing) для выявления мутаций.
- Наиболее часто встречаются нонсенс-мутации, миссенс-мутации и делеции.
Биохимические тесты:
- Определение уровня тиамина в плазме (может быть нормальным) и сниженного захвата тиамина клетками.
Клинические признаки:
- Диагностика основывается на триаде симптомов (анемия, диабет, тугоухость) и положительном ответе на терапию тиамином.
Лечение
- Основной метод лечения TRMA - высокие дозы тиамина (25–100 мг/день перорально).
Тиамин частично компенсирует дефект транспортера, улучшая гематологические и метаболические симптомы:
- Анемия обычно корректируется в течение недель.
- Потребность в инсулине при диабете может снижаться.
- Тугоухость, как правило, необратима, если лечение начато поздно.
Раннее начало терапии критически важно для предотвращения необратимых осложнений.
Исследования и материалы
1. Молекулярные механизмы:
- Исследования показали, что мутации в SLC19A2 приводят к снижению аффинности транспортера к тиамину или полной потере его функции.
- Мутация c.515G>A (p.Gly172Asp) нарушает связывание тиамина.
- Статья в Journal of Clinical Investigation (1999) описала идентификацию SLC19A2 как гена, ответственного за TRMA, и механизм его дисфункции.
2. Эпидемиология:
- TRMA чаще встречается в популяциях с высокой частотой близкородственных браков (например, в некоторых регионах Ближнего Востока и Южной Азии).
- Распространенность оценивается как <1:1,000,000.
3. Генетическое тестирование:
- Лаборатории, такие как Гемотест или Genotek, предлагают NGS-панели, включающие анализ SLC19A2, для диагностики наследственных метаболических и неврологических заболеваний. (https://gemotest.ru/stroitel/catalog/genetika/geneticheskie-kompleksy/terapevticheskie-issledovaniya/bolshaya-nevrologicheskaya-panel/)
4. Экспериментальные подходы:
- Исследования in vitro на клеточных моделях показали, что некоторые миссенс-мутации приводят к неправильной локализации ThTR-1 в мембране, что может быть мишенью для будущих терапевтических стратегий.
- Ведутся исследования генной терапии для коррекции мутаций SLC19A2, хотя они находятся на ранних стадиях.
5. Клинические исследования:
- Клинические кейсы, опубликованные в Orphanet Journal of Rare Diseases, демонстрируют эффективность ранней терапии тиамином и необходимость генетической диагностики для дифференциации TRMA от других форм мегалобластной анемии.
Методы исследования
Секвенирование:
- NGS используется для анализа всех экзонов и приэкзонных участков SLC19A2. (https://genetico.ru/stati/sekvenirovanie-genoma-chto-takoe.html)
ПЦР и рестрикционный анализ:
- Для выявления известных мутаций.
Функциональные тесты:
- Оценка транспорта тиамина в клетках пациентов с помощью радиоактивно меченого тиамина.
Подготовка к анализу
Биоматериал:
- Венозная кровь (2–3 мл с ЭДТА).
Подготовка:
- Специальная подготовка не требуется, но рекомендуется избегать стрессов, алкоголя и курения перед сдачей анализа. (https://dnkom.ru/analizy-i-tseny/genetika/geneticheskoe-issledovanie-slc19a1-h27r-a-g/)
Интерпретация:
- Результаты должен оценивать врач-генетик с учетом клинической картины и анамнеза.
Дополнительные материалы
Базы данных:
- Мутации SLC19A2 зарегистрированы в базах OMIM (#249270) и ClinVar.
Литература:
- Fleming JC et al. The gene mutated in thiamine-responsive megaloblastic anemia (J Clin Invest, 1999).
- Bergmann AK et al. Thiamine-responsive megaloblastic anemia: long-term follow-up (Orphanet J Rare Dis, 2014).
Лаборатории:
- В России анализ SLC19A2 доступен в центрах, таких как Геномед (genomed.ru) и Helix (helix.ru). (https://genomed.ru/genomeuni)[](https://helix.ru/kb/item/42-078)
Заключение
Ген SLC19A2 - играет ключевую роль в транспорте тиамина, и его мутации вызывают TRMA - редкое заболевание с серьезными метаболическими и неврологическими последствиями.
Генетическое тестирование и ранняя терапия тиамином значительно улучшают прогноз.
Для точной диагностики и интерпретации результатов необходима консультация генетика.