23.04.2026г - 25.04.2026г. в Санкт-Петербурге прошел II Национальный конгресс по наследственным заболеваниям легких, я получила массу новых впечатлений, узнала много нового. А 25 апреля отмечается день ДНК! У меня сложилось впечатление, что многие хронические заболевания бронхо-легочной системы, так или иначе связаны с наследственной предрасположенностью и дефектами в молекуле ДНК. О них сегодня и рассказываю.
Из курса школьной биологии мы знаем, что все процессы в организме человека и живой природы закодированы последовательностью аминокислот в цепочке ДНК, которые «хранятся» в хромосомах, а хромосомы составляют кариотип. У каждого живого существа свой уникальный набор хромосом. У человека - 46 хромосом, последние две, Х или У, определяет пол человека. Уникальный код зашифрован в молекуле ДНК и определяет не только пол, расу, цвет волос и глаз, телосложение и обмен веществ, и, конечно, склонность к некоторым заболеваниям.
Генетическая предрасположенность к легочным заболеваниям, тоже может передаваться по наследству. Проблемы возникают из-за мутации, «поломки», в генах, и тогда нарушается синтез некоторых белков и важных ферментов, отвечающих за нормальную работу легких.
Мутации могут быть случайными или наследоваться. Если у родителей были такие болезни, у детей больше шансов заболеть. Поэтому, очень важно иметь информацию о здоровье кровных родственников!
Некоторые наследственные заболевания проявляются уже при рождении или могут проявиться в течении жизни, под влиянием различных повреждающих факторов. К счастью, такие заболевания являются орфанными, что значит - редкими.
Прекрасно помню, как в роддоме, одна мамочка, после беседы с врачом, горько плакала в коридоре, потому что у ее ребеночка выявлена была аномалия развития легкого. Это было так страшно. С некоторыми такими пациентами мне приходилось сталкиваться в моей практической работе. Итак, наследственные, т.е. генетические, заболевания легких занимают большое место среди хронических легочных заболеваний.
Существует несколько основных видов генетических легочных заболеваний. Они имеют разные симптомы и причины. Расскажу коротко о них.
- Кистозный фиброз (муковисцидоз) – это распространенное генетическое заболевание. Оно вызвано мутацией в гене CFTR. Замена одной аминокислоты на другую в белке. Это нарушает работу ионных каналов в клетках. Симптомы включают хронический кашель и повторяющиеся инфекции дыхательных путей, одышка, в легких формируются кисты, бронхоэктазы, в которых скапливается очень вязкий секрет. Также нарушается работа желудочно-кишечного тракта, снижение массы тела, могут быть проблемы с репродуктивной функцией как у мужчин, так и у женщин. Заболевание может быть тяжелым с ранними проявлениями, но может протекать незаметно многие годы и выявляться у людей в зрелом возрасте. Такие случаи есть. Раньше, такие пациенты погибали в молодом возрасте, в настоящее время болезнь можно успешно лечить, разработана таргетная терапия.
- Первичная цилиарная дискинезия (синдром Картагенера) – это редкое генетическое заболевание. Вставка или удаление небольших сегментов ДНК, что приводит к сдвигу рамки считывания. У пациентов врожденные аномалии - зеркальное положение внутренних органов. Болезнь связана с нарушением функции ресничек эпителия, выстилающего верхние дыхательные пути в связи с дефектами строения самих ресничек, их биение резко замедляется. Реснички важны для очистки дыхательных путей. Из-за этого в бронхах скапливается и застаивается секрет, что способствует размножению микробов. Такие пациенты подвержены инфекционным заболеваниям дыхательных путей, часто страдают хроническим синуситом с полипами носа, отитом среднего уха со снижением слуха, бронхитом. В легких формируются бронхоэктазы, а у мужчин возможны проблемы с фертильностью ( из-за дефекта жгутика сперматозоида). Специального лечения не разработано, терапия симптоматическая, включает лекарственное и хирургическое лечение. При грамотной профилактике осложнений, прогноз благоприятный.
- Альфа-1 антитрипсиновая недостаточность – это заболевание, вызванное недостатком белка альфа-1 антитрипсина. Возникновение стоп-кодона, преждевременное завершение синтеза белка. Этот белок защищает легочную ткань от повреждения. Симптомы заболевания включают одышку, хронический бронхит и эмфизему с буллами. При определенных фенотипах, начинает откладываться дефектный белок в клетках печени, который повреждает клетки и может привести к печеночной недостаточности. Курение часто провоцирует более тяжелое течение болезни. Одно из грозных осложнений этого заболевания - пневмоторакс, состояние, когда лопается булла в легких, легкое частично спадается, а человек испытывает боль в груди на стороне поражения, одышку. Лечение направлено на замедление развития дыхательной недостаточности. Включает введение заменяющей терапии и меры по предотвращению инфекций и пневмоторакса.
- Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ). Хотя ХОБЛ чаще всего ассоциируется с воздействием окружающей среды (например, курением), исследования показывают, что значительная доля риска заболевания связана с генетическими особенностями. Выявлены сотни генетических вариантов, которые влияют на риск развития ХОБЛ, снижение функции лёгких и другие признаки заболевания. Также отмечается, что нарушение метилирования ДНК связано с ХОБЛ мелких дыхательных путей. Не последнюю роль в развитии болезни играют курение и различные поллютанты. Симптомы болезни – одышка, кашель с выделением мокроты, хрипы в груди. Успешно лечится современными ингаляционными препаратами.
- Рак лёгкого. Генетические мутации играют ключевую роль в развитии рака лёгкого. Поломки в генах-супрессорах опухолевого роста (например, TP53) и онкогенах (например, EGFR, KRAS) могут приводить к бесконтрольному делению клеток и образованию опухоли. У некурящих людей мутации могут возникать под влиянием других факторов, помимо курения. Современная медицина успешно справляется с заболеванием при своевременном выявлении опухоли.
- Бронхолёгочная дисплазия (БЛД). Многофакторное хроническое заболевание лёгких, развивающееся у недоношенных детей, в котором участвуют разные факторы: генетические и внешней среды. Играет роль полиморфизм генов протеолитических ферментов, цитокинового каскада, сурфактантов, антиоксидантов и др. Из внешних факторов - негативная роль внутриутробных инфекций и цитомегаловируса, курение матери, дефицит витаминов, недоношенность( возраст меньше 32 недель) и проведение кислородотерапии, и ИВЛ. Могут быть тяжелые и легкие варианты дисплазии. Проводятся исследования по выявлению генов-кандидатов. Лечение сводится к симптоматической терапии, профилактике обострений ОРВИ, дыхательной гимнастики и ФТЛ.
- Легочный альвеолярный протеиноз (ЛАП). Бывает аутоиммунный, вторичный и врожденный (наследственный). Это болезнь связана с избыточным накоплением сурфактанта в альвеолах. При этом клетки самих альвеол и интерстиция - без патологии. Причина неизвестная, но часто связывают с курением. Встречается чаще у взрослых мужчин, реже - у женщин, в возрасте 30-50 лет. Аутоиммунная форма - наиболее распространенная, составляя около 90% всех случаев у взрослых. Она возникает вследствие выработки организмом специфических аутоантител против гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (ГМ-КСФ). Этот цитокин жизненно важен для созревания, пролиферации и активации альвеолярных макрофагов, которые, как известно, удаляют избыток сурфактанта из легких. Жалобы у взрослых часто неспецифичны - прогрессирующая одышка, небольшой кашель, слабость, повышение температуры тела. Если говорить о генетике, то бывают редкие формы врожденного (наследственного) ЛАП у младенцев и детей раннего возраста. Эту форму связывают с генетическими мутациями. Проявляется заболевание дыхательной недостаточностью из-за снижения вентиляции альвеол. Изменения на КТ легких позволяют только заподозрить заболевание. Пациентам выполняют полный лаваж легких с помощью общей анестезии и двухпросветного эндотрахеального зонда. Промывание одного легкого проводится до 15 раз физиологическим раствором от 1 до 2 л, другое легкое при этом вентилируется. Вымывается молочно-белый мутный секрет. Через 2-3 дня промывают второе легкое. Диагноз подтверждается при исследовании промывных вод – положительная ШИК реакция. Лечение и прогноз во многом зависит от формы ЛАП.
- Бронхиальная астма и аллергический ринит – так же известно, что предрасположенность к аллергическим заболеваниям передается по наследству. Если ребенок унаследовал от обоих родителей патологический ген, который связан с воспалением в бронхах, то вероятность возникновения у него БА увеличится. Даже, если ребенок унаследовал генетическую предрасположенность к астме, она может не развиться, если окружающая среда будет благоприятной. Не последнюю роль играет курение родителей во время беременности и курение самого пациента, профессиональные вредности, стресс, нарушение жирового обмена веществ, контакты с аллергенами – все это повышает риск развития самой Бронхиальной астмы и влияет на тяжесть ее течения. Заболевание успешно лечится современными ингаляционными и медикаментозными средствами - биологическая терапия.
И это далеко не все заболевания легких, которые зависят от работы нашей ДНК!
! Еще раз отмечу, что многие из этих заболеваний требуют сочетания генетических факторов и внешних воздействий (например, курения, воздействия окружающей среды).!
Как же заподозрить и выявить генетическую природу заболевания легких?
Практически все болезни легких взрослых имеют начало в детстве. Обычно педиатры выявляют заболевания легких связанные с генетическими поломками, проводится скрининг в роддоме, и даже были случаи внутриутробного лечения еще неродившихся детей! Когда детям исполняется 18 лет, они переходят под наблюдение «взрослых» пульмонологов. Но бывает так, что генетическое заболевание протекает много лет под масками разных других болезней или проявляет себя при воздействии неблагоприятных факторов, тогда врач тщательно собирает анамнез, особенно важен семейный, может назначить обследование, которое включает КТ легких, Функцию внешнего дыхания, исследование диффузионной способности легких, исследование мокроты на состав и микрофлору, исследование других органов и систем. Для выявления наследственной предрасположенности к заболеваниям лёгких проводят молекулярно-генетический анализ. Например:
- Анализ полиморфных локусов генов. Например, изучают ген GSTP1, связанный с развитием хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ). Также исследуют ген CAT, кодирующий фермент каталазу, и его полиморфный локус, который показывает различия между группами больных и здоровых людей.
- Анализ на мутации в гене CFTR. Ген CFTR (ABC35, ABCC7) кодирует белок CFTR, трансмембранный белок, который функционирует как хлорный канал в эпителиальных клетках различных органов, таких как легкие, поджелудочная железа, печень, кишечник и потовые железы. Этот белок регулирует транспорт ионов хлора и натрия через клеточные мембраны, влияя на вязкость секретов этих органов.
- Генетическая диагностика альфа-1-антитрипсин недостаточности, аллели PiS и PiZ ( ген SERPINA1). Ген SERPINA1 отвечает за синтез фермента альфа-1-антитрипсина (ААТ). ААТ является ингибитором протеаз, который нейтрализует нейтрофильную эластазу – фермент, который разрушает коллаген, эластин и другие волокна ткани. Главная функция фермента ААТ — защита тканей в организме, особенно соединительной ткани, расположенной в интерстиции легких, от повреждения протеазами (ферментами), в том числе нейтрофильной эластазой. Если есть аберрантная Z-аллель гена (фенотип PiZ ), начинает откладываться дефектный белок в клетках печени.
- Генетическое тестирование на часто встречающиеся мутации в генах DNAH5, DNAH11, CCDC39, DNAI1, CCDC40, CCDC103, SPAG1, ZMYND10, ODAD2, ODAD3. Известно о 46 генетических вариантах первичной цилиарной дискинезии. В 20–30 % случаев мутацию установить не удается. Потеря функции различных частей ресничек эпителия, выстилающего дыхательные пути, и не только, наиболее часто связывают с дефектом динеиновых ручек (структур реснички, отвечающих за подвижность).
- Анализ генов цитокинов. Исследуют гены, которые могут принимать участие в формировании предрасположенности к развитию ХОБЛ. Среди них — гены интерлейкинов, фактора некроза опухолей и другие.
- Генотипирование. Например, проводят анализ полиморфизма генов, кодирующих провоспалительные цитокины (фактор некроза опухоли a, лимфотоксин a, интерлейкин-1).
- Анализ опухолевой ткани. Его применяют для разработки оптимального плана терапии рака лёгкого. В ходе исследования выявляют мутации генов EGFR, ALK, ROS и других.
- При врожденном Легочном альвеолярном протеинозе (ЛАП) проводится анализ генетических мутаций (например, в генах SP-B, SP-C, рецептора ГМ-КСФ). Происходит дефект синтеза/метаболизма сурфактанта или нечувствительность макрофагов к ГМ-КСФ из-за дефекта рецептора.
Изучение генетики очень важно для врача любой специальности!
Знание причин и факторов риска, просвещение населения - помогает вовремя выявлять заболевания и даже предотвращать их появление.
