Генотипирование альфа-1 антитрипсина (S и Z аллели)

Альфа-1 антитрипсин (AAT) является важным протеином, который в основном синтезируется в печени и выполняет ключевые защитные функции в организме, предотвращая повреждение тканей протеолитическими ферментами, такими как эластаза нейтрофилов. Дефицит или дисфункция этого протеина могут привести к серьезным заболеваниям, включая эмфизему и хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ). Генотипирование AAT, особенно анализ S и Z аллелей, является важным диагностическим инструментом для выявления рисков этих заболеваний.

Генетическая основа AAT

Ген SERPINA1 отвечает за синтез альфа-1 антитрипсина. В норме кодируемая последовательность этого гена позволяет производить функционально активный белок. Однако существуют мутации, такие как S и Z аллели, которые могут приводить к снижению уровня AAT или изменению его структуры и функции.

S Аллель

S аллель характеризуется заменой глутаминовой кислоты на валин в позиции 264 (Glu264Val). Эта мутация приводит к уменьшению секреции AAT примерно на 40% по сравнению с нормальным уровнем. Индивиды с генотипом SS имеют умеренно сниженный уровень AAT в сыворотке крови, что может повышать риск заболеваний легких при наличии дополнительных факторов риска, таких как курение.

Z Аллель

Z аллель является более значимой мутацией и характеризуется заменой глутаминовой кислоты на лизин в позиции 342 (Glu342Lys). Эта замена вызывает неправильное сворачивание белка, что приводит к его накоплению в гепатоцитах вместо секреции в кровоток. Уровень AAT у индивидов с генотипом ZZ может быть снижен до 10-15% от нормы. Это значительно увеличивает риск развития эмфиземы и цирроза печени.

Патофизиология дефицита AAT

Дефицит альфа-1 антитрипсина приводит к неконтролируемой активности протеолитических ферментов в лёгких и других тканях. В нормальных условиях AAT ингибирует эластазу нейтрофилов, защищая эластиновые волокна лёгочной ткани от разрушения. При дефиците AAT этот процесс нарушается, что ведёт к развитию хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) или эмфиземы.

Кроме того, неправильное свёртывание Z аллеля приводит к накоплению аномального белка в клетках печени, что может вызвать воспаление и фиброз этой ткани, приводя к циррозу.

Анализ на наличие S и Z аллелей особенно важен для следующих групп населения:

- Пациенты с необъяснимыми респираторными симптомами;
-Люди с семейной историей недостаточности ААТ;
 -Курильщики или бывшие курильщики старше 45 лет;
- Пациенты с необъяснимыми заболеваниями печени.

Раннее выявление мутаций позволяет провести превентивные меры по защите легких и печени от дальнейших повреждений