Transcript HEMATURIA - NEPHROLOGIA

Familiáris hematuriák genetikai
differenciáldiagnózisa
Prof. Dr. Túri Sándor
klinika igazagató, tanszékvezető egyetemi tanár
SZTE ÁOK Gyermekgyógyászati Klinika és Gyermekegészségügyi Központ, Szeged
Dr. Túri Sándor
SZTE Gyermekklinika és Gyermekegészségügyi központ
Hematuria
Transient phenomenon
of little significance
Sign of serious
renal disease
Classification of hematuria
Macroscopic - Microscopic
Symptomatic - Symptomless
Transient - Persistent
Normal erythrocyte excretion rate
* 0 – 425.000/12 h. ( mean – 65.750 )
T.Addis; J.of Clin Invest, 1926
Upper limit in children
* 500.000 - 2.000.000/24h.
Detection & quantification
of hematuria
Screening test ( dipsticks )
- 0.02-0.03 mg/dL of Hb, myoglobin
- ~5-20 RBC/mm³
Semiquantitative estimation
- centrifugation of 10-15 ml of urine
- resuspention of sediment in 1 ml of
residual urine
- high-power microscopy
Counting chamber - the number of cells in 1
microliter of unspun urine
Microscopic Hematuria
Definition
> 3-5 RBC/HPF
> 5 RBC/mm³
> 8000 RBC/ml
Glomerular versus extraglomerular
bleeding
Urinary finding
Glomerular
Extraglomerular
Red cell casts
May be present
Absent
Red cell
morphology
Proteinuria
Dysmorphic
Uniform
May be present
Absent
Clots
Absent
May be present
Color
May be red or
brown
May be red
Causes of Hematuria
Kidney disease
Lesions along the urinary tract
Conditions unrelated to kidney and
urinary tract
Hematuria not representing
kidney or urinary tract disorder
Following exercise
Febrile disorders
Gastroenteritis with dehydration
Contamination from external
genitalia
Renal causes of Hematuria
Glomerular
- Acute Postinfectious Glomerulonephritis
- IgA Nephropathy
- Hereditary Nephritis ( Alport syndrome)
- Benign Recurrent or Persistent Hematuria ( Thin Membrane Disease )
1.Sporadic
2.Familial
- Membranoproliferative Glomerulonephritis
- Crescentic Glomerulonephritis
- Lupus Nephritis
- Nephritis of Henoch-Shönlein Purpura
- Focal Glomerulosclerosis
- Hemolityc-Uremic Syndrome
Acute nephritic syndrome
Hematuria
Proteinuria
Reduced renal function
Edema
Hypertension
Renal causes of Hematuria
Non-glomerular
- Infection ( Pyelonephritis )
- Interstitial Nephritis
- Metabolic ( Uric Acid, Nephrocalcinosis )
- Renal Malformation ( Cystic Kidney )
- Tumors ( Wilm’s, Acute Leukemia)
- Idiopatic Hypercalciuria
- Trauma
Causes of urinary tract
related Hematuria
Infection
Urolithiasis
Obstruction ( UPJ Stenosis )
Trauma
Drugs ( Cyclophosphamide )
Tumors
Etiologies of isolated
Hematuria
Glomerular
- Benign Recurrent or Persistent Hematuria
1.Sporadic
2.Familial
- IgA Nephropathy
- Alport syndrome
- PSAGN
Non-glomerular
- Idiopathic Hypercalciuria
- Cystic Kidneys
- Urinary Tract obstruction
- Tumors
- Trauma
Hematuria with familial
association
Glomerular
- Benign Familial Hematuria
- Alport syndrome
Non-glomerular
- Idiopathic Hypercalciuria
- Polycystic Kidney Disease
- Urolithiasis
- Tumors
Idiopathic Hypercalciuria
Definition: Calcium excretion > 4 mg/kg/day
Urinary Ca/Creatinine > 0.5
Possible mechanism of hematuria:
microcrystals damaging the tubular or
mucosal epithelia. Resolution of hematuria
with anticalciuric therapy
Alport syndrome
- hereditary disorder of
GBM
X-linked dominant
Autosomal recessive
Autosomal dominant
Renal disease
Macro /Microhematuria
Proteinuria
Nephrotic syndrome
Hypertension
Renal failure- males
Progressive or juvenile – 20 y
Nonprogressive – 40 y
Hearing defects
Sensorineural bilateral
Never congenital
Boys- 85% . Girls – 18% < 15y
Progression of hearing loss parallels
renal impairment
Diagnosis of Alport
syndrome
Hematuria with or without proteinuria
Hypertension
Renal failure
Ocular defects – anterior lenticonus
Familial hematuria
Sensorineural hearing loss
Progression to renal failure occurring in
at least one affected subject
ALPORT’S SYNDROME
Familial benign essential
hematuria
Familial hematuria without proteinuria
and without progression to renal failure
or hearing defect
Diffuse attenuation of the GBM is
usually considered the hallmark of the
condition
Continue
Autosomal dominant trait
Normal antigenicity of the GBM
Evaluation of Hematuria
History
Detailed review of family history
hematuria
proteinuria
renal insufficiency
deafness
stones
Precipitating factors
infection
exercise
Abdominal pain
HSP
hydronephrosis
pyelonephritis
urolithiasis
Evaluation of Hematuria
Physical Examination
Growth failure
Hypertension
Pallor
Edema
Rash
Abdomen: search for a mass or tenderness
External genitalia: bleeding
infection
trauma
Work-up of a child with
Hematuria
Phase I: Urinalysis ( sediment examination )
RBC’s morphology
Urine culture
BUN, Creatinine, Proteins, Electrolytes
Antibodies against strept. & other antigens
Complement, ANF, Immunoglobulins
Renal US
Urinalysis of 1st degree relatives
24h urine collection: Ca, Creat.,Protein, UA
Phase II: Hearing test
Cystoscopy
Renal biopsy
Isolated hematuria
The child needs to be monitored for the appearance of
new clinical signs:
hypertension
proteinuria
changes in the pattern or severity of hematuria
If there is no change in the first year,observation at
yearly intervals is adequate
Isolated hematuria
Possible outcome
Disappearance of hematuria
Hematuria will persist follow-up should be continued
The hematuria will no longer be “isolated” further investigation
IV-es típusú kollagén
nephropathiák molekuláris
genetikai vizsgálata
Dr Túri Sándor, Dr. Maróti Zoltán, Dr. Endreffy Emőke
SZTE, Gyermekgyógyászati Klinika
Bevezetés IV.
A IV-es típusú kollagén (a GBM fő strukturális
komponense) 6 féle alfa-láncát különböző gének
kódolják
Lánc
Gén
Kromoszóma
Társuló betegség
Alfa1(IV)
COL(IV)A1
13q34
Nincs
Alfa2(IV)
COL(IV)A2
13q34
Nincs
Alfa3(IV)
COL(IV)A3, 52 exon
2q36-37
Alfa4(IV)
COL(IV)A4, 48 exon
2q36-37
Alfa5(IV)
COL(IV)A5, 51 exon
Xq22.3
Alfa6(IV)
COL(IV)A6
Xq22-25
AR-AS,
VBMN,
AD-AS
XD-AS (+ néhány
esetben diffúz
leiomyomatosis)
Diffúz
leiomyomatosis
Miután mindegyikből 2 db kromoszómája van mindenkinek,
és ha csak az egyik kromoszómán örököl A3 vagy
A4 láncgén mutációt ez nála és a szülőnél is csak
hematuriát okoz.
Ez vékony bazal membran szindrómának felel meg. Ez a
hematuriás családok 1-14 %-ában mutatható ki.
Ha mind a két A3 apai, anyai 2-es kromoszómán
ott van a génmutáció (érintheti az A3-t vagy az A4-et)
ez már autoszom recessziv Alport szindrómát jelent.
Lányokban és fiúkban egyaránt lehet.
IV-es típusú kollagén
nephropathiák
Vékony bazális membrán nephropathia (VBMN)
Benignus familiáris haematuria
Állandósult vagy visszatérő dysmorph microhaematuria, minimális
proteinuria, normális vesefunkció, elektronmikroszkóppal diffúzan
elvékonyodott GBM
a hematuriások kb 1-14%
Autoszomális domináns (AD)
COL(IV)A3-A4 gének mutációi
IV-es típusú kollagén
nephropathiák
Alport szindróma (AS)
Haematuriával, proteinuriával járó progresszív, öröklődő nephropathia.
A végstádiumú vesebetegek kb. 3%-a AS.
Incidencia: 1/5000-10 000.
Haematuria, progrediáló veseelégtelenség, süketség, szemeltérések
Kb. 85%
X-kromoszómához
köthető domináns
(XD)
COL(IV)A5 gén
mutációi
Kb. 14%
Autoszomális recesszív
(AR)
Kb. 1%
Autoszomális
domináns (AD)
COL(IV)A3-A4 gének mutációi
IV-es típusú kollagén
nephropathiák
Mutációk a COL(IV)A3 vagy Col(IV)A4
Mindkét
allélján
AR-AS
Egyik allélján
AD-AS
VBMN
Hematuria
+++
+++
+++
Tünetmentes
-
Proteinuria
+++
++
+
-
Veseelégtelenség
Süketség
+++
++
+
-
+++
++
-
-
Elektronmikroszkópos kép VBMNban és AS-ban
A
VBMN – A GBM elvékonyodása
látható
(fénymikroszkóposan a vese ép)
B
AS – A GBM szabálytalan
elvékonyodása és megvastagodása
látható
Célkitűzések
2-es és X- kromoszóma öröklődés
menetének megállapítása
(kapcsolt kromoszómához marker analízis)
 Az X kötött forma [COL(IV)A5] mutáció
szűrése

Betegek és módszerek
Betegek
17 család 110 tagja – kapcsoltsági analízis
Módszerek
Sort tandem
repeat (STR)
analízis
Restriction
fragment length
polymorphism
(RFLP) analízis
2- és X-kromoszómák öröklődés
menetének megállapítása
High-resolution
melting (HRM)
(Magas
felbontású
olvadáspont)
analízis
Szekvencia
analízis
X-kromoszómához
kötött öröklődésű
betegek esetén
Eltérő
olvadáspontú
minták
Köszönöm a figyelmet!
A. Cecil Alport
Eredmények


1 családban autoszomális recesszív AS
(COL4A3 vagy A4 láncok mutációinak
kombinálódása)
8 családban X-hez kötött AS
(COL4A5 érintettsége)
– HRM analízis során 10 exonban 23 eltérést mutattunk
ki, a szekvencia analízis több lehetséges mutációt
mutatott ki

9 családban VBMN
(COL4A3, COL4A4 csak egy allélján)
AR-AS család STR marker analízise
Col4A5: DXS456
I/1
II/1
II/2
II/3
II/4
II/5 III/1 III/2
III/3
Az Alport szindrómás III/3-as jelű lány neme is felhivja a figyelmet,
hogy nem X kromoszóma gén mutáció áll a tünetek hátterében.
Ezt igazolta az X kromoszóma öröklődésmenet vizsgálata a családban,
Hiszen mind a 3 lány az apai X kromoszómája mellé ugyanazt
az anyai X kromoszómát örökölte, de közülük csak
az egyik lány beteg.
AR-AS család STR marker analízise
Col4A3: D2S401
I/1
II/1
II/2
II/3
II/4
II/5
III/1
III/2
Csak a 3/III.-as Alport szindrómás
Lány örökölte a hematuriás apjától és
Anyjától azt a 2-es kromoszóma
Konbinációt, melyek mindegyike
Génmutációt hordozott és ez neki Alport szindrómát okozott.
III/3
AR-AS család STR marker analízise


A marker vizsgálat az X kromoszómához való
kapcsoltságot kizárta
A 2-es kromoszómán csak az A3 lánc
markere volt informatív, ami alátámasztja az
AR-AS-t
– A tünetek a hordozókban csak VBMN-el járnak, a
compound heterozigóta AR-AS-es lányban az A3
vagy A4 láncok két allélján történt mutáció
X-hez kötött AS család COL(IV)A5 STR marker
analízise I
hematuria
As
AS
Hematuria
A fiu
Gyermeke esélye
As-re 50 %
X-hez kötött AS család COL(IV)A5 STR marker
analízise II
D2S401
nem 2-s
krom-hoz
köthető
I/1
I/2
II/1
II/2
II/3
DXS456
I/1
I/2
II/1
As
As
II/2
II/3
AS
As
Anyai X-hez köthető
Lod Score
Marker
I/1
I/2
II/1
II/2
II/3
theta
LOD
CA11
A5/A4
A5/A3
A4/A3
A5/A3
A5/A5
0.001
-1.36
D2S401
A6/A9
A8/A10
A9/A10
A6/A10
A6/A8
0.5
1.2
Col4A4
A2/A1
A2/A1
A1/A1
A2/A1
A2/A2
0.5
-2.75x10-9
DXS456
A5
A3/A5
A3
A3
A5/A3
2B6 (X)
A5
A4/A7
A4
A4
A5/A4
0.001
1.8
2B20 (X)
B1
B1/B2
B1
B1
B1/B1
X-hez kötött AS család magas felbontású
olvadáspont (HRM) analízise
X-hez kötött AS család szekvencia analízise
a 2 nukleotid cseréje aminósav cserével jár a 28-as exonban
X-hez kötött AS család genetikai
analízise



2-es kromoszómához való kapcsoltság
kizárható
X kromoszómához való kapcsoltság
alátámasztott
HRM és szekvencia analízissel aminósav
cserével járó mutációt mutattunk ki a 28-as
exonban
– A hordozó és beteg családtagok szekvencia
analízise szükséges a mutáció alátámasztására
Összefoglalás




A pontos, alapos beteg- és családvizsgálat
elengedhetetlen VBMN és AS esetén (klinikai
tünetek, szövettan, családfa, a jövőben molekuláris).
Az öröklődésmenet/genetikai alapok tisztázása
(geno/fenotípus összefüggések) a korrekt genetikai
tanácsadás genetika előfeltétele.
Megfelelő terápiás eljárások kidolgozása szükséges a
veszélyeztetettek végstádiumú vesebetegsége
kialakulásának késleltetésére.
Jelenleg a kapcsoltsági vizsgálat az egyetlen
molekuláris genetikai eszköz a rutin diagnosztikában,
amíg nem tehető olcsóbbá a mutációs screening.
Néha az autoszom domináns betegség is lehet 1 db 2-es
kromoszóma gén mutációval (ez csak ritkán fordul elő).
Azonban az Alport szindrómás betegek 80-85 %-a azért
Beteg mert A5 láncgén az X kromoszómában fordul elő,
amiből a fiúk csak egyet örökölnek, és ha ez az egy
X kromoszóma génmutációt hordoz, az Alport szindróma
tünetei jelentkeznek.
Magzati korban a Gbm a IV-es tipusú kollagén 2 A1- és 1 A2
láncból épül fel.
Az ezeket kódoló gének a 13-as kromoszómán találhatók.
A megszületést követően a Gbm már az A3, A4, A5 gének által
kódolt fehérjéből fog felépülni,
amelyeket kódoló gének a 2-es és az X kromoszómán
találhatók.
Ez látható a következő táblázatban.
HEREDITARY NEPHROPATHY
Benign Familial
Hematuria
Alport Syndrome
Overlap of histological findings
The prognosis appears to be depend more on the degree of
clinical expression in other members of the family and less
on the histological findings
Hematuria
Transient phenomenon
of little significance
Sign of serious
renal disease
Isolated Hematuria
(microscopic)
No other urinary abnormalities
No renal insufficiency
No evidence for systemic disease
Incidence ( school-aged children )
4-6% - single urine examination
0.5-1% - repeated testing over 6-12 months