Мутация Цис282Тир гена HFE приводит к замене цистеина на тирозин в положении 282 в а3-Петле и разрушает дисульфидные связи в этом домене. Действительно, в культуре клеток наличие белка с мутацией Цис282Тир приводит к уменьшению связывания с 32-микроглобулином и меньшей экспрессии на поверхности клетки по сравнению с нормальным белком HFE. Белок с мутацией Цис282Тир задерживается в эндоплазматическом ретикулуме и центральных отделах комплекса Гольджи, он не в состоянии пройти дальнейшую обработку в комплексе Гольджи и подвергается ускоренной деградации. Однако при иммуногистохимическом анализе обнаружено, что какая-то часть белков с мутацией Цис282Тир достигает поверхности клетки, хотя и в небольшом количестве. Точное подтверждение того, что эта мутация может вызывать наследственный гемохроматоз, получено после введения мутации Цис282Тир в геном мышей, это привело к избыточному накоплению железа.

Мутация Цис282Тир есть у большинства, но не у всех пациентов с клиническим диагнозом наследственного гемохроматоза. Доля пациентов с наследственным гемохроматозом, гомозиготных по Цис282Тир, в разных популяциях разная. В США, Англии, Австралии, Канаде и Франции примерно 85-90% пациентов с клиническим диагнозом наследственного гемохроматоза гомозиготны по этой мутации, но в Италии этот показатель ниже. Напротив, популяционные исследования показали, что у многих гомозигот по мутации Цис282Тир клинические признаки наследственного гемохроматоза не появляются. Это указывает на неполную пенетрацию этой мутации, и появляется вероятность, что другие гены, участвующие в обмене железа, могут действовать как модуляторы фенотипа наследственного гемохроматоза.

Максимальную распространенность мутации Цис282Тир наблюдают среди европейцев белой расы. В этой популяции частота носительства колеблется от 10 до 15%. В других этнических группах эта мутация возникает реже и всегда связана с белым гаплотипом. На основании этих исследований предположили, что мутация возникла в родовом гаплотипе, и затем из северной Европы распространилась в другие страны. Гаплотип, содержащий мутацию Цис282гПф, занимает примерно 7 мегабаз, что указывает на то, что мутация возникла в течение прошлых 2000 лет. Было высказано предположение, что мутация Цис282Тир, приводящая к увеличению всасывания железа и накоплению запасов железа в организме, способствовала естественному отбору в популяции в условиях ограниченного содержания железа в пище или при паразитарных инфекциях, вызывающих потерю железа.

Мутация гис63асп гена

Самая частая мутация среди всего населения — это замена гистидина на аспарагиновую кислоту в положении 63. Среди представителей белой расы частота этой мутации составляет 15-40%, но, по-видимому, гомозиготность по этой мутации лишь немного увеличивает риск накопления железа. Однако сочетание гетерозиготности по мутациям Цис282Тир и гис6Засп среди пациентов с избыточным накоплением железа регистрируют чаще, чем среди остального населения. Риск избыточного накопления железа у гетерозигот по двум мутациям примерно в 200 раз ниже, чем для гомозигот по мутации Цис282Тир. Популяционное распределение мутации гис6Засп немного отличается от распределения Цис282Тир. Самую высокую частоту мутации гис6Засп отмечают в странах Средиземноморья, Ближнего Востока и на индийском континенте. Мутация гис6Засп найдена во многих гаплотипах, вероятно, эта мутация появлялась множество раз в различных популяциях. Поскольку гаплотип, содержащий мутацию гис6Засп, короче, чем содержащий Цис282Тир, предполагают, что он эволюционно старше.

ДРУГИЕ МУТАЦИИ NFЕ

Кроме мутаций Цис282Тир и гис6Засп, у отдельных пациентов с избыточным накоплением железа найдены другие мутации гена HFE. Это миссенс-мутации, приводящие к изменению смысла кодона, сплайсинг-мутации, мутации сдвига рамки считывания, образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией — нонсенс-мутации. У каждого пациента с клинической картиной заболевания в одном аллеле находят одну из миссенс-мутаций, а во втором — мутацию Цис282Тир или гис6Засп. Известны две сплайсинг-мутации, приводящие к потере экзонов, в результате образуются аномальные варианты белка HFE. Сдвиг рамки считывания и нинсенс-мутации приводят к образованию усеченных форм белка HFE. Считают, что относительный вклад других мутаций в развитие наследственного гемохроматоза, связанного с геном НFЕ, небольшой,

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ГЕНА HFE

С помощью трансгенных технологий была получена важная информация о функциональных последовательностях гена HFE. Было выведено четыре группы мышей: с молчащим экзоном 4, разрушенным экзоном 3, молчащим экзоном 4, с молчащими экзононами 2-3 и мутацией Цис282Тир. У этих мышей увеличивалось содержание железа в печени, сатурация трангферрина и всасывание железа в кишечнике. Никаких иммунологических реакций после разрушения гена HFE у мышей не наблюдали. Как и у пациентов с наследственным гемохроматозом, связанным с геном HFE, у этих мышей отмечали отложение избыточного железа в ретикулоэндотелиальных клетках. Интересно, что накопление железа у мышей, гомозиготных по мутации Цис282Тир, менее выраженное, чем у трансгенных мышей с молчащим геном HFE, это указывает на то, что мутация Цис282Тир — это не нулевой аллель. Степень накопления железа среди трансгенных мышей по гену HFE определяют видовые различия, это подтверждает теорию генетических модуляторов фенотипа наследственного гемохроматоза.