1.2. Этиология и патогенез заболевания или состояния (группы заболеваний или состояний)

Причиной синдрома дефицита Glut1 являются мутации в гене SLC2A1, который локализован на коротком плече хромосомы 1 - 1p34.2. Ген SLC2A1, кодирующий белок Glut1, состоит из 10 экзонов и 9 интронов. В международной базе данных по мутациям человека HGMD (Human Gene Mutation Database - база данных мутаций в генах человека) описано более 300 различных мутаций в гене SLC2A1 [1]. Патогенные варианты представлены миссенс-мутациями, нонсенс-мутациями, небольшими внутригенными делециями/инсерциями, а также вариантами сайтов сплайсинга.

Ген SLC2A1 кодирует однонаправленный белок-переносчик глюкозы (Glut1), отвечающий за ее транспорт из крови в головной мозг через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).

В большинстве случаев причиной заболевания является гетерозиготная мутация в гене SLC2A1, возникшая de novo. Реже встречается передача патогенного варианта от родителя с легкой формой заболевания, обусловленной, вероятно, тканевым мозаицизмом [2]. Также описаны редкие случаи аутосомно-рецессивного типа наследования заболевания [3, 4].

Мутации в гене SLC2A1 влияют на функцию белка Glut1, что приводит к нарушению транспорта глюкозы в головной мозг, в результате чего он лишается основного источника энергии [5, 6].

Семейство белков Glut состоит из трех подклассов и включает 12 разновидностей белков. Данные белки-транспортеры облегчают пассивную диффузию глюкозы через тканевые барьеры путем энергозависимых механизмов. Glut1 экспрессируется в эндотелиальных клетках сосудов, входящих в состав ГЭБ, и отвечает за проникновение глюкозы в головной мозг. Glut2 ассоциирован с синдромом Фанкони-Биккеля. Glut3 отвечает за проникновение глюкозы через мембрану нейрональной плазмы, Glut4 является инсулин-регулирующим транспортером глюкозы жировой ткани, сердечной мышцы и скелетных мышц, отвечает за инсулин опосредованный транспорт глюкозы, Glut5 экспрессируется в кишечнике, тестикулах и почках. Функция Glut7 на данный момент неизвестна.

Белок Glut1 является ключевым посредником, ответственным за доставку глюкозы через ГЭБ [2]. На рисунке 1 представлены транспортеры для различных веществ через гематоэнцефалический барьер.

Рисунок 1 Транспорт различных веществ через ГЭБ