1. Základy genetiky

imunodeficit
; fotosenzitivita 

 
Zvýšené riziko vzniku nádorového onemocnění
 


 
Lymfoproliferativní onemocnění
 

 
Karcinomy ve všech oddílech GIT
 
Fanconiho anémie
 (OMIM: 
227650
) 

 
Mutace v některém ze skupiny genů (FANCA, FANCB, 
-C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -J, -L, -M, -N) 

 
Produkty těchto proteinů se zúčastňují reparace DNA
 

 
Onemocnění je autozomálně recesivně dědičné
 

 
Pancytopenie
; poruchy růstu; mentální poruchy; moţná i hluchota
 

 
Sklon k maligní transformaci; nejčastější jsou
 
leukémie
 
Xeroderma pigmentosum
 

 
Heterogenní skupina onemocnění
 

 
Mutace v některém ze skupiny genů (XP
-A, -B, -C, -D, -E, -F, -G) 

 
Produkty těchto proteinů se zúčastňují reparace DNA
 

 
Jejich muta
ce způsobuje
 
výraznou fotosenzitivitu
 
(UV záření)
 

 
Onemocnění je autozomálně recesivně dědičné
 

 
Hlavními projevy jsou makulózní
 
hyperpigmentované skvrny
 

 
Dákle pak
 
hyperkeratózy, keratomy, fibromy, keratosarkomy
 

 
Riziko koţních nádorů je u postiţených osob aţ 2 000x (!) vyšší
 

 
Je zvýšené i riziko vzniku dalších malignit (karcinomy, sarkomy, melanomy, neurinomy, 
adenokarcinomy) 
 
Nové poznatky
 
Nové geny
 
U řady hereditárních nádorových syndromů je patogeneze komplexní a nelze ji simplifikovat na účinek základních 
g
enů. Komplexní patogeneze nádorových syndromů je nadále předmětem výzkumu a jsou objevovány nové a 
nové geny, kterou mohou mít pro rozvoj příslušného nádorového onemocnění významnou roli.
 
 
Příklad –
 
Hereditární karcinom prsu
 
–
 geny BRCA1 a BRCA2 
 
Genokopie 
–
 
Li Fraumeni sy.
 (TP53); 
Cowdenův sy
. (PTEN); 
Peutz-
Jegherův sy
. (STK11) 
 
Další zúčastněné geny u hereditárního karcinomu prsu (dle
 OMIMu): BRCA3, BRCATA, RAD54L, CASP8, 
BARD1, PIK3CA, HMMR, NQO2, RB1CC1, SLC22A1L, ATM, KRAS, XRCC3, AKT1, RAD51A, PALB2, CDH1, 
TP53, PHB, PPM1D, BRIP1, CHEK2 
Souhrnná tabulka
 
Nádorové onemocnění
 
Mutace v genu
 
Retinoblastom 
Rb1 
Li-Fraumeni syndrom 
TP53 
Hereditární karcinom prsu a ovarií
 
BRCA1, BRCA2 
Neurofibromatóza typ 1 a 2
 
NF1, NF2 
Wilmsův tumor
 
WT1 

Familiární adenomatózní polypóza
 
APC 
Hereditární nepolyp. kolorektální karcinom
  hMSH2, hMLH1, hPMS1, hPMS2 
Von Hippel-Lindau syndrom 
VHL 
Mnohočetná endokrinní neoplázie typ 1 a 2
  MEN1, MEN2 
Ataxia teleangiektasia 
ATM 
Bloomův syndrom
 
BLM 
Fanconiho anémie
 
FANC (skupin
a genů: 
-A, -B, -
C …
 
Xeroderma pigmentosum 
XP (skupina genů: 
-A, -B, -
C …
 
 
9)
 
Primární imunodeficience 
Genetické podmíněné choroby jsou způsobeny mutacemi v lidské DNA. Tyto mutace mohou mít různé následky. 
Z hlediska imunologie jsou zajímavé takové mutace,
 
které způsobí poruchy syntézy proteinů, určitým způsobem 
se podílejících na funkci imunitního systému. Důsledky těchto mutací jsou různě závaţné vrozené dysfunkce 
imunitního systému, označované jako
 
primární imunodeficience
. Imunodeficience je stav, kdy v
livem určité 
příčiny není imunitní systém jedince stoprocentně funkční a tento jedinec je náchylnější k infekčním 
onemocněním. Na rozdíl od sekundárních imunodeficiencí, u kterých je příčina choroby získána aţ v průběhu 
ţivota jedince, je tedy u primárních
 
deficiencí příčina přítomna jiţ od samého počátku a závisí pouze na 
charakteru onemocnění, kdy a jak se projeví.
 
Příčiny primárních imunodeficiencí
 
V současné době je jiţ popsáno více neţ 100 primárních imunodeficiencí. Pokroky posledních let v molekulární 
diagnostice a v identifikaci genů pomohly definitivně lokalizovat zodpovědný gen a osvětlit mechanismus vzniku u 
řady chorob.
 
Většina těchto imunodeficiencí vykazuje recesivní typ dědičnosti; dominantní typ dědičnosti je známý, ale velmi 
vzácný. U některých velmi vzácných typů primárních imunodeficiencí byl zaznamenán pouze sporadický výskyt 
bez popsaného familiárního výskytu. Existují i typy s předpokládanou multifaktoriální dědičností, které tak stojí na 
rozhraní mezi primárními a sekundárními imunodeficiencemi. Relativně velké mnoţství zodpovědných genů je 
lokalizováno na X chromosomu. To u člověka v praxi vede k tomu, ţe chlapci bývají aţ dvakrát častěji postiţeni 
primárními imunodeficiencemi neţ dívky. Nicméně i u dívek 
- 
přenašeček se mohou některé klinické projevy 
příslušné imunodeficience manifestovat; jako u ostatních X
-
vázaných chorob, i zde toto závisí na tom, jak proběhl 
u konkrétní dívky proces lyonizace. Ostatní geny zodpovědné za vznik primárních imunodeficiencí jsou 
lokalizovány na autosomec
h. 
Z příčin nelze opominout ani některé komplexní syndromy, mezi jejichţ projevy patří i určité dysfunkce imunitního 
systému. Vzhledem k příčině jde o některé mikrodeleční syndromy či syndromy spontánní chromosomové 
nestability. 
Primární imunodeficience sniţují funkčnost imunitního systému, a tím i obranyschopnost organismu, který je tak 
náchylnější k rozličným patogenům.
 

Jak jiţ bylo řečeno, příčinou těchto deficiencí je mutace v genetické informaci člověka. Dosazením do centrálního 
dogmatu molekulární genetiky pak získáme následující schéma (zjednodušené):
 
Mutovaná DNA → mRNA s nestandardní sekvencí → dysfunkční (eventuelně ţádný) protein → poškozená 
funkce 
Podle poškozené funkce, která můţe být součástí systému specifické i nespecifické imunity, jsou potom primární 
imunodeficience klasifikovány. Rozlišujeme:
 

 
Protilátkové deficity
 

 
Buněčné deficience
 

 
Kombinované deficience
 

 
Poruchy komplementového systému
 

 
Poruchy apoptózy
 

 
Poruchy fagocytózy
 

 
Deficience jako součásti jiných typických syndromů
 

 
Jiné (např. poruchy cytokinů a cytokinových receptorů)
 
Pro přesné pochopení projevu příslušné mutace je potřeba brát v úvahu komplexnost imunitního systému. Defekt 
jedné části imunitního systému se můţe projevit současným defektem i jiné části, jejíţ syntéza není přímo mutací 
narušena. Například u některých kombinovaných imunodeficitů nenacházíme T
-lymfocyty. B-lymfocyty se sice 
tvoří v normálním mnoţství, ale bez moţnosti interakce s T
-
lymfocyty je i jejich funkce narušena.
 
Z hlediska genetického poradenství a prenatální diagnostiky jsou zajímavé následující skutečnosti:
 

 
U řady primárních imunodeficiencí známe přesně zodpovědný gen, jeho lokalizaci a sekvenci. Můţeme 
tak přesně identifikovat mutaci a potvrdit diagnózu pomocí metod přímé DNA diagnostiky.
 

 
Díky známému typu dědičnosti můţeme na základě rodinné anamnézy odhadnout případná rizika 
pomocí genealogické metody. Pro upřesnění odhadu můţeme vyuţít i metod nepřímé DNA diagnostiky 
(RFLP). 

 
U autosomálně recesivně dědičných primárních imunodeficiencí je třeba dbát zvýšeného
 rizika pro 
sňatky příbuzných jedinců a pro sňatky v populačních izolátech.
 

 
U X-
vázaných primárních imunodeficiencí je nutné počítat s odlišným výskytem u chlapců a dívek. 
Stanovení pohlaví plodu tak můţe mít velký význam pro zodpovězení otázky, zda narozené dítě bude 
trpět příslušnou imunodeficiencí.
 

 
Kordocentéza je velmi přínosná metoda pro prenatální diagnostiku primárních imunodeficiencí, protoţe 
ze získané pupečníkové krve můţeme nejen izolovat DNA pro DNA diagnostiku (pro tento účel se 
zpravidla volí jiné invazivní metody, které lze pouţít s menším rizikem a dříve 
- 
AMC, CVS), ale získáme 
i buněčné elementy plodu, které lze vyšetřit po fenotypové stránce.
 

 
I u diagnostiky primárních imunodeficiencí je budoucnost v rutinním pouţíváním DNA čipů, díky kterým 
bude moţné provést test (nejen) na řadu různých typů imunodeficiencí naráz.
 
Diagnostika primárních imunodeficiencí
 
Jelikoţ jsou primární imunodeficience vrozené vývojové vady, je jejich příčina přítomna od narození. Projevy 
některých imunodeficiencí tak
 
mohou být rozpoznány jiţ ve velmi raném dětství. Nástup příznaků je u různých 
typů imunodeficiencí různý 
- 
těţké kombinované poruchy se projeví velmi časně a razantně, zatímco některé 
poruchy komplementu a fagocytózy mohou zůstat neodhaleny aţ do dospělosti. U protilátkových deficitů je 
nástup projevů opoţděn díky období, kdy je novorozenec stále chráněn mateřskými protilátkami.
 
Komplexní syndromy (spojené s poruchou imunitního systému) jsou často diagnostikovány na základě svých 
dalších projevů, které se imunitního systému netýkají.
 
Pokud se v rodině jiţ příslušná imunodeficience vyskytuje, bývá diagnóza známa a u narozeného dítěte mohou 
být rovnou provedeny příslušné testy (pokud prenatální diagnostika nebyla z nějakého důvodu provedena, nebo 
nepřinesla uspokojivé výsledky). U případů nových mutací se nemůţeme opřít o rodinnou anamnézu, a proto je 
třeba provést komplexní vyšetření.
 

Obecně slouţí jako podněty pro vyšetření časté a opakované infekce, děti často neprospívají a jsou menšího 
vzrůstu neţ jejich zdraví vrstevníci. Dalším příznakem je opakovaně komplikovaný průběh infekčních 
onemocnění, která relativně špatně odpovídají na standardní terapii.
 
Metody vyšetření jsou různé, zahrnují vyšetření diferenciálního krevního obrazu, stanovení koncentrace 
jedn
otlivých typů imunoglobulinů nebo sloţek komplementu v séru či funkční testy imunokompetentních buněk. 
Přínosná jsou i mikrobiologická vyšetření, kdy průkaz určitého konkrétního mikroorganismu můţe být důleţitým 
vodítkem ke stanovení konečné diagnózy.
 
Velk
é moţnosti pro diagnózu primárních imunodeficiencí nabízí DNA diagnostika, kdy můţeme pomocí 
hybridizačních sond jednoznačně potvrdit některou ze známých mutací a definitivně stanovit diagnózu. U 
neznámých mutací přichází v úvahu i zjištění sekvence určitých genů.
 
Včasná a správná diagnostika imunodeficiencí je důleţitá kvůli včasnému nasazení léčby a kvůli správnému 
přístupu k očkování postiţené osoby.
 
Pro osobu s imunodeficiencí můţe být podání vakcíny nebezpečné, zejména pokud jde o ţivou vakcínu. Proto 
je 
podání veškerých ţivých vakcín u osob s vrozenými imunodeficiencemi kontraindikováno. U nás jde zejména o 
BCG vakcínu proti tuberkulóze, která je podávána jiţ krátce po narození (od čtvrtého dne) (
Aktualizace - 
povinné 
očkování proti TBC bylo v ČR v nedávné době zrušeno. Vzhledem k tomu je to právě reakce na tuto vakcínu, 
která můţe upozornit na imunodeficienci. U dětí z rodin, kde je moţné díky rodinné anamnéze některou z 
primárních imunodeficiencí očekávat, je vhodné s uţitím BCG vakcíny vyčkat do provedení příslušných 
diagnostických testů.
 
Další v ČR běţně uţívané ţivé vakcíny jsou vakcíny proti spalničkám, zarděnkám a příušnicím (TRIVIVAC 
vakcína) či poliomyelitidě.
 
Kontraindikace ostatních vakcín je závislá na typu primární imunodeficience. U některých typů imunodeficience je 
naopak vhodné doplnit základní o některá nadstandardní očkování.
 
Moţnosti terapie
 
U genetických chorob jako jsou primární imunodeficience neexistuje pravá kauzální terapie. Ta by spočívala v 
cílené opravě mutovaného genu. Pokroky
 
v genové terapii dávají naději pro budoucnost; současné metody 
genové terapie však nejčastěji vyuţívají retrovirových nosičů, které insertují sekvenci do genomu víceméně 
náhodně.
 
U X-
vázané SCID (těţké kombinované imunodeficience) byla jako u první lidské
 
choroby provedena genová 
terapie. Nicméně u některých takto léčených pacientů došlo k následnému rozvoji leukémie, pravděpodobně díky 
narušení tumor
-
supresorových genů retrovirovými nosiči. Kvůli těmto komplikacím není prozatím moţné uvedení 
této terapie do běţné praxe.
 
S určitými úspěchy se setkala i experimentální léčba genovou terapií u deficience ADA (adenosindeaminasy).
 
Nejrozšířenější léčbou u těţkých primárních deficiencí tak zůstává transplantace kmenových buněk kostní dřeně. 
Tato metoda je náročná
 
zejména kvůli zajištění vhodného dárce s co největší shodou v HLA antigenech. Jako 
dárci jsou preferováni rodinní příslušníci, zejména stejného pohlaví. Nalezení nepříbuzného dárce je velmi 
náročné a navíc nelze očekávat uspokojivou shodu v minor HLA anti
genech. 
Jelikoţ jde o transplantaci imunoaktivní tkáně, je třeba počítat s rizikem
 
GVH reakce
 (GHVR 
= graft versus host reaction - 
reakce štěpu proti hostiteli).
 
Substituční léčba zahrnuje intravenózní podávání imunoglobulinů; existují i terapie zaloţené n
a substituci 
defektního enzymu, jak je tomu třeba u deficience ADA.
 

Vhodnou součástí terapie bývá preventivní podávání antibiotik, případně i virostatik či antimykotik. Podle typu 
imunodeficience pak lze uvaţovat některé nadstandardní vakcinace. Pokud pacienta ohroţují autoimunitní 
projevy choroby, přichází na řadu i imunosupresivní terapie.
 
Vybrané protilátkové imunodeficience
 
Brutonova agamaglubulinemie (
+300300
)
 
(X-
vázaná agamaglob
ulinemie, X-
vázaná hypogamaglobulinemie, XLA)
 
Brutonova agamaglubulinemie byla první popsanou genetickou imunodeficiencí (Bruton, 1952). Jako abnormální 
produkt byla identifikována proteinkinasa
 
BTK
 (Bruton tyrosine k
inase), která je ve velkém mnoţství exprimována 
v prekurzorech T lymfocytů. Za normálního stavu dochází při vývoji B
-
lymfocytů nejprve k přeskupení genů pro 
těţký řetězec imunoglobulinu, které je následováno přeskupením genů pro lehké řetězce. Ukazuje se, ţe pokud je 
BTK mutována, končí vývoj přeskupením genu pro těţký řetězec imunoglobulinu. Lehké řetězce se nesyntetizují 
a molekuly imunoglobulinů nemohou být zkompletovány. BTK kinasa je odpovědná za přenos biosignálu z 
receptorů B
-
lymfocytů (a jejich prekurzorů) k efektorovým mechanismům.
 
Nemo
c se začíná plně projevovat aţ po 6. měsíci věku, neboť do té doby je novorozenec alespoň částečně 
chráněn mateřskými imunoglobuliny. Projevy zahrnují především opakované bakteriální infekce dýchacího 
systému (bronchitidy, otitidy, pharyngitidy, sinusitidy…); téměř vţdy zúčastněnými patogeny jsou
 Haemophilus 
influenzae, Streptococcus pneumoniae nebo Staphylococcus aureus
. Velká je i náchylnost k virovým infekcím, 
způsobovaných například enteroviry (polioviry, echoviry, coxsackieviry).
 
Klasickým nálezem je zřetelné sníţení (či úplná absence) B
-
lymfocytů, plazmatických buněk a všech tříd 
imunoglobulinů v periferní krvi. Hladiny T
-
lymfocytů jsou normální nebo zvýšené.
 
Kritickým úsekem u této choroby je část dlouhého raménka X chromosomu 
- 
Xq21.3-q22
. Existují různé alelické 
varianty; u některých je popsána asociace s dalšími projevy, například hluchotou, deficitem růstového hormonu 
nebo různým neurologickým postiţením.
 
Léčba zahrnuje substituční terapii imunoglobuliny, případně profylaktické podávání antibiotik či virostatik
 
Agamaglobulinemie, autosomálně recesivně dědičná (
#601495
)
 
(NeBrutonovská agamaglobulinemie)
 
Existují i vzácné, autosomálně dědičné varianty agamaglobulinemie, které mohou postihovat ve větší míře i dívky. 
Fenotypově se však projevují jako klasická X
-
vázaná agamaglobulinemie. Autosomálně recesivně dědičné formy 
mohou být způsobeny mutací v genu pro těţký řetězec μ IgM (
IGHM
, lokalizace 
14q32.33
), v genu pro κ5 lehký 
řetě
zec (
IGLL1
, lokalizace 
22q11.21
) nebo v genu pro adaptovaný protein
 
BLNK
(lokalizace 
10q23.2
), jehoţ 
aktivita je spojena s BTK kinasou. 
Byla popsána i autosomálně dominantně dědičná forma, způsobená narušením
 
LRRC8
 genu (Leucine-
rich repeat-containing protein 8; lokalizace 
9q34.13
) balancovanou tanslokací 9. a 20. chromosomu.
 
Běţná kombinovaná imunodeficience (
#240500
)
 
(CVID, Běţná kombinovaná hypogamaglobulinemie)
 
Běţná kombinovaná im
unodeficience neboli 
CVID
 (Common variable immunod
eficiency) je označení pro 
heterogenní skupinu imunodeficiencí. Etiologie není jednotná, jednotícím hlediskem je však pro různé CVID 
fenotyp podobný Brutonově agamaglobulinemii. Oproti Brutonově agamaglubulinemii je však celkový průběh u 
CVID méně závaţný a nástup onemocnění je oddálen aţ do období mezi 1. a 5. rokem ţivota, mezi 16. a 20. 
rokem ţivota nebo aţ po 30. roku ţivota (nástup onemocnění můţe nastat prakticky kdykoli). U pacientů 

nacházíme sníţené hladiny imunoglobulinů (většinou všech typů) a normální či jen mírně sníţenou hladinu B
-
lymfocytů. Počet T
-
lymfocytů můţe být sníţený a mohou vykazovat určité funkční defekty. Relativně častou 
komplikací je výskyt granulomů v různých částech organismu. Můţe se vyvinout i maligní transformace. Někteří 
pacienti vykazují i poruchy autoimunitního rázu.
 
Přesná příčina onemocnění není doposud známa. Kromě genetických faktorů se do značné míry uplatňuje i vliv 
zevního prostředí. Genů, mutovaných u pacientů s CVID,
 
je více. Mutace byly objeveny například v úseku III. třídy 
hlavního histokompatibilního komplexu (
MHC III
,
6p21.3
). Další kandidátské geny jsou například:
 
BTK
 (
Xq21.3-
q22
), 
SH2D1A
 (
Xq25
), 
CD40LG
 (
Xq26
), 
CD40
 (
20q12-q13.2
), 
AID
 (
12p13
) či
TNFRSF13B
 (
17p11.2
). 
Selektivní deficit IgA (
%137100
)
 
(Deficit imunoglobulinu IgA) 
Jedná se o jednu z nejčastějších imunodeficiencí, nicméně stejně jako v případě CVID není její příčina přesně 
známa. Genetická sloţka je pravděpodobně jako v případě CVID zastoupena mutací v úseku pro III. 
třídu
 
HLA
 (
6p21.3
). Vzácně můţe být příčinou i mutace přímo v genu pro těţký řetězec IgA (
IGHA1
, 
lokalizace 
14q32.33
 nebo 
IGHA2
, lokalizace 
14q32.33
). Vzniklý defekt nastává jiţ na úrovni kmenových buněk. 
Choroba můţe vykazovat dědičnost autosomálně recesivního typu, i zde však můţe být značný vliv vnějších 
faktorů na nástup choroby. Přesné rozlišení CVID a selektivního IgA deficitu můţe být někdy obtíţné.
 
Nemoc se proje
vuje sníţením sérových IgA pod hladinu 0,5 g/l a současnou absencí sekrečních IgA. Jelikoţ 
deficit IgA ve slizniční imunitě můţe být do jisté míry nahrazen sekrečním IgM nebo IgG, nemusí se onemocnění 
vţdy plně manifestovat. Projevy pak zahrnují různé opakované infekce horních cest dýchacích. Nejvýraznější 
výskyt infekcí bývá v dětství. Dále nemocní vykazují vyšší náchylnost ke vzniku autoimunitních onemocnění.
 
Syndrom hyperimunoglobulinemie IgM, typ 1 (
#308230
)
 
(Hyper-IgM imunodeficit X-
vázaný, HIGM1, XHIM)
 
Jde o X-
vázanou imunodeficienci, způsobenou mutací v genu pro antigenní ligand CD40 (
CD40LG
, 
lokalizace 
Xq26
). Tento ligand je zásadně důleţitý pro interakci T a B
-
lymfocytů před zahájením izotypového 
přesmyku z tvorby IgM na ostatní třídy imuglobulinů. Studie ukázaly, ţe defektní jsou T
-
lymfocyty, neboť B
-
lymfocyty nosiček (heterozygotních ţen) jsou správně stimulovány i pomocí malého mnoţství nedefektních T
-
lymfocytů.
 
Manifestace 
zahrnuje vysoké hladiny IgM a absenci ostatních imunoglobulinových tříd (IgG, IgA). Kromě 
protilátkového deficitu je zde přítomen i deficit buněčný 
- 
díky defektním T
-
lymfocytům a autoimunitně vznikající 
neutropenii (sklon ke vzniku autoimunitních onemocnění). Projevy zahrnují náchylnost k různým bakteriálním a 
virovým infekcí, včetně infekcí oportunních (typické jsou například průjmy způsobené
Cryptosporidium parvum). 
Syndrom hyperimunoglobulinemie IgM, typ 2 (
#605258
)
 
(HIGM2) 
Kromě nejčastější X
-
vázané formy způsobené mutací v genu pro CD40 ligand existuje ještě několik vzácných 
forem IgM hyperglobulinémie. Základní klinické příznaky (vysoká hladina IgM a ţádná nebo nízká hladina 
osta
tních Ig) jsou u všech forem stejné.
 
Tato forma je způsobená mutací
 
AICDA
 genu (Activation-induced cytidine deaminase, lokalizace 
12p13
). 
Narozdíl od HIGM1 formy je zde pravděpodobně defekt v B
-
lymfocytech a pacienti nemají sklon k oportunním 
infekcím. Dědičnost je autosomálně recesivní.
 
Syndrom hyperimunoglobulinemie IgM, typ 3 (
#606843
)
 

(HIGM3) 
Tato forma je způsobena mutací v genu pro antigen