Molecular genetic diagnosis and treatment of congenital hyperinsulinism: results of observation of patients with variants in the genes ABCC8 and KCNJ11

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Congenital hyperinsulinism is a rare hereditary disease characterized by inadequate hypersecretion of insulin by pancreatic β-cells, clinically manifested by persistent hypoglycemia, which poses a great threat to patient survival and a high risk of developing severe neurological complications.

The article presents the results of clinical, hormonal and molecular genetic examination and treatment of 10 patients with congenital hyperinsulinism caused by mutations in the genes of ATP-dependent potassium channels (KCNJ11, ABCC8), hospitalized in Saint Petersburg State Pediatric Medical University clinic in 2010–2023. In all the studied patients, the disease manifested from the 1st to the 3rd day of life, and the median age of diagnosis of congenital hyperinsulinism in the study group was 1 month (min 14 days; max 3 years 9 months). In 8 out of 10 patients, a severe course of hypoglycemic syndrome was noted at the onset of the disease. According to the molecular genetic investigation results, 8 different mutations were identified: in the KCNJ11 (2/8) and ABCC8 (6/8) genes. Identical variants were found in two pairs of related patients. In children with mutations in the ABCC8 gene (n = 8), 2 variants with unknown clinical significance were identified, which were not previously described in allelic databases and scientific literature. According to the analysis of anamnestic and clinical and laboratory data, 80.0% of children, including patients with new, previously not described in the scientific literature, variants in the ABCC8 gene have a severe progressive course of congenital hyperinsulinism, requiring the appointment of insulinostatic therapy.

About the authors

Dmitry O. Ivanov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: doivanov@yandex.ru
SPIN-code: 4437-9626

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Chief Freelance Neonatologist of the Ministry of Health of Russia, rector, Head of the Department of Neonatology with Courses of Neurology and Obstetrics and Gynecology

Russian Federation, Saint Petersburg

Liliya V. Ditkovskaya

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Liliya-ditkovskaya@yandex.ru
SPIN-code: 5771-0580

MD, PhD, Associate Professor of the Children’s diseases them. Professor I.M. Vorontsov PhD and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga I. Maryina

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: olga210697@yandex.ru

Resident doctor, Professor I.M. Vorontsov Department of Pediatrics AF and DPO

Russian Federation, Saint Petersburg

Mariia E. Turkunova

Children’s City Outpatient Clinic No. 44

Email: 89650505452@mail.ru
SPIN-code: 7320-1136

MD, PhD, Children Endocrinologist

Russian Federation, Saint Petersburg

Evgeny N. Suspitsin

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: evgeny.suspitsin@gmail.com

MD, PhD, Associate Professor of the Department of Medical Genetics

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga S. Yankovskaya

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: lelja.1999@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-2480-4727

6th year student

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Abdulkhabirova FM, Abrosimov AYu, Aleksandrova GF, et al. Ehndokrinologiya. Moscow: GEOTAR-Media, 2016. (In Russ.)
  2. Gubaeva DN, Melikyan MA, Ryzhkova DV, et al. Clinical, genetic, and radionuclide characteristics of the focal form of congenital hyperinsulinism. Problems of Endocrinology. 2019;65(5):319–329. (In Russ.) doi: 10.14341/probl10317
  3. Ivanov DO, Atlasov VO, Bobrov SA, et al. Rukovodstvo po perinatologii. Saint Petersburg: Inform-Navigator, 2015. 1216 p. (In Russ.)
  4. Ivanov DO, Taits AN, Ditkovskaya LV, et al. Neonatal diabetes mellitus and polycystic ovaries in a child with severe insulin resistance caused by a variant in the INSR gene. Description of the clinical case. Pediatrician (St. Petersburg). 2022;13(5):109–119. (In Russ.) doi: 10.17816/PED135109-119
  5. Melikian MA, Kareva MA, Petriaikina EE, et al. Congenital hyperinsulinism. Results of molecular-genetic investigations in a Russian population. Problems of Endocrinology. 2012;58(2):3–9. (In Russ.) doi: 10.14341/probl20125823-9
  6. Melikyan MA. Federal clinical practice guidelines on the diagnostics, treatment, and management of the children and adolescents presenting with congenital hyperinsulinism. Problems of Endocrinology. 2014;60(2):31–41. (In Russ.) doi: 10.14341/probl201460231-41
  7. Melikyan MA. Vrozhdennyi giperinsulinizm: molekulyarnaya osnova, klinicheskie osobennosti i personalizirovannoe lechenie [dissertation]. Moscow, 2019. 311 p. (In Russ.)
  8. Nikitina IL, Sarakaeva LR, Bairov VG, et al. Neurodevelopmental outcomes and neurophysiological parameters in children with congenital hyperinsulinism. Medical Council. 2022;16(12):86–94. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-12-86-94
  9. Aguilar-Bryan L, Bryan J. Molecular biology of adenosine triphosphate-sensitive potassium channels. Endocr Rev. 1999;20(2):101–135. doi: 10.1210/er.20.2.101
  10. Alaei MR, Akbaroghli S, Keramatipour M, Alaei A. A case series: Congenital hyperinsulinism. Int J Endocrinol Metab. 2016;14(4): e37311. doi: 10.5812/ijem.37311
  11. Arnoux JB, Verkarre V, Saint-Martin C, et al. Congenital hyperinsulinism: Current trends in diagnosis and therapy. Orphanet J Rare Dis. 2011;6(1):63. doi: 10.1186/1750-1172-6-63
  12. Aynsley-Green A, Hussain K, Hall J, et al. Practical management of hyperinsulinism in infancy. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2000;82(2):F98–F107. doi: 10.1136/fn.82.2.F98
  13. Banerjee I, Raskin J, Arnoux J-B, et al. Congenital hyperinsulinism in infancy and childhood: challenges, unmet needs and the perspective of patients and families. Orphanet J Rare Dis. 2022;17(1):61. doi: 10.1186/s13023-022-02214-y
  14. Demirbilek H, Hussain K. Congenital hyperinsulinism: Diagnosis and treatment update. J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2017;6(S2):69–87. doi: 10.4274/jcrpe.2017.S007
  15. Flanagan SE, Kapoor RR, Banerjee I, et al. Dominantly acting ABCC8 mutations in patients with medically unresponsive hyperinsulinaemic hypoglycaemia. Clin Genet. 2011;79(6):582–587. doi: 10.1111/j.1399-0004.2010.01476.x
  16. Giri D, Hawton K, Senniappan S. Congenital hyperinsulinism: recent updates on molecular mechanisms, diagnosis and management. J Pediatr Endocrinol Metab. 2021;35(3):279–296. doi: 10.1515/jpem-2021-0369
  17. Hasbaoui BEL, Elyajouri A, Abilkassem R, Agadr A. Congenital hyperinsulinsim: case report and review of literature. Pan Afr Med J. 2020;35:53. doi: 10.11604/pamj.2020.35.53.16604
  18. Hewat TI, Johnson MB, Flanagan SE. Congenital hyperinsulinism: Current laboratory-based approaches to the genetic diagnosis of a heterogeneous disease. Front Endocrinol. 2022;13:873254. doi: 10.3389/fendo.2022.873254
  19. Huopio H, Reimann F, Ashfield R, et al. Dominantly inherited hyperinsulinism caused by a mutation in the sulfonylurea receptor type 1. J Clin Investig. 2000;106(7):897–906. doi: 10.1172/JCI9804
  20. Hussain K, Hindmarsh P, Aynsley-Green A. Neonates with symptomatic hyperinsulinemic hypoglycemia generate inappropriately low serum cortisol counterregulatory hormonal responses. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88(9):4342–4347. doi: 10.1210/jc.2003-030135
  21. Mitrofanova LB, Perminova AA, Ryzhkova DV, et al. Differential morphological diagnosis of various forms of congenital hyperinsulinism in children. Front Endocrinol. 2021;12:710947. doi: 10.3389/fendo.2021.710947
  22. Nessa A, Qadeer HZ, Alison TM, et al. Molecular mechanisms of congenital hyperinsulinism due to autosomal dominant mutations in ABCC8. Hum Mol Genet. 2015;24(18):5142–5153. doi: 10.1093/hmg/ddv233
  23. Pinney SE, MacMullen C, Becker S, et al. Clinical characteristics and biochemical mechanisms of congenital hyperinsulinism associated with dominant KATP channel mutations. J Clin Investig. 2008;118:2877–2886. doi: 10.1172/JCI35414
  24. Rahman SA, Nessa A, Hussain K. Molecular mechanisms of congenital hyperinsulinism. J Mol Endocrinol. 2015;54(2):119–129. doi: 10.1530/JME-15-0016
  25. Saint-Martin C, Arnoux J-B, de Lonlay P, Bellanne-Chantelot C. KATP channel mutations in congenital hyperinsulinism. Semin Pediatr Surg. 2011;20(1): 18–22. doi: 10.1053/j.sempedsurg.2010.10.012
  26. Snider KE, Becker S, Boyajian L, et al. Genotype and phenotype correlations in 417 children with congenital hyperinsulinism. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98(2):355–363. doi: 10.1210/jc.2012-2169
  27. www.ncbi.nlm.nih.gov [Internet]. National center for biotechnology information [cited 2023 March 2]. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».