Anamnestic, clinical, laboratory and molecular genetic characteristics of patients with neonatal diabetes mellitus

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

BACKGROUND: Currently, there is an increase in the incidence of diabetes mellitus throughout the world, including the steadily increasing number of rare, genetically determined forms of diabetes. Of particular interest are monogenic forms, including neonatal diabetes mellitus, which is a rare heterogeneous disease that manifests, as a rule, in the first 6 months of a child’s life, characterized by a severe labile course and a high risk of complications. Neonatal diabetes mellitus is a rare heterogeneous disease that usually manifests itself in the first 6 months of a child’s life, characterized by a severe, labile course and a high risk of complications. Currently, more than 25 genes are known, mutations in which cause both permanent and transient neonatal diabetes mellitus, as well as syndromic variants of this disease, which are of particular interest due to their severity and polymorphic clinical picture. In this regard, timely verification of the diagnosis is of particular importance.

AIM: The aim of this study is to increase the efficiency of diagnosis of neonatal diabetes mellitus based on the analysis of anamnestic, clinical, laboratory and molecular genetic characteristics of patients.

MATERIALS AND METHODS: 14 patients with transient and permanent neonatal diabetes mellitus were examined.

RESULTS: 11 (78.6%) patients had isolated neonatal diabetes, in three of them the disease was verified in the structure of hereditary syndromes (Wolcott–Rallison syndrome, IPEX syndrome and Donohue syndrome). According to molecular genetic analysis, 14 variants were found in the genes ABCC8, KCNJ11, GCK, GATA6, WFS1, CACNA1D, EIF2AK3, FOXP3, PAX4, INSR, IGF1R, three of which were not previously described in the literature.

CONCLUSIONS: The clinical heterogeneity identified in patients is determined primarily by the diversity of verified variants in causative genes. New variants in the CACNA1D and IGF1R genes that may be associated with the development of NDM, remain poorly understood and require further research.

About the authors

Dmitry O. Ivanov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: doivanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0060-4168
SPIN-code: 4437-9626

MD, PhD, Dr. Sci. (Medicine), 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 of the Postgraduate and Additional Professional Education

Russian Federation, 2 Litovskaya st., Saint Petersburg, 194100

Liliya V. Ditkovskaya

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: Liliya-ditkovskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9407-817X
SPIN-code: 5771-0580

MD, PhD, Associate Professor, Professor I.M. Vorontsov Department of Children's Diseases of the Postgraduate and Additional Professional Education

Russian Federation, 2 Litovskaya st., Saint Petersburg, 194100

Olga I. Maryina

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: olga210697@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5399-828X
SPIN-code: 2329-6271

resident doctor of the Professor I.M. Vorontsov Department of Children's Diseases of the Postgraduate and Additional Professional Education, St. Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Saint Petersburg

Russian Federation, 2 Litovskaya st., Saint Petersburg, 194100

Yurii S. Alexandrovich

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: Jalex1963@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2131-4813
SPIN-code: 2225-1630

MD, PhD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head of the Department of Anesthesiology, Reanimatology and Emergency Pediatrics of the Postgraduate and Additional Professional Education

Russian Federation, 2 Litovskaya st., Saint Petersburg, 194100

Mariia E. Turkunova

Childrens’ City Clinic No. 44

Email: 89650505452@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5611-2026
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
ORCID iD: 0000-0001-9764-2090
SPIN-code: 2362-6304

MD, PhD, Associate Professor of the Department of General and Molecular Medical Genetics

Russian Federation, 2 Litovskaya st., Saint Petersburg, 194100

References

  1. Peterkova VA, editor. Diabetes mellitus in children and adolescents: ISPAD consensus on clinical practice: 2014. Translated from English. Moscow: GEOTAR-Media; 2016. 656 p. (In Russ.)
  2. Ivanov DO, Atlasov VO, Bobrov SA, et al. Manual of Perinatology. Ed. by Ivanov DO. Saint Petersburg: Inform-Navigator; 2015. 1214 p. (In Russ.)
  3. 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. EDN: KEHQED doi: 10.17816/PED135109-119 (In Russ.)
  4. Kuznetsova AI, Boboshko IE, Zhdanova LA, Kim AV. Features of the health status of newborns from women with compensated gestational diabetes mellitus. Medicine and Health Care Organization. 2021;6(4):24–32. EDN: PHERVW
  5. Kuraeva TL, Emelyanov AO. Clinical and genetic heterogeneity of neonatal diabetes mellitus. Diabetes Mellitus. 2009;12(3):10–15. EDN: PFAGHB doi: 10.14341/2072-0351-5445
  6. Ryzhkova OP, Kardymon OL, Prokhorchuk EB, et al. Guidelines for the interpretation of massive parallel sequencing variants. Medical Genetics. 2017;16(7):4–17. EDN: ZJTGDR
  7. Sechko EA, Kuraeva TL, Zilberman LI, et al. Non-immune diabetes mellitus in children due to heterozygous mutations in the glucokinase gene (GCK-MODY): data of 144 patients. Diabetes Mellitus. 2022;25(2):145–154. EDN: VRYALM doi: 10.14341/DM12819
  8. Strukov EL, Pokhlebkina AA. Diabetes. Some modern epidemiological, genetic and ontogenetic aspects. University Therapeutic Journal. 2020;2(3):42–48. EDN: SBZZOL
  9. Tikhonovich YuV, Petryaikina EE, Rybkina IG, et al. Severe diabetic ketoacidosis in a patient with a relapse of neonatal diabetes mellitus. Pediatrics Journal named after G.N. Speransky. 2019;98(3):293–304. EDN: WWWXON doi: 10.24110/0031-403X-2019-98-3-293-296
  10. Tikhonovich YuV, Malievsky OA, Tyulpakov AN. Description of the first genetically confirming case with Donahue’s syndrome in Russia. Problems of Endocrinology. 2016;62(2):42–45. EDN: VZDJJH doi: 10.14341/probl201662242-45
  11. Turkunova ME, Ditkovskaya LV, Suspitsin EN, et al. Neonatal diabetes mellitus in the structure of IPEX syndrome. Pediatrician (St. Petersburg). 2017;8(2):99–104. EDN: YPSABV doi: 10.17816/PED8299-104
  12. Al Senani A, Hamza N, Al Azkawi H, et al. Genetic mutations associated with neonatal diabetes mellitus in Omani patients. J Pediatr Endocrinol Metab. 2018;31(2):195–204. doi: 10.1515/jpem-2017-0284
  13. Ashcroft FM, Puljung MC, Vedovato N. Neonatal diabetes and the KATP channel: from mutation to therapy. Trends Endocrinol Metab. 2017;28(5):377–387. doi: 10.1016/j.tem.2017.02.003
  14. Dahl A, Kumar S. Recent advances in neonatal diabetes. Diabetes Metab Syndr Obes. 2020;13:355–364. doi: 10.2147/DMSO.S198932
  15. De Benedetti F, Insalaco A, Diamanti A, et al. Mechanistic associations of a mild phenotype of immunodysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-Linked syndrome. Clin Gastroenterol Hepatol. 2006;(4):653–659. doi: 10.1016/j.cgh.2005.12.014
  16. Du D, Tuhuti A, Ma Y, et al. Wolfram syndrome type 1: a case series. Orphanet J Rare Dis. 2023;18(1):359. doi: 10.1186/s13023-023-02938-5
  17. Ellard S. De Franco ED. Next-generation sequencing for the diagnosis of monogenic diabetes and discovery of novel aetiologies. In: Front diabetes. Genetetics diabetes: type 2 diabetes and related traits. Basel: Karger. 2014;23:71–86.
  18. Fang P, Cho YH, Derr MA, et al. Severe short stature caused by novel compound heterozygous mutations of the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1R). J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(2): E243–E247. doi: 10.1210/jc.2011-2142
  19. Glaser N, Fritsch M, Priyambada L, et al. ISPAD clinical practice consensus guidelines 2022: Diabetic ketoacidosis and hyperglycemic hyperosmolar state. Pediatr Diabetes. 2022;23(7):835–856. doi: 10.1111/pedi.13406
  20. Greeley SAW, Polak M, Njølstad PR, et al. ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines 2022: The diagnosis and management of monogenic diabetes in children and adolescents. Pediatr Diabetes. 2022;23(8):1188–1211. doi: 10.1111/pedi.13426
  21. Hammoud B, Greeley SAW. Growth and development in monogenic forms of neonatal diabetes. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2022;29(1):65–77. doi: 10.1097/MED.0000000000000699
  22. Kirchner A, Sanchez IM, Zalan A, et al. Identification of a novel variant of FOXP3 resulting in severe immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome highlights potential pitfalls of molecular testing. Pediatr Dermatol. 2022;39(3):483–485. doi: 10.1111/pde.14936
  23. Mameli C, Cazzola R, Spaccini L, et al. Neonatal diabetes in patients affected by Liang–Wang syndrome carrying KCNMA1 Variant p. (Gly375Arg) suggest a potential role of Ca2+ and voltage-activated K+ channel activity in human insulin secretion. Curr Issues Mol Biol. 2021;43(2):1036–1042. doi: 10.3390/cimb43020073
  24. Mouler M, Lebenthal Y, de Vries L, et al. Clinical characteristics, growth patterns, and long-term diabetes complications of 24 patients with neonatal diabetes mellitus: A single center experience. Pediatr Diabetes. 2022;23(1):45–54. doi: 10.1111/pedi.13295
  25. Nicolaides NC, Kanaka-Gantenbein C, Papadopoulou-Marketou N, et al. Emerging technologies in pediatrics: the paradigm of neonatal diabetes mellitus. Crit Rev Clin Lab Sci. 2020;57(8):522–531. doi: 10.1080/10408363.2020.1752141
  26. Nkonge KM, Nkonge DK, Nkonge TN. The epidemiology, molecular pathogenesis, diagnosis, and treatment of maturity-onset diabetes of the young (MODY). Clin Diabetes Endocrinol. 2020;6(1):20. doi: 10.1186/s40842-020-00112-5
  27. Plengvidhya N, Kooptiwut S, Songtawee N, et al. PAX4 mutations in Thais with maturity onset diabetes of the young. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(7):2821–2826. doi: 10.1210/jc.2006-1927
  28. Rabbone I, Barbetti F, Gentilella R, et al. Insulin therapy in neonatal diabetes mellitus: a review of the literature. Diabetes Res Clin Pract. 2017;129:126–135. doi: 10.1016/j.diabres.2017.04.007
  29. Reinbothe TM, Alkayyali S, Ahlqvist E, et al. The human L-type calcium channel Cav1.3 regulates insulin release and polymorphisms in CACNA1D associate with type 2 diabetes. Diabetologia. 2013;56(2):340–349. doi: 10.1007/s00125-012-2758-z
  30. Sreeramaneni PGA, Ambula SRV. Ketoacidosis in neonatal diabetes mellitus, part of wolcott-rallison syndrome. Am J Case Rep. 2017;18:719–722. doi: 10.12659/ajcr.902804
  31. Rubio-Cabezas O, Patch AM, Minton JA, et al. Wolcott–Rallison syndrome is the most common genetic cause of permanent neonatal diabetes in consanguineous families. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(11):4162–4170. doi: 10.1210/jc.2009-1137
  32. Xu A, Lin Y, Sheng H, et al. Molecular diagnosis of maturity-onset diabetes of the young in a cohort of Chinese children. Pediatr Diabetes. 2020;21(3):431–440. doi: 10.1111/pedi.12985
  33. Yue X, Luo Y, Wang J, Huang D. Monogenic diabetes with GATA6 mutations: characterization of a novel family and a comprehensive analysis of the GATA6 clinical and genetics traits. Mol Biotechnol. 2024;66(3):467–474. doi: 10.1007/s12033-023-00761-8
  34. Zalloua PA, Azar ST, Delépine M, et al. WFS1 mutations are frequent monogenic causes of juvenile-onset diabetes mellitus in Lebanon. Hum Mol Genet. 2008;17(24):4012–4021. doi: 10.1093/hmg/ddn304
  35. Zhang D, Chen C, Yang W, et al. C.487C>T mutation in PAX4 gene causes MODY9: A case report and literature review. Medicine (Baltimore). 2022;101(51): e32461. doi: 10.1097/MD.0000000000032461

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


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».