Neuromuscular DiseasesNeuromuscular DiseasesНервно-мышечные болезни2222-87212413-0443Publishing House ABV Press57510.17650/2222-8721-2023-13-4-74-82LECTURES AND REVIEWSЛЕКЦИИ И ОБЗОРЫHereditary spastic paraplegiasНаследственные спастические параплегииhttps://orcid.org/0000-0002-4671-9040KutlubaevaR. F.КутлубаеваР. Ф.
Russian Federation

3 Lenina St., Ufa 450000

450000 Уфа, ул. Ленина, 3

mansur.kutlubaev@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0003-1001-2024KutlubaevM. A.КутлубаевМ. А.
Russian Federation

3 Lenina St., Ufa 450000

450000 Уфа, ул. Ленина, 3

https://orcid.org/0000-0003-1246-4833MagzhanovR. V.МагжановР. В.
Russian Federation

3 Lenina St., Ufa 450000

450000 Уфа, ул. Ленина, 3

https://orcid.org/0000-0001-9552-8948SayfullinaE. V.СайфуллинаЕ. В.
Russian Federation

3 Lenina St., Ufa 450000

450000 Уфа, ул. Ленина, 3

https://orcid.org/0000-0002-9600-5468KhidiyatovaI. M.ХидиятоваИ. М.
Russian Federation

71 Prospekt Oktyabrya, Ufa 450054

32 Z. Validi St., Ufa 450076

7–9 Universitetskaya Naberezhnaya, Saint Petersburg 199034

450054 Уфа, проспект Октября, 71

450076 Уфа, ул. З. Валиди, 32

199034 Санкт-Петербург, Университетская набережная, 7–9

Bashkir State Medical UniversityФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет»Institute of Biochemistry and Genetics of the Ufa Federal Scientific Сenter of Russian Academy of SciencesИнститут биохимии и генетики ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук»Ufa University of Science and TechnologyФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий»Saint-Petersburg State UniversityФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»050120241340501202405012024Copyright ©; 2024, Kutlubaeva R.F., Kutlubaev M.A., Magzhanov R.V., Sayfullina E.V., Khidiyatova I.M.Copyright ©; 2024, Кутлубаева Р.Ф., Кутлубаев М.А., Магжанов Р.В., Сайфуллина Е.В., Хидиятова И.М.2024Kutlubaeva R.F., Kutlubaev M.A., Magzhanov R.V., Sayfullina E.V., Khidiyatova I.M.Кутлубаева Р.Ф., Кутлубаев М.А., Магжанов Р.В., Сайфуллина Е.В., Хидиятова И.М.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://nmb.abvpress.ru/jour/article/view/575

Hereditary spastic paraplegias represent a group of hereditary neurodegenerative disorders predominantly affecting corticospinal tracts which manifest with prominent spasticity and reduced power in the muscles of the lower limbs. According to clinical signs hereditary spastic paraplegias are divided into uncomplicated (classic) and complicated forms, according to the nature of inheritance – into autosomal dominant, autosomal recessive and X-linked. Mechanisms of the development of hereditary spastic paraplegias depend on the form and could be associated with misfolding of the proteins in endoplasmatic reticulum, mitochondrial dysfunction, changes in the cholesterol metabolism etc. Diagnosis is made after exclusion of other disorders of the central nervous system and could be confirmed by molecular genetic methods. Treatment of hereditary spastic paraplegias is symptomatic.

Наследственные спастические параплегии – группа нейродегенеративных заболеваний с преимущественным поражением кортикоспинального тракта, которые проявляются выраженной спастичностью и снижением силы в мышцах нижних конечностей. По клиническим проявлениям выделяют неосложненные (классические) и осложненные формы, по типу наследования – аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и Х-сцепленные. Механизмы развития наследственных спастических параплегий зависят от формы заболевания и связаны с мисфолдингом белков в эндоплазматическом ретикулуме, митохондриальной дисфункцией, нарушением метаболизма холестерина и проч. Диагноз наследственных спастических параплегий устанавливается при наличии характерных клинико-анамнестических данных, при исключении других заболеваний центральной нервной системы и подтверждается молекулярно-генетическими методами. Лечение наследственных спастических параплегий симптоматическое.

Schtrumpel diseasehereditary spastic paraplegiaspathogenesisdiagnosistreatmentболезнь Штрюмпелянаследственные спастические параплегиипатогенездиагностикалечениеMurala S., Nagarajan E., Bollu P.C. Hereditary spastic paraplegia. Neurol Sci 2021;42(3):883–94. DOI: 10.1007/s10072-020-04981-7Magzhanov R.V., Saifullina E.V., Idrisova R.F. et al. Epidemiology of hereditary spastic paraplegia in Bashkortostan Republic. Meditsinskaya genetika = Medical Genetics 2013;(7):12–6. (In Russ.)Магжанов Р.В., Сайфуллина Е.В., Идрисова Р.Ф. и др. Эпидемиологическая характеристика наследственных спастических параплегий в Республике Башкортостан. Медицинская генетика 2013;(7):12–6.Rudenskaya G.E., Kadnikova V.A., Ryzhkova O.P. Common forms of hereditary spastic paraplegs. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova = S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry 2019;119(2):94–104. (In Russ.). DOI: 10.17116/jnevro201911902194Руденская Г.Е., Кадникова В.А., Рыжкова О.П. Распространенные формы наследственных спастических параплегий. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова 2019;119(2):94–104. DOI: 10.17116/jnevro201911902194De Souza P.V.S., de Rezende Pinto W.B.V., de Rezende Batistella G.N. et al. Hereditary spastic paraplegia: Clinical and genetic hallmarks. Cerebellum 2017;16(2):525–51. DOI: 10.1007/s12311-016-0803-zLo Giudice T., Lombardi F., Santorelli F.M. et al. Hereditary spastic paraplegia: Clinical-genetic characteristics and evolving molecular mechanisms. Exp Neurol 2014;261:518–39. DOI: 10.1016/j.expneurol.2014.06.011Koh K., Ishiura H., Tsuji S., Takiyama Y. JASPAC: Japan Spastic Paraplegia Research Consortium. Brain Sci 2018;8(8):153. DOI: 10.3390/brainsci8080153Fink J.K. Hereditary spastic paraplegia: clinico-pathologic features and emerging molecular mechanisms. Acta Neuropathol 2013;126(3):307–28. DOI: 10.1007/s00401-013-1115-8Novarino G., Fenstermaker A.G., Zaki M.S. et al. Exome sequencing links corticospinal motor neuron disease to common neurodegenerative disorders. Science 2014;343(6170):506–11. DOI: 10.1126/science.1247363Klebe S., Stevanin G., Depienne C. Clinical and genetic heterogeneity in hereditary spastic paraplegias: From SPG1 to SPG72 and still counting. Rev Neurol 2015;171(6–7):505–30. DOI: 10.1016/j.neurol.2015.02.017Loureiro J.L., Brandão E., Ruano L. et al. Autosomal dominant spastic paraplegias: A review of 89 families resulting from a Portuguese survey. JAMA Neurol 2013;70(4):481–7. DOI: 10.1001/jamaneurol.2013.1956Fourtassi M., Jacquin-Courtois S., Scheiber-Nogueira M.C. et al. Bladder dysfunction in hereditary spastic paraplegia: A clinical and urodynamic evaluation. Spinal Cord 2012;50(7):558–62. DOI: 10.1038/sc.2011.193Hedera P., Eldevik O.P., Maly P. et al. Spinal cord magnetic resonance imaging in autosomal dominant hereditary spastic paraplegia. Neuroradiology 2005;47(10):730–4. DOI: 10.1007/s00234-005-1415-3França M.C.Jr., D’Abreu A., Maurer-Morelli C.V. et al. Prospective neuroimaging study in hereditary spastic paraplegia with thin corpus callosum. Mov Disord 2007;22(11):1556–62. DOI: 10.1002/mds.21480Suzuki S.O., Iwaki T., Arakawa K. et al. An autopsy case of adultonset hereditary spastic paraplegia type 2 with a novel mutation in exon 7 of the proteolipid protein 1 gene. Acta Neuropathol 2011;122(6):775–81. DOI: 10.1007/s00401-011-0916-xPérez-Brangulí F., Mishra H.K., Prots I. et al. Dysfunction of spatacsin leads to axonal pathology in SPG11-linked hereditary spastic paraplegia. Hum Mol Genet 2014;23(18):4859–74. DOI: 10.1093/hmg/ddu200Mackay-Sim A. Hereditary spastic paraplegia: from genes, cells and networks to novel pathways for drug discovery. Brain Sci 2021;11(3):403. DOI: 10.3390/brainsci11030403Zhu P.P., Denton K.R., Pierson T.M. et al. Pharmacologic rescue of axon growth defects in a human iPSC model of hereditary spastic paraplegia SPG3A. Hum Mol Genet 2014;23(21):5638–48. DOI: 10.1093/hmg/ddu280Park S.H., Zhu P.P., Parker R.L., Blackstone C. Hereditary spastic paraplegia proteins REEP1, spastin, and atlastin-1 coordinate microtubule interactions with the tubular ER network. J Clin Invest 2010;120(4):1097–110. DOI: 10.1172/JCI40979Tsang H.T., Edwards T.L., Wang X. et al. The hereditary spastic paraplegia proteins NIPA1, spastin and spartin are inhibitors of mammalian BMP signalling. Hum Mol Genet 2009;18(20):3805–21. DOI: 10.1093/hmg/ddp324Mishra H.K., Prots I., Havlicek S. et al. GSK3ß-dependent dysregulation of neurodevelopment in SPG11-patient induced pluripotent stem cell model. Ann Neurol 2016;79(5):826–40. DOI: 10.1002/ana.24633Wali G., Kumar K.R., Liyanage E. et al. Mitochondrial function in hereditary spastic paraplegia: Deficits in SPG7 but not SPAST patient-derived stem cells. Front Neurosci 2020;14:820. DOI: 10.3389/fnins.2020.00820Hansen J., Corydon T.J., Palmfeldt J. et al. Decreased expression of the mitochondrial matrix proteases Lon and ClpP in cells from a patient with hereditary spastic paraplegia (SPG13). Neuroscience 2008;153(2):474–82. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2008.01.070Denton K., Mou Y., Xu C.C. et al. Impaired mitochondrial dynamics underlie axonal defects in hereditary spastic paraplegias. Hum Mol Genet 2018;27(14):2517–30. DOI: 10.1093/hmg/ddy156Schulman I.G. Liver X receptors link lipid metabolism and inflammation. FEBS Lett 2017;591(19):2978–91. DOI: 10.1002/1873-3468.12702Shribman S., Reid E., Crosby A.H. et al. Hereditary spastic paraplegia: from diagnosis to emerging therapeutic approaches. Lancet Neurol 2019;18(12):1136–46. DOI: 10.1016/S1474-4422(19)30235-2Pascual B., de Bot S.T., Daniels M.R. et al. “Ears of the lynx” MRI sign is associated with SPG11 and SPG15 hereditary spastic paraplegia. AJNR Am J Neuroradiol 2019;40(1):199–203. DOI: 10.3174/ajnr.A5935Hobson G.M., Garbern J.Y. Pelizaeus–Merzbacher disease, Pelizaeus–Merzbacher-like disease 1, and related hypomyelinating disorders. Semin Neurol 2012;32(1):62–7. DOI: 10.1055/s-0032-1306388Akhmetgaleeva A.F., Khidiyatova I.M., Sayfullina E.V. et al. Two novel mutations in gene SPG4 in patients with autosomal dominant spastic paraplegia. Genetika = Russian Journal of Genetics 2016;52(6):603–7. (In Russ.). DOI: 10.7868/S0016675816060023Ахметгалеева А.Ф. Хидиятова И.М., Сайфуллина Е.В. и др. Две новые мутации в гене SPG4 у пациентов с аутосомно-доминантной спастической параплегией. Генетика 2016;52(6):603–7. DOI: 10.7868/S0016675816060023Akhmetgaleeva A.F., Khidiyatova I.M., Sayfullina E.V. et al. Clinical case of sporadic spastic paraplegia with the novel mutation in the SPAST gene. Meditsinskaya genetika = Medical Genetics 2016;15(7):11–3. (In Russ.). DOI: 10.1234/XXXXXXXX-2016-7-11-13Ахметгалеева А.Ф., Хидиятова И.М., Сайфуллина Е.В. и др. Клинический случай спорадической спастической параплегии при новой мутации в гене SPAST. Медицинская генетика 2016;15(7):11–3. DOI: 10.1234/XXXX-XXXX-2016-7-11-13Khidiyatova I.M., Sayfullina E.V., Karunas A.S. et al. Analysis of ATL1 gene mutations and clinical features of the disease course in patients with hereditary spastic paraplegia. Genetika = Russian Journal of Genetics 2022;58(9):1085–93. (In Russ.). DOI: 10.31857/S0016675822090119Хидиятова И.М., Сайфуллина Е.В., Карунас А.С. и др. Анализ мутаций гена ATL1 и клинических особенностей течения заболевания у пациентов с наследственной спастической параплегией. Генетика 2022;58(9):1085–93. DOI: 10.31857/S0016675822090119Khidiyatova I.M., Akhmetgaleeva A.F., Saнfullina E.V. et al. Major mutation in the SPAST gene in patients with autosomal dominant spastic paraplegia from the Republic of Bashkortostan. Genetika = Russian Journal of Genetics 2019;55(2):229–33. (In Russ.). DOI: 10.1134/S0016675819020103Хидиятова И.М., Ахметгалеева А.Ф., Сайфуллина Е.В. и др. Мажорная мутация в гене SPAST у пациентов с аутосомнодоминантной спастической параплегией из Республики Башкортостан. Генетика 2019;55(2):229–33. DOI: 10.1134/S0016675819020103Margetis K., Korfias S., Boutos N. et al. Intrathecal baclofen therapy for the symptomatic treatment of hereditary spastic paraplegia. Clin Neurol Neurosurg 2014;123:142–5. DOI: 10.1016/j.clineuro.2014.05.024De Niet M., de Bot S.T., van de Warrenburg B.P. et al. Functional effects of botulinum toxin type-A treatment and subsequent stretching of spastic calf muscles: A study in patients with hereditary spastic paraplegia. J Rehabil Med 2015;47(2):147–53. DOI: 10.2340/16501977-1909Béreau M., Anheim M., Chanson J.B. et al. Dalfampridine in hereditary spastic paraplegia: A prospective, open study. J Neurol 2015;262(5):1285–8. DOI: 10.1007/s00415-015-7707-6Schöls L., Rattay T.W., Martus P. et al. Hereditary spastic paraplegia type 5: Natural history, biomarkers and a randomized controlled trial. Brain 2017;140(12):3112–27. DOI: 10.1093/brain/awx273Boutry M., Morais S., Stevanin G. Update on the genetics of spastic paraplegias. Curr Neurol Neurosci Rep 2019;19(4):18. DOI: 10.1007/s11910-019-0930-2Julien C., Lissouba A., Madabattula S. et al. Conserved pharmacological rescue of hereditary spastic paraplegia-related phenotypes across model organisms. Hum Mol Genet 2016;25(6):1088–99. DOI: 10.1093/hmg/ddv632Napoli B., Gumeni S., Forgiarini A. et al. Naringenin ameliorates drosophila ReepA hereditary spastic paraplegia-linked phenotypes. Front Neurosci 2019;13:1202. DOI: 10.3389/fnins.2019.01202Illarioshkin S.N., Rudenskaya G.E., Ivanova-Smolenskaya I.A. et al. Hereditary ataxia and paraplegia. Moscow, 2006. 415 p. (In Russ.)Иллариошкин С.Н., Руденская Г.Е., Иванова-Смоленская И.А. и др. Наследственные атаксии и параплегии. М., 2006. 415 с.Panza E., Meyyazhagan A., Orlacchio A. Hereditary spastic paraplegia: Genetic heterogeneity and common pathways. Exp Neurol 2022;357:114203. DOI: 10.1016/j.expneurol.2022.114203Meyyazhagan A., Kuchi Bhotla H., Pappuswamy M., Orlacchio A. The puzzle of hereditary spastic paraplegia: From epidemiology to treatment. Int J Mol Sci 2022;23(14):7665. DOI: 10.3390/ijms23147665