Найден ключ к ранней диагностике болезни Хантингтона

Учёные обнаружили фермент, который может играть ключевую роль в развитии болезни Хантингтона — редкого и смертельно опасного расстройства, приводящего к разрушению клеток мозга.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Пробирки.jpg by Konstantin Belash

Недавние исследования на грызунах и людях показали, что уровень специфического фермента — глутатион-S-трансферазы омега 2 (GSTO2) — повышается в мозге перед началом симптомов болезни Хантингтона. Результаты, опубликованные в последнем номере журнала Nature Metabolism, могут привести к новым подходам в профилактике заболевания.

В будущем лечение может включать препараты, блокирующие GSTO2, чтобы замедлить или остановить прогрессирование болезни.

Болезнь Хантингтона — это наследственное заболевание, вызванное мутацией в гене HTT, который кодирует белок под названием хантингтин. Если один из родителей носит мутантный ген, у него есть 50% вероятность передать болезнь каждому из своих детей.

Мутация приводит к избыточному производству дофамина — важного химического посредника в мозге, что приводит к деградации определённых нейронов. Это разрушение особенно выражено в области мозга, называемой стриатумом, что вызывает у пациентов когнитивные и двигательные расстройства, такие как трудности с ходьбой, непроизвольные движения и проблемы с концентрацией.

Симптомы болезни Хантингтона обычно начинают проявляться в возрасте от 30 до 50 лет. Заболевание постепенно ухудшает способность пациента функционировать и в конечном итоге приводит к смерти через 10-30 лет после появления симптомов.

До сих пор учёным не удавалось объяснить, почему мутация HTT приводит к избыточному производству дофамина. Это одна из причин, по которой пока нет лекарства от болезни Хантингтона — доступные препараты лишь облегчают симптомы после того, как произошло повреждение. Также активность гена HTT распространяется по всему организму, что затрудняет разработку целенаправленных методов лечения для мозга.

Ведущая автор исследования, профессор клеточной и молекулярной нейробиологии Оксфордского университета Лилиана Миничелло отметила: "Вместо того чтобы сосредотачиваться на мутации в этом конкретном гене, вызывающем болезнь Хантингтона, мы исследовали сигналы, которые эта мутация затрагивает, и что они делают".

Нейроны общаются друг с другом с помощью химических сигналов. Внутри каждого нейрона цепные реакции химической активности помогают клеткам выживать, расти и поддерживать свою целостность. Для этого необходимы определённые сигналы, которые нарушаются при болезни Хантингтона. Особенно уязвимы к этим сбоям нейроны в стриатуме.

Чтобы глубже исследовать эту идею, учёные вывели генетически модифицированных мышей, клетки стриатума которых не могли производить ключевые сигналы для выживания. Они заметили, что уровень дофамина в мозгах этих грызунов повышался за несколько месяцев до появления каких-либо двигательных симптомов, схожих с ранними проявлениями болезни Хантингтона.

Измеряя активность генов нейронов стриатума, исследователи обнаружили, что нарушение сигналов выживания клеток приводит к увеличению уровня GSTO2 в этих клетках. В конечном итоге это увеличение GSTO2 стало причиной повышения производства дофамина и привело к прогрессирующей моторной дисфункции у мышей.

В отдельных экспериментах учёные также обнаружили аналогичное увеличение GSTO2 в мозгах крыс с состоянием, схожим с болезнью Хантингтона, а также в мозговой ткани пациентов с этим заболеванием. И у крыс, и у людей наблюдалось повышение уровня GSTO2, хотя у них ещё не проявились заметные симптомы.

В совокупности эти результаты показывают специфические клеточные изменения, которые могут спровоцировать начало болезни Хантингтона.

Уточнения

Болезнь Хантингтона (синдром Гентингтона, хорея Гентингтона, хорея Хантингтона) — аутосомно-доминантное генетическое заболевание нервной системы, характеризующееся постепенным началом обычно в возрасте 30—50 лет и сочетанием прогрессирующего хореического гиперкинеза и психических расстройств.

Дофами́н (допами́н, DA) — гормон и нейромедиатор. Синтезируется из L-ДОФА. В дальнейшем из дофамина может синтезироваться норадреналин.