Гарвардские ученые выявили тонкие химические изменения в организме человека, указывающие на развитие болезни Гентингтона — тяжелого наследственного заболевания. Эти химические маркеры помогут в будущем рано диагностировать болезнь и откладывать развитие ее симптомов, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Metabolism.
Болезнь Гентингтона (Хорея Гентингтона) — наследственное заболевание, передающееся по аутосомно-доминантному типу. Оно связано с прогрессирующей дегенерацией нейронов подкорковых ядер и коры мозга, возникает из-за мутации гена HTT, кодирующего белок гентингтин, точные функции которого до конца неизвестны. Впервые хорея Гентингтона была описана в 1872 году, но ее особенности изучаются психиатрами до сих пор. Хорея является редким заболеванием. Частота встречаемости от 3 до 17 случаев на 100 000 жителей.
Ученые из Оксфордского университета выяснили, что проблемы, связанные с так называемыми непрямыми шипиковыми проекционными нейронами (iSPN), обычно первыми возникающие при болезни Гентингтона, могут вызывать дисбаланс в уровне гормона дофамина на фоне активации TrkB-рецепторов. Этот дисбаланс приводит к ранней манифестации заболевания, при которой наблюдаются непроизвольные движения.
Сначала авторы наблюдали за линией мышей, у которых была подавлена функция TrkB-рецепторов, и обнаружили у них повышенный уровень дофамина, который приводил к гиперактивности. Эти изменения начинались задолго до появления первых симптомов, и ученые предположили, что они могут служить факторами, вызывающими прогрессирование болезни Гентингтона.
Также ученые выяснили, что белок GSTO2, отвечающий за метаболизм глутатиона, играет важную роль в регулировании уровня допамина. Выборочно снижая его активность у мышей, ученые добились предотвращения дисбаланса дофамина, и как следствие — начала развития двигательных нарушений у животных. Авторы отметили, что эту же функцию энзима GSTO2 они отметили при изучении линии крыс, на которых изучалась модель болезни Гентингтона, и у некоторых людей с этим диагнозом.
«Большая проблема с болезнью Гентингтона связана с тем, что ко времени развития симптомов большая часть повреждений уже произошла, и таким образом, фундаментально важно понимание нами изменений, которые происходят еще до развития болезни, если мы сможем разработать эффективную терапию», — пояснила автор исследования Лилиана Миникьелло.
По словам ученых, открытие позволит в будущем разработать терапию, направленную на то, чтобы отсрочить или предотвратить развитие симптомов заболевания.
«Это исследование позволило нам впервые определить особые химические изменения, присущие развитию болезни Гентингтона, что открывает возможность разработки новых тестов для изучения ранних проявлений болезни до наступления необратимых повреждений, — считает Миникьелло. — Понимание этих ранних изменений дает важные ключи к пониманию того, как развивается болезнь Гентингтона, и это знание способно помочь в разработке превентивной терапии для поддержки дофаминового баланса и отсрочке или приостановке в прогрессировании болезни».
Диагноз болезнь Гентингтона имеет неблагоприятный прогноз, летальный исход наступает в среднем через 10-13 лет после манифестации заболевания. Болезнь приводит к атрофии полосатого тела — области мозга, где происходит регуляция мышечного тонуса. Основным признаком хореи являются внезапные непроизвольные движения, у пациентов возникают непроизвольные гримасы, усиленная жестикуляция, неспособность длительно поддерживать определенную позу, пошатывание при ходьбе.
Смерть обычно происходит не из-за хореи Гентингтона, а из-за сопутствующих ей осложнений, включая пневмонию, заболевания сердца и травмы.