Исследование раскрывает аспект прогрессирования мышечных дистрофий

Исследование пролило новый свет на то, как прогрессируют врожденные мышечные дистрофии, такие как синдром Уокера-Варбурга, что дает надежду на лучшее понимание, раннюю диагностику и лечение этих смертельных заболеваний.

Опубликованное в марте в Journal of Biological Chemistry, исследование было проведено учеными из лаборатории Влади Панина, профессора кафедры биохимии и биофизики в Техасском университете A&M. Основной автор — аспирант Педро Монагас-Валентин.

Исследование раскрывает новые механизмы того, как генетические мутации, наблюдаемые у пациентов с мышечными дистрофиями, могут приводить к заболеванию и вызывать неврологические проблемы. Мутации нарушают недавно открытую функцию гена и препятствуют правильному формированию связей между нейронами. В работе использовались плодовые мушки (Drosophila) в качестве модельной системы, и она имеет значение для человека.

Синдром Уокера-Варбурга и другие мышечные дистрофии

Синдромы Уокера-Варбурга и мышечно-глазо-мозговой — это редкие, тяжелые формы мышечных дистрофий. Обычно диагностируемые у детей раннего возраста, эти состояния быстро прогрессируют. Они поражают скелетные, сердечные и дыхательные мышцы, а также мозг, глаза и другие органы. Лечения не существует, и пациенты обычно не доживают до взрослого возраста.

Проблема, связанная с биологией сахаров

Многие генетические мутации, возникающие при мышечных дистрофиях, влияют на сложный процесс построения и использования организмом сложных сахаров — гликанов. Гликаны выполняют множество функций, регулируя другие молекулы в клетках животных.

Мутации у пациентов нарушают сложную цепь событий, необходимых для построения и присоединения гликанов к нужным молекулам в организме.

Что сделала команда

Чтобы отследить роль нескольких генетических мутаций, команда генетически модифицировала плодовых мушек, а затем изучила, как мутации влияют на структуру их нервной системы и гликаны.

Используя флуоресцентную микроскопию и методы гликобиологии, исследователи обнаружили, что белок PTP69D обеспечивает правильное соединение сенсорных аксонов у мушек. Гены, мутировавшие у пациентов с мышечной дистрофией, важны для правильного функционирования PTP69D. Более того, PTP69D принадлежит к большому семейству белков, имеющих очень похожую структуру и функцию у мушек и людей.

Хотя PTP69D и его семейство белков схожи у мушек и людей, настоящее исследование имеет ограничения в отношении человеческой биологии. Нервная система мушки намного проще, и у людей могут быть задействованы дополнительные взаимодействия белков и гликанов.

Команда продолжит более глубокое изучение этих молекул и взаимодействий, чтобы понять, как мутации при мышечной дистрофии влияют на отдельные нейроны.