Найден биомаркер аутизма, который поможет в диагностике заболевания

29.09.20159000

Обнаружив дефект специфического рецептора в клетках, исследователи из Калифорнийского Университета в Ирвайне (University of California – Irvine, UCI, США) надеются, что они нашли как возможный надежный биомаркер для диагностики определенных форм аутизма, так и потенциальную терапевтическую мишень.

Доктор Дж.Джей Гаргус (J. Jay Gargus), Иан Паркер (Ian Parker) и их коллеги их Центра Трансляционных Исследований Аутизма (Center for Autism Research & Translation) при UCI исследовали образцы биопсии кожи пациентов, страдающих тремя разными генетическими заболеваниями, являющимися факторами риска развития симптомов аутизма (синдром ломкой X-хромосомы и туберозный склероз I и II типов). Они установили, что в этих образцах процесс внутриклеточного кальциевого сигналинга, в котором участвует рецептор к инозитол-3-фосфату (IP3R), был сильно изменен.

Функциональный дефект IP3R связан с эндоплазматическим ретикулумом (ЭР), поскольку IP3R контролирует выход кальция из этого компартмента. В головном мозге кальций используется для передачи информации внутри и между нейронами и активирует множество других клеточных функций, включая регуляцию обучения и память, возбудимость нейронов и выход нейротрансмиттеров – сферы, функционирование которых нарушено при расстройствах аутистического спектра (РАС).

«Мы полагаем, что это открытие будет еще одной вехой в ожидании ранней и точной диагностики РАС», - говорит Гаргус, директор Центра Трансляционных Исследований Аутизма, профессор педиатрии, физиологии и биофизики.

Результаты исследования опубликованы в он-лайн издании Translational Psychiatry журнала Nature.

Расстройства аутистического спектра представляют собой ряд нарушений неврологического развития и затрагивают 2% детей только в США. Социально-экономический груз РАС огромен и в настоящее время оценивается более чем 66 млрд. долларов США в год только в Соединенных Штатах. Разработка лекарственных препаратов осложняется ограниченным представлением о причинах, лежащих в основе РАС, что продемонстрировано несколькими недавними неудачными клиническими испытаниями ожидаемых препаратов.

В настоящее время не существует надежных диагностических маркеров РАС. Генетические исследования позволили выявить сотни генов, вовлеченных в развитие патологии, что осложняет диагностику и, в конце концов, разработку лекарств. Может оказаться, что существует слишком много мишеней, эффективность каждой из которых слишком мала.

Многие из генов, ассоциированных с РАС, однако, являются частью одного и того же сигнального пути, множественные дефекты которого могут «сходиться» в одной точке, приводя к развитию широких функциональных изменений.

Исследователи из UCI обнаружили, что точкой такого схождения является кальциевый канал IP3R эндоплазматического ретикулума. Последний представляет собой мембранную структуру клетки, выполняющую специализированные функции, в том числе, функцию депонирования кальция.

«Мы предположили, что правильное функционирование этого канала и его сигнального пути критически важно для нормальной активности нейронов, и что этот сигнальный путь является ключевым в патогенезе РАС», - говорит Паркер, член Лондонского Королевского Общества
(London's Royal Society, Великобритания) и профессор нейробиологии и поведения в UCI, изучающий клеточный кальциевый сигналинг.

Чтобы выяснить, изменена ли функция IP3R при РАС, исследователи из Центра Аутизма и Расстройств Неврологического Развития, аффилированного с Центром Трансляционных Исследований Аутизма, в настоящее время расширили исследование и начали обследование детей с типичными расстройствами аутистического спектра и без них на наличие одинаковых отклонений сигналинга. Такие пациенты проходят полное поведенческое тестирование, электроэнцефалограмму, анализ сна и биохимическое обследование. Кроме того, образцы их клеток кожи культивируются в лаборатории и позволяют провести лабораторные исследования для функционального анализа.

В сфере разработки лекарств ученые из Центра Трансляционных Исследований Аутизма продолжают исследовать IP3R канал и, в частности, его регуляцию уровня возбудимости нейронов. Головной мозг пациентов с аутизмом проявляет признаки повышенной возбудимости, что также наблюдается при эпилепсии – заболевании, все чаще ассоциирующемся с РАС. Клетки людей, страдающих аутизмом, проявляют подавление уровня кальциевого сигналинга, что может объяснить повышенную возбудимость у этих пациентов. Восстанавливая выход кальция через каналы IP3R, исследователи надеются затормозить эту активность.

По материалам University of California – Irvine

Оригинальная статья:
G Schmunk, B J Boubion, I F Smith, I Parker, J J Gargus. Shared functional defect in IP3R-mediated calcium signaling in diverse monogenic autism syndromes. Translational Psychiatry, 2015; 5 (9): e643 DOI: 10.1038/tp.2015.123


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей