Боковой амиотрофический склероз (БАС) — разрушительное нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны. Средняя продолжительность жизни после диагностирования этой болезни составляет от двух до пяти лет. В неустанном стремлении понять причину гибели двигательных нейронов ученые из KU Leuven и Центра исследований мозга и болезней VIB обнаружили новую интригующую зацепку: крошечные, похожие на антенны структуры на клетках, называемые первичными ресничками. Исследование, опубликованное в журнале Brain, может открыть новый путь для разработки лечения склероза, сообщает научное издание EurekAlert!.
Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Лу Герига, является наиболее распространенным дегенеративным заболеванием двигательных нейронов у взрослых. Оно характеризуется избирательной потерей двигательных нейронов, что приводит к прогрессирующей мышечной слабости и параличу, а также затруднению глотания и речи. Пациенты обычно погибают в течение 2-5 лет после появления симптомов. Несмотря на обширные исследования, механизмы гибели двигательных нейронов остаются неустановленными, и в настоящее время не существует эффективных методов лечения, способных остановить или обратить вспять прогрессирование заболевания. Теперь исследователи указывают на дисфункцию ресничек — микроскопических антенн клеток, необходимых для приема и обработки жизненно важных сигналов.
В 2016 году международный консорциум под руководством профессора Филипа Ван Дамма, невролога из UZ Leuven, выявил C21orf2 в качестве нового гена, связанного с БАС. Уже известно, что мутации в C21orf2 приводят к нарушению работы ресничек при других заболеваниях. Это побудило команду изучить, как эти механизмы работают при БАС.
Исследование показало, что мутации в C21orf2 нарушают формирование и структуру первичных ресничек. В двигательных нейронах, полученных от пациентов с мутацией C21orf2, было меньше ресничек, а те, что остались, были аномально короткими.
«Эти структурные повреждения препятствуют правильной передаче сигналов», — говорит доктор Матиас де Декер, первый автор исследования. «Мы увидели, что нарушен путь sonic hedgehog (Shh) — ключевой путь для здоровья двигательных нейронов. Когда это происходит, двигательные нейроны с трудом формируют важные связи между нервами и мышцами, известные как нервно-мышечные соединения».
Дальнейшие эксперименты показали, что восстановление уровня C21orf2 в мутировавших клетках устраняет дефекты ресничек, восстанавливает Shh-сигнализацию и спасает формирование нервно-мышечных соединений. Это открытие указывает на то, что первичные реснички являются потенциальной терапевтической мишенью при БАС.
Профессор Филипп Ван Дамм пояснил: «Эти наблюдения вызывают множество вопросов и открывают пути для дальнейших исследований. Сверхэкспрессия C21orf2 может спасти дефекты ресничек и формирование нервно-мышечных соединений, что позволяет предположить, что борьба с первичной дисфункцией ресничек может стать терапевтической стратегией при БАС».
[Фото: Philip Van Damme / VIB]
