Изучение наследственных метаболических заболеваний на нематодных моделях

Нечаева Д. М.,

ИЗУЧЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННЫХ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА НЕМАТОДНЫХ МОДЕЛЯХ

Nechaeva D. M.

STUDY OF HEREDITARY METABOLIC DISEASES IN NEMATODE MODELS

Аннотация. В данной статье представлена актуальная информация о патогенезе адренолейкодистрофии. Обсуждается нематодная модель и ее исследование, а также рассматриваются альтернативные способы лечения адренолейкодистрофии.

Аnnotation. This article provides up-to-date information on the pathogenesis of adrenoleukodystrophy. The nematode model and its study are discussed, as well as alternative methods of treating adrenoleukodystrophy are considered.

Ключевые слова: адренолейкодистрофия (Х-АЛД), Caenorhabditis elegans (C. Elegans), пероксисомы, длинноцепочечнымые жирные кислоты.

Key words: adrenoleukodystrophy (X-ALD), Caenorhabditis elegans (C. Elegans), peroxisomes, long-chain fatty acids.

Введение

Наследственные метаболические заболевания (Hereditary metabolic diseases, НМЗ) в педиатрической практике — это огромный класс моногенных наследственных заболеваний, обусловленных мутациями генов, кодирующих ферменты, транспортные или сигнальные белки. Борьба с данными патологиями человека и управление их всепроникающим социально-экономическим воздействием становится глобальным приоритетом. Несмотря на высокую летальность и пагубное воздействие на здравоохранение, большинство наследственных метаболических заболеваний человека по-прежнему остаются неизлечимыми и не предотвратимыми. Поэтому разработка новых терапевтических вмешательств против таких недугов становится актуальной. Ученые Испанского Научно-Исследовательского института Биомедицины изучили нематодную модель редкого генетического заболевания –адренолейкодистрофии и предположили теории лечения Х-АЛД.

Цель исследования – изучить методику исследования Х-АЛД на нематодной модели, также рассмотреть современные теории лечения данного заболевания.

Материалы и методы исследования

В обзоре обобщен материал исследования из статьи A new model of the worm C. elegans to progress in the study of a rare disease, информация о патогенезе взята из следующих статей: X‐linked adrenoleukodystrophy: Pathology, pathophysiology, diagnostic testing, newborn screening and therapies, Клинический случай Х-сцепленной адренолейкодистрофии, клинико-генеалогические, биохимические и молекулярно-генетические характеристики Х-сцепленной адренолейкодистрофии.

Результаты исследования и их обсуждение

Патогенез

Х-сцепленная адренолейкодистрофия – тяжелое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое характеризуется поражением периферической, центральной нервной систем, надпочечников. Заболевание относится к редким наследственным метаболическим заболеваниям, вызванным мутациями в гене ABCD1, который кодирует пероксисомный белок – АТФ-связывающий кассетный транспортер (ABCD1). Белок ABCD1 участвует в транспорте CoA-активированных длинноцепочечных жирных кислот в пероксисомы. Эти органеллы играют важную роль в расщеплении липидов и их последующем использовании клетками. В случае недостатка или отсутствия белков, кодируемых геном ABCD1 фермент, отвечающий за расщепление жирных кислот, работает недостаточно либо вообще не функционирует, и эти вещества накапливаются в надпочечниках, накапливаются в надпочечниках и белом веществе головного и спинного мозга – длинных отростков нейронов (аксонов), покрытых миелиновой оболочкой. Именно на миелиновую оболочку оказывают воздействие расщепленные липиды, начинается процесс демиелинизации в головном мозге и аксональной дисфункции в спинном мозге и как следствие – появляются когнитивные нарушения и проблемы с подвижностью, а также гормональные нарушения. На данный момент единственным способом продлить жизнь человеку с таким диагнозом является пересадка костного мозга. Однако, данная процедура сложна и тяжела для пациента с высоким