Исследователи раскрывают механизм, с помощью которого генные мутации потенциально могут вызвать заболевание почек.

Исследователи из Центра точного моделирования заболеваний Медицинской школы Университета Мэриленда (UMSOM) обнаружили механизм, который, по-видимому, объясняет, как определенные генетические мутации вызывают редкое генетическое заболевание почек, называемое нефротическим синдромом. Используя модель дрозофилы (плодовой мухи), они обнаружили, что мутации в генах, которые кодируют определенные белки, приводят к нарушению рециркуляции клеточной мембраны. Это нарушение приводит к аномальной структуре и функции клеток почек, согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в Журнале Американского общества нефрологов .

Нарушение функции почечных клеток приводит к нефротическому синдрому — заболеванию почек, при котором в мочу попадает аномальное количество белка из-за проблем с фильтрами почек. Это встречается примерно у 7 из 100 000 американцев и, хотя и редко, считается одним из наиболее распространенных заболеваний почек у детей. Нефротический синдром, вызванный генетическими мутациями, часто не поддается лечению стандартными стероидами, поэтому лечение зависит от идентификации генетической мутации, вызывающей заболевание, с последующей целенаправленной терапевтической разработкой на основе механизма заболевания. Однако нет известных способов лечения этого состояния, если оно вызвано мутациями в генах, изученных в этом исследовании.

Исследователи недавно обнаружили мутацию в одном из генов, кодирующих эти белки, названном комплексом экзоцисты, который был связан с заболеванием почек. Однако механизм, лежащий в основе комплекса экзоцист в развитии почек, долгое время оставался загадкой «.

Чжэ Хан, доктор медицинских наук, доцент кафедры медицины и директор Центра точного моделирования заболеваний при UMSOM

Доктор Команда Хана использовала дрозофилу в качестве модели, чтобы лучше понять механизм, с помощью которого эти генные мутации потенциально вызывают заболевание почек. У дрозофилы есть специализированные фильтрующие клетки (нефроциты), которые очень похожи на подоциты человека, тип почечных клеток, связанных с нефротическим синдромом, как по структуре, так и по функциям. Используя возможности генетики мух, группа исследователей провела генетический скрининг дрозофилы и определила каждый из восьми генов экзоцист, необходимых для правильного функционирования нефроцитов.

Выключение генов экзоцист дрозофилы в нефроцитах привело к нарушению структуры, необходимой для фильтрации, называемой щелевой диафрагмой нефроцитов. Затем исследователи использовали просвечивающий электронный микроскоп, чтобы более внимательно изучить ультраструктурные изменения, которые выявили появление уникальных электронно-плотных трубчатых структур, которые они назвали «стержнями экзоцист».

«Таким образом, образование палочек экзоцист можно использовать в качестве нового биомаркера заболеваний, вызванных генетическими мутациями в генах экзоцист», — сказал доктор Хан.

Это открытие, если оно будет повторено, также имеет важное клиническое значение для пациентов, которые проходят скрининг на генетические заболевания почек. «Наше исследование предполагает, что мутации во всех восьми генах экзоцист могут привести к нефротическому синдрому и, следовательно, должны быть включены в панель секвенирования генетических заболеваний почек», — сказал доктор Хан.

Доктор Хан и его команда в настоящее время используют свою модель дрозофилы, чтобы получить дополнительное представление о механизмах, регулирующих белки щелевой диафрагмы, и о том, как их нарушение может способствовать патогенезу подоцитов, наблюдаемому у пациентов с заболеванием почек.

«Это важный вывод, демонстрирующий важную миссию Центра точного моделирования заболеваний Медицинской школы Университета Мэриленда», — сказал декан UMSOM Э. Альберт Рис, доктор медицинских наук, магистр делового администрирования, который также является исполнительным директором. Вице-президент по медицинским вопросам Университета Мэриленда и заслуженные профессора Джона З. и Акико К. Бауэрс. «Дальнейшие исследования для понимания этого молекулярного механизма могут привести к новому целевому терапевтическому подходу, который в конечном итоге может принести пользу пациентам с этим разрушительным заболеванием почек».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *