Ген находит связь между тяжелой юношеской эпилепсией собак и митохондриальной дисфункцией

Ген находит связь между тяжелой юношеской эпилепсией собак и митохондриальной дисфункцией

В исследовании, проведенном в Университете Хельсинки, исследователи обнаружили причину тяжелой эпилепсии, приводящей к смерти щенков парсон-рассел-терьера в возрасте нескольких месяцев. Изменение гена PITRM1 может привести к дисфункции митохондрий, энергетических насосов клетки. Одновременно в мозге щенков были выявлены накопление амилоида-β и широко распространенная нейродегенерация, связанная с болезнью Альцгеймера. Изменения гена PITRM1 у людей также вызывают тяжелое, но медленно прогрессирующее заболевание мозга.

У некоторых щенков парсон-рассел-терьера внезапно развились эпилептические припадки в возрасте от 6 до 12 недель. Болезнь прогрессировала очень быстро, в худшем случае за несколько часов, до состояния, когда приступы были непрерывными и не поддавались лечению.

«Все больные собаки либо умерли спонтанно, либо были подвергнуты эвтаназии. На тканевом уровне в мозге умерших собак были идентифицированы нейронные некрозы или мертвые нейроны. В нейронах мы наблюдали скопление митохондрий, клеточной энергии насосы и накопление амилоида-β, типичное для болезни Альцгеймера. Ожидается, что такое накопление будет обнаружено только у старых собак », — говорит доцент Марьо Хитёнен из Университета Хельсинки и Исследовательского центра Folkhälsan.

С помощью нескольких исследовательских групп в Университете Хельсинки и международных партнеров были собраны образцы со всей Европы, что позволило точно определить генный дефект, лежащий в основе заболевания, на ген PITRM1. Этот ген кодирует фермент, который важен для функции митохондрий. Митохондрии, отвечающие за энергетический метаболизм клеток, играют ключевую роль в их функционировании.

«В ходе исследования мы определили наличие этого варианта у почти 30 000 собак 374 пород, выявив дефект гена только у парсон-рассел-терьеров. К счастью, частота носительства была низкой, всего 5%. Результаты немедленно принесут пользу собакам, поскольку генный тест, доступный на основе результатов, помогает идентифицировать носителей и избегать их разведения для получения больных щенков. Ранее мы уже сообщали результаты генных тестов примерно для 700 собак, протестированных в исследовании », — говорит профессор Ханнес Лохи из Университета Хельсинки. .

Заболевание, связанное с парсон-рассел-терьером, является рецессивным признаком, что означает, что для развития болезни дефектный ген должен быть скопирован от обоих родителей к потомству. Дефект встречается только у этой конкретной породы.

«Белок PITRM1 служит своего рода очистителем митохондрий, который расщепляет ненужные части белка, а также вредный амилоид-β. Накопление этих веществ в митохондриях нарушает их функцию, в то время как нейроны, в частности, плохо переносят недостаточное клеточное дыхание, что объясняет — раннее начало нейродегенерации у собак. Дефект гена приводит к исчезновению двух аминокислот в ферменте PITRM1 и препятствует его нормальному функционированию », — говорит Хитёнен.


У людей изменения в том же гене PITRM1 также вызывают нейродегенерацию, которая приводит к мозжечковой атаксии с психиатрическими и когнитивными нарушениями.

«Болезнь человека прогрессирует медленнее, но клиническая картина и механизмы схожи. Наше исследование на собаках подтверждает важность PITRM1 для митохондриальной и нейрональной функции, а также усиливает связь между митохондриальной дисфункцией и нейродегенерацией. это заболевание, которое делает собачью модель революционной с точки зрения ее понимания », — говорит профессор Лохи.