Исследователи НИЗ определили генетическую причину новой болезни сосудов

Исследователи НИЗ определили генетическую причину новой болезни сосудов

Клинические исследователи, в рамках Программы Недиагностированных Заболеваний (ПНЗ), проводимой Национальными Институтами Здравоохранения (НИЗ), установили генетическую причину редко встречающейся и изнурительной болезни сосудов, ранее не описанной в медицинской литературе. Данное заболевание, встречающееся у людей зрелого возраста, связано с прогрессирующей и болезненной формой кальцификации артерий, поражающей нижние конечности, но не затрагивающей коронарные артерии пациентов. Результаты нового исследования о природе данной болезни были опубликованы в издании New England Journal of Medicine (Медицинский журнал Новой Англии).

Эта редкая болезнь артерий, причиной которой является наращивание кальция в артериях ниже уровня талии и в суставах рук и ног, была зафиксирована у девяти человек из трех неродственных семей, которые являются единственными установленными жертвами данного заболевания. Исследователи сравнили его с таким заболеванием, как кальцификация артерий из-за недостатка CD73. Не смотря на то, что симптомы рассматриваемого заболевания включают ощущение дискомфорта в ногах и суставах, медицинское обследование пациентов исключило ревматоидный артрит и другие проблемы с суставами. Генетический анализ, выполненный исследователями НИЗ, навел ученых на мысль о появлении нового вида заболевания, причиной которого являются мутации, или варианты, в гене NT5E.

«Данное открытие о появлении нового заболевания было осуществлено благодаря совместному и междисциплинарному подходу клинических исследователей в рамках Программы Недиагностированных Заболеваний НИЗ», — говорит руководитель НИЗ Фрэнсис С. Коллинс, доктор медицины и философии. «Ранее такое нарушение сбивало с толку медицинских сотрудников, которым не удавалось правильно поставить диагноз, используя традиционные методы обследования».

Клинические исследователи НИЗ обследовали двух пациентов с кальцификацией артерий, участвующих в программе ПНЗ, а также зафиксировали третий случай за пределами страны. За прошлое столетие в медицинских журналах сообщалось о семи случаях заболеваний, по описанию схожих с нарушением, установленным в ходе данного исследования. Однако, предыдущие исследования не рассматривали молекулярную основу данного заболевания.

«Наше исследование показывает, что мощным союзником в попытке обнаружить и понять любые редкие заболевания является геномный механизм», — говорит Эрик Д. Грин, доктор медицины и философии, руководитель Национального Института Исследований Человеческого Генома (National Human Genome Research Institute).

Исследователи программы ПНЗ, длящейся уже на протяжении трех лет, получают обращения за медицинской консультацией со всех уголков страны, особенно когда для диагностирования каких-либо нарушений необходима технология ноу-хау и ресурсы медицинского сообщества всей страны. Пациенты, участвующие в программе, прошли тщательное медицинское диагностическое тестирование и обследование в Клиническом Центре НИЗ г. Вифезда, штат Мэриленд.

Члены двух из трех вышеупомянутых семей стали участниками ПНЗ и были обследованы в рамках данной программы. Эти пациенты испытывали боль и судороги в икроножных мышцах, бедрах, ягодицах и ногах вследствие плохого кровообращения. ЯМР-томография и рентген сосудистой сети пациентов указали на отложения кальция в стенках артерий. У одного из пациентов, прогрессирующее заболевание пришлось лечить с помощью оперативного вмешательства с целью изменить маршрут тока крови через дополнительные сосуды, а также ампутации на уровне голеностопного сустава. Периферические кровеносные сосуды в некоторой степени компенсируют снижение кровотока в поврежденных артериях.

В одной семье, где пятеро детей были подвержены этому нарушению, клинические исследователи сделали предположение о рецессивном наследовании, при котором потомство получает две копии варианта гена — по одному от каждого родителя — которые провоцирует развитие болезни только при их объединении. Исследователи проанализировали ДНК всех членов семьи, чтобы сравнить ДНК родителей и их заболевших детей. Это позволило исследователям обнаружить геномные области, где ДНК всех детей в этой семье содержала две копии специфического сегмента ДНК, в отличие от ДНК их родителей, которая содержала только одну копию.

Сравнение показало одну такую область, которую исследователи впоследствии проанализировали на наличие вариантов последовательности, не присутствующих у группы из 200 здоровых людей. У всех детей из этой семьи присутствовал одинаковый вариант в гене под названием NT5E. Этот ген обычно производит белок CD73, который создает маленькую молекулу, аденозин, защищающую артерии от кальцификации. Исследователи также обнаружили варианты в NT5E у всех пациентов с данным заболеванием, принимавших участие в исследовании.

Исследователи провели лабораторные испытания, чтобы охарактеризовать молекулярную основу кальцификации артерий и рассмотреть молекулярную активность в клетках с вариантами NT5E. «У нас была возможность продемонстрировать, что повышенная активность ключевого фермента в кальцификации ткани, под названием TNAP, имела место вследствие нехватки внеклеточной молекулы аденозина», — говорит ведущий автор Синтия С. Хилэр, доктор философии, постдокторант в Национальном Институте Сердца, Легких, и Крови (НИСЛК). В свою очередь, TNAP подавляет ингибитор кальцификации, под названием пирофосфат. Поэтому исследователи связали повышение активности TNAP с увеличением кальцификации артерий. Они также предположили, что локализация кальцификации может совпадать с распределением специфических рецепторов аденозина в теле.

«Часто причиной кальцификации сосудов является плохое питание и отсутствие физической нагрузки», — говорит соавтор Уильям А. Гэхл, доктор медицины, доктор философии, клинический директор НИСЛК и руководитель Программы Недиагностированных Заболеваний НИЗ. «Наращивание кальция в артериях у наших пациентов возникает по причине того, что механизм, направленный на сдерживание этого процесса, не работает в их клетках. Мы надеемся, что понимание дефектов данного механизма поможет нам обеспечить необходимое лечение таких пациентов».

«В основе первого описания данного нарушения на молекулярном уровне лежит диагностика дефектного гена», — говорит доктор медицины Манфред Боехм, старший автор работы и исследователь НИСЛК. «Кроме рассмотрения сущности заболевания в данной уникальной группе пациентов, исследование определило данное заболевание в группу с похожими нарушениями, что повысит познания в области физиологии сосудистой системы».


Источник:
medicaldaily.com
Перевод:
Serdechno.ru