Генетические расстройства нарушают развитие ребенка, зачастую проявляясь необычными чертами лица, низким ростом, пороками сердца и задержкой в развитии.
Синдром Нунан – это наследственное заболевание, характеризующееся низкорослостью и аномалиями соматического развития. Оно может быть спорадическим или семейным, наследуемым по аутосомно-рецессивному типу. Патологически измененные гены, вызывающие развитие синдрома, находятся в аутосомах. Заболевание встречается как у мужчин, так и у женщин.
Основные проявления синдрома Нунан: низкорослость, лимфостаз нижних конечностей, крыловидные складки кожи на шее, гипертелоризм (широко расставленные глаза), птоз, деформация или низкая посадка ушных раковин, асимметрия лица, широкая переносица. Характерны короткая шея, врожденная деформация локтевого сустава, короткие пальцы, высокое небо, плоскостопие. Часто встречается поражение сердца: врожденные пороки сердца (стеноз легочной артерии, дефект межжелудочковой перегородки, открытый артериальный проток, тетрада Фало), гипертрофическая кардиомиопатия. Поражения сердца встречаются у 55% пациентов с синдромом Нунан, и их характер часто определяется тяжестью состояния больного.
«Синдром Нунан встречается у одного из 2000 человек, и половина этих пациентов имеют низкую обучаемость», – объяснил главный исследователь Алкино Сильва (Alcino Silva), профессор нейробиологии, психиатрии и психологии Медицинской школы при Калифорнийском университете. «Наш подход определил механизм, который вызывает болезнь, а также метод лечения. Мы рады, что лечение, которое мы разработали, может помочь миллионам пациентов с ограниченными умственными возможностями».
В то время как многие гены могут вызвать синдром Нунан, один ген влияет на половину всех случаев. Этот ген кодирует белок, который регулирует другой белок под названием Ras, и контролирует, как клетки мозга взаимодействуют друг с другом.
При работе первый автор Сильва обнаружил, что мутация гена создает гиперактивный Ras, которая разрушает клеточные взаимодействия и подрывает процесс обучения.
«Обучение создает физические изменения в мозгу, как и канавки на записи», – сказал Сильва. «Излишки Ras нарушают баланс между сигналами включения и выключения в мозгу. Это прерывает связь клеток, необходимых мозгу, чтобы узнать информацию».
«Гиперактивный Ras виноват в неврологических и поведенческих симптомах Нунан», – утверждает Янг Ли (Yong-Seok Lee) из Сеула, Корея. «Переизбыток Ras преждевременно изменяет синапсы мозга, не оставляя места, чтобы записать изменения, необходимые для обучения».
Опираясь на предыдущие исследования, ученые проводили лечение мышей ловастатином, этот препарат статина широко используется в настоящее время. Вот как он работает: статины снижают уровень холестерина, блокируя синтез определенных молекул жира, которые требует Ras, чтобы функционировать. В результате уменьшения деятельности Ras клетки мозга начинают нормально взаимодействовать, что позволяет нормально учиться.
«Синдром Нунан изменяет клетки мозга, необходимые для обучения», – сказал Сильва. «Статины действуют на корень проблемы. Это позволяет наладить процесс обучения, чтобы физически изменить мозг и улучшить память».
Исследование на мышах с синдромом Нунан обнаружило, что лечение ловастатином улучшило память животных и способность запоминать объекты и ориентироваться в лабиринтах.
«Мы были поражены, увидев, что лечение статинами восстанавливает когнитивные функции мышей. Традиционно наука предполагает, что терапия должна начаться в эмбриональной стадии, чтобы быть эффективной», – объяснил Сильва. «Наши исследования показывают, что мутация гена, ответственного за синдром Нунан, играет решающую роль не только в развитии плода, но и в том, как будет функционировать мозг в будущем».
Это исследование могло бы помочь 35 миллионам американцев, которые имеют трудности в обучении. Следующим шагом будет приведение лекарственной терапии в клинических исследованиях для больных с синдромом Нунан.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Lee, Yong-Seok; Ehninger, Dan; Zhou, Miou; Oh, Jun-Young; Kang, Minkyung et al. (2014) Mechanism and treatment for learning and memory deficits in mouse models of Noonan syndrome // Nature
