Боковой амиотрофический склероз, широко известный как болезнь Лу Герига, представляет собой дегенерацию нижних и верхних мотонейронов в стволе головного мозга, спинном мозге и моторной коре. Заболевание, которым страдают 12 000 американцев, приводит к потере мышечного контроля.
Люди с БАС обычно умирают от дыхательной недостаточности, когда мышцы, контролирующие дыхание, не работают.Исследователи из Пенсильванского университета первыми обнаружили повышенный уровень железа в мозге некоторых пациентов с нейродегенеративными расстройствами с поздним началом, болезнью Паркинсона и Альцгеймера. Десять лет назад они также определили связь между БАС и избыточным накоплением железа, когда обнаружили, что 30 процентов пациентов с БАС в их клинике несли вариант гена, известного как HFE, который связан с болезнью, связанной с перегрузкой железом.
Для этого исследования исследователи скрестили мышей с вариантом гена HFE со стандартными мышами, используемыми в исследовании БАС.«Когда мы наблюдали за развитием болезни и поведением наших помесных мышей по сравнению со стандартными мышами, мы увидели существенные различия», — сказал Джеймс Коннор, заместитель председателя нейрохирургических исследований и директор Центра старения и нейродегенеративных заболеваний. Гибридные мыши показали значительно худшие результаты в тестах на силу захвата передних и задних конечностей и имели на 4 процента меньшую продолжительность жизни.
Исследователи опубликовали свои результаты в BBA Molecular Basis of Disease.«У мышей-помесей болезнь прогрессировала намного быстрее, чем у стандартных мышей», — сказал Коннор. «Мы обнаружили, что когда БАС возникает в присутствии варианта гена HFE, дела идут под откос быстрее».
Ведущий исследователь этого проекта, аспирант Винт Нандар, заметил, что вариант гена HFE ускоряет прогрессирование заболевания и смерть у женщин, но не у мужчин. Самцы с БАС умирают в среднем быстрее, чем самки.
Коннор сказал, что этот вариант, возможно, не успел ускорить распространение болезни у самцов мышей. Ускоренное прогрессирование болезни может проявиться в клинических испытаниях на людях мужского пола, которые живут дольше с болезнью, чем мыши.Исследователи также изучили, как ген HFE изменил скорость заболевания у мышей.
У кроссбредных мышей наблюдался повышенный окислительный стресс и активация микроглии. Клетки микроглии обычно помогают в восстановлении организма, но при чрезмерной активации они могут вызвать нездоровое воспаление.«Они могут сделать ситуацию хуже, а не лучше», — сказал Коннор.Также было обнаружено, что у мышей нарушены нейрофиламенты, крошечные кабели, которые транспортируют питательные вещества через нервные клетки.
«Когда присутствует вариант гена, среда намного хуже», — сказал Коннор. «Это значительно облегчает распространение болезни».Полученные данные могут помочь в проведении более успешных клинических испытаний новых лекарственных препаратов, которые традиционно давали неутешительные результаты. Поскольку пациенты с H63D HFE имеют ускоренную форму заболевания, их результаты могут исказить результаты исследования.
«Могут существовать лекарства, которые работают для 70 процентов населения с БАС, хотя исследования не показывают этого, когда все данные рассматриваются без учета генетического фона», — сказал Коннор.Разделение данных может помочь найти эффективные методы лечения как для людей с вариантом гена, так и для остальной части популяции ALS.
«То, как лекарство будет действовать на носителя варианта гена, может быть хуже или лучше, но, скорее всего, все будет по-другому», — сказал Коннор.