Если в одной семье у нескольких детей развиваются заболевания, которые, как правило, встречаются только в пожилом возрасте, генетики настораживаются - особенно если родители состоят в кровном родстве. В этом случае возникает подозрение, что причиной заболевания является наследственность. Команда ученых во главе с профессором Людгером Шольсом (Ludger Schöls) из немецкого Центра нейродегенеративных заболеваний и доктором Хольгером Прокиш (Holger Prokisch)  из центра Гельмгольца в Мюнхене и немецкого центра исследования диабета узнала о семье, в которой трое из четверых детей страдали от раннего диабета. Кроме того, все трое с ранних лет были глуховаты.

У них также были проблемы с походкой и целенаправленными движениями. Для того, чтобы найти соответствующую генную ошибку, тюбингерские и мюнхенские ученые расшифровали экзом двух из троих детей.

Несмотря на то, что экзом составляет лишь один процент человеческого наследия, он включает в себя большинство известных на сегодняшний день обусловленных болезнью мутаций. У детей обнаружили одинаковую мутацию в DNAJC3 гене. «Этот ген и раньше связывали с диабетом, после проведения мышиных моделей, но никто не знал, что именно он вызывает в организме человека», - сообщает Прокиш.

 «Удаление гена у так называемых «нокаут-мышей» (животных с «выбитым» геном) ведет к гибели бета-клеток, которые отвечают за выработку инсулина поджелудочной железой», - поясняет исследователь.

DNAJC3-ген содержит информацию для белков шаперонов.

Шапероны помогают свертыванию вновь синтезируемых белков, а также поддерживают вывод неправильно свернутых белков из организма.  Мутация, которую ученые обнаружили также и у третьего из больных детей, вела к выходу из строя шаперона DNAJC3. Из-за так называемой «мутации потери функции» образуется только сокращенный и не затратный для клеток вариант DNAJC3-белка. «Поскольку DNAJC3-белок ответственен за корректную сворачиваемость большого количества протеинов, последствия оказываются плачевными»,  - объясняет доктор Матис Зинофцик (Matthis Synofzik)  из Герти-института клинических исследований мозга и тюбингерского штаба немецких центров нейродегенеративных заболеваний.

Затронуты были не только продуцирующие инсулин клетки в поджелудочной железе, но также различные типы нервных клеток. Магнитно-резонансная томография показала также атрофию мозжечка.  «Этот факт объясняет нарушения походки и атаксию у детей», - говорит Зинофцик, первый автор исследования. Он предположил, что большой мозг также терпит повреждения, поскольку у больных наблюдали сложности с решением вычислительных задач. Снижение нервной проводимости показало, что повреждения претерпевает не только центральная нервная система, но и нервы на ногах и руках. Все больные были поразительно малы для своего возраста.

Это позволяет предположить, что нарушения роста также можно отнести к клинической картине заболевания.  Для того, чтобы выяснить является ли это единичным случаем, ученые изучили документацию по «течению болезни у диабетиков» из базы данных, которая включила в себя 226 194 пациента в Германии. Там они обнаружили 35 пациентов с аналогичной клинической картиной, 8 из которых были готовы к генному анализу. У одного из них также был обнаружен дефект DNAJC3-гена.  Но здесь речь шла не о точечной мутации, как в первой семье, а о делеции, при которой происходит потеря целого участка гена.

Последующие исследования показали, что сестра также больна  и имеет ту же делецию. Родители оказались двоюродными братом и сестрой первого порядка, то есть кровными родственниками.  Почему мутация ведет к гибели клеток только в поджелудочной железе и мозге, до сих пор неясно. В клетках соединительной ткани кожи изменений не наблюдалось, хотя и в них недоставало  DNAJC3-белка.

Недавно обнаруженная генная мутация, согласно Зинофцику, похожа на  синдром Вольфрама, при котором у детей в раннем возрасте помимо диабета наблюдают расстройства слуха и зрения. В этом случае соответствующий генный дефект также ведет к нарушениям в производстве белков.

Дефект DNAJC3-гена в будущем должен послужить важной моделью для изучения общих причин сахарного диабета и нейродегенеративных заболеваний.

Источник: http://www.biermann-medizin.de/fachbereiche/neurologie-psychiatrie/medizin-forschung/gendefekt-loest-diabetes-neurodegeneration-aus%20

Название статьи: Erbleiden. Gendefekt löst Diabetes und Neurodegeneration aus