Исследователи из Университета Хельсинки и Исследовательского центра Folkhälsan, Финляндия, определили генетическую причину раннего начала прогрессирующей дегенерации мозжечка у собак породы финская гончая. Исследование, проведенное профессором Ханнесом Лохи, выявило новый механизм болезни при дегенерации мозжечка. Обнаружена мутация в гене SEL1L, который ранее не имел связи с наследственной мозжечковой атаксией.
Эта находка гена является первой при ранней дегенерации мозжечка у собак и позволила разработать генетический тест, который поможет искоренить болезнь в этой породе. В то же время SEL1L представляет собой новый ген-кандидат в дегенеративной атаксии человека с ранним началом.
Исследование опубликовано в научном журнале PLoS Genetics 14 июня 2012 г.
Унаследованные атаксии поражают как людей, так и животных. У людей наследственные атаксии представляют собой гетерогенную группу заболеваний, характеризующихся дегенерацией и дисфункцией мозжечка. Мозжечок – это часть мозга, которая участвует в координации движений. Дегенерация структур мозжечка вызывает атаксию, которая является неврологическим признаком нарушения координации движений, что может повлиять на походку, равновесие, речь и взгляд. Приблизительно 20 известных болезнетворных генов были идентифицированы как в аутосомно-рецессивной, так и в доминантной атаксии у людей, но генетический фон мозжечковой атаксии собак остается в значительной степени неизвестным.
Клинические признаки мозжечковой атаксии у финской гончей проявляются в возрасте до двух месяцев. Больные щенки с трудом контролируют движения ног и удерживают равновесие. Заболевание быстро прогрессирует, и в конце концов прием пищи становится невозможным из-за неконтролируемых движений головы. От болезни нет лекарства, и больные щенки подлежат эвтаназии.
Исследование, проведенное профессором Лохи и его коллегами, выявило заметную потерю нейронов в коре мозжечка у пораженных щенков финской гончей. Сравнивая геномы пораженных и здоровых собак, причина заболевания была установлена в одном нуклеотидном изменении в гене SEL1L. Нуклеотидное изменение вызывает аминокислотное изменение в кодируемом белке SEL1L.
"Выявленный ген атаксии является первым геном дегенеративной мозжечковой атаксии с ранним началом, который был идентифицирован у собак", говорит профессор Ханнес Лохи. Помимо финских гончих, дегенерация мозжечка была обнаружена у нескольких других пород собак.
"Ген SEL1L ранее не был связан с мозжечковой атаксией ни у одного вида и представляет собой новый ген-кандидат для атаксии с ранним началом у человека", Лохи продолжает. "Фактически, мы уже проверили небольшую группу пациентов-людей на предмет возможных болезненных мутаций SEL1L".
Идентификация генов у финских гончих выявляет новый механизм заболевания, который, мы надеемся, прольет больше света на патогенез нейрональной дегенерации. Аминокислотное изменение в SEL1L поражает эволюционно законсервированный функциональный домен и, скорее всего, влияет на нормальную функцию белка. SEL1L выполняет функцию контроля качества вновь синтезированных белков в клеточной органелле, называемой эндоплазматическим ретикулумом. Сбой в системе контроля качества вызывает стресс эндоплазматического ретикулума и, в конечном итоге, гибель клеток.
"Очень интересно, что хотя ген SEL1L экспрессируется в нескольких разных тканях, мы наблюдали патологические изменения только в коре мозжечка у пораженных собак. Известно, что определенные нейроны в коре мозжечка, по-видимому, очень чувствительны к стрессу эндоплазматического ретикулума, что может предложить некоторое объяснение ограниченной потери клеток мозжечка", говорит М.Sc Kaisa Kyöstilä, первый автор статьи. "Мы также смогли измерить повышенный стресс эндоплазматического ретикулума в коре мозжечка пораженных щенков, что дает больше поддержки SEL1L как гену, вызывающему атаксию финской гончей", Kyöstilä добавляет.
Атаксия финской борзой – это дефект одного гена, передающийся по аутосомно-рецессивному типу. Согласно исследованию, 10% финских гончих несут в своем геноме мутацию рецессивной атаксии. Генетический тест был разработан для селекционных целей. Тест позволил выявить носителей болезней, и при вязке с не-носителями их тоже можно использовать в программах разведения. Если все собаки-носители будут исключены заводчиками, это может повлиять на генетическое разнообразие породы. Тест на атаксию финской гончей предлагает лаборатория ДНК-тестов Genoscoper (genoscoper.com), и это первый тест для местной финской породы, разработанный исследовательской группой.