Экологические и наследственные факторы риска, связанные с рассеянным склерозом ?? ранее плохо понимали и не знали о подключении ?? сходятся, чтобы изменить критическую клеточную функцию, связанную с хроническим неврологическим заболеванием, обнаружили исследователи из Исследовательского центра рассеянного склероза Калифорнийского университета в Ирвине.
Результаты, опубликованные в онлайн-журнале Nature Communications с открытым доступом, предполагают, что объединяющий механизм может быть ответственным за рассеянный склероз, и указывают на методы лечения, индивидуализированные в соответствии с генетическими факторами.
"РС возникает в результате сложных взаимодействий между генетикой человека и его или ее окружающей средой," сказал руководитель исследования д-р. Майкл Деметриу, невролог UCI и заместитель директора Исследовательского центра рассеянного склероза. "Определение того, как они вместе вызывают болезнь, имеет решающее значение для разработки лекарства. Мы сделали огромный первый шаг к пониманию этого."
Используя образцы крови около 13 000 человек, Деметриу и его коллеги определили, каким образом факторы окружающей среды ?? включая метаболизм и витамин D3, полученные в результате воздействия солнечного света или диеты ?? взаимодействуют с четырьмя генами (рецептор интерлейкина-7-альфа, рецептор интерлейкина-2-альфа, MGAT1 и CTLA-4), чтобы влиять на то, как определенные сахара добавляются к белкам, регулирующим заболевание.
Более ранняя работа Деметриу на мышах показала, что изменения в добавлении этих специфических сахаров к белкам порождают спонтанное заболевание, подобное РС. Они также обнаружили, что N-ацетилглюкозамин (GlcNAc), пищевая добавка и простой сахар, связанный с глюкозамином, способен подавлять этот процесс.
Текущие исследования показывают, что и витамин D3, и GlcNAc могут обратить действие четырех генетических факторов РС человека и восстановить нормальное добавление сахаров к белкам. "Это говорит о том, что пероральный прием витамина D3 и GlcNAc может служить первым методом лечения рассеянного склероза, который напрямую воздействует на основной дефект, вызывающий заболевание," Деметриу сказал.
Практически все белки на поверхности клеток, включая клетки иммунной и нервной системы, модифицированы сложными сахарами различной длины и состава. Это добавляет информацию к белкам отдельно от той, которая непосредственно определяется геномом. Сахара взаимодействуют со специфическими сахаросвязывающими белками в клетке, образуя молекулярную решетку, которая контролирует кластеризацию, передачу сигналов и поверхностную экспрессию критических рецепторов и переносчиков, таких как Т-клеточный рецептор и CTLA-4. Уменьшение модификации сахара ослабляет решетку и усиливает рост и активность Т-клеток иммунной системы таким образом, что они усиливают дегенерацию нервов. визитная карточка MS.
Производство сложных сахаров регулируется как метаболическими, так и ферментативными функциями, последняя изменяется генетическими факторами риска РС и витамином D3. Деметриу указал, что генетический вариант MGAT1, связанный с РС, увеличивает или уменьшает количество сахаров, прикрепленных к белкам, в зависимости от метаболизма ?? одно возможное объяснение того, почему люди с одним и тем же генетическим фактором риска могут или не могут заболеть РС.
Деметриу добавил, что эти сахара также участвуют во многих других хронических заболеваниях, таких как диабет и рак, поэтому эта работа может открыть совершенно новые области медицины.