Американские ученые описали новый генетический фактор, влияющий на риск развития болезни Паркинсона. Причина кроется в чрезмерной экспрессии гена TET2, белковый продукт которого вовлечен в регуляцию нормального видоизменения генома. Об этом – статья в журнале Nature Neuroscience.
Credit: Ahmad Odeh, public domain
Сравнительно небольшое число болезней связаны с мутациями в одном конкретном гене. Гораздо чаще причиной патологии становится рассогласование экспрессии множества генов. Выявить подобные нарушения может помочь масштабное изучение эпигенома (совокупности всех активных генов) клеток больных, то есть выявление всех эпигенетических меток в их геномах. Далее эту информацию можно сравнивать с эпигеномным профилем у здоровых людей. Кроме того, отличия эпигеномных профилей между пациентами, страдающими от одного заболевания, часто связаны с различиями и тяжестью симптомов.
Как показало недавнее исследование, опубликованное в NatureNeuroscience, в нейронах пациентов с болезнью Паркинсона на энхансерах – регуляторных областях генома, которые определяют специфичный для этого типа клеток рисунок экспрессии (активности) генов – содержится повышенное, по сравнению с нормой, количество эпигенетических меток, затрагивающих цитозин (один из нуклеотидов). Более того, большинство генов, регуляция экспрессии которых нарушена, связаны с нейрогенезом и обеспечением правильной структуры синаптических контактов.
Одним из генов, в регуляторных областях которого у пациентов с болезнью Паркинсона наблюдаются значительные эпигенетические изменения, оказался ген TET2. Белок TET2, кодируемый этим геном, сам по себе связан с поддержанием метилома (то есть совокупности всех метильных меток на геноме). Он окисляет метильные группы до гидроксиметильных и за счет этого убирает метильные метки.
Как оказалось, из-за эпигенетических нарушений при болезни Паркинсона экспрессия гена TET2 увеличивается по сравнению с нормой, из-за чего в энхансерах возрастает количество гидроксиметильных меток. В то же время в отсутствие функционального TET2 в нейрональных клетках, растущих в культуре, наблюдаются эпигенетические изменения, обратные тем, что происходят в нейронах пациентов с болезнью Паркинсона.
Инактивация гена TET2 у мышей приводит к тому, что при искусственно вызванном воспалении, вызывающем гибель дофаминергических нейронов черной субстанции у мышей дикого типа, гибели нейронов не происходит. Утрата функционального гена Tet2также приводит к тому, что в нейронах не запускается воспалительная генетическая программа в ответ на внешний провоспалительный стимул.
Авторы работы заключают, что понижение активности гена Tet2 обладает нейропротекторными свойствами. Поэтому подавление его экспрессии может быть еще одной терапевтической стратегией при болезни Паркинсона.
Текст: Елизавета Минина
Epigenomic analysis of Parkinson’s disease neurons identifies Tet2 loss as neuroprotective by Marshall, L. L., Killinger, B. A., Ensink, E., Li, P., Li, K. X., Cui, W., … Labrie, V. (2020). Nature Neuroscience.
doi:10.1038/s41593-020-0690-y
Учёные из Имперского колледжа Лондона выяснили, что белок альфа-синуклеин, который до этого считался ранним маркёром болезни Паркинсона, оказывается, важен для нормальной работы мозга. Мобилизуя нужное…
От чего зависит размер мозга? Группа, состоящая из более 300 ученых из разных стран, пришла к выводу: на него влияют семь генов. Причем некоторые из…
Новый метод прижизненной идентификации активности нейронов, чем-то напоминающий светофор, создали нейробиологи из Национального института наук о связи здоровья и окружающей среды, входящего в Национальные институты…
Аксель Каренберг — историк медицины с мировым именем. Он — профессор истории медицины и медицинской этики Университета Кёльна. В 2016 году в рамках семинара FENS «История клинической…
В European Journal of Neurology вышла статья, в которой ученые из Италии сообщают о способе улучшения моторных и немоторных проявлений болезни Паркинсона у мужчин. Credit:…
Болезнь Паркинсона может «зарождаться» в кишечнике. Новые подтверждения этому ученые из Каролинского института в Швеции и Университета Северной Каролины в США. Работа опубликована в журнале Nature…
Обычно в обыденном представлении болезнь Паркинсона – это в первую очередь тремор. Однако это не так. Для пациентов с болезнью Паркинсона часто характерно, например, «зависание»…
Исследователи из Института клеточной инженерии Университета Джонса Хопкинса опубликовали вчера в журнале Neuron, одном из топовых изданий в области нейробиологии, статью, в которой они экспериментально…
В этой статье мы посвятим вас в то, как же можно заподозрить заболевание на самых ранних стадиях. Возможно, различные немоторные проявления болезни Паркинсона (БП) помогут…
Исследователи из Научного центра неврологии и Института молекулярной генетики РАН изучили, насколько эффективной оказалась пересадка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) при нейродегенеративных заболеваниях. Создав животные…
Иногда популярная пословица «одно лечим – другое калечим» дает сбой – и лечим мы одно, а терапевтический эффект получаем еще и в другом. Экзенатид –…
Перед вами — дофаминергические нейроны. Но не простые, а выращенные из стволовых клеток человека, которые, в свою очередь, были получены из клеток кожи пациента с болезнью…
