Генетическая мутация в механически чувствительном ионном канале является причиной наследственной анемии
Согласно статье, опубликованной в этом месяце в «the Proceedings of the National Academy of Sciences» учеными и коллегами Университета Буффало, генетическая мутация, которая приводит к изменению кинетики ионных каналов в эритроцитах, является причиной наследственной анемии.
Исследовательская группа возглавляется Фредериком Сачсом, кандидатом медицинских наук, заслуженным профессором SUNY кафедры физиологии и биофизики, который в 1980-х годах открыл, что некоторые ионные каналы механически чувствительны, то есть, они преобразуют механическое напряжение в электрические или биохимические сигналы. Результаты нового исследования имеют большое значение, так как впервые этот дефект в механически чувствительном ионном канале явился причиной заболевания.
«Мы обнаружили, что из-за мутации в гене, который кодирует ионные каналы PIEZO1, канал остается открытым слишком долго, в результате чего происходит утечка иона в эритроцитах», — объясняет Сачс. «Кальций и натрий проникают внутрь, а калий выходит и это влияет на способность эритроцитов регулировать их объем. Происходит обезвоживание клетки, она может раскрыться, выпуская гемоглобин в кровь, и вызывая симптомы, такие как одышка у пациентов с анемией».
Анемию, из-за мутаций в PIEZO1 называют наследственным сфероцитозом, или мягкой и умеренной формой анемии. Размер ионного канала, PIEZO1, составляет около 10 нанометров, и он значительно увеличивается после раскрытия, это изменение размеров и ответственно за его механическую чувствительность.
Механически чувствительные ионные каналы, вероятно, оказывают влияние на многие заболевания, так как все клетки механически чувствительны. Сачс и его коллеги работали над активацией этих каналов при мышечной дистрофии Дюшенна, которая вызвана нарушениями в гене, кодирующем волокнистый белок, который укрепляет клеточные мембраны. «Повышенный стресс, вызванный потерей укрепления клеточной мембраны, приводит к тому, что каналы открываются и выпускают кальций, вероятно, это и вызывает атрофию мышц», — объясняет Сачс.
Сачс и его коллеги из УБ основали биотехнологическую компанию в Буффало, Tonus Therapeutics, чтобы разработать терапию мышечной дистрофии на основе пептида, который ингибирует каналы, участвующие в развитии этой болезни. Они первоначально обнаружили пептид в яде паука тарантула, но теперь он синтезируется химически. FDA причислило пептиду статус лекарства для лечения редкого заболевания.
«Мы рады, что нам удалось обнаружить, что пептид из яда паука также ингибирует канал PIEZO1», — говорит Сачс. «Это означает, что наш пептид потенциально может помочь при заболеваниях крови, вызванных нарушением регуляции объема эритроцитов. В здоровых клетках механически чувствительные ионные каналы, как правило, остаются закрытыми».
«Я думаю, что клетки используют их в качестве аварийного клапана, поэтому они открыты, когда клетки находятся в крайнем напряжении», — объясняет он. «Наш пептид не действует на здоровые клетки, таким образом, он нетоксичен и влияет только на нездоровые клетки, которые механически напряжены».
Соавторами исследования Сачса и Готлиба являются научные сотрудники Чилман Бэ и Радхакришнан Гнанасамбандам и Кристофер Л. Николаи, сотрудники кафедры физиологии и биофизики Школы медицины и биомедицинских наук УБ.
Источник: sciencedaily.com
- Открыта загадочная болезнь, имитирующая психическое расстройство
- Ожирение у матерей удваивает риск аутизма у детей
- Критические белки рака и места их взаимодействия
- Причины алкоголизма и наркомании
- Почему следует есть больше скумбрии и меньше лосося?
- Преимущества для здоровья от употребления мелкой рыбы
- Молекулярные причины болезни Альцгеймера
- Масло из фритюра способствует нейродегенерации
- Клюква повышает спортивные результаты
- Скрытая опасность усталости после сна
