«Клеточная» модель помогла найти ген анорексии — Naked Science
15.03.2017
8 минут
Редакция
117

«Клеточная» модель помогла найти ген анорексии

Международная группа ученых создала первую «клеточную» модель нервной анорексии и пришла к выводу, что заболевание связано с мутацией гена TACR1. Результаты работы опубликованы в журнале Translational Psychiatry.

000000326042-ann_ward-fullsize

Нервная анорексия представляет собой расстройство пищевого поведения, которое выражается в патологическом стремлении снизить вес. По статистике, заболевание встречается у одного процента населения, при этом среди женщин в возрасте 15–24 лет смерть от истощения наступает в 12 раз чаще, чем по другим причинам. Тем не менее, этиология анорексии изучена недостаточно. Согласно одной из гипотез, риск нарушения повышают семейная история и принадлежность к определенной социальной группе (белокожие подростки женского пола).

 

Ряд предыдущих исследований также показали, что важную роль в развитии заболевания может играть наследственность: объяснительная способность этого фактора достигает 50–75 процентов. Однако гены-кандидаты, связанные с анорексией, и молекулярные механизмы, лежащие в ее основе, почти неизвестны. Во многом это связано с методологическими ограничениями и недостатком эмпирических данных. В существующих базах информация о клеточных и молекулярных аномалиях, характерных для анорексии, нередко либо отсутствует, либо искажена хроническим влиянием болезни.

 

Процесс перепрограммирования фибробластов и дифференцировки ИПСК в нейроны / ©P. D. Negraes et al., Translational Psychiatry, 2017

 

Чтобы обойти эту проблему, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и других учреждений создали «клеточную» модель расстройства in vitro. Для этого авторы перепрограммировали кожные фибробласты четырех здоровых женщин и четырех женщин с анорексией в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) с помощью ретровирусных конструкций и дважды клонировали их. Затем иСК помещали в среду нейральной индукции и выращивали в течение семи дней. Полученные нейральные клетки-предшественники (NPC) дифференцировали в нейроны коры больших полушарий с помощью ингибитора Rho-ассоциированной киназы (ROCK) и изъятия основного фактора роста фибробластов (bFGF). Спустя еще четыре недели команда получила 16 «чистых» нейрональных клеточных линий здоровых женщин и пациентов с анорексией.

 

На втором этапе исследователи проанализировали экспрессию генов и секвенировали РНК образцов. Оба показателя сравнивались между собой, а также с 35 588 аннотациями генов, общими для банков аннотаций ENSEMBL и HGNC. Всего авторы транскрибировали 24 944 гена в нейронах обеих групп, 361 из которых оказался дифференциально экспрессирующимся. Примечательно, что при рассмотрении только генов, связанных с развитием и дифференцировкой нейронов, статистически значимых различий между группами не наблюдалось. Выраженные различия также не выявило иммунохимическое окрашивание — по мнению ученых, это может указывать на отсутствие видимых аномалий в мозге пациентов с нервной анорексией.

 

Общий уровень экспрессии TACR1, нейропептидов и динамика экспрессии TACR1 в разных областях мозга в группе здоровых женщин (CTL) и пациентов (AN) / ©P. D. Negraes et al., Translational Psychiatry, 2017

 

Учитывая, что некоторые нейропептиды и нейротрансмиттеры могут регулировать пищевое поведение человека, специалисты также составили профиль этих молекул. Анализ показал, что профиль нейротрансмиттеров (например, рецепторов эстрогена) в экспериментальной и контрольной группах был идентичен. Однако ген TACR1 в нейронах пациентов оказался гиперэкспрессирован, тогда как экспрессия гена TAC1 была снижена у них почти вдвое. Эти гены кодируют рецептор и прекурсор тахикининов — нейропептидов, экспрессирующихся в нервной и иммунной системах, — соответственно. Известно, что изменения уровней тахикининов, в частности мутации TACR1, связаны с различными заболеваниями, например аффективными расстройствами и зависимостями. Авторы новой работы также обнаружили, что пик экспрессии TACR1 в полосатом теле (регулирует пищевое поведение) приходится на пубертатный возраст, с которым часто ассоциируется начало анорексии.

 

Поскольку многие психические заболевания считаются многофакторными, генетические исследования важны для понимания их этиологии. Ранее российские ученые обнаружили ген, который отвечает за развитие депрессии у европейцев, а их американские коллеги нашли ген, связанный с искажением тактильных ощущений при аутизме.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:01
25 минут
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

Вчера, 13:05
3 минуты
Полина Гершберг

Ученые создали информационную панель, показывающую распространение китайского коронавируса по миру в режиме реального времени. Данные вносятся из подтвержденных источников — это поможет бороться с дезинформацией.

Позавчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

26 января
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: