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

«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
©Wikipedia

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.
28 февраля
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

Сегодня, 08:54
8 минут
Мария Азарова

Хотите увидеть ожившего Шекспира или подмигивающую вам госпожу Лизу дель Джокондо? С немного пугающей всех нас технологией deepfake это можно сделать всего за пару минут.

28 февраля
4 минуты
Мария Азарова

Айсберг по своим размерам почти в два раза превышает площадь Нью-Йорка. Хотя рекордсменом его и не назовешь (летом 2017 года от ледника Ларсена откололся действительно гигантский айсберг A68), ученые планируют продолжать наблюдения.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

24 февраля
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: