Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.03.2017
Редакция Naked Science
294

«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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

7 часов назад
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

5 часов назад
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: