Мутации в генах, связанных с первой линией защиты иммунной системы, связаны с большей вероятностью более тяжелых форм рассеянного склероза (РС), связанных с более быстрой потерей зрения, сообщают ученые, возглавляемые исследователями из Johns Hopkins Medicine .
Сочетая сканирование глаза с высоким разрешением и генетические тесты, исследователи определили три гена, участвующих в иммунном пути комплемента , которые связаны с более быстрой дегенерацией нервной ткани в глазу и потерей зрения. Исследователи считают, что эти генетические варианты (мутации) могут служить маркерами для мониторинга РС и прогнозирования его тяжести.
Их исследование, « гены раннего комплемента связаны с визуальной системой дегенерацией при рассеянном склерозе , » было опубликовано в журнале Brain .
При РС иммунная система организма по ошибке атакует миелиновые оболочки нервных волокон – богатую жиром оболочку вокруг нервных волокон – что приводит к воспалению, дегенерации, гибели нервных клеток и в конечном итоге нарушает связь между мозгом и спинным мозгом и остальными тело.
Проблемы со зрением относятся к числу симптомов заболевания.
Хотя известно, что некоторые генетические факторы риска предрасполагают людей к рассеянному склерозу, мутации не связаны с тяжестью рассеянного склероза. Этот разрыв частично обусловлен неспособностью современных клинических шкал обнаружить ранние дегенеративные изменения, лежащие в основе прогрессирования заболевания.
Оптическая когерентная томография (ОКТ) – это неинвазивный диагностический тест, который позволяет врачам видеть структуры глаз с изысканными деталями. Например, он используется для проверки нервной ткани сетчатки в задней части глаза и проверки на наличие признаков заболевания. Используя потенциал ОКТ, ученые изучают его как инструмент визуализациидля измерения дегенерации нервных клеток на ранних стадиях рассеянного склероза, а также прогрессирования заболевания.
Чтобы выяснить возможные генетические предикторы тяжести РС, Питер Калабрези, доктор медицинских наук, старший руководитель исследования и профессор Университета Джона Хопкинса, и его команда оценили 374 пациента (средний возраст 43 года) со всеми типами РС, используя ОКТ, и сопоставили эту информацию с генетические тесты, выполненные на образцах крови пациентов.
«Несмотря на то, что у нас есть лечение для типа РС, когда симптомы появляются в виде вспышек – называемых ремиттирующим РС, – у нас нет никакого способа остановить тот тип РС, при котором нервные клетки начинают умирать, известный как прогрессирующий РС, Калабрези, который является директором Центра передовой медицины прецизионной медицины имени Джона Хопкинса для РС , говорится в пресс-релизе университета.
ОКТ использовали для измерения истончения (дегенерации) в слое нервных клеток – известных как ганглиозные клетки – в сетчатке с течением времени. В среднем с 2010 по 2017 год каждому пациенту было выполнено 4,6 ОКТ-сканирования.
Сканирование показало, что пациенты с РС теряли в среднем 0,32 микрометра (одну миллионную часть метра) нервной ткани сетчатки в год.
Затем исследователи искали мутации у пациентов с самыми быстрыми темпами деградации сетчатки и выявили 23 варианта ДНК. Все они сопоставлены с геном C3 , который кодирует белок, участвующий в пути комплемента иммунной системы.
Команда применила аналогичный подход к отдельной группе из 835 пациентов с РС, но вместо поиска дегенерации ОКТ они теперь искали генетические факторы у пациентов с быстро снижающейся способностью видеть слабые буквы, имитируя условия слабого освещения с использованием низкоконтрастного тест остроты букв (LCLA).
Исследователи основали свой анализ на этом тесте на зрение, потому что он коррелирует с клинической инвалидностью и потерей нервных клеток при РС и становится достоверной клинической мерой заболевания.
Специфические мутации в генах C1QA и CR1 были более частыми у пациентов, у которых зрительные способности ухудшались быстрее. Те, у кого были определенные варианты в C1QA, имели на 71% больше шансов обнаружить трудности с визуальным контрастом, тогда как те, у кого были варианты CR1, имели на 40% больший риск возникновения таких проблем.
Как и C3 , и C1QA, и CR1 являются генами, участвующими в пути комплемента.
Эти результаты показали, что «ранние варианты генов пути комплемента были последовательно связаны со структурными и функциональными показателями тяжести рассеянного склероза. Эти результаты беспристрастного анализа решительно подтверждаются несколькими предыдущими сообщениями, в которых механически указывались ранние факторы комплемента в нейродегенерации », – пишут исследователи.
«Мы считаем, что наше исследование открывает новую линию исследований, нацеленных на гены комплемента как потенциальный способ лечения прогрессирования заболевания и гибели нервных клеток», – сказал Калабрези в пресс-релизе.
«[Другие] исследователи обнаружили, что белки комплемента связываются с связями между нейронами и помогают им расти в определенных направлениях. Но было обнаружено, что слишком много комплемента наносит ущерб нервным клеткам, в конечном итоге убивая их. Наши результаты хорошо вписываются в эту систему », – добавил он.
Команда считает, что эти три гена также могут быть использованы в качестве маркеров для мониторинга и прогнозирования прогрессирования и тяжести заболевания.
«Нашим следующим шагом будет повторение этих исследований в больших популяциях», – сказала Кэтрин Фицджеральд, доктор наук, профессор Джона Хопкинса и ведущий автор исследования.
Вероятно последуют исследования на животных, чтобы детализировать, как система комплемента участвует в нейродегенерации в РС. «Оттуда мы можем подумать о том, как разрабатывать новые методы лечения», – сказал Фицджеральд.
