Исследование, опубликованное 20 октября в Journal of Clinical Investigation, возглавили Кацухико Микошиба, молекулярно-клеточный биолог из Института науки о мозге RIKEN в Японии, и Никлас Даль, эксперт по генетике из Университета Упсалы в Швеции.Группа доктора Даля изучает редкие заболевания с одним геном, также известные как менделевские расстройства, с целью выявления причинных генов для разработки инструментов диагностики или лечения.
Работая с сотрудниками в Пакистане, они определили семью с несколькими детьми, которые не могли потеть — это редкое заболевание, называемое ангидрозом.Потоотделение регулирует температуру тела и предохраняет животных от перегрева.
Хотя чрезмерное потоотделение — неприятная проблема, неспособность потоотделения потенциально смертельна, поскольку снижает способность организма регулировать температуру и увеличивает восприимчивость к тепловому удару.У ангидроза может быть несколько причин, включая генетические, и в этом случае потовые железы либо деформированы, либо отсутствуют.
Напротив, потовые железы людей, обследованных в этом исследовании, выглядели нормально визуально, и о каких-либо других физических проблемах не сообщалось.Анализ геномов пациентов выявил мутацию в гене ITPR2, который кодирует рецептор IP3 типа 2 (IP3R2), белок, который формирует канал в мембране эндоплазматического ретикулума, органеллы внутри клеток, хранящей ион, называемый кальцием.
Открытие канала IP3R высвобождает кальций, вызывая важные функции клеток, такие как движение, изменение формы или секрецию.Чтобы понять, как мутация вызвала отсутствие потоотделения, доктор Даль обратился за помощью к доктору Микошиба, который открыл рецептор IP3. «Это первое сообщение о мутации рецептора IP3 типа 2 при заболевании человека», — сказал д-р Микошиба. «Сюрпризом было то, что точечной мутации, а не большой делеции было достаточно, чтобы вызвать заболевание у человека».Группа доктора Микошибы исследовала функцию мутировавшего белка IP3R2 в культивируемых клетках и обнаружила, что изменение одного нуклеотида в коде ДНК привело к изменению структуры белка, препятствующей способности канала высвобождать кальций.
Затем команда исследовала производство потоотделения у мышей с генетической потерей белка IP3R2 и обнаружила, что у них потоотделение уменьшилось.Высвобождение кальция является мощным сигналом внутри клеток, и у некоторых животных есть несколько типов рецепторов IP3, которые компенсируют друг друга, если один из них не функционирует должным образом. Исследователи обнаружили, что потовые железы человека в основном имеют IP3R2.
Однако у мышей потовые железы также имеют R1, который может частично восполнять недостаток R2, что объясняет, почему мутантные мыши все еще были способны выделять некоторое количество пота.«Хотя ангидроз — довольно редкое заболевание,« противоположный »фенотип, повышенное потоотделение или гипергидроз, является общей проблемой, затрагивающей 2% населения», — сказал д-р Даль. «Такие симптомы можно облегчить с помощью препарата, который ингибирует IP3R2.
Однако, — предупреждает он, — IP3R2 экспрессируется во многих тканях, и соединения необходимо сначала тщательно оценить на экспериментальных моделях». В настоящее время предпринимаются попытки разработать препараты для регулирования IP3R.