Большинство людей с этим заболеванием несут мутации в одном из генов, которые создают белки, образующие молекулярные моторы внутри ресничек. Один-единственный кусочек белка деформированной формы может привести к остановке всей машины.
Но у некоторых людей есть ошибки в белках, которые не являются частью двигателя. До сих пор никто не понимал, почему их реснички не бьют.
Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи сообщает, что они решили эту загадку: немоторные белки похожи на фабричных рабочих, которые собирают мотор.
Мутации приводят к тому, что эти белки неправильно собирают мотор.
Результаты доступны в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Что уникально, так это то, что эти вышедшие из строя двигатели на самом деле имеют все свои части, и они полностью сформированы и нормальны», — сказал старший автор Стивен Броуди, доктор медицины, Dorothy R. и Hubert C. Муг профессор пульмональной медицины и профессор радиологии. "Это как машина, у которой не хватает только одного винта: все просто разваливается на части. Если мы найдем способ удержать мотор вместе, возможно, мы сможем вылечить болезнь. Это открывает совершенно новую возможность проверки лекарств."
Первичной цилиарной дискинезией страдает примерно каждый 15000 человек. Мутации в более чем 40 генах связаны с заболеванием. Наряду с рецидивирующими респираторными инфекциями это заболевание также может вызвать бесплодие, поскольку тот же молекулярный двигатель, который управляет ресничками, также приводит в действие сперматозоиды и перемещает яйца по женским репродуктивным путям.
Лечения болезни не существует; скорее, врачи лечат рецидивирующие инфекции носовых пазух, ушей и легких у пациентов с помощью антибиотиков и препаратов для облегчения симптомов.
Амджад Хорани, доктор медицины, доцент педиатрии и первый автор исследования, лечит около 30 детей с первичной цилиарной дискинезией в больнице Св.
Детская больница Луи, где он руководит специализированной клиникой.
У некоторых из его пациентов есть мутации в гене HEATR2. Выращивая в лаборатории здоровые клетки дыхательных путей, Хорани и Броуди заметили нечто странное в белке HEATR2: он обнаружился очень рано и располагался в середине клетки, а не в ресничках.
Два других белка, связанных с заболеванием, демонстрировали ту же картину.
С помощью Дэвида Пистона, доктора философии, Эдвард Маллинкродт-младший.
Профессор и глава отдела клеточной биологии и физиологии, а также штатный научный сотрудник Алессандро Устионе, доктор философии, исследователи показали, что три белка образуют каркас, на котором позже будет построен молекулярный мотор.
Хорани взял мазки из носа некоторым из своих пациентов и вырастил из них ресничные клетки. Он обнаружил, что каркас неправильно сконструирован в клетках с мутациями в любом из трех ранних генов.
Белки, составляющие мотор, попадают на неисправные каркасы, но вместо того, чтобы проходить через эффективную сборочную линию и формировать мотор, они беспорядочно собираются в кучу.
«Объединение неправильно свернутых белков оказывается способом, которым организм пытается избавиться от аномальных белков», — сказал Хорани. "Теперь, когда мы знаем, что не так, мы хотим выяснить, как мы можем заставить эту работу работать?«Мы начинаем изучать, можем ли мы предотвратить образование кучей протеина и каким-то образом спасти части двигателей. Если мы сможем собрать всего несколько из этих белков, мы сможем улучшить качество жизни людей с этим заболеванием."