Каждый год в нашей стране рождается более 6000 новорожденных с синдромом Дауна. Эти дети сталкиваются с пожизненной когнитивной инвалидностью наряду с рядом угрожающих жизни медицинских проблем, включая сердечно-сосудистые пороки и злокачественные новообразования крови и костного мозга.
Более того, у всех взрослых с синдромом патология мозга сходна с болезнью Альцгеймера. Ряд новых неинвазивных методов пренатального тестирования позволяют обнаруживать синдром Дауна раньше и точнее, чем когда-либо. Эти тесты предлагают беспрецедентную возможность для раннего лечения аномалий головного мозга при синдроме Дауна. В настоящее время нет никакой терапии для устранения когнитивной дисфункции при этой патологии, и ранее проводимые исследования не давали каких-либо существенных изменений в терапии.
Новое в изучении синдрома
Второе название синдрома Дауна – трисомия по 21-ой паре хромосом человека. Обширные исследования на людях с трипликацией фрагментов (неполным удвоением) хромосомы 21, наряду с исследованиями на моделях мышей с сегментарной трисомией пришли к следующему выводу: трипликация ряда генов 21-ой хромосомы играет более важную роль в возникновении когнитивной дисфункции при синдроме, чем другие.
Многочисленные исследования на людях связывают изменение определенных областей хромосомы 21 с психической инвалидностью. Эти исследования подтверждаются тем фактом, что удаление дополнительной копии ряда генов в мышиной модели синдрома Дауна может исправить нарушения в мозге.
Расшифровка 21-ой хромосомы выявила присутствие 364 генов на этой хромосоме. К счастью, она является самой маленькой и самой бедной хромосомой с точки зрения количества функциональных генов. Среди 300 с лишним генов только небольшое количество проявляет активность в областях мозга, связанных с обучением и памятью, и связано с нормальными или ненормальными функциями в нервной системе. Нормализация экспрессии ряда критических генов сможет предотвратить часть нарушений нервной системы при синдроме Дауна.
Возможные способы лечения
Хотя при синдроме Дауна важны многие гены 21-ой хромосомы, но две гена, по-видимому, играют более важную роль: это ген белка-предшественника амилоида (APP) и ген специфичной тирозин-киназы (DYRK1A).
Есть данные, что активность гена APP участвует в формировании когнитивных расстройств у пациентов. Кроме того, он отвечает за образование в клетках мозга бляшех, аналогичных таковым при болезни Альцгеймера. Важность APP подчеркивается исследованиями взрослых с синдромом Дауна, у которых нет трипликации APP (или сегмента, содержащего этот ген). У них не развивается тяжелая атрофия мозга и деменция.
DYRK1A является ферментом, играющим важную роль в развитии нервной системы. Этот ген также трижды дублируется в 21 хромосоме, что повышает уровень фермента в мозге. Ряд исследований подтверждают важность DYRK1A в когнитивной дисфункции при синдроме Дауна. Показано, что ингибиторы DYRK1A (вещества, блокирующие ген) улучшают когнитивные функции у людей с синдромом Дауна. Например, природные соединения, содержащиеся в листьях зеленого чая, способны ингибировать DYRK1A и улучшать когнитивные функции у людей с синдромом. Снижение уровня DYRK1A может улучшить обучение и память.
Что выявили ученые?
Гены APP и DYRK1A включаются в работу в развивающемся мозге человека и играют значительную роль в ряде физиологических функций нейронов и микроглии. По этим причинам, полное отключение любого гена дало бы значительные последствия для развития в структуре и функции нейронов.
По этой причине, наилучший метод предотвращения когнитивной дисфункции у детей теоретически может быть достигнут путем частичного снижения активности (на 50%) одного или обоих генов на ранних стадиях развития.
Ученые разрабатывают методы раннего вмешательства, когда малыш еще развивается в матке, чтобы устранить часть дефектов генов.
Хотите знать больше о медицине? Не забудьте поддержать наш канал в сервисе Яндекс.Дзен лайком и подпиской. Это мотивирует нас публиковать больше интересных материалов. Также вы сможете оперативно узнавать о новых публикациях.