Исследователи из медицинского центра Колумбийского университета обнаружили специфические генетические варианты в гене рецептора мелатонина, влияющие на обмен веществ в костной ткани и способствующие развитию остеопороза, особенно среди евреев-ашкенази.
Идиопатический остеопороз
Идиопатический остеопороз (ВГД) — это ранняя форма остеопороза, поражающая лиц моложе 50 лет без известных метаболических или гормональных причин. Генетические исследования предполагают наличие наследственной предрасположенности к ВГД, несмотря на отсутствие ясных механизмов наследования.
Исследование
В исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, ученые изучали варианты рецептора мелатонина как потенциальную генетическую причину ВГД. Основное внимание уделялось варианту rs374152717, обнаруженному в семье ашкенази с ВГД, и варианту rs28383653, выявленному у неродственных пациентов с ВГД.
Результаты
В ашкеназской семье, страдающей ВГД, был проведен анализ экзома, выявивший наличие варианта rs374152717 только у лиц с заболеванием и его отсутствие у незатронутых родственников. Частота этого варианта среди ашкенази составила 0,9%, что значительно выше, чем в общей популяции (0,0004%). В неродственной когорте вариант rs28383653 был обнаружен у 4% пациентов с ВГД.
Для изучения функциональных последствий мутации rs374152717 была использована мышиная модель. Мыши с человеческой мутацией демонстрировали низкую костную массу, что ученые связали с дефектами функции остеобластов.
Механизмы действия
Остеобласты — это клетки, ответственные за формирование костей. Мутация rs374152717 вызвала ускоренное старение остеобластов или их преждевременное прекращение активности, что нарушило их способность дифференцироваться и строить кости.
Дальнейший анализ в клетках человека подтвердил, что мутация rs374152717 нарушает передачу сигналов мелатонина, приводя к выработке дисфункционального белка MTNR1A и последующей дегенерации кости.
Заключение
Полученные данные указывают на возможный источник загадочного идиопатического остеопороза и предполагают, что генетический скрининг на варианты MTNR1A может быть первичным исследованием для людей с необъяснимой потерей костной массы.
Литература
Brygida Bisikirska et al, Melatonin receptor 1A variants as genetic cause of idiopathic osteoporosis, Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adj0085