Исследователи выявили специфические варианты гена рецептора мелатонина, которые приводят к идиопатическому остеопорозу, при котором снижена плотность костной ткани и повышен риск переломов.
Остеопороз — распространенное заболевание костей, характеризующееся низкой массой костной ткани и повышенным риском переломов, обычно поражающее женщин в постменопаузе и мужчин старше 60 лет. Однако существует идиопатический остеопороз (ИОП) — редкая форма заболевания с ранним началом (до 50 лет), которая возникает несмотря на отсутствие каких-либо метаболических или гормональных причин.
Анализ полноэкзомного секвенирования нескольких когорт пациентов с ИОП позволил исследователям выявить ряд потенциально патогенных вариантов в гене рецептора мелатонина 1A — MTNR1A. В итоге было принято решение сосредоточить внимание на двух вариантах: rs374152717, обнаруженном у нескольких членов семьи ашкеназских евреев с ИОП, и rs28383653, который присутствовал примерно у 4 % неродственных друг другу женщин с ИОП. Оба варианта встречаются у ашкенази намного чаще, чем в общей популяции. Так, вариант rs28383653 присутствует у ашкенази с частотой 0,9 %, в то время как его частота в человеческой популяции в целом оценивается в 0,0004 %.
Для функционального анализа варианта rs374152717 исследователи использовали мышиную модель. У мышей, несущих эту мутацию, наблюдалась низкая костная масса, что является признаком остеопороза, который ученые связывают с дефектами функции остеобластов. Остеобласты отвечают за формирование костей, а из-за мутации они быстро стареют и происходит преждевременное прекращение их клеточной активности. В результате нарушается структура костной ткани. Рецептор MTNR1A обеспечивает сигнализацию мелатонина: усиливает остеосинтез и подавляет резорбцию костей. Мутантный рецептор не способен поддерживать адекватный гомеостаз, что и приводит к развитию ИОП.
Генетический скрининг вариантов в гене MTNR1A может стать надежным методом обследования пациентов с необъяснимой потерей костной массы для своевременного оказания им максимально эффективной медицинской помощи.