Зародыши мышей помогли открыть гены, связанные с развитием "синдрома вечного детства"

Эксперименты на мышах помогли молекулярным биологам выделить два гена, которые управляют работой системы обоняния и отвечают за запуск "программы взросления". Их открытие улучшит диагностику редкой генетической болезни, чьи носители "застряли" в вечном детстве, пишут ученые в журнале Development.

"Этот синдром можно лечить, используя инъекции гормонов, если диагноз ребенку поставить достаточно рано. Поэтому нам было очень важно понимать, почему появляется эта болезнь. Теперь мы сможем быстрее находить ее следы и прописывать правильное лечение для пациентов", - рассказала Анна Карибони, один из авторов работы, передает ТАСС.

Крайне небольшая популяция людей, примерно каждый 30-тысячный мужчина и 125-тысячная женщина, страдает от причудливой генетической болезни, синдрома Каллмана. Организм его носителей по пока неизвестным причинам не производит важнейшие половые гормоны, которые нужны для созревания организма. В результате жертвы этого синдрома "застревают" в детстве, а также лишаются обоняния.

Сейчас ученые выделили две дюжины мутаций, которые предположительно связаны с этой болезнью, однако причины ее развития, как и ее связь с потерей способности распознавать почти все запахи, оставались загадкой.

Карибони и ее коллеги получили ответы на все эти вопросы, изучая то, как "взрослеют" нейроны, которые производят гонадолиберин, один из важнейших половых гормонов. Он заставляет тело подростка производить несколько других сигнальных молекул, которые управляют ростом половых органов, и отвечает за исполнение всей "программы взросления".

Гены вечного детства

Ученые вырастили несколько зародышей мыши, дождались формирования нервной ткани внутри них и проследили за тем, где находились эти нервные клетки и какие участки ДНК были активны внутри них. Это помогло им понять, что функционированием клеток, которые вырабатывают гонадолиберин, управляют два других белка и связанные с ними участки ДНК, PLXNA1 и PLXNA3.

Раньше эти гены не привлекали внимания ученых. Их считали одним из многочисленных типов сигналов, которые управляют ростом аксонов и других типов нервных окончаний, а также кровеносных сосудов. В этом случае, как показали дальнейшие опыты авторов статьи, они оказались критически важными для развития половой гормональной системы.

В частности, когда ученые удалили или заблокировали работу этих участков ДНК, нейроны, которые отвечают за производство гонадолиберина, перестали мигрировать из обонятельного эпителия в сторону гипоталамуса, главного гормонального центра мозга, и начали массово гибнуть на первых стадиях развития. Вдобавок удаление этих генов приводило к нарушениям и в работе обоняния грызунов.

Это привело к тому, что значительная часть мышат с подобными генетическими дефектами умерла еще до рождения, а выжившие особи страдали от того же комплекса проблем, что и носители синдрома Каллмана. Как и люди, они не распознавали запахов и не взрослели, если ученые регулярно не вводили в их тело инъекции гонадолиберина.

Как надеются ученые, дальнейшее изучение этих участков ДНК позволит им создать первые надежные методы генетической диагностики этой болезни, а также найти новые способы подавления последствий ее развития.