Новини науки

Встановлено, що головною причиною ішемічного ураження тканини головного мозку при захворюванні його дрібних судин є специфічна мутація, яка обумовлює освіту патологічно зміненого білка NOTCH3 в клітинах стінки артерій мозку.

Церебральна ішемічна хвороба малих судин мозку (small vessel disease - SVD) - серйозне патологічний стан, що зумовлюють розвиток у людини недоумства (деменції) і ішемічних інсультів. Існувало припущення, що дане захворювання виникає через зміни в генетичному апараті клітин, що призводять до утворення деяких патологічних білків типу NOTCH [1], які негативно впливають на стінку артеріальних судин головного мозку. Молекулярні механізми даного захворювання до цих пір залишаються недостатньо вивченими.

Як правило, перші клінічні прояви церебрального ішемічного захворювання мікросудин у 60-85% пацієнтів починають виявлятися у віці 40-50 років, а до 50-60 років формується стійка субкортикальная деменція і енцефалопатія. Через це настільки сильно погіршується діяльність центральної нервової системи і головного мозку хворих, що вони повністю втрачають працездатність, і, будучи прикутими до ліжка, стають абсолютно безпорадними. Смерть зазвичай настає у віці 65-70 років, іноді раніше. Тяжкість захворювання значно зростає при наявності деяких несприятливих факторів і станів, наприклад гіпертонічної хвороби.

У науковій літературі недавно з'явилися дані про те, що однією з причин такого ураження дрібних артерій мозку (церебральної артеріопатії) можуть бути мутаційні процеси, що охоплюють гени в 19-х хромосомі, що відповідають за освіту трансмембранного рецепторного білка NOTCH3. Наслідком подібних змін стає різке погіршення кровопостачання мозкової тканини; через це з'являються субкортикальні інфаркти (омертвіння ділянок мозку під його корою) і лейкоенцефалопатія (CADASIL-синдром), тобто розвиваються важкі структурні і функціональні порушення переважно в білій речовині головного мозку і деяких відділах сірої речовини [2]. Частота захворювання - 1 випадок на 100 000 населення.

Незважаючи на те, що дослідження причин і механізмів розвитку даної патології з кожним роком розширюється, до сих пір не вдається деталізувати його молекулярні ланки, а це означає, що специфічна терапія продовжує залишатися недосяжною. Такий стан справ ускладнюється відсутністю повноцінної моделі, що відтворюється у тварин: при звичайному моделюванні подібних патологічних процесів в мозковій тканині лабораторних тварин немає можливості простежити за всіма тонкощами розвитку хвороби, оскільки викликані нейродегенеративні зміни значно скорочують тривалість життя піддослідних тварин, не дозволяючи вивчити тривало формуються порушення структури і функції як клітин судинної стінки, так і нейронів мозку. Отже, потрібні нові підходи до відтворення та аналізу даної патології у тварин.

Групою вчених з Франції і Німеччини під керівництвом Anne Joutel було проведено складне експериментальне дослідження молекулярних механізмів формування ішемічної хвороби дрібних судин головного мозку [3]. Для цього були отримані трансгенні тварини (миші) з точковими мутаціями, що відповідають за освіту в їх організмі людського білка NOTCH3 зі специфічно зміненої амінокислотною послідовністю.

Вченим вдалося встановити, що вищевказана мутація викликає багаторазове підвищення концентрації білка NOTCH3 в клітинах гладких м'язів судинної стінки, а також інтенсивне утворення скупчень (агрегатів) даного білка, що призводить до різкого зменшення діаметра дрібних артеріальних судин тканини мозку. Наслідком цього стає ішемія (місцеве недокрів'я) мозкової тканини, що провокує зниження доставки поживних речовин і кисню клітинам тканини мозку. Таке моделювання патологічного процесу у тварин дозволяє протягом досить тривалого періоду дослідити основні етапи його розвитку та охарактеризувати наслідки.

Таким чином, розроблені нові методи моделювання судинних розладів в тканини головного мозку у тварин, і доведено, що специфічна точкова мутація викликає утворення патологічного білка NOTCH3, що змінює параметри стінки дрібних артерій головного мозку і обумовлює глибокі зміни структури і функції мозкової тканини і формування ішемічної хвороби мозку . Ці дані дозволять ґрунтовно вивчати вищевказану патологію і розробити способи її профілактики та ефективного лікування.

[1] J. Clin. Invest. 117 (2): 299-302 (2007)

[2] J. Clin. Invest. 105 (5): 561-562 (2000)

[3] J. Clin. Invest. 120 (2): 433-445 (2010)

С.Холін