28 марта 2020, суббота, 22:00
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

01 ноября 2012, 21:51

Найдена мутация, вызывающая внезапную смерть от сердечного приступа

3D-структура кальмодулина
3D-структура кальмодулина

Прыжок в будущее

Ежегодно в мире около 17 миллионов человек умирают от заболеваний сердца. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) сердечнососудистые заболевания являются причиной примерно 29% всех случаев смерти. Поэтому многие современные медицинские исследования направлены на изучение именно сердечных заболеваний и поиск методов их диагностики и лечения.

Примеры записи электрокардиограммы (ЭКГ) у больного катехоламиновой полиморфной желудочковой тахикардией во время отдыха и занятия футболом

Желудочковая тахикардия – это нарушение ритмической деятельности сердца, при котором оно начинает сокращаться значительно чаще нормы (для взрослого человека верхняя граница нормы – 100 ударов в минуту). В зависимости от характеристик ЭКГ выделяют несколько типов желудочковой тахикардии. Одна из них - так называемая катехоламиновая полиморфная желудочковая тахикардия (Catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia, CPVT). Это заболевание характеризуется эпизодическими обмороками и внезапными остановками сердца во время физических упражнений или острых, сильных эмоциональных переживаний. В спокойном состоянии у человека с CPVT не обнаруживается значительных отклонений в электрической деятельности сердца (измеряемой с помощью ЭКГ). Эта форма тахикардии начинает проявляться в детском возрасте и является причиной 15% случаев внезапной смерти от сердечного приступа у людей до 30 лет.

Исследования данного заболевания показали, что оно генетически обусловлено и передается по наследству. В настоящее время известно несколько десятков генов, мутации в которых вызывают CPVT. Однако описанные мутации объясняют только 50% случаев развития заболевания.

В работе Nyegaard с коллегами, опубликованной в октябрьском номере American Journal of Human Genetics, говорится об обнаружении ещё одного гена, мутация которого является причиной возникновения катехоламиновой полиморфной желудочковой тахикардии.

Авторы статьи изучали медицинскую историю одной шведской семьи, у многих членов которой была диагностирована указанная форма тахикардия. У большинства людей из этой семьи заболевание проявлялось в достаточно раннем возрасте: некоторые умерли от внезапных сердечных приступов во время физических нагрузок. У остальных членов семьи-носителей CPVT болезнь была купирована либо медикаментозным лечением, либо операцией по установке сердечных водителей ритма.

После описания клинической картины заболевания этой шведской семьи авторы статьи собрали у них пробы ДНК и провели широкогеномный анализ сцепления. Этот анализ позволяет выявить те замены отдельных нуклеотидов, которые произошли в геноме у людей с CPVT (по сравнению со здоровыми людьми). В результате молекулярно-биологических исследований и генотипирования 18 людей ученые обнаружили, что мутация, приведшая к развитию CPVT в исследуемой семье, произошла на одном участке 14 хромосомы размером в 21000 пар нуклеотидов.

На этом участке хромосом располагается около 70 различных генов. Но внимание ученых привлек один ген, который кодирует белок кальмодулин. После секвенирования нуклеотидной последовательности этого гена у больного члена исследуемой семьи и его здорового родственника была обнаружена мутация. Результатом этой мутации стало то, что в белке (кальмодулине) одна из аминокислот (аспарагин) заменялась на другую – изолейцин. После выявления этой мутации в исследуемой семье был обнаружен ещё один пациент, уже из Ирака, у которого мутация гена кальмодулина также стала причиной развития CPVT.

Каким же образом замена всего одной аминокислоты в белке может приводить к развитию катехоламиновой полиморфной желудочковой тахикардии? При нормальной работе сердца во время сокращения сердечных мышечных клеток в их цитоплазме увеличивается концентрация кальция, а во время расслабления – концентрация кальция уменьшается. Это происходит в большой степени благодаря деятельности рианодиновых рецепторов. Кальмодулин – белок, который может активировать рианодиновые рецепторы и вызвать увеличение концентрации кальция в клетке. Если в структуре кальмодулина происходит замена одной аминокислоты на другую (как в случае шведской семьи аспарагина на изолейцин), то его функции меняются. Измененный белок активнее связывается с рианодиновыми рецепторами и вызывает поступление большего количества кальция в мышечные клетки сердца. Из-за этого сердце начинает сокращаться чаще и сильнее, то есть развивается желудочковая тахикардия. Такое патологическое усиление ЧСС приводит к уменьшению количества кислорода в крови, и что самое страшное, к ухудшению кровоснабжения самого сердца. Результатом этого становится сердцечный приступ, который может окончиться смертью.

Катехоламиновая полиморфная желудочковая тахикардия - опасное заболевание, так как его практически невозможно диагностировать обычными методами, пока оно не вызовет серьезных нарушений деятельности сердца (например, сердечного приступа).  Для диагностики наследственных заболеваний обычно используют генетический анализ: у обследуемого человека берут пробу ДНК (например, из слюны), и определяют, есть ли в последовательности его ДНК специфические мутации, которые связаны с развитием болезни.

Теперь, благодаря работе Nyegaard с коллегами, если в семье есть подозрение на наличие врожденного заболевания сердца, генетический анализ ДНК детей может выявить наличие мутации в гене кальмодулина и помочь диагностировать CPVT. Раннее диагностирование катехоламиновой полиморфной желудочковой тахикардии дает возможность своевременно подобрать необходимое лечение и уменьшить количество внезапных смертей от сердечных приступов среди молодых людей. 

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.