Боковой амиотрофический склероз (Николас, 2019 г.) – Является ли БАС генетическим?

мозг

Отчет Nebula Genomics о ДНК для БАС

Является ли БАС генетическим? Мы создали отчет о ДНК на основе исследования, в котором пытались ответить на этот вопрос. Ниже вы можете увидеть ОТЧЕТ ОБ ОБРАЗЕЦ ДНК. Чтобы получить персональный отчет о ДНК, приобретите наши Секвенирование всего генома !

Образец отчета о БАС от Nebula Genomics
Образец отчета о генетических вариантах БАС от Nebula Genomics

Дополнительная информация

Что такое БАС? (Часть 1 книги Является ли БАС генетическим?)

Боковой амиотрофический склероз (БАС) относится к группе заболеваний двигательных нейронов и является редким дегенеративным заболеванием двигательной нервной системы. Это отрицательно влияет на нервы и мотонейроны. Следовательно, любая деятельность, требующая использования произвольных мышц, такая как ходьба, разговор или жевание, постепенно ослабевает при этой болезни. Это приводит к прогрессирующему ограничению повседневной активности. Хотя от БАС нет лекарства, можно замедлить темпы развития болезни.

Другие названия болезни – синдром Лу Герига или болезнь Шарко. Последний был описателем состояния, Жан-Мартен Шарко. Лу Гериг был бейсболистом New York Yankees и был вынужден уйти на пенсию после того, как ему поставили диагноз БАС. Судьба Герига впервые сделала редкое заболевание известным широкой публике. Знаменитый Ice Bucket Challenge 2014 года сыграл важную роль в сборе средств на исследования БАС (Источник информации: Ассоциация БАС: Вызов ведра со льдом ).

Участник испытания ведерком со льдом.
Знаете ли вы, что задача Ice bucket 2014 была направлена на повышение осведомленности о БАС? Slgckgc . CC BY 2.0 .

Исследования причин и потенциальных методов лечения болезни продолжаются. Национальные организации, такие как Институт развития терапии БАС (TDI) , то Ассоциация ALS , а Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) все финансировали проекты в этой области в 2020 году.

Эпидемиология (Часть 2 книги Является ли БАС генетическим?)

По состоянию на 2014 г. CDC сообщил о 16 000 случаев БАС в Соединенных Штатах. Точные данные о его недавней статистике малоизвестны. В США около 5-7 случаи существуют для каждого 100 000 населения. Именно в возрастном диапазоне 55-75 лет болезнь ставится окончательно. Однако стоит отметить, что это заболевание редко поражает молодых пациентов в возрасте от 25 до 35 лет. Также он чаще встречается у мужчин, чем у женщин (соотношение полов примерно 1,5: 1).

Формы (Часть 3 книги Является ли БАС генетическим?)

В первую очередь можно выделить три основных формы БАС.

Спорадический БАС : Этот тип возникает случайно без какой-либо вероятной причины. Большинство (от 90 до 95%) случаев БАС носят спорадический характер. Есть подозрение, что сочетание генетических и экологических факторов несут ответственность.

Семейный : В США семейная форма заболевания встречается в меньшинстве случаев (от 5 до 10%), когда люди наследуют БАС от члена семьи. Большинство случаев наследуются по аутосомно-доминантному типу, что означает, что одной копии измененного гена в каждой клетке достаточно, чтобы вызвать заболевание.

Гуамский : Гуамская форма болезни наблюдалась у населения Гуама, причиной которого является потребление ложной пальмы саго (Cycas micronesia).

Патофизиология БАС (Часть 4 статьи Является ли БАС генетическим?)

При БАС поражаются как верхние, так и нижние мотонейроны головного и спинного мозга. Верхние мотонейроны занимают головной мозг, а нижние мотонейроны – спинной мозг. Согласно веб-сайту ALS Pathways, он обычно распространяется из фокусной точки, тем самым разрушая все двигательные нейроны в организме и в конечном итоге вызывая гибель двигательных нейронов. И за этот тип нейродегенеративного заболевания ответственны несколько факторов. Другие формы могут поражать только верхние мотонейроны (первичный боковой склероз, PLS) или нижние мотонейроны (прогрессирующая мышечная атрофия, PMA).

Дегенерация верхних мотонейронов приводит к повышению мышечного тонуса или спастическому параличу. В то время как повреждение нижнего мотонейрона приводит к увеличению мышечной слабости. Это мешает нормальному функционированию повседневной активности.

Верхние и нижние нейроны в их отношении к БАС
Иллюстрация верхних и нижних мотонейронов: ключевых компонентов, на которые влияет БАС. Источник изображения: Rcchang16, Wikimedia Commons , CC BY-SA 4.0 .

Причины (Часть 5 книги Является ли БАС генетическим?)

Предполагается, что при БАС гены играют роль в риске развития болезни. Исследования убедительно подтверждают генетические факторы, связанные с БАС. Однако исследования, предполагающие роль некоторых факторов окружающей среды, не очень последовательны. В большинстве случаев точная причина неизвестна. Но в остальной небольшой группе (5-10%) генетические факторы могут объяснить состояние. Другие факторы, такие как семейный анамнез, пол, география и т. Д., Также могут иметь связь с БАС.

Является ли БАС генетическим?

Ряд генетических вариантов тесно связан с БАС. Специфические генные мутации, связанные с заболеванием, приводят к патологическому накоплению или преждевременной деградации неправильно свернутых белков, что в конечном итоге вызывает нейродегенерацию.

Основные генетические компоненты БАС

SOD1

Ген SOD1 кодирует фермент, известный как супероксиддисмутаза. Этот фермент играет важную роль в противозащитном механизме. Неправильно свернутые варианты белков SOD1 приводят к прогрессированию.

TARDBP

Этот ген кодирует TDP-43, белок, регулирующий экспрессию гена. TDP-43 имеет решающее значение на различных этапах процессинга РНК. Некоторые доминантные генетические мутации в TARDBP приводят к дефектному TDP-43, вызывая тем самым нейродегенерацию. Следовательно, изменения в распределении и функциях этого белка тесно связаны с БАС.

FUS

Ген FUS экспрессирует белок FUS, который является типом связывающего РНК белка. Некоторые из его функций аналогичны функциям белка TDP-43. Следовательно, белок FUS контролирует ряд процессов метаболизма РНК. При БАС патогенные варианты этого гена иногда вызывают неправильную укладку и распределение белка FUS, тем самым нарушая нормальную клеточную физиологию.

C9ORF72

Хотя точная роль этого гена еще не ясна, несколько отчетов указали на его участие в транспорте белка, особенно в форме эндосомальной активности и аутофагии. А снижение экспрессии C9ORF72 может быть связано с заболеванием, как было отмечено в нескольких исследованиях на животных. Однако это подавление само по себе не приводит к БАС, а фактически работает в сложный из нескольких других белков.

Незначительные генетические компоненты БАС

Некоторые другие генетические модификаторы БАС – это ATXN1, ATXN2, UNC13A. Мутации в этих генах, вероятно, заставляют людей восприимчивый к беспорядку. Но они не сильно коррелируют с этим заболеванием.

Негенетический компонент БАС (Часть 7 статьи Является ли БАС генетическим?)

Фактор профессионального риска

Номер отчеты иметь предложил что у профессиональных спортсменов наиболее высока вероятность развития БАС. И это могло быть в основном из-за серьезных травм головы или интенсивных физических нагрузок.

Другие примеры воздействие на рабочем месте Это случаи, когда люди подвергаются воздействию магнитных полей или напряженной физической работы. Однако такие исследования основаны на ассоциациях, непоследовательны и с неизвестной этиологией.

Токсичные химикаты

Результаты исследование в Университете Мичигана в Анн-Арборе (май 2016 г.) подтвердили давнее подозрение, что воздействие токсинов окружающей среды может увеличить риск развития БАС. В этом исследовании исследователи наблюдали значительную связь между расстройством и присутствием хлорированных углеводородов, полихлорированных бифенилов и полибромированных бифенилов.

Бета-метиламино-L-аланин (BMAA)

BMAA – нейротоксин, связанный с БАС. Сообщается, что коренное население Гуама подвергается повышенному риску заболевания. Рацион этого населения богат БМАА. Как правило, цианобактерии в воде островов Тихого океана продуцируют BMAA. А учитывая, что население Гуама зависит от морепродуктов, это может привести к увеличению численности населения. риск .

Микробиом

Микробиом кишечника часто влияет исход заболевания, как сообщалось в исследованиях на животных. Микробиом кишечника исследования на мышах продемонстрировали, что существует важная связь между некоторыми штаммами бактерий и БАС. Более того, в этом исследовании штамм Akkermansia muciniphila имеет тенденцию замедлять развитие болезни у мышей. Другой Исследование 2020 у мышей сообщил, что микробные сообщества кишечника влияют на результат выживания. Это было особенно отмечено, потому что мыши, чувствительные к БАС, несмотря на схожий генетический фон, показали значительные различия в продолжительности жизни. Паттерны разнообразия микробных сообществ существенно различались – один из факторов, которые могли повлиять на различия в продолжительности жизни этих мышей.

Симптомы (Часть 8 книги Является ли БАС генетическим?)

Отличительными симптомами БАС являются функциональные нарушения движений мышц верхних и нижних конечностей, бульбарных мышц и мышц туловища.

Механизмы, которые могут быть связаны с БАС
С БАС может быть связан ряд механизмов. Источник изображения: van Damme et al. 2017 г. Wikimedia Commons, CC-BY-3.0 .

Согласно Национальный институт неврологических расстройств и инсульта , симптомы накапливаются постепенно. Некоторые ранние симптомы БАС включают:

  • Фасцикуляции (мышечные подергивания) в руке, ноге, плече или языке
  • Мышечные судороги
  • Напряженные и жесткие мышцы (спастичность)
  • Слабость мышц руки, ноги, шеи или диафрагмы
  • Невнятная и гнусавая речь
  • Затруднение жевания или глотания

В зависимости от первых наблюдаемых симптомов состояние можно разделить на подкатегории. Когда симптомы впервые проявляются в руках или ногах, это известно как «начало конечностей» БАС. Если первые признаки – проблемы с речью или глотанием, это называется БАС с «бульбарным началом».

БАС прогрессирует по-разному у разных людей. Однако во всех случаях мышечная слабость и атрофия распространяются на другие части тела, пока функционирование не становится затруднительным. Люди с запущенными стадиями заболевания в конечном итоге не смогут стоять, ходить или использовать свои конечности, а глотание, речь и дыхание могут стать затрудненными.

В большинстве случаев люди с БАС сохраняют способность выполнять высшие умственные процессы, такие как рассуждение, запоминание, понимание и решение проблем.

Средняя продолжительность жизни пациента составляет от трех до пяти лет от начала заболевания, однако 10-20 процентов пациентов могут выжить в течение более длительного времени.

Диагноз (Часть 9 книги Является ли БАС генетическим?)

В основном симптомы варьируются от одного человека к другому. Следовательно, врач проведет тщательное обследование, используя несколько тестов . На данный момент нет клинических генетическое тестирование для ALS.

Физикальное обследование: В большинстве случаев нарастающая мышечная слабость, атрофия мышц или даже мышечные подергивания впервые приводят пациентов к врачу. Следует отметить, что сами по себе мышечные сокращения почти всегда представляют собой доброкачественные фасцикуляции. Сначала симптомы могут появиться на любом участке тела. При обследовании одновременное появление признаков вялого и спастического паралича усиливает подозрение на диагноз БАС.

Электромиография: Для постановки диагноза необходимо электромиографическое и электронейрографическое обследование. Электромиография анализирует электрическую активность мышц. Для постановки диагноза разработаны стандартизированные на международном уровне критерии (критерии Эль-Эскориала). Согласно этим критериям, диагноз требует изучения дегенерации верхних и нижних мотонейронов, их прогресса, а также отсутствия каких-либо других нейродегенеративных заболеваний.

Электромиографический тест
Электромиография анализирует электрическую активность мышц и является ключевым методом диагностики рассеянного склероза. Пол Энтони Стюарт. Attribution-Share Alike 4.0 International.

Спинальная пункция: Врач берет небольшой объем спинномозговой жидкости и проверяет наличие воспалительных состояний или аномальных клеток. Этот тест важен только в случаях с необычными симптомами.

Биопсия: Как правило, хирург удаляет часть мышцы с плеча или бедра. Затем хирург ищет любые повреждения с помощью окрашивания и микроскопии.

Лечение (Часть 10 статьи Является ли БАС генетическим?)

Обычно лечение включает комбинацию лекарственной терапии и симптоматической терапии. Симптоматическая терапия призвана помочь избежать осложнений в виде мышечной слабости и улучшить качество жизни пациента. В моделях на животных и стволовых клетках человека генетический исследования определили потенциальные мишени для лекарств, что могло бы стать шагом вперед к разработке лекарственной терапии.

Иногда люди могут захотеть пройти генетическое тестирование, особенно в случаях с семейным анамнезом БАС. Затем в таких случаях генетический консультант может помочь в оценке не только семейного анамнеза, но и медицинского фона, а также любых других потенциальных рисков. При семейном БАС положительный результат теста обычно наблюдается в 60-70 процентов случаев.

Нейропротекторная терапия

Рилузол – распространенный препарат в нейропротекторной терапии. Этот препарат подавляет разрушение двигательных нервных клеток, блокируя высвобождение нейротрансмиттера глутамата из нейронов.

Сообщается, что прием рилузола продлевает выживаемость примерно на три месяца и продлевает более ранние стадии БАС. Однако следует отметить, что рилузол не может полностью остановить прогрессирование заболевания.

По состоянию на 2017 год Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило еще один препарат Эдаравон. Показательно замедляет развитие БАС.

Симптоматерапия

Следующие симптомы часто лечат соответствующими методами:

  • Мышечные судороги
  • Дисфагия
  • Слюноотделение
  • Нарушение речи и общения
  • Патологический смех и плач
  • Респираторные расстройства
  • Депрессия, нарушение сна и беспокойство

Последние новости (2020)

Исследователи из Тринити-колледжа в Дублине инициировали Фаза 1 клинических испытаний генной терапии в Центре клинических исследований больницы Святого Джеймса в Дублине (по состоянию на 1 сентября 2020 г.). Эта генная терапия нацелена на ген C9ORF72. Американская фармацевтическая компания Biogen спонсировала это клиническое испытание.

Тебе понравилась эта статья? Обязательно ознакомьтесь с другими сообщениями в Библиотека исследований туманности !