Учёные выяснили, почему редкая мутация, из-за которой у детей разрушаются клетки мозга, приводит к гибели нейронов. Работа команды из Helmholtz Munich опубликована в журнале Cell.
Речь об ультраредком заболевании SSMD (спондилометафизарная дисплазия типа Седагатиана). Его описали в 1980 году, и с тех пор официально зарегистрировали лишь несколько десятков случаев; многие дети умирали в первые месяцы жизни. Геномные исследования связывают SSMD с мутациями гена, который кодирует фермент GPX4. Этот фермент защищает клеточные мембраны от окислительного повреждения и поэтому считается важным «сторожем» процесса ферроптоза.
Ферроптоз — это запрограммированная гибель клетки, которую запускают накопление железа и окислительное повреждение мембраны. В новом исследовании показали: при мутациях в GPX4 нейроны у мышей постепенно воспаляются и погибают. В выращенных в лаборатории человеческих нейронах, полученных из клеток кожи пациента с той же мутацией, клетки умирали очень похожим образом.
Авторы отдельно разобрали случаи трёх детей с SSMD в США: у них были мутации в одном и том же функциональном участке GPX4 и разная степень атрофии мозга. Эти данные использовали для экспериментов на мышах, на человеческих клетках и на «мини-мозгах»-органоидах.
Учёные сравнили GPX4 с доской для серфинга: обычно «плавник» фермента закрепляется в мембране и помогает быстро обезвреживать липидные перекиси. При этой мутации «плавника» нет, фермент не держится на мембране и хуже защищает нейрон. Когда в опытах блокировали ферроптоз химическим соединением, гибель нейронов у мышей и в клеточных моделях замедлялась.
Авторы считают, что похожие пути гибели клеток могут быть важны и для других болезней мозга — например, при деменции; есть данные, что ферроптоз связан с болезнью Альцгеймера.
