Макулярная дегенерация, эпигенетика и иммунитет
Исследователи Национальных институтов здравоохранения США, работающие под руководством доктора Роберта Нуссенблатта (Robert Nussenblatt), пришли к выводу, что эпигенетические изменения, вызванные воздействием внешних факторов, таких как курение, рацион питания и старение, могут оказывать влияние на экспрессию генов иммунной системы. Это, в свою очередь, может приводить к развитию возрастной макулярной дегенерации. Данная работа является первым эпигенетическим исследованием, вскрывающим молекулярные механизмы развития заболеваний глаз.
Возрастная макулярная дегенерация приводит к разрушению светочувствительных клеток желтого пятна – центрального региона сетчатки. По мере прогрессии заболевания человек сначала утрачивает центральное зрение, после чего у него постепенно развивается полная слепота. Существующие методы лечения позволяют замедлить развитие некоторых форм макулярной дегенерации, однако заболевание является неизлечимым.
При проведении недавних исследований ученые идентифицировали несколько генов, мутации которых повышают риск развития макулярной дегенерации. Кроме того, считается, что воздействие внешних факторов также может повышать риск возникновения различных заболеваний. Одним их объяснений этого феномена является то, что воздействия внешней среды могут оказывать влияние на профиль метилирования ДНК – химической модификации, блокирующей активность генов, – что, в свою очередь, изменяет экспрессию генов. Это может приводить к усилению или ослаблению продукции тех или иных белков. Вовлеченность таких изменений в патогенез была доказана для целого ряда заболеваний, в том числе рака, системной красной волчанки, рассеянного склероза и других.
Для того, чтобы изучить роль изменений метилирования ДНК в развитии макулярной дегенерации, авторы обследовали три пары близнецов – одну пару однояйцовых и две пары разнояйцовых – в которых только у одного из сиблингов развивалась возрастная макулярная дегенерация. Однояйцевые близнецы имеют идентичные генотипы, тогда как гены разнояйцовых близнецов идентичны примерно на 50%, что позволяет оценивать влияния внешней среды на характер метилирования генов.
Сравнение профилей метилирования ДНК близнецов показало, что возрастная макулярная дегенерация была ассоциирована с изменениями в уровнях метилирования 231 гена. Среди них был ген, кодирующий рецептор С к интерлейкину 17. Снижение уровня метилирования этого гена сопровождалось повышением его активности и, соответственно, увеличением экспрессии рецептора С к интерлейкину 17 на циркулирующих в крови иммунных клетках сиблингов с макулярной дегенерацией. Результаты анализа уровня экспрессии этого рецептора в крови и, что наиболее важно, в сетчатке 202 пациентов с этим заболеванием и 96 человек группы контроля подтвердили выявленную закономерность.
Функция интерлейкина 17 заключается в стимуляции иммунных реакций, развивающихся в ответ на проникновение в организм инфекционных агентов, в частности грибков. Исследователи пришли к выводу, что иммунные реакции, запускаемые этим белком, могут приводить к развитию макулярной дегенерации. Они считают, что оценку активности гена рецептора С к интерлейкину 17 у пациентов, входящих в группу высокого риска по развитию возрастной макулярной дегенерации, можно использовать в качестве метода ранней диагностики заболевания.
В ближайшем будущем авторы планируют выяснить, какие именно факторы внешней среды могут нести ответственность за повышение активности рецептора С к интерлейкину 17 и каким образом можно восстановить эпигенетический профиль, нарушение которого ведет к развитию хронического воспаления в области сетчатки и макулярной дегенерации. Они также собираются заняться изучением роли эпигенетических изменений в развитии других глазных болезней.
Статья Lai Wei et al. Hypomethylation of the IL17RC Promoter Associates with Age-Related Macular Degeneration опубликована в журнале Cell Reports.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам National Institutes of Health:
NIH study suggests immune system could play a central role in AMD.
29.11.2012