Муковисцидоз - новые подходы к лечению

Стало ясно, почему у мышей с мутациями гена CFTR не возникает муковисцидоз, в отличие от людей с аналогичными особенностями генома.

Исследователи муковисцидоза четверть века не могли понять причину, по которой у мышей с мутациями гена CFТR не развивается заболевание, как у большинства людей. На этот вопрос удалось ответить сотрудникам Университета Айовы (University of Iowa). Они открыли протонную помпу, которая может стать основой для разработки новых методов лечения тяжелых заболеваний легких.

Работа под руководством профессора внутренних болезней, молекулярной физиологии и биофизики Майкла Уэлша (Michael Welsh), исследователя Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute Investigator), была опубликована в журнале Science. Ученые изучали кислотность трахеального и бронхиального секрета, влияние которой на развитие инфекций было доказано в предыдущих исследованиях. Участник научно-медицинской программы Университета Айовы Вирал Шах (Viral Shah) с коллегами доказали, что повышенная кислотность секрета дыхательных путей снижает способность организма свиней бороться с инфекцией.

По словам Вирала Шаха, в норме существует два противоположных процесса, определяющих кислотность дыхательных путей. Трансмембранный регулятор муковисцидоза (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator - CFTR) - белок, выполняющий функцию «канала», ответственен за выделение бикарбоната. В противоположность этому процессу происходит секреция кислоты. При мутациях CFTR у людей, мышей и свиней бикарбонат не выделяется в секрет дыхательных путей, при этом повышается кислотность и снижаются защитные свойства. Однако у мышей секрет трахеи и бронхов не становится более кислым, и происходит это, как обнаружилось, из-за наличия протонной помпы ATP12A.

В ходе экспериментов удалось выяснить, что блокада ATP12A у людей и свиней с муковисцидозом снижает кислотность секрета дыхательных путей, что приводит к восстановлению его защитных свойств. И наоборот, когда протонная помпа работает в дыхательных путях мышей, концентрация кислоты возрастает, что делает животных предрасположенными к возникновению инфекционных заболеваний.

«Это открытие поможет не только понять причину болезней легких у больных муковисцидозом, но и использовать ATP12A для разработки лекарственного средства, - говорит Вирал Шах. - Мы должны выяснить, способна ли блокада ATP12A у людей с муковисцидозом остановить прогрессирование легочного заболевания. Полагаю, это может быть эффективно при всех формах муковисцидоза, поскольку ATP12A не зависит от CFTR».

Муковисцидоз является системным наследственным заболеванием, при котором нарушается работа желез внешней секреции. В результате гиперсекреции густой слизи происходит закупоривание протоков бронхов и поджелудочной железы, что приводит к возникновению благоприятных условий для размножения бактерий. По данным Регистра больных муковисцидозом в Российской Федерации за 2013 год, в России более 3 тыс. человек страдают этим заболеванием (2,2 на 100 тыс. населения), при этом средний возраст пациентов составляет 12 лет.