Метилирование и генетическая мутация фермента MTHFR

Benedict21 15.11.2018 Эндокринология Leave a comment 1,347 Views

Метилирование отвечает за:

  • Восстановление РНК и ДНК.
  • Регулирование работы иммунной системы.
  • Производство глутатиона. Данное вещество (трипептид) обладает мощными антиоксидантными свойствами и отвечает за выведение из тела различных токсинов и тяжелых металлов, включая: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, никель, олово и алюминий.
  • Регулирование воспалительных процессов за счет контроля уровня гомоцистеина. У людей с нарушениями метилирования очень высокий уровень содержания гомоцистеина в крови, что создает для них риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
  • Производство специальных белков, подавляющих развитие опухоли (которые действуют вроде переключателей, и могут запустить или прекратить процесс развития рака в организме). Эти белки разрушаются, если нарушен процесс метилирования.

Лечение мутации гена EGFR

рака легких (немелкоклеточного вида)

Рак легких держит первенство по смертности от онкологических заболеваний в мире.

При немелкоклеточном раке легких с установленной мутацией гена EGFR применяется избирательная терапия ингибиторами тирозинкиназы (ТК) EGFR, которые действуют непосредственно на молекулярную цель злокачественной клетки, в обход здоровых тканей и органов.

  • Иресса (Гефитиниб);
  • Тарцева (Эрлотиниб);
  • Гиотриф (Афатиниб).
  • Наличием других генных мутаций (KRAS и пр.).
  • Видом мутации EGFR.
  • Сопутствующими заболеваниями, общим состоянием и возрастом пациента.
  • Del19
  • L858R
  • мутации 20 экзоны
  • T790M

Состав межклеточного вещества соединительной ткани

Макромолекулы, составляющие межклеточное вещество соединительной ткани, имеются также в легких, почках, стенках кровеносных сосудов, стекловидном теле и синовиальной жидкости. Небольшое количество этих макромолекул входит в состав мембран и перегородок в большинстве органов и тканей. Таким образом, практически все органы содержат соединительную ткань.

Межклеточное вещество соединительной ткани нерастворимо и состоит из нескольких компонентов: как минимум из 19 типов коллагена, связанных с ним фибриллярных белков эластина и фибриллина, нескольких видов протеогликанов и некоторых других, структура и функция которых до конца не изучены.

Различия между соединительной тканью кости, хряща и кожи отчасти можно объяснить разным химическим составом межклеточного вещества. Например, сухожилия и связки состоят в основном из коллагена I типа и небольшого количества других молекул, способствующих объединению молекул коллагена в волокна и пучки волокон. Межклеточное вещество хряща состоит из волокнистого каркаса, образованного коллагеном II типа, и основного вещества из протеогликанов, несущих высокий отрицательный заряд.

Межклеточное вещество стенки аорты состоит из коллагена, обеспечивающего прочность, и эластина, обеспечивающего эластичность. Кроме того, свойства соединительной ткани зависят от трехмерной организации молекул. В сухожилиях коллаген I типа образует толстые параллельные пучки волокон, в то время как в дерме они расположены беспорядочно. В компактном веществе кости коллаген I типа образует спиральные структуры вокруг каналов остеонов.

Читайте также:  Болит затылок головы и шея причины лечение

Гены-мигранты

Проще всего заметить изменения во внешности. А ведь эти признаки тоже связаны с генетикой. Елена Година, зав. лабораторией НИИ и Музея антропологии МГУ им. Ломоносова, ещё с советских времён измеряет антропологические характеристики детей и подростков. Её интересуют процессы акселерации. Обычно при акселерации увеличивается длина ноги. Но, проведя исследования в Москве, Архангельске и других регионах, группа Годиной выяснила: у местных тинейджеров увеличилась длина туловища. Плюс стало больше жироотложений на корпусе. И у мальчиков, и у девочек уменьшился обхват груди. И у всех заметно снизилась мышечная сила. Это тревожит антропологов: выходит, что мышечная масса у подростков заменилась жировой. Не исключено, что этот внешний признак закрепится генетически, ведь современный человек всё меньше трудится физически, просиживая большую часть времени за компьютером.

А группе Евгения Рогаева, руководителя отдела Института общей генетики РАН, доктора биологических наук, удалось обнаружить ген, связанный с облысением. На отдельных территориях Волго-Уральского региона было выявлено множество случаев наследственного заболевания, при котором волосы плохо растут или вообще выпадают.

Обследовав 350 тыс. жителей специальным методом, учёные нашли, в каком именно гене мутации приводят к облысению. На основе этих данных было получено вещество, способствующее росту волос. Сейчас ведутся его испытания.

Статья по теме Эммануил Виторган: «Гены – это все, что у меня есть»

Волго-Уральский регион, находящийся на границе Европы и Азии, — вообще благодатное место для генетических исследований. Здесь живёт множество этнических групп — башкиры, татары, чуваши, марийцы, мордва, удмурты, коми и, разумеется, русские. Сотрудники Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН провели молекулярно-генетический анализ и выяснили: в русских семьях чаще, чем в других, встречается такое тяжёлое заболевание, как фенилкетонурия. Это наследственное нарушение обмена веществ. При раннем его выявлении (ещё в роддоме) ребёнку прописывают специальную диету. Если этого не сделать, разовьётся слабоумие. Оказалось, что мутация гена, приводящая к фенилкетонурии, принесена в Россию переселенцами из Северной Европы.

Кстати, можно сказать достоверно, что если какие-то изменения в генофонде россиян произошли, то они вызваны именно процессами миграции, увеличением числа смешанных браков.

«Простой пример — способность усваивать молоко, — говорит Светлана Боринская. — Для расщепления молочного сахара необходим фермент лактаза, вырабатываемый в кишечнике. Он есть у всех детей, но потом синтез этого фермента у части людей прекращается — так у них определено генами. И те, у кого фермент больше не вырабатывается, молоко не усваивают — от него возникают вздутие живота, расстройство желудка и другие симптомы. У русских от трети до половины взрослых фермент не вырабатывают, т. е. молоко может быть для них вредно. А на Кавказе и в Средней Азии более 70% (а в некоторых районах — до 90%) населения не усваивает молоко».

Читайте также:  Какие лекарства наиболее эффективны после инсульта

Возможно, приток мигрантов из этих регионов приведёт к тому, что среди российских детей возрастёт доля тех, кто не сможет переваривать молоко. Насколько — это требует дальнейших исследований.

Биологические функции гена BRAF

Процесс деления клеток в норме происходит при поступлении верного сигнала в клеточное ядро. Подобным сигналом являются специальные белки – факторы роста. Они прикрепляются к определённым рецепторам на поверхности клеточной оболочки и запускают внутри клетки ряд последовательных биохимических реакций. Результатом становится производство и накопление внутри клетки белков, которые необходимы для дальнейшего деления.

Белок BRAF принимает участие в описанной выше сигнальной цепи EGFR. В норме BRAF активируется только при поступлении сигнала от расположенного «выше» по цепи белка. А мутации BRAF могут привести к автономной активации процесса деления клетки, т.е. клетки начинают размножаться без «команды» организма.

Наиболее частый тип мутации – это замена 600-ой по счету аминокислоты валин (V) в структуре белка на глутаминовую кислоту (E) (BRAF V600E).

Мутации BRAF встречаются при самых разных типах рака, чаще всего – при меланоме (40-60%), реже – при раке толстой кишки (5-10%), немелкоклеточном раке легкого (2-3%) и др. Помимо этого, генетические дефекты BRAF характерны для редкого онкогематологического заболевания – волосатоклеточного лейкоза (90-100%).

Открытие мутаций гена BRAF привело к созданию низкомолекулярных ингибиторов мутированного фермента BRAF (вемурафениб, дабрафениб). Эти препараты блокируют сигнальную цепочку, которую активирует мутация BRAF, и таким образом держивают рост опухоли.

Мутации генов человека

3. Кристально-чистое подводное зрение

Глаза большинства животных предназначены для того, чтобы хорошо видеть либо под водой, либо вне воды. Человеческий глаз, несомненно, имеет большой опыт видения предметов вне воды.

Когда мы пытаемся открыть глаза под водой, всё выглядит размыто. Это происходит из-за того, что вода имеет аналогичную плотность, как и жидкости в наших глазах, что ограничивает количество преломлённого света, который может проходить через глаз. Низкая рефракция и связана с нечётким зрением.

Читайте также:  Синдром Шегрена – все особенности успешного лечения

Все эти знания, однако, уходят на второй план, когда речь заходит о группе людей, известной как мокены, у которых есть возможность чётко видеть под водой на глубине до 22 метров.

Мокены 8 месяцев в году проводят на лодках или в домах на сваях. Они возвращаются на землю только для того, чтобы приобрести предметы первой необходимости, которые они обменивают на то, что собрали из океана.

Они собирают морские ресурсы с помощью традиционных методов, а это значит, что в их арсенале нет ни одной современной удочки, маски или приспособлений для подводного плавания. Дети отвечают за сбор пищи со дна, такой как моллюски или морские огурцы.

Благодаря этой повторяющейся задаче, их глаза теперь легко меняют форму, когда находятся под водой, чтобы усилить преломление света. Таким образом, они могут легко отличить съедобный моллюск от обычного камня, даже находясь на большой глубине.

Тестирование показало, что подводное зрение ребёнка мокена в два раза острее, чем у обычного европейского ребёнка. Тем не менее, судя по всему, так адаптироваться смог бы любой из нас, если бы этого требовала окружающая среда, потому что исследователи сумели обучить европейских детей также удачно выполнять поставленные подводные задачи.

2. Очень плотные кости

Старение связано с появлением огромного количества физических проблем. К примеру, общераспространённая проблема – это остеопороз, потеря костной массы и плотности. Это приводит к неизбежным переломам костей, сломанным бёдрам и сгорбившемуся позвоночнику.

Однако, существует группа людей, которые являются носителями уникального гена. Этот ген может открыть секрет лечения остеопороза.

Ген обнаружен у африканерских людей (южноафриканцы с голландским происхождением), они на протяжении всей жизни набирают костную массу, а не теряют её. Если говорить более конкретно, то в организме этих людей произошла мутация гена SOST, который контролирует белок склеростин, регулирующий рост костей.

Если человек наследует две копии мутантного гена, то у него развивается расстройство склеростеосис, которое приводит к тяжёлому разрастанию костной ткани, гигантизму, искажению лица, глухоте и ранней смерти.

Очевидно, что это расстройство гораздо хуже, чем остеопороз. Однако, если человек наследует только одну копию этого гена, его кости на протяжении всей жизни остаются очень плотными.

Хотя гетерозиготные носители гена в настоящее время являются единственными, кто может пользоваться преимуществами крепких костей, исследователи изучают ДНК африканеров в надежде найти способы, которые помогут обратить вспять остеопороз и другие проблемы с костной тканью у обычных людей.

Основываясь на том, что им известно до сих пор, эксперты уже начали клинические исследования над ингибитором склеростина, который способен стимулировать образование костной ткани.

PAPATOR - медицинский журнал о здоровье