
Американские ученые уточнили связь между нарушением функций
митохондрий и развитием расстройств аутического спектра (РАС). Выяснилось, что
определенные типы мутаций митохондриальной ДНК резко повышают риск этих
заболеваний. Результаты работы опубликованы
в журнале PLOS Genetics.
 
В нескольких недавних исследованиях (1, 2, 3, 4) была показана
возможная связь РАС (аутизма и близких к нему состояний) с нарушением функций
митохондрий — клеточных органелл, вырабатывающих энергию в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) и имеющих
собственную ДНК (мтДНК). Тем не менее, генетические основы этой взаимосвязи до
сих пор выяснены не были.
 
Сотрудники Корнелловского и Колумбийского университетов провели
анализ митохондриального генома у детей с РАС, их матерей и одного из братьев
или сестер, не имеющих схожих расстройств. Всего в исследовании приняли участие
903 подобных тройки.
 
Выяснилось, что у участников с РАС в среднем на 53 процента чаще
встречаются гетероплазмические мутации (присутствие в одной клетке нормальной и
мутантной мтДНК), затрагивающие неполиморфные (имеющие постоянную структуру)
участки митохондриального генома. Мутации этих участков с большей вероятностью
производят патогенный эффект, чем изменения в полиморфных участках.
 
В соответствии с этим у детей с РАС наблюдалось в 1,5 раза
больше несинонимичных мутаций (приводящих к замене аминокислоты в кодируемом
белке) и в 2,2 раза больше предсказанных патогенных мутаций, чем у их здоровых
братьев или сестер. И несинонимичные, и предсказанные патогенные мутации,
которые наблюдались только у участников с РАС, но не у их родственников,
оказались связаны с повышенным риском этих расстройств (на 87 и 155 процентов
соответственно). Причем эта связь была наиболее выраженной у детей с РАС,
имеющих сниженный коэффициент интеллекта или нарушения социального поведения по
сравнению с братьями или сестрами.
 
Дальнейший анализ показал, что наследование гетероплазмий
мтДНК с высоким патогенным потенциалом от матери различается между детьми с РАС
и их здоровыми братьями или сестрами, а значит, они могут как наследоваться,
так и приобретаться в процессе индивидуального (в том числе внутриутробного) развития, пишут исследователи.
 
Полученные результаты подтверждают связь развития РАС с
дисфункцией митохондрий, хотя непосредственные молекулярные механизмы влияния
мутаций мтДНК на возникновение и течение этих расстройств еще предстоит выяснить.
По мнению ученых, выявление мутаций митохондриального генома в семьях с высоким
риском может улучшить диагностику и лечение РАС.
 
Мутации мтДНК — не единственные генетические нарушения, для
которых показана связь с РАС. Так, например, недавно ученые выявили корреляцию между мутациями
гена CHD8, регулирующего экспрессию других генов, и развитием этих расстройств.
На сегодняшний день известны
десятки участков генома, так или иначе связанные с риском РАС. Это подтверждает
господствующую в современной медицине теорию о том, что развитие аутизма и
схожих расстройств имеет
многофакторную природу, включающую нарушения на генетическом, когнитивном и нейронном
уровнях.
Олег Лищук
