Генетическая причина тяжелой ювенильной эпилепсии у собак связана с дисфункцией митохондрий

Исследователи из Университета Хельсинки установили причину тяжелой, смертельной эпилепсии у щенков парсон-рассел-терьеров в возрасте нескольких месяцев. Ею оказалась мутация в гене PITRM1, приводящая к дисфункции митохондрий — клеточных "энергостанций". В мозге щенков также обнаружили накопление амилоида-β и обширную нейродегенерацию, характерные для болезни Альцгеймера. У людей мутации в том же гене вызывают тяжелое, медленно прогрессирующее заболевание мозга.

Клиническая картина у собак

• У щенков в возрасте 6–12 недель внезапно развивались эпилептические приступы.
• Болезнь прогрессировала стремительно, в худших случаях — за несколько часов, до состояния непрерывных припадков, не реагирующих на лекарства.
• Все больные собаки либо погибали спонтанно, либо были усыплены.

Результаты исследований

• На тканевом уровне в мозге погибших собак выявлены некрозы нейронов по всему мозгу.
• В нейронах наблюдалось скопление митохондрий и накопление амилоида-β, что обычно характерно только для старых собак.
• Сбор образцов по всей Европе позволил определить генетический дефект — мутацию в гене PITRM1, кодирующем фермент, критически важный для функции митохондрий.

Распространенность и наследование

• Вариант гена был обнаружен только у парсон-рассел-терьеров при проверке почти 30 000 собак 374 пород.
• Частота носительства низкая — около 5%.
• Заболевание наследуется по рецессивному типу: для его развития щенок должен получить дефектный ген от обоих родителей.

Механизм заболевания

Белок PITRM1 действует как "митохондриальный чистильщик", расщепляя ненужные фрагменты белков и вредный амилоид-β.

• Мутация приводит к исчезновению двух аминокислот в ферменте PITRM1, нарушая его нормальную работу.
• Накопление этих веществ в митохондриях нарушает их функцию.
• Нейроны особенно чувствительны к дефициту клеточного дыхания, что объясняет раннюю нейродегенерацию у собак.

Значение для медицины

• У людей изменения в том же гене PITRM1 вызывают нейродегенерацию, проявляющуюся мозжечковой атаксией с психиатрическими и когнитивными нарушениями.
• Человеческое заболевание прогрессирует медленнее, но клиническая картина и механизмы схожи.
• Исследование на собаках подтверждает важность PITRM1 для функции митохондрий и нейронов, укрепляя связь между митохондриальной дисфункцией и нейродегенерацией.
• Поскольку диагностированных пациентов-людей пока мало, собачья модель является прорывной для понимания этой болезни.

Практическая польза для собак

На основе результатов уже создан генетический тест, который помогает выявить носителей мутации и избегать получения больных щенков. К моменту публикации были протестированы около 700 собак.