Как болезнь собак проливает свет на муковисцидоз у людей
Заболевание желчного пузыря у собак, характеризующееся накоплением аномальной слизи, аналогичной наблюдаемой у пациентов с муковисцидозом (МВ), вызвано нарушением работы гена, связанного с МВ у людей. Это открытие может иметь значение как для пациентов с МВ, так и для животных моделей этого заболевания.
Исследование опубликовано в American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology.
Болезнь, называемая мукоцеле (слизистая киста) желчного пузыря, вызвана медленным накоплением густой, обезвоженной слизи, которая нарушает нормальную функцию органа и в конечном итоге приводит к его обструкции и разрыву. Мукоцеле встречается в основном у чистопородных собак: в США чаще всего у шелти, а в Великобритании — у бордер-терьеров.
«Мы начали замечать эту болезнь только около 20 лет назад у нескольких пород, — говорит Джоди Гукин, профессор внутренних болезней мелких животных в Университете штата Северная Каролина и автор исследования. — Мое внимание привлекло то, насколько похожи эти желчные пузыри на те, что мы видим в животных моделях МВ».
Густая, неподвижная слизь при МВ у людей возникает из-за дефекта в гене CFTR, который отвечает за формирование каналов в эпителиальных клетках, секретирующих хлорид и воду. Эти каналы увлажняют поверхность клеток, сохраняя слизь влажной и подвижной. При МВ отсутствие этих каналов приводит к обезвоживанию слизи, которая закупоривает легкие и кишечник. Однако у людей желчный пузырь не заполняется обезвоженной слизью.
«Не зарегистрировано ни одного случая естественного возникновения МВ у каких-либо видов, кроме человека, — отмечает Гукин. — Но когда исследователи изучают МВ на животных моделях, «выключая» ген CFTR, у этих животных часто развивается та же патология желчного пузыря, что и у собак с мукоцеле. Это заставило нас задуматься, есть ли у собак с мукоцеле мутация в CFTR, — но ее не оказалось. У них был сбой в функции CFTR».
Гукин провела полное секвенирование генома крови восьми шелти с мукоцеле и сравнила локализацию и частоту вариантов гена CFTR с данными 115 собак из 12 пород высокого риска и 2519 собак из 340 пород низкого риска. Значимых различий между группами не было. Кроме того, у собак с мукоцеле не было мутаций в CFTR в тех же местах, что и у людей с МВ.
«Это означает, что у этих собак каким-то образом развивается дисфункция канала CFTR, не основанная на дефекте самого гена», — объясняет Гукин.
Причиной могут быть влияние других генов и факторов окружающей среды, воздействующих на функцию CFTR. Следующим шагом будет изучение всего генома этих собак, чтобы найти другие возможные мутации-факторы — что-то в их геноме, что делает их восприимчивыми к этой болезни.
«Самое поразительное для меня — это идея, что можно развить МВ-подобное заболевание, не вызванное мутацией в гене CFTR. Выявление первопричины дисфункции CFTR у собак с мукоцеле имеет важные последствия для людей, у которых схожие факторы могут способствовать МВ-подобным заболеваниям — или может указать на новые мишени для терапии МВ».