Выявлено связанное с дефицитом витамина B12 генетическое заболевание

Международная группа ученых впервые выявила и описала генетическое заболевание, при котором нарушен процесс усвоения витамина B12, и установила причины его возникновения, сообщает EurekAlert!. Выяснилось, что развитие заболевания связано с мутациями в гене, ответственном за транспортировку витамина в цитоплазму клетки. Работа опубликована онлайн в журнале Nature Genetics.

Витамин B12 (цианокобаламин) необходим для поддержания нормального кроветворения, участвует в углеводном, жировом и белковом обмене, синтезе ряда ферментов и аминокислот, способствует образованию миелиновой оболочки нервных волокон. В небольшом количестве цианокобаламин синтезируется нормальной микробной флорой кишок, но в толстой кишке он не всасывается, поэтому для обеспечения потребности организма витамин B12 должен вводиться с пищей. Основными источниками цианокобаламина являются продукты животного происхождения — печень, почки, мясо, сыр, творог, молоко, яичный желток. Суточная потребность человека в цианокобаламине составляет около 3 миллиграммов.

 

Для усвоения вводимого извне витамина B12 необходим мукопротеин — небольшая белковая молекула, вырабатываемая фундальными железами желудка — с которым витамин образует комплексное соединение, всасывающееся в тонкой кишке. Нарушение этого процесса ведет к дефициту витамина B12 (болезнь Адиссона-Бирмера), который проявляется в развитии злокачественной анемии, поражении нервной системы и других серьезных последствиях для здоровья человека.

В ходе предыдущих исследований команде ученых из университетов Канады, Швейцарии, Германии и США удалось установить, что за транспорт B12 из абсорбирующих его лизосом в цитоплазму клетки отвечает белок CblF. На новом этапе исследования две группы авторов независимо друг от друга работали с двумя пациентами, у которых наблюдались симптомы нарушения метаболизма B12, однако без выраженного дефекта в кодирующем белок CblF гене.

Используя методы генетического секвенирования, обеим группам авторов удалось выделить еще один отвечающий за транспорт B12 белок, ABCD4. Мутации в кодирующем его гене, установили ученые, вызывают ранее не описанное наследственное заболевание, получившее название cblJ-комбинированная гомоцистинурия и метилмалоновая ацидурия (cblJ-Hcy-MMA). Обе группы выявили у двух объектов исследований две идентичные мутации в гене ABCD4, что подтверждает результаты.

Как рассказал возглавлявший обе группы профессор Матиас Баумгартнер (Matthias Baumgartner), специалист по заболеваниям, связанным с нарушениями метаболизма, из детского госпиталя при Цюрихском университете, в ходе исследований ученым удалось искусственным образом компенсировать генетический дефект путем непосредственного введения белка ABCD4 в клетку пациента.

Еще одним подтверждением роли второго белка в транспорте B12 из лизосом в цитоплазму, по словам Баумгартнера, стала выявленная зависимость между снижением уровня активности аденозинтрифосфата (АТФ) — основного источника энергии для биохимических процессов в клетке — и замедлением функции ABCD4.

По мнению авторов, результаты их работы не только позволяют проводить раннюю диагностику cblJ-Hcy-MMA и способствуют поиску путей лечения этого заболевания, но также позволяют по-новому взглянуть на процессы, связанные с метаболизмом B12, и на биологию человека в целом.

Международная группа ученых впервые выявила и описала генетическое заболевание, при котором нарушен процесс усвоения витамина B12, и установила причины его возникновения, сообщает EurekAlert!. Выяснилось, что развитие заболевания связано с мутациями в гене, ответственном за транспортировку витамина в цитоплазму клетки. Работа опубликована онлайн в журнале Nature Genetics.

Витамин B12 (цианокобаламин) необходим для поддержания нормального кроветворения, участвует в углеводном, жировом и белковом обмене, синтезе ряда ферментов и аминокислот, способствует образованию миелиновой оболочки нервных волокон. В небольшом количестве цианокобаламин синтезируется нормальной микробной флорой кишок, но в толстой кишке он не всасывается, поэтому для обеспечения потребности организма витамин B12 должен вводиться с пищей. Основными источниками цианокобаламина являются продукты животного происхождения — печень, почки, мясо, сыр, творог, молоко, яичный желток. Суточная потребность человека в цианокобаламине составляет около 3 миллиграммов.

 

Для усвоения вводимого извне витамина B12 необходим мукопротеин — небольшая белковая молекула, вырабатываемая фундальными железами желудка — с которым витамин образует комплексное соединение, всасывающееся в тонкой кишке. Нарушение этого процесса ведет к дефициту витамина B12 (болезнь Адиссона-Бирмера), который проявляется в развитии злокачественной анемии, поражении нервной системы и других серьезных последствиях для здоровья человека.

В ходе предыдущих исследований команде ученых из университетов Канады, Швейцарии, Германии и США удалось установить, что за транспорт B12 из абсорбирующих его лизосом в цитоплазму клетки отвечает белок CblF. На новом этапе исследования две группы авторов независимо друг от друга работали с двумя пациентами, у которых наблюдались симптомы нарушения метаболизма B12, однако без выраженного дефекта в кодирующем белок CblF гене.

Используя методы генетического секвенирования, обеим группам авторов удалось выделить еще один отвечающий за транспорт B12 белок, ABCD4. Мутации в кодирующем его гене, установили ученые, вызывают ранее не описанное наследственное заболевание, получившее название cblJ-комбинированная гомоцистинурия и метилмалоновая ацидурия (cblJ-Hcy-MMA). Обе группы выявили у двух объектов исследований две идентичные мутации в гене ABCD4, что подтверждает результаты.

Как рассказал возглавлявший обе группы профессор Матиас Баумгартнер (Matthias Baumgartner), специалист по заболеваниям, связанным с нарушениями метаболизма, из детского госпиталя при Цюрихском университете, в ходе исследований ученым удалось искусственным образом компенсировать генетический дефект путем непосредственного введения белка ABCD4 в клетку пациента.

Еще одним подтверждением роли второго белка в транспорте B12 из лизосом в цитоплазму, по словам Баумгартнера, стала выявленная зависимость между снижением уровня активности аденозинтрифосфата (АТФ) — основного источника энергии для биохимических процессов в клетке — и замедлением функции ABCD4.

По мнению авторов, результаты их работы не только позволяют проводить раннюю диагностику cblJ-Hcy-MMA и способствуют поиску путей лечения этого заболевания, но также позволяют по-новому взглянуть на процессы, связанные с метаболизмом B12, и на биологию человека в целом.