Генетики обнаружили причину нечувствительности некоторых людей к боли

Генетики обнаружили причину нечувствительности некоторых людей к боли

Международная группа ученых изучила случай женщины 66 лет, у которой отсутствовала потребность в анальгезии после обычно болезненной операции на руке. Исследования выявили похожие случаи на протяжении всей ее жизни: безболезненные травмы, частые порезы и ожоги, которые быстро заживали. Выяснилось, что  генетической причиной нарушения чувствительности к боли стало совместное наследование микроделеции экспрессируемого в мозге и спинномозговых ганглиях псевдогена FAAH-OUT и однонуклеотидного полиморфизма (SNP) в FAAH, снижающего его экспрессию и активность.  

 86 •
  0
03.04.2019

Рис. 1. (а) Геномная карта, показывающая FAAH, FAAH-OUT и микроделеции. Человеческая хромосома 1, показывающая следы генов FAAH и FAAH-OUT. Экзоны обозначены синими прямоугольниками, а направление транскрипции показано стрелками. Однонуклеотидный полиморфизм FAAH (SNP) rs324420 отображается на экзоне 3 (отмечен звездочкой). Микроделеция в 8131 п.н., обнаруженная у пациента, показана в окружении повторяющихся последовательностей Alu (зеленые прямоугольники), которые, вероятно, предрасполагают геномную область к перестройкам. Регион промотора и экзоны 1 и 2 FAAH-OUT отображаются на удаленную последовательность. (б) Резюме генотипа. Пробанд несет как микроделецию FAAH-OUT, так и гипоморфный SNP FAAH, и демонстрирует полный гипоалгезический фенотип. Ее сын несет микроделецию FAAH-OUT и имел частичный гипоалгезический фенотип. Ни незатронутая мать, ни дочь не несут микроделеции. (c – f) Циркулирующие концентрации анандамида (AEA), пальмитоилэтаноламида (PEA), олеоилэтаноламина (OEA) и 2-арахидоноилглицерина (2-AG). Концентрации AEA, PEA, OEA и 2-AG измеряли масс-спектрометрией из образцов крови, полученных от пациента и четырех нормальных контролей. AEA, PEA и OEA являются субстратами для FAAH; 2-АГ нет. Контроли A и B являются гомозиготными для гипоморфного SNP; Контроли C и D являются гетерозиготными носителями. Средними значениями для контролей были AEA (1,2 пмоль мл -1), PEA (43,4 пмоль мл -1), OEA (5,1 пмоль мл -1) и 2-AG (42,2 пмоль мл -1), что согласуется с предыдущими данными с использованием аналогичного протокола измерений. Средние значения для пациента (два измерения) были AEA (2,0 пмоль мл -1), PEA (113,1 пмоль мл -1), OEA (17,3 пмоль мл -1) и 2-AG (45 пмоль / мл). 

66-летняя женщина была доставлена ​​в клинику Райгмор в Инвернессе, Шотландия, для ортопедической операции. При предоперационном осмотре ее физическое состояние по шкале ASA классифицировалось, как 1, но подчеркивалось, что у нее была рвота после приема морфина.

Во время операции использовался наркоз с блоком подмышечных нервов под ультразвуковым контролем. Единственным анальгетиком, который она получила в больнице, был парацетамол 1 г в/в в послеоперационной палате в день ее операции. Она также получила циклизин 50 мг в/в дважды. Важно отметить, что она не нуждалась в послеоперационных анальгетиках, кроме парацетамола, после настолько болезненной операции даже после того, как блок подмышечных нервов прекратился. У нее не возникла боль и от периферических внутривенных манипуляций, которые требовались для дальнейших исследований.

Прошлый хирургический анамнез пациентки отличался варикозным расширением вен и стоматологическими процедурами, во время которых она никогда не нуждалась в обезболивании. Она также сообщила о множестве безболезненных травм (например, ушивание рваной раны и перелом левого запястья), при которых она не использовала анальгетики. Она рассказала о многочисленных ожогах и порезах без боли. Также пациентка сообщила, что ела карибский красный перец (Scotch bonnet chili peppers – рейтинг жгучести 100000-350000 ед. по шкале Сковилл, для сравнения, большинство перцев халапеньо имеют рейтинг жгучести до 8000 ед.) без какого-либо дискомфорта, но с кратковременным «приятным жжением» во рту. Она описала нормальное потоотделение в теплых условиях.

Пациентка живет с мужем, имеет дочь и сына от предыдущего брака. История ее семьи ничем не примечательна в свете невропатий или других болезненных состояний. Мать и дочь, кажется, нормально воспринимают боль. Ее отец (ныне покойный) почти не нуждался в обезболивающих. Ее сын также в некоторой степени нечувствителен к боли, но не в той же степени, что и пациентка. В настоящее время она не принимает никаких лекарств, она здорова и активна и страдает только от артрита.

Ученые решили искать причины нечувствительности боли женщины в ДНК. Геномная ДНК была выделена у пациентки, ее двоих детей и ее матери для секвенирования экзома. Анализ полимеразной цепной реакции и секвенирования подтвердил, что пациентка унаследовала одновременно микроделецию и гипоморфный аллель SNP FAAH (rs324420) (Рис. 1b). Ее здоровые мать и дочь не имеют микроделецию, но ее сын, у которого также есть некоторые дефекты болевой чувствительности, оказался гетерозиготен по микроделеции, но не имеет гипоморфный аллель SNP. Один колумбийский мужчина (HG01353) (фенотип боли неизвестен) из 5008 аллелей, отобранных в рамках проекта «1000 геномов», также обладает микроделецией аналогичного размера, но гомозиготен по дикому типу для SNP FAAH rs324420. 

Анализ показал, что FAAH-OUT экспрессируется в широком диапазоне тканей, включая мозг плода и взрослого человека и спинномозговые ганглии. FAAH-OUT, вероятно, кодирует длинную некодирующую РНК.

Для определения эффектов наличия как микроделеции в FAAH-OUT, так и гипоморфного SNP FAAH, ученые измерили концентрации FAA в образцах крови пациентки и четырех контролей, два из которых были гетерозиготными носителями SNP. Концентрации AEA были увеличены на 70%, а OEA и PEA примерно в три раза по сравнению с контролем (рис. 1c-e). Концентрации 2-AG, другого эндоканнабиноида, который в основном разлагается с помощью MAGL, а не FAAH, были в основном неизменными (рис. 1f). Эти результаты согласуются с тем, что пациентка имеет значительную потерю функции FAAH.

Эндоканнабиноидная система представляет собой важную физиологическую систему, которая выполняет широкий спектр гомеостатических функций и важна для восприятия боли. FAAH является необходимым ферментом для расщепления ряда биологически активных липидов (включая эндоканнабиноид AEA и связанные с ним FAA и N-ацил-таурин). Моделирование мутаций с потерей функции FAAH на мышах и исследования фармакологического ингибирования показали ряд фенотипов, включающих симптомы гипоалгезии, ускоренного заживления ран на коже, снижения тревоги и кратковременного дефицит памяти. Кроме того, гипоморфные SNP FAAH человека связаны со снижением потребности в послеоперационной анальгезии, реакцией тошноты и рвоты при приеме опиоидов и снижением тревоги.

«Этот случай дает новое понимание роли эндоканнабиноидной системы в анальгезии и, в частности, в геномном локусе FAAH, подчеркивает важность ранее не характерного для болевого ощущения FAAH-OUT. Учитывая предыдущую неудачу испытаний анальгетических препаратов с ингибитором FAAH, этот отчет имеет значение, поскольку он обеспечивает новый путь к развитию анальгезии, связанной с FAAH, путем нацеливания на FAAH-OUT», - пишут авторы статьи.

Источник: www.sciencedirect.com

Соавторы:
Консультанты:

Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры