Группа нейробиологов под руководством профессора Кристианы Рурберг (UCL, Великобритания) и профессора Анны Карибони (Миланский университет, Италия) обнаружила две молекулы, которые работают вместе, чтобы помочь настроить обоняние и проложить путь к половой зрелости у мышей. Эти результаты, опубликованные в журнале Development, могут помочь нам понять, почему пациенты с наследственным заболеванием с синдромом Каллмана не могут правильно обонять и не могут начать половое созревание без гормонального лечения.
Поклонники джаза 1990-х и поклонники «Твин Пикс» Дэвида Линча могут помнить характерный вокал контральто "Маленький" Джимми Скотт. Естественно высокий певческий голос Джимми был вызван редким генетическим заболеванием, известным как синдром Каллмана, которым страдает примерно 1 из 30 000 мужчин и 1 из 120 000 женщин.
Синдром Каллмана вызван нехваткой гормона, который стимулирует мозг производить сигналы, необходимые для достижения половой зрелости. В результате люди с этим заболеванием не проходят период полового созревания, а вместо этого сохраняют детский рост, отсутствие полового влечения и недоразвитые гениталии. В настоящее время наиболее распространенным методом лечения является заместительная гормональная терапия, направленная на обход мозга и ускорение полового созревания. В отличие от аналогичных репродуктивных состояний, пациенты с синдромом Каллмана также не имеют обоняния – контрольный признак этого конкретного расстройства.
Теперь исследование выявило две молекулы, называемые PLXNA1 и PLXNA3, которые могут быть связаны с этим заболеванием. Ученые обнаружили, что обе молекулы присутствуют в нервах, которые простираются от носа до мозга развивающихся мышей. Эти нервы передают сигналы, необходимые для обоняния, а также направляют нервные клетки, секретирующие гормоны, от места их происхождения в носу к месту назначения в мозгу, где они регулируют начало полового созревания. Исследование показало, что оба типа нервов не связаны должным образом, когда PLXNA1 и PLXNA3 отсутствуют у развивающихся мышей. Следовательно, области мозга, которые обрабатывают запахи, плохо сформированы, и в мозгу также отсутствуют нервные клетки, способствующие половому созреванию – те же симптомы, которые проявляются у пациентов с синдромом Каллмана.
"Изучая мышь как модельный организм, мы идентифицировали пару генов, которые могут вызывать унаследованное состояние с симптомами, аналогичными синдрому Каллмана у человека. Это важное открытие, потому что нервы, передающие наше обоняние и управляющие нервными клетками, вызывающими половое созревание, возникают очень похожим образом во время развития мышей и людей, пока они еще находятся в утробе матери," объяснила профессор Кристиана Рурберг, возглавлявшая британскую команду.
Это исследование дает надежду пациентам с неизвестной причиной синдрома Каллмана, проверяя дефекты в гене PLXNA3 вместе с PLXNA1, который ранее был замешан. Ведущий автор Миланского университета, профессор Анна Карибони добавила:, "Хотя синдром Каллмана можно лечить с помощью инъекций гормонов, если он диагностирован на ранней стадии, знание основных генетических причин может иметь огромное значение, чтобы ускорить диагностику и назначить лечение нужным пациентам в более раннее время."