Ερευνητές του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Charité του Βερολίνου και του Πανεπιστημίου UCLouvain στις Βρυξέλλες, έχουν αποκτήσει νέες γνώσεις σχετικά με τον μηχανισμό ανάπτυξης του συνδρόμου Catel-Manzke, μιας σπάνιας σκελετικής νόσου, και έχουν ανακαλύψει βιοχημικά "μόρια διάσωσης". Η πρώτη συγγραφέας Hristiana Lyubenova και η επικεφαλής της μελέτης PD Dr. Nadja Ehmke απαντούν σε ερωτήσεις σχετικά με τα αποτελέσματα της έρευνάς τους.

Στο σύνδρομο Catel-Manzke, ο οργανισμός παράγει πολύ λίγη σωτήρια ζάχαρη, με αποτέλεσμα να διαταράσσεται η ανάπτυξη του σκελετού. Αυτό συχνά οδηγεί σε δυσπλασίες του δείκτη.

Ο "γλυκός ενζυμικός σωτήρας": Το μόριο σακχάρου UDP-4-κετο-6-δεοξυγλυκόζη επανενεργοποιεί ένα ένζυμο που παράγει δομικά στοιχεία για την ανάπτυξη των οστών.

"Ερευνήσαμε πώς αναπτύσσεται το σύνδρομο Catel-Manzke – μια πολύ σπάνια σκελετική νόσος, τα κύρια χαρακτηριστικά της οποίας είναι ο νανισμός, η σχιστία υπερώας, η μικρή κάτω γνάθος, οι συγγενείς καρδιακές ανωμαλίες και οι δυσπλασίες του δείκτη.

Πριν από μερικά χρόνια, καταφέραμε να αποδείξουμε ότι οι μεταλλάξεις στο γονίδιο TGDS είναι η αιτία αυτής της νόσου. Ωστόσο, η ακριβής λειτουργία αυτού του γονιδίου ήταν μέχρι τώρα άγνωστη. Θέλαμε λοιπόν να διασαφηνίσουμε τη λειτουργία του, προκειμένου να κατανοήσουμε τον μηχανισμό της νόσου του συνδρόμου Catel-Manzke.

Ερευνήσαμε τη λειτουργία του TGDS σε τρία διαφορετικά μοντέλα: σε ανθρώπινα κύτταρα, στα οποία αναπαράγαμε τις γενετικές μεταλλάξεις των ασθενών, σε ποντίκια με γενετικό ελάττωμα του TGDS, καθώς και σε δερματικά κύτταρα ασθενών με σύνδρομο Catel-Manzke.

Σε όλα τα μοντέλα, μεταξύ άλλων, ερευνήσαμε τη σύνθεση των γλυκανικών δομικών στοιχείων και τη συγκρίναμε με υγιή κύτταρα ή ποντίκια. Τα γλυκάνια είναι μικροσκοπικά βιοχημικά δομικά στοιχεία που παίζουν σημαντικό ρόλο, ιδίως στην ανάπτυξη των οστών και του χόνδρου.

Ανακαλύψαμε ότι το TGDS στους ανθρώπους και τα θηλαστικά παράγει ένα μόριο σακχάρου (UDP-4-keto-6-δεοξυγλυκόζη) που επανενεργοποιεί ένα δεύτερο ένζυμο που ονομάζεται UXS1.

Κανονικά, το UXS1 παράγει ένα δομικό υλικό για τα γλυκάνια. Ωστόσο, συμβαίνει φυσιολογικά το UXS1 να απενεργοποιείται προσωρινά. Για να λειτουργήσει ξανά, απαιτείται ο σάκχαρος που παράγει το TGDS.

Ονομάζουμε αυτό το σάκχαρο "μόριο διάσωσης ενζύμου". Όταν αυτό το μόριο λείπει, το UXS1 δεν μπορεί να εκτελέσει σωστά τη λειτουργία του και ο σκελετός δεν μπορεί να αναπτυχθεί κανονικά.

Το γεγονός ότι τα ένζυμα χάνουν προσωρινά τη λειτουργία τους και μπορούν να επανενεργοποιηθούν από μόρια διάσωσης που δεν έχουν καμία σχέση με την πραγματική διαδικασία του μεταβολισμού είναι μια πολύ ασυνήθιστη έννοια στη μεταβολική βιοχημεία – δεν περιμέναμε να κάνουμε μια τόσο θεμελιώδη ανακάλυψη.

Το "γλυκό ένζυμο διάσωσης" που ανακαλύψαμε φαίνεται να είναι ζωτικής σημασίας: Τα ποντίκια χωρίς το γονίδιο TGDS δεν είναι βιώσιμα. Σε ασθενείς με σύνδρομο Catel-Manzke, η λειτουργία του TGDS είναι απλώς περιορισμένη, αλλά δεν έχει χαθεί εντελώς.

Η δουλειά μας δείχνει πώς αλληλεπιδρούν το TGDS και το UXS1 και πώς μια διαταραχή αυτής της αλληλεπίδρασης οδηγεί στην εμφάνιση του συνδρόμου Catel-Manzke.

Αυτή η γνώση διευκολύνει τη διάγνωση μέσω γενετικού τεστ και υποστηρίζει τη γενετική συμβουλευτική των οικογενειών που επηρεάζονται.

Ενδεχομένως, στο μέλλον θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις γνώσεις για να αναπτύξουμε μια θεραπεία ακόμη κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, για παράδειγμα με την εξωτερική χορήγηση του ενζύμου διάσωσης.

Ωστόσο, για αυτό απαιτούνται περαιτέρω μελέτες. Παρόμοια μόρια διάσωσης ενζύμων θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν μια εξήγηση για άλλες ασθένειες, των οποίων οι αιτίες δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές."

Πηγές:
Πανεπιστημιακό νοσοκομείο Charité - Βερολίνο

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Κουραμπιέδες, μελομακάρονα και μια αίσθηση ανεκπλήρωτου
Το πρώτο και μοναδικό βιο - ομοειδές φάρμακο για την πολλαπλή σκλήρυνση μπαίνει στις ΗΠΑ
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί