Ученые из Лёвенского католического университета и Фламандского института биотехнологий (Бельгия) обнаружили первичные реснички — крошечные, похожие на антенны структуры на двигательных нейронах. Результаты исследования, которые могут пролить свет на причину гибели этих нейронов при боковом амиотрофическом склерозе (БАС) и найти его лечение, описаны в статье, опубликованной в журнале Brain.
Боковой амиотрофический склероз (БАС) — самое распространенное дегенеративное заболевание двигательных нейронов у взрослых. Для него характерна избирательная потеря двигательных нейронов, которая приводит к прогрессирующей мышечной слабости и параличу, а также затруднению глотания и речи. Обычно в течение 2-5 лет после появления симптомов заболевания наступает летальный исход. При этом механизмы гибели двигательных нейронов остаются неустановленными, и сегодня не существует эффективных методов лечения БАС.
В 2016 году международный консорциум ученых выявил C21orf2 в качестве нового гена, связанного с БАС. Уже известно, что мутации в нем приводят к нарушению работы ресничек при других заболеваниях. Это побудило авторов новой работы изучить, как эти механизмы работают при БАС. Исследование показало, что мутации в C21orf2 нарушают формирование и структуру первичных ресничек. В двигательных нейронах, полученных от пациентов с мутацией C21orf2, было меньше ресничек, а те, что остались, были аномально короткими. Эти структурные повреждения препятствуют правильной передаче сигналов.
Авторы исследования обнаружили, что нарушен путь sonic hedgehog (Shh) — ключевой путь для здоровья двигательных нейронов. Когда это происходит, двигательные нейроны с трудом формируют нервно-мышечные соединения. Дальнейшие эксперименты показали, что восстановление уровня C21orf2 в мутировавших клетках устраняет дефекты ресничек, восстанавливает Shh-сигнализацию и спасает формирование нервно-мышечных соединений. Это открытие указывает на то, что первичные реснички являются потенциальной терапевтической мишенью при БАС.