Skip to main content

 

Расстройства речи, связанные с болезнями Альцгеймера, Хантингтона и другими патологиями, сложно изучать из-за нехватки нечеловеческих речевых моделей. Однако, недавнее исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, продемонстрировало, что существенно продвинуться вперёд в решении этой проблемы могут помочь зяблики.

Болезнь или синдром Хантингтона (хорея Гентингтона) — это наследственное неврологическое заболевание, которое характеризуется непроизвольными движениями, сильным душевным беспокойством и снижением когнитивных функций. Именно так этот недуг описывает Национальный научно-исследовательский институт генома человека.

В то же время болезнь Хантингтона — одно из многих неврологических расстройств, следствие которых — нарушения речи разного характера. Человек может начать заикаться, неправильно произносить слова, не может сформулировать когерентные, то есть логически и семантически соотнесённые предложения. И это неизлечимо.

Около 30 тысяч жителей США страдают этим синдромом, а у 35 тысяч американцев есть некоторые его симптомы. Еще 75 тысяч носят аномальный ген, который в конечном счёте приведёт к заболеванию. Для них это неизбежно, а лекарства пока не существует.

Каков механизм?

Наше понимание молекулярных и неврологических дисфункций, которые вызывают болезнь Хантингтона, ограничено. Сейчас известно, что за синдром ответственен анормальный ген в четвертой хромосоме. Он производит белок с неизвестной функцией, называемый «хантингтином».

Генный дефект вызывает нарушение правильного воспроизводства белка, который затем образует сгустки в головном мозге. В результате этого происходит поступательное расстройство и дальнейшая смерть соседних клеток. Особенно страдают кора, которая контролирует мысли, восприятие и память, а также клетки базальных ганглиев – области, ответственной за координацию движений.

Дефектная версия гена имеет избыточные повторы в последовательности трёх азотистых оснований — цитозин-аденин-гуанин (ЦАГ). При нормальном гене она повторяется от 11 до 29 раз. У мутантного же повтор происходит снова и снова, от 40 до 80 и более раз.

Если родитель страдает болезнью Хантингтона, то с вероятностью 50% ее унаследует и ребёнок. В этом случае симптомы проявятся лишь к середине жизни. Если же нет —  болезнь уже не будет передаваться следующим поколениям.

Так вот, теперь о главном

Экспериментаторы из лаборатории изучения поведения животных Фернандо Ноттебона из университета Рокфеллера в Нью-Йорке, США, использовали зябликов, чтобы провести исследования в области нейродегенеративных заболеваний. И они получили интересные результаты.

Почему зяблики? Автор исследования Ван-Чун Лю отметил, что крысы и мыши – самые популярные лабораторные животные – не смогли бы многое прояснить в речевых расстройствах. В отличие от певчих птиц. Так, Лю использовал зебровых амадин Taneiopygia guttata  – маленьких красноклювых птичек семейства вьюрковых ткачиков, которых можно найти в любом зоомагазине.

Ранее учёные изучали, как соотносятся родовая программа для пения у молодых птиц и влияние социальных факторов. Тем самым они поняли, как люди в младенчестве  учатся говорить. Отсюда и пришла идея применить певчих птиц, чтобы изучить неврологическую основу синдрома Хантингона. В то же время, Ноттебом исследовал нейронные цепи, которые ответственны за обучение пению и включают пути для кортико-базальных ганглиев.

Генетическое вмешательство ухудшает пение птиц

Лю разводил зябликов с особой генетической мутацией. Он вводил mHTT, мутантный ген человека, имеющего синдром Хантингтона. С тех пор, как он стал выявляться с помощью одного гена, легко понимать именно его изолированное действие на птиц.

Команда Лю вводила ген в яйца и обследовала птенцов после вылупления. Птиц, получивших ген, разводили дальше. Таким образом, последующее поколение получало мутацию естественным путём. Это дало возможность убедиться, что у каждого пернатого заболевание будет развиваться так же, как это бы было у человека.

По мере взросления у трансгенных зябликов стали проявляться расстройства поведения, связанные с Хантингтоном. Например, тремор. У большинства самцов – а именно они поют – были проблемы с обучением песням в юности, и эти песни всё равно отклонялись от нормы в последующем. «Некоторые из птиц заикались. Если нормальная песня была ABCD, то эти птицы могли издавать только AAAA», — рассказал Лю.

Лю выбрал птиц с самыми заметными вокальными нарушениями. При помощи специального программного обеспечения он проследил мельчайшие изменения в их песнях вместе с их мышечной деградацией и сделал отчёты об изменениях в вокальных моделях.

Этот вид прогрессивного нарушения речи связан с одинаковой дисфункцией в кортико-базальной цепи ганглиев в головном мозге человека и зябликов. Так что на основе этого исследования можно предположить, какие изменения происходят и у людей. И полученные результаты дают ясные ответы, как прогрессирует этот вид нейродегенерации.

Теперь есть серьёзные подвижки для поиска специфичного фармацевтического воздействия, и учёные могут проверить различные терапевтические процедуры на вокальной дегенерации. Они могут ввести новый препарат в определённую область мозга и оценить, какое влияние он оказал на вокальные возможности певчих птиц.

Лю надеется, что это исследование сможет стать поворотным моментом не только для лечения синдрома  Хантингтона, но и для таких заболеваний как болезни Альцгеймера и Паркинсона. 

#Болезнь Хантингтона  
14 Ноября