В прошлом исследователи ставили под сомнение точную причину расщепления позвоночника (spina bifida), дефекта нервной трубки, при котором позвоночник не полностью закрывает развивающиеся нервы спинного мозга. Некоторые полагают, что причиной является сочетание наследственных факторов и факторов окружающей среды; другие связывали с этим заболеванием дефицит фолиевой кислоты. Однако, согласно Medical XPress, новое исследование предполагает, что мозаичные мутации, тип генетической мутации, не унаследованной ни от одного из родителей, могут вызвать расщепление позвоночника. Прочтите полные результаты исследования, опубликованные в Nature Communications.

Мозаичные Мутации

Так что же такое мозаичные мутации? Согласно статье, опубликованной в Current Oncology, мозаичные мутации:

[происходят] в какой-то момент после создания зиготы. В целом, чем позже в эмбриональном развитии происходит мутация, тем более ограниченным в распространении оказывается результирующий фенотип, поскольку все клетки, происходящие от мутировавшей исходной клетки, несут ее мутацию.

В целом, мозаичные мутации происходят во время внутриутробного развития плода. Однако эти мутации не наследуются от родителей, а происходят случайным образом. Некоторые из этих мутаций могут вызывать проблемы со здоровьем, другие — нет. С другой стороны, одни мозаичные мутации защищают от болезней, в то время как другие вызывают болезнь. Исследователи называют мозаичные мутации или мозаичные мутации как мозаицизмом.

Исследование

Исследователи из Института Детского Здоровья на Грейт-Ормонд-стрит Лондонского университетского колледжа (UCL) хотели понять, как мозаичные мутации изменяют функции клеток и вызывают врожденные дефекты. Исследователи надеялись не только узнать больше об этих мутациях, но и определить, как и почему могут возникать мозаичные мутации. Однако для того, чтобы дать конкретный ответ, все еще необходимо провести дополнительные исследования.

В своем экспериментальном исследовании ученые UCL создали мутацию, инактивирующую ген Vangl2 у эмбрионов мыши. Обычно Vangl2 помогает клеткам определять их направление в ткани и сообщает, как они взаимодействуют с клетками вокруг них. Однако общие проблемы в клеточном пути передачи сигналов, частью которого является Vangl2, ранее были связаны с дефектами нервной трубки. Кроме того, мозаичные мутации в этом пути были обнаружены у 15% младенцев с расщеплением позвоночника в предыдущем исследовании.

Создав мутацию Vangl2, исследователи обнаружили, что эта мутация сильно влияет на функцию клеток. Когда мутации Vangl2 произошли в 16% развивающихся клеток спинного мозга, у эмбрионов мышей развилось расщепление позвоночника. Фактически, исследователи обнаружили, что мутировавшие клетки были чрезвычайно мощными и имели далеко идущие эффекты.

Хотя необходимы будущие исследования, чтобы лучше понять, как потенциально идентифицировать эти мутации и лечить их, они действительно дают удивительное представление о силе генетики в отношении здоровья и развития плода.

Расщепление Позвоночника или Spina Bifida

Метко названная spina bifida, что означает «расщелина позвоночника», возникает, когда нервная трубка не может закрыться в начале эмбрионального развития. Таким образом, позвонки не смыкаются вокруг развивающегося спинного мозга; часть спинного мозга может продавливаться или выпирать, вызывая повреждение нервов и другие проблемы со здоровьем. По оценкам, у 1 из 2500 младенцев во всем мире есть расщелина позвоночника.

Всего существует четыре основных формы расщепления позвоночника. Во-первых, это самая легкая и распространенная форма расщепления позвоночника. В этой форме позвонки деформированы, но спинной мозг и нервы развиваются нормально. Из-за этого нервы не выступают из позвоночника. Скорее они покрыты кожей. В целом оккультная расщелина позвоночника не вызывает многих проблем со здоровьем, кроме боли в спине или нарушения функции мочевого пузыря.

Далее, закрытые дефекты нервной трубки — это группа дефектов, при которых проблемы с жиром, костью или мозговыми оболочками (мембранами, выстилающими череп / защитное покрытие спинного мозга) влияют на развитие спинного мозга. Опять же, эти дефекты вызывают мало проблем со здоровьем, кроме дисфункции кишечника и неполного паралича. После этого наступает менингоцеле, когда мозговые оболочки и спинномозговая жидкость выходят из отверстия позвоночника. У пациентов с менингоцеле сохраняется нормальное развитие спинного мозга. Однако выступающий мешочек может вызвать дисфункцию кишечника и полный паралич.

Наконец, самая тяжелая форма расщепления позвоночника называется миеломениноцеле. В этой форме и спинной мозг, и мозговые оболочки выступают из отверстия позвоночника. В этой форме у большинства пациентов наблюдается частичный или полный паралич ниже отверстия позвоночника, и они могут быть не в состоянии ходить. Дополнительно присутствует дисфункция кишечника. Другие симптомы расщелины позвоночника, помимо упомянутых, включают:

• Судороги
• Задержки в умственном и физическом развитии
• Гидроцефалия (слишком много спинномозговой жидкости в головном мозге)

Узнайте больше о расщеплении позвоночника здесь.