Сотрудники госпиталя Гейдельбергского университета в условиях проведения лабораторного эксперимента на животных впервые смогли успешно побороть сложную врождённую патологию, при которой нарушается обмен сахаров.

Группа исследователей под руководством профессора Кристиана Кёрнера (Christian Körner) показала, что если самкам лабораторных мышей до спаривания и во время беременности добавлять в рацион питания воду, содержащую маннозу, то потомство таких самок после рождения будет развиваться без отклонений [даже если у детёнышей наблюдаются генетические изменения, характерные для нарушения метаболизма сахаров].

Данные результаты могут помочь улучшить представления о том, какие молекулярные процессы лежат в основе развития такой патологии. Вероятно, они помогут создать средства, способные противостоять её развитию.

Около одной тысячи детей по всему миру страдает от врожденного нарушения процесса гликозилирования (CDG-синдром). Как показывают цифры статистики, данное заболевание встречается редко. Наиболее часто встречается тип Ia CDG-синдрома. Он отмечается приблизительно у 800 детей. По мнению специалистов, нередко случаи возникновения данной болезни не фиксируются. Дети, у которых развивается CDG-синдром, характеризуются наличием тяжёлых умственных и физических отклонений. Приблизительно в 20% случаев такие дети умирают в возрасте до 2-х лет. В настоящее время методов лечения данного заболевания не существует.

CDG-синдром Ia типа возникает в результате мутирования генетической информации о ферменте под названием фосфоманномутаза 2. Данный фермент катализирует важные реакции гликозилирования. В случае CDG-синдрома Ia типа в нужном количестве перестаёт синтезироваться манноза-1-фосфат. В результате в целом происходит нарушение процесса гликозилирования. Другими словами цепи молекул сахаров, необходимые для нормального функционирования, например, гликопротеинов, не обеспечивают работу данных белковых молекул. Нарушение процесса гликозилирования влечёт за собой целый ряд различных проблем.

Речь идёт о нарушениях развития внутренних органов, роста и возникновении патологий неврологического характера. Болезнь проявляется только в том случае, если ребёнок унаследовал мутантные гены от двух родителей.

Лабораторные исследования, проведённые под руководством профессора Кёрнера, характеризовались созданием условий в организме подопытных мышей, которые были бы максимально близки к условиям, возникающим в организме людей при CDG-синдроме Ia типа. Так у подопытных мышей была снижена активность фосфоманномутазы 2 и изменён ген, несущий информацию о данном ферменте. В ходе проведения исследований учёные использовали способность маннозы преодолевать плацентарный барьер. Другими словами, они использовали способность маннозы проникать в развивающийся плод.

«За неделю до спаривания мы начали добавлять в питьевую воду самок лабораторных мышей маннозу» – говорит профессор Кёрнер. По его словам, добавление маннозы в питьевую воду подопытных самок приводило к увеличению уровня содержания данного сахара в тканях формирующегося плода. «У выведенного потомства не обнаруживалось никаких дефектов, так же симптомы болезни не развивались во время роста организма после рождения (даже без кормления маннозой)» – уточняет Кристиан Кёрнер.

«В рамках клинических исследований, проведённых в США и Германии, детям, страдающим от CDG-синдрома Ia типа, вводили маннозу внутривенно и перорально. К сожалению, те исследования не принесли желаемого результата» – говорит доктор Кристиан Тиль (Christian Thiel). «Это значит, что принципиально важным периодом, в течение которого можно снизить вероятность развития патологии к нулю, является внутриутробное развитие плода» – продолжает он.

Таким образом, можно предположить, что употребление водного раствора маннозы во время беременности поможет некоторым женщинам родить здоровых детей.

Более подробное описание результатов проведённых исследований можно найти в журнале Nature Medicine.