Генетични мутации може да са причина за развитието на наследствена бъбречна болест

Генетични изменения могат да доведат до развитието на наследствена бъбречна болест, която от своя страна да наложи извършването на диализа и дори трансплантацията на бъбрек. Откритието е на експерти от медицинското училище към университета Wake Forest в Прага, Чехия, а резултатите са публикувани в списание Kidney International.

Натрупване на липопротеини в бъбрека

Според Антъни Блейър, професор по нефрология към медицинското училище на университета и автор на проучването, става въпрос за мутации в ген, който кодира протеин, свързан с транспортирането на липиди. Тези мутации водят до отлагането на липопротеини в средната част на бъбрека* (бъбречната пирамида), което често е причина за развитие на хронична бъбречна болест.

През последните 20 години експертът проучва семейства с наследствено бъбречно заболяване и досега е успял да събере ДНК за повече от 500 семейства. Заедно със Станислав Кмох от медицинския факултет към университета Charles, той идентифицира пет различни причини за предаване на бъбречни заболявания, от които страдат хиляди хора по света. Като основна причина за бъбречните болести в семействата, включени в изследването, учените посочват изменение в гена APOA4, който отговаря за транспортирането на липидите в кръвта.

Мутация на гена APOA4

Екипът събира ДНК информация от голямо семейство от Нова Англия и я сравнява с тази на други семейства, чиито членове не страдат от проблеми с бъбреците.

Д-р Кмох пояснява: „От сравнителния анализ разбрахме, че при хората с бъбречно заболяване има малка мутация на гена APOA4, която липсва при здравите. Бяхме изненадани, защото APOA4 се експресира в епителната тъкан на червата, а не в бъбреците. След като я открихме, изследвахме ДНК проби от членове на други семейства, които също бяха диагностицирани с бъбречно нарушение, чиято причина бе неизвестна за нас. Оказа се, че в две от въпросните семейства е налице същата мутация.“

По-късно Кмох преглежда задълбочено регистъра на университета Wake Forest и се натъква на генетичното изменение в още едно семейство от Нова Англия, както и при пациент от семейство, което живее в източна Канада. Двамата с Блейър си сътрудничат с Андру Ор, генетик и доцент по офталмология от Нова Скотия, който е добре запознат със случая на канадското семейство. След извършване на множество генетични тестове експертите установяват, че трите семейства имат далечна родствена връзка.

Други две семейства от регистъра се оказват с различна мутация на гена APOA4. Общото между петте изследвани семейства е, че при всички болни членове има наличие на изменение в гена APOA4, докато при здравите такова не се открива.

>>> Хората с хронично бъбречно заболяване са изложени на по-висок риск от хоспитализация

Мутацията в гена APOA4 водят до натрупване на протеин в бъбречната пирамида

В следващата фаза от проучването екипът разглежда механизма, по който генът причинява бъбречното заболяване. Той анализира натрупването на протеин (амилоид) в бъбречната пирамида, като за целта използва биопсии от пациенти. Анализът се извършва под ръководството на Нелсън Лиунг от клиника Mayo Clinic и разкрива, че всички проби съдържат мутирал ген APOA4. С помощта на компютърно моделиране учените откриват, че мутациите правят протеина нестабилен и податлив на натрупване.

Докато нормалният (без мутации) протеин се филтрира от кръвта, след което отново попада в тялото или се изхвърля с урината, измененият започва да се натрупва в средната част на бъбрека. Бавното натрупване на протеина е причина за развитие на прогресивно наследствено бъбречно заболяване.
Блейър допълва: „Успехът ни би бил немислим без д-р Ричард Вайнберг, който изследва структурата и функцията на APOA4 в продължение на цели 30 години. Той ни помогна да разгадаем поне до известна степен патофизиологията на тази сравнително нова болест.“

>>> Биоизкуствен бъбрек е в състояние да замени хемодиализата

В бъдеще експертите от чешкия университет възнамеряват да проучат дали промени в начина на хранене не биха потиснали производството на мутиралия протеин и съответно не биха спрели хода на бъбречното заболяване.

Д-р Блейър обобщава: „Наследствената бъбречна болест може да наложи диализа или дори бъбречна трансплантация. Надяваме се да помогнем на засегнатите семейства, като поне идентифицираме причините за нея.“ 

* Tereza Kmochova et al, Autosomal dominant ApoA4 mutations present as tubulointerstitial kidney disease with medullary amyloidosis., Kidney International, 2023.