Forscher Karte bisher unbekannte Krankheit in Kinder

Forscher Karte bisher unbekannte Krankheit in Kinder

2019-01-14

Zwei Kinder aus Europa und einer aus Kanada, im Alter von vier, sechs und 10, leiden an einer bisher unbekannten Krankheit, die Ursachen epileptische Anfälle, Verlust von magnesium und reduziert Intelligenz. Es gibt derzeit keine Möglichkeit, zu behandeln oder zu lindern Ihre Symptome.

Aber Forscher eines internationalen Konsortiums haben nun entdeckt Sie die Ursache Ihrer Krankheit. Professor Bente-Vilsen und Ihrer Forschungsgruppe in der Abteilung von Biomedizin an der Universität Aarhus, Dänemark, sind Teil des Konsortiums, zu dem auch Wissenschaftler von Universitäten in Deutschland, England, österreich, den Niederlanden und Kanada. Die Forschungsergebnisse wurden veröffentlicht in der American Journal of Human Genetics.

Über eine genetische Analyse, die Forscher haben entdeckt, dass die Erkrankung durch ein neu auftretende mutation in einem der Natrium-Kalium-Pumpe vier Formen, bekannt als Alpha-1. Obwohl die Kinder exakt die gleichen drei Symptome, Sie haben nicht die gleichen genetischen defekt, wie die Aminosäuren in der Pumpe protein, die gentechnisch verändert sind unterschiedlich, erklärt Bente-Vilsen.

„Es stellt sich heraus, dass die form der Natrium-Kalium-Pumpe, die mutiert ist, den man in beiden Nieren und das Gehirn. Die mutation führt zu den Nieren, die in der Regel magnesium, stattdessen die Abgabe der Substanz im Urin; es ist jedoch nicht der Verlust von magnesium, die Auslöser der epileptischen Anfälle. Die Krämpfe treten auf, weil die Natrium-Kalium-Pumpe ist auch extrem wichtig für die Gehirn-Funktionen, was bedeutet, dass geben zusätzliche magnesium-Präparate nicht verhindern, dass die Anfälle“, sagt Bente-Vilsen.

Sie fügt hinzu, dass die Dritte erschreckende Anzeichen der Krankheit, geistige Behinderung, sollte wohl zurückzuführen auf einen Mangel an Sauerstoff an das Gehirn während der Anfälle.

Jens Christian Skou erhielt den Nobelpreis in Chemie im Jahr 1997 für die Entdeckung dieser molekularen Pumpen, die mutiert sind bei allen drei Kindern. Dieses wissen ist wichtig, weil das Verständnis der Rolle der Natrium-Kalium-Pumpe ist der erste Schritt in Richtung der Entwicklung effektiver Behandlungsmethoden. Die Forschungsgruppe arbeitet jetzt in Richtung auf dieses Ziel, auch wenn die Krankheit selten ist.

„Aber drei Fälle haben sich in zwei verschiedenen Orten in Europa und in Kanada, und Sie sind wahrscheinlich nicht die einzigen zu sein,“ sagt Bente-Vilsen. Sie erklärt, dass das neue wissen über die Krankheit wird wahrscheinlich bedeuten, dass ärzte in Zukunft mehr bewusst, dass der Verlust von magnesium in Kombination mit Epilepsie verursacht werden können durch genetische defekte in der Natrium-Kalium-Pumpe.

„Ich glaube, wir werden viel mehr Kinder mit der Krankheit, und dass dies ist ein gutes Beispiel dafür, warum internationale Forschungs-Zusammenarbeit unbedingt notwendig ist—es gibt einfach zu wenige Fälle der Krankheit, für ein einzelnes Land für die Durchführung der Forschung allein“, sagt Bente-Vilsen.

Sie weist darauf hin, dass in Zukunft es möglich sein wird, zu ersetzen kranker Gene mit gesunden, und dass es daher wichtig ist, genau zu wissen, welches gen betroffen ist, durch eine mutation. Sie weist auch darauf hin, dass das Verständnis der Erkrankung Mechanismen, die seltenen Krankheiten führen oft zu einer besseren Behandlung von Patienten mit ähnlichen, aber viel häufiger vorkommenden Krankheiten.

Jens Chr. Skou Natrium-Kalium-Pumpe ist am besten bekannt als die Membran-Pumpe wird benötigt für die normale Funktion der Nervenzellen, Nieren-Zellen, und die meisten der Körper der anderen Zellen.

Die Pumpe funktioniert wie eine Batterie, die Trennung von Natrium und Kalium auf beiden Seiten der Membran. Dies schafft einen elektrischen Strom über die Zellmembran hinweg, treibt viele andere Prozesse, wie z.B. elektrische Leitfähigkeit entlang der Nervenzellen und die absorption von magnesium und eine Reihe von Nährstoffen aus dem Urin in die Niere Zellen, so dass Sie normalerweise nicht verloren im Urin.

Jens Christian Skou, starb im Frühjahr im Alter von 99 Jahren, hatte ursprünglich die Idee, dass Mutationen im Natrium-Kalium-Pumpe wäre mit dem Leben unvereinbar. Aber es hat sich da gefunden wurde, dass schwerwiegende, nicht-tödliche Krankheiten stammen aus genetischen defekte in der Natrium-Kalium-Pumpe—genau der Fall mit der Krankheit plagen, der drei Kinder.

Dies ist auf zwei Faktoren zurückzuführen. Erstens gibt es mehrere Variante (N) der Natrium-Kalium-Pumpe, die in verschiedenen Körpergeweben, die in der Lage sind, ergänzen sich gegenseitig, wenn eines der Formulare funktioniert nicht. Und, zweitens, die Menschen haben das genetische material von beiden Eltern, also auch in den Nieren, die im Gegensatz zum Gehirn, enthalten nur eine Variante der Natrium-Kalium-Pumpe (Alpha-1), nicht alle der Natrium-Kalium-Pumpen defekt sein, sondern nur diejenigen, die aus einem der beiden Eltern.

Also, in der das Gehirn und die Nieren, es wird eine reduzierte Anzahl der Funktionsweise der Natrium-Kalium-Pumpen, aber nicht eine völlige Abwesenheit von Pumpen—weil wenn das der Fall war, würden die Kinder starben vor der Geburt, wie vorhergesagt von Jens Christian Skou.

Die Patienten wurden entdeckt, durch ärztinnen / ärzte, die in der klinischen Praxis. Bente-Vilsen Gruppe steuerten Ihre expertise bei der Prüfung der Kranken Natrium-Kalium-Pumpen durch einsetzen des Kranken Gens in kultivierten Zellen, die kommen ursprünglich aus Affen Nieren, wodurch es möglich ist, Messen Sie Ihre pump-Funktion im Labor. Es stellte sich heraus, das die drei Mutationen, die jeweils auf Ihre eigene Art und Weise verursacht die Pumpe und nicht zum transport von Natrium und Kalium.

Es ist ein langer Weg zu gehen, bevor die Ergebnisse der Forschung profitieren die Patienten, die Ermittlung ist noch Grundlagenforschung. Jedoch, Bente-Vilsen, erklärt Postdoc Rikke Holm von Ihrer Arbeitsgruppe vor kurzem herausgefunden, wie es möglich war, eine zusätzliche mutation—eine sogenannte ‚rescue’—mutation-zu negieren die Auswirkungen der Krankheit Mutationen auf die Pumpe die Bindung von Natrium.