Генотипирование гена SOD1 для диагностики амиотрофического склероза

Боковой амиотрофический склероз (БАС) является самым распространенным заболеванием, затрагивающим боковые мотонейроны. Состояние характеризуется постоянной прогрессирующей дегенерацией кортикоспинальных путей с вовлечением альфа-мотонейронов переднего рога спинного мозга и бульбарных моторных ядер. Проявления заболевания могут варьировать по степени тяжести, но обычно включают в себя нарастающую слабость мышц и их постепенную атрофию, непроизвольные подергивания (фасцикуляции), спастичность и болезненность в мышцах, дисфагию, дизартрию, а также в некоторых случаях изменения личности. На более поздних этапах заболевание затрагивает дыхательную мускулатуру – развивается одышка и дыхательная недостаточность. Большинство случаев БАС относят к спорадическим (возникшим спонтанно), но до 10% заболевания приходится на семейные случаи. Наследственные причины состояния связывают с нарушениями более чем в 25 генах. Однако наиболее клинически значимые и распространённые аберрации локализуются в гене SOD1. Насчитывают до 185 мутаций в гене SOD1, способных привести к развитию бокового амиотрофического склероза. Изменения в указанном гене можно обнаружить в четверти случаев семейного БАС и до 10% спорадических случаев. В норме ген SOD1 кодирует фермент Cu/Zn суперооксиддисмутазу 1, основной функцией которого является защита ядерного комплекса клетки от окисления. Однако потеря энзимом функции не является основным патогенетическим звеном БАС. Известно, что мутации в гене SOD1 приводят к образованию измененного белка, проявляющего токсические свойства. Образовавшийся аберрантный продукт запускает каскад событий, включающий аккумуляцию белковых агрегатов, нарушение аксонального транспорта, митохондриальную и протеосомальную дисфункцию в нейронах, ведущую к их гибели. Также существует гипотеза, что изменения в гене SOD1 наделяют кодируемый белок свойствами, характерными для прионов. Течение SOD1-ассоциированного БАС имеет ряд клинических особенностей – ранний дебют (до 40 лет), стремительная и агрессивная прогрессия мышечной слабости. Наследование данной формы заболевание – аутосомно-доминантное, то есть для передачи аберрации потомкам достаточно наличия заболевания только у 1 из родителей. Кроме того, установлено, что мутации в гене SOD1 могут быть причиной другой патологии нервной системы – фронтотемпоральная деменция, надъядерный паралич, мозжечковая атаксия и доброкачественная фокальная амиотрофия.