Mutacje kanałów sodowych w epilepsji i innych zaburzeniach neurologicznych cd

Heterozygoty dla allelu nokautowego SCN1A wykazują spontaniczne napady padaczki i zmniejszoną długość życia (34), podczas gdy heterozygoty dla alleli pozbawionych SCN2A są żywe bez widocznych nieprawidłowości (35). Myszy z heterozygotą SCN8A nie wykazują widocznych nieprawidłowości, ale wykryto subtelne niedobory w testach uczenia się i lęku (36). Geny a1 i P2 nie wykazują haploinsuficiency u myszy heterozygotycznych dla ukierunkowanych alleli nokautujących (37, 38). Funkcjonalne efekty mutacji missense SCN1A Dwadzieścia mutacji missense SCN1A zostało ocenionych w testach funkcjonalnych (23, 24, 33, 39. 46). Analiza funkcjonalna jest skomplikowana przez trudność klonowania cDNA neuronalnych kanałów sodowych, które są wyjątkowo niestabilne podczas propagacji w hodowlach bakteryjnych (w przeciwieństwie do cDNA kanału sodowego mięśni lub cDNA kanału wapniowego i potasowego). Badania czynnościowe w układzie oocytów Xenopus i transfekowanych komórek ssaków nie zawsze się zgadzają i niewiele jest eksperymentalnych podstaw do ekstrapolacji na efekty in vivo. Niemniej jednak, pojawiły się pewne interesujące wzorce dotyczące zmienionej funkcji kanału na nadpobudliwość neuronalną, która, jak się uważa, leży u podstaw zaburzeń padaczkowych. Jedną z powszechnych nieprawidłowości w funkcjonowaniu jest upośledzona dezaktywacja kanału, prowadząca do zwiększenia stałego prądu. Zwykle bramkowane napięciem kanały sodowe otwierają się gwałtownie w odpowiedzi na zmieniony potencjał membrany i szybko się inaktywują, zmniejszając się do 1% maksymalnego prądu w ciągu kilku milisekund (Figura 3A). W 3 różnych mutacjach GEFS + (14, 19) prąd stały zwiększono do 2 . 5% prądu szczytowego (39) (rysunek 3A). W kontekście neuronu uważa się, że ten stały prąd zmniejsza próg depolaryzacji wymagany do wypalania, co bezpośrednio skutkuje nadpobudliwością. Innym powszechnym mechanizmem jest mutacja GE18 + D188V, która spędza mniej czasu w stanie inaktywowanym niż w kanale typu dzikiego (Figura 3B). Rezultatem jest większa dostępność kanałów do otwierania w odpowiedzi na depolaryzację, kolejna droga do nadpobudliwości. Zmienione właściwości biofizyczne reprezentatywnych zmutowanych kanałów zestawiono w Tabeli 3. Figura 3 Wpływ mutacji GEFS + na właściwości kanału SCN1A badano w układzie oocytu Xenopus i w transfekowanych komórkach ssaczych. (A) Zapis całokomórkowy z komórek HEK tsA201 transfekowanych wskazanymi zmutowanymi cDNA SCN1A wykazuje zwiększony stały prąd ze zmutowanych kanałów (39). (B) Średnie znormalizowane amplitudy prądów sodowych wywołane przez pociągi impulsów 80 Hz w komórkach HEK eksprymujących cDNA SCN2A zawierające mutację GE18 + D188V wykazują zmniejszoną łączną inaktywację zmutowanego kanału podczas pociągów o wysokiej częstotliwości aktywacji kanału (40). (C) Zależne od napięcia bramkowanie konstruktów cDNA SCN1A w oocytach Xenopus ulegających ekspresji przy nieobecności (po lewej) lub obecności (po prawej) cDNA p1 (85). Zobacz tekst do dyskusji. Tabela 3 Różnorodność nieprawidłowości funkcjonalnych w zmutowanych allelach SCN1A kodujących kanał sodowy Nav1.1 Unikalny mechanizm biochemiczny zaobserwowano dla mutacji missense D1866Y, zlokalizowanej w C-końcowej domenie SCN1A, w rodzinie z GEFS + (23). W systemie oocytu Xenopus, zmutowany kanał wykazywał depolaryzowane przesunięcie w zależności od napięcia szybkiej inaktywacji; efekt był dziesięciokrotnie większy w obecności podjednostki (1 (Figura 3C). Modelowanie za pomocą programu NEURON (http://www.neuron.yale.edu/neuron/) wykazało, że zmiana ta jest wystarczająca, aby wytworzyć nadpobudliwość neuronalną. Ponieważ różnica między kanałami typu dzikiego i zmutowanymi była zwiększona przez obecność podjednostki | 3, testowano wpływ mutacji na oddziaływanie podjednostki. Drożdżowy 2-hybrydowy przesiew i koimmunoprecypitacja wykazały bezpośrednią interakcję pomiędzy C-końcowymi domenami cytoplazmatycznymi. i . podjednostki, która została osłabiona przez mutację D1866Y (23). Mutacja D1866Y w ten sposób określa wewnątrzkomórkową domenę interakcji, która wydaje się być wymagana, w połączeniu z zewnątrzkomórkową domeną interakcji (23), aby utworzyć stabilną. /. złożony. Ponieważ mutacje w SCN1A lub A mogą prowadzić do GEFS +, nie jest zaskakujące, że zaburzona interakcja między podjednostkami 2 może również powodować chorobę. Mutacja GEFS + R1648H została zbadana w 3 systemach ekspresji o różnych wynikach. Gdy mutację wprowadzono do cDNA szczurzego SCN1A i badano w układzie ekspresyjnym oocytu Xenopus, zaobserwowano przyspieszone odzyskiwanie z inaktywacji (45). W ludzkim cDNA w transfekowanych komórkach ssaczych największy wpływ wywarł prąd stały (ryc. 3A) (39)
[przypisy: poliklinika gdańsk, dieta dukana faza uderzeniowa, chirurgiczne leczenie otyłości ]
[patrz też: wojewódzka przychodnia stomatologiczna w gdańsku, poliklinika gdańsk, chemioterapia adjuwantowa ]