Howard Hughes Medical Institute Forscher haben genau die genetische Ursache einer verheerenden Kindheit, aber selten Störung, Timothy-Syndrom genannt, die die Voraussetzung für eine Form der schweren Herzrhythmusstörungen.
Die Forschung zeigt, dass Kinder, die das Syndrom entwickeln spontane genetische Mutationen, die mit Kalzium-Kanäle regulieren, dass die Erregung und Kontraktion des Herzens. Bei der Festlegung der genauen Art der molekularen Anomalie, aber die Forscher haben auch eine Klasse von Drogen, dass sie hoffe, Linderung der Herzrhythmusstörungen.
Timothy-Syndrom kann auch dazu führen, dass eine Form von Autismus in den Betroffenen, und es gibt die Möglichkeit, dass mehr Verständnis über die Art der Calcium-Kanal-Defekte könnte ein besseres Verständnis von Autismus, was sich auf 200.000 bis 400.000 Kinder in den Vereinigten Staaten. Kalzium-Kanäle sind Pore-Proteine, wie Nestle in Zellmembranen und die Kontrolle Durchfluss von Kalzium in die und aus der Zelle. Calcium ist eins der wichtigsten Signal-Moleküle in den Körper, und stören Calcium-Transport kann dazu führen, dass ein breites Spektrum von Erkrankungen.
Howard Hughes Medical Institute Investigator Mark T. Keating und seine Kollegen berichteten in der 1. Oktober 2004, Ausgabe der Zeitschrift Cell, zeigen, dass eine Mutation in der CaV1.2 Calcium-Kanal war die einzige Ursache von Timothy-Syndrom. Keating gemeinsam über die Studien mit Forschern aus Children's Hospital, Boston, Harvard Medical School, der University of Utah, der Universität von Pavia in Italien und der Boston University School of Medicine.
Der wissenschaftliche Weg, führte zu der Ermittlung der Ursache von Timothy-Syndrom begann 1989 mit der Ermittlung eines einzigen Kindes mit dem dann namenlosen Störung von Katherine W. Timothy von der University of Utah. Das Kind mit Herzrhythmusstörungen und ein Gurtband, oder Syndaktylie der Hände und Füße - Merkmale dessen, was jetzt kommen mit der Bezeichnung Timothy-Syndrom zu Ehren von Katherine Timothy's lange und erfolgreiche Karriere als Wissenschaftler untersuchen die Ursachen von Herzrhythmusstörungen, sagte Keating.
Timothy wusste, dass Keating, der an der Universität von Utah an der Zeit, hatte seit langem ein Interesse an der Arrhythmien, so begann sie die Zusammenarbeit mit ihm zu verstehen, die Störung. Tragischerweise, das erste Kind starb schnell, so dass die Wissenschaftler nicht in der Lage waren, um die Auswirkungen der Krankheit bei, dass Patienten.
"An diesem Punkt haben wir nur wusste, waren wir es mit einem schweren Herzrhythmusstörungen einer Art hatten wir nicht gesehen, vor", sagte Keating. "Aber wie konnten wir behandeln diese Kinder mehr erfolgreich, es wurde deutlich, dass sie hatten andere Probleme, einschließlich der angeborenen Herzkrankheiten, intermittierende Hypoglykämie, kognitive Anomalien und Autismus."
Die Forscher dann begann der mühsame Prozess der Versuch, um die genetische Ursache der Krankheit. Familiäre Studien ergeben, dass es nicht geerbt, sondern durch eine Mutation, die sich spontan. Schließlich ihre Analysen einer Vielzahl von Genen in der ergab, dass alle Patienten, die Störung verursacht wurde durch eine Änderung in einem einzigen DNA-Einheit, oder Nukleotid, in der CaV1.2 Calcium-Kanal.
"Dieser Kanal wurde bekannt, dass sie wichtig für die Erregung und Kontraktion des Herzens, aber ihre Rolle in anderen Teilen des Körpers waren weniger klar", sagte Keating.
Studien über die Muster der Aktivität des Gens für den Kanal bei Menschen und Mäusen gezeigt, dass es wurde zum Ausdruck gebracht, nicht nur in Herzmuskel-Zellen, sondern auch in der Erwachsenen-und fetalen Gewebe des Gehirns, Magen-Darm-System, Lunge, Immunsystem, glatten Muskelzellen und testis. Insbesondere, sagte Keating, Maus-Studien zeigten, das Gen zu sein, die in Hirnregionen, die bekannt zu zeigen Anomalien in Autismus.
Zellkultur-Studien der mutierten Version des Kanals ergeben, dass es nicht richtig reagieren zu blockieren Calcium-Flow zu gegebener Zeit. Diese Anomalie könnte erklären, die tödlichen Herzrhythmusstörungen in Timothy-Syndrom Patienten, sagte Keating.
Weitere genetische Analysen der jeweiligen Mutation auch gezeigt, warum sie in der gleichen Stelle in allen Fällen der Krankheit. Diese Untersuchung ergab, dass es den besonderen Ort der Mutation wurde ein Hotspot in das Genom, die anfälliger für spontane Mutation, sagte Keating.
"Mit diesen Feststellungen, hatten wir einen guten Griff auf, warum diese besondere Mutation würde dazu führen, dass ein Arrhythmie und auch, wie wir könnten das Risiko von Herzrhythmusstörungen bei diesen Kindern durch die Blockade dieses Kanals", sagte Keating. Die Ermittler hoffen, dass Calcium-Kanal-blockierende Medikamente reduzieren Mai Arrhythmie und zur Verbesserung der kognitiven Funktion in dieser Störung.
"Es gibt zwar Entwicklungs-Anomalien, die wir nicht behandeln können, ist es sehr erfreulich für uns und für die Familien dieser Kinder, dass wir möglicherweise in der Lage, sich mit einigen ihrer physiologischen Anomalien", sagte Keating.
Nach Keating, Entdeckung der genetischen Grundlage von Timothy-Syndrom hat Auswirkungen für das Verständnis der Funktion und Bedeutung von Kalzium-Kanäle im Allgemeinen. "Unsere Ergebnisse zeigten, dass die mutierte Region ist für die Inaktivierung des Kanals, die zuvor nicht zu schätzen", sagte er. "Mehr im Großen und Ganzen, dieses Ergebnis wirklich Highlights in einer Form, dass ich noch nicht gesehen haben, bevor die grundlegende Bedeutung von Kalzium-Stoffwechsel in der Entwicklung und der Physiologie auf den Menschen übertragen werden."
v Während Keating betonte, dass Autismus bleibt ein zutiefst geheimnisvolle und komplexe Erkrankung, "es ist sicherlich eine vernünftige Hypothese, dass abnorme Calcium-Signal könnte dazu beitragen, die Erkrankung in einigen Fällen", sagte er.
Kontakt: Jim Keeley
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