Ген «рыжеволосости» может объединять меланому и болезнь Паркинсона

Вариант гена, который ответственен за  рыжие волосы и светлую кожу у людей и у мышей и связан с повышенным риском возникновения меланомы – одной из самых опасных опухолей кожи, может также быть ответственен и за давно известную связь между меланомой и болезнью Паркинсона. В статье, опубликованной в мартовском номере журнала «Annals of Neurology», исследователи из массачусетского госпиталя  Massachusetts General Hospital сообщают, что мыши, у которых в генотипе присутствует вариант гена рецептора меланокортина 1 (MC1R), кодирующий рыжие волосы, снизили выработку нейротрансмиттера допамина в substantia nigra (черном веществе) – части экстрапирамидной системы среднего мозга, в которой нейроны, продуцирующие допамин, разрушаются при болезни Паркинсона, – и более восприимчивы к токсинам, о которых известно, что они повреждают эти нейроны.

«Это исследование – первое, в котором показывается прямое влияния связанного с развитием меланомы гена MC1R на допаминергические нейроны мозга и которое  может служить доказательством необходимости избрать MC1R в качестве цели для новых направлений  терапевтической стратегии при болезни Паркинсона, – говорит Xiqun Chen, доктор медицинских наук, руководитель и ведущий автор статьи. – Результаты этого исследования  также являются основой для дальнейших междисциплинарных исследований двойной роли этого гена в онкогенезе в меланоцитах – пигментных клетках, в которых развивается меланома, – и в дегенерации допаминергических нейронов, которые позволят нам расширить наши познания на тему того, почему и как связаны между собой меланома и болезнь Паркинсона».

Варианты гена MC1R, которые передаются по наследству, определяют пигментацию кожи, причем наиболее распространенный вариант приводит к повышенному образованию более темного пигмента, называемого эумеланином, а вариант, ассоциированный с рыжими волосами, при котором функция гена инактивирована, приводит к повышенному образованию более легкого пигмента, называемого феомеланином. Феомеланин не только хуже защищает кожу от повреждения ультрафиолетовым излучением, чем эумеланин, но, согласно исследованию 2012 года, проведенному доктором медицинских наук Дэвидом Фишером, руководителем отдела дерматологии больницы Massachusetts General Hospital, директором Исследовательского центра биологии кожи и соавтором настоящего исследования, также может непосредственно способствовать развитию меланомы.

В то время как пациенты с болезнью Паркинсона имеют меньший риск развития большинства видов рака, хорошо известно, что у них присутствует более высокий, чем ожидалось, риск развития меланомы – точно так же, как же и у пациентов с меланомой повышен риск развития болезни Паркинсона. Несколько недавних исследований также обнаружили, что риск развития болезни Паркинсона повышается у лиц с рыжими волосами, ассоциированными с вариантами MC1R, поэтому настоящее исследование было создано для изучения потенциальной роли этого гена в патогенезе болезни Паркинсона и, в частности, в поражении допамин-продуцирующих нейронов черного вещества среднего мозга.

Эксперименты ученых показали, что у мышей с обычной формой MC1R ген экспрессируется в нейронах, продуцирующих допамин, в черной субстанции. Было обнаружено, что у мышей с рыжей шерстью, у которых ген инактивируется из-за мутации, меньше нейронов, продуцирующих допамин, и по мере их старения вырабатывается прогрессирующий спад двигательной активности и снижение уровня допамина. Они также оказались более чувствительны к известным токсическим веществам, повреждающим нейроны, которые продуцируют допамин, и имели признаки повышенного окислительного стресса (который, как предполагалось в исследовании 2012 года, был связан с риском возникновения ассоциированной с феомеланином меланомы), в структурах мозга, примыкающих к substantia nigra. Лечение препаратом, который увеличивает передачу сигналов MC1R, снижает восприимчивость мышей с обычным вариантом гена MC1R к нейротоксинам, что дополнительно подтверждает защитную роль активности гена.

«Поскольку MC1R регулирует пигментацию, а рыжие волосы являются общим фактором риска как для меланомы, так и для болезни Паркинсона, возможно, что в первом и во втором случае роль MC1R связана с пигментацией и связанным с ней окислительным стрессом, – говорит Chen, профессор с кафедры неврологии медицинского факультета Гарвардского университета.  – Наши результаты наводят на мысль о том, что следует провести  дальнейшее изучение потенциала агентов, активирующих MC1R, – они могут стать основой нового, нейропротективного лечения болезни Паркинсона, и, наряду с эпидемиологическими данными, помогут лицам, имеющим в генотипе различные варианты MC1R, определиться со степенями рисков развития меланомы и болезни Паркинсона».

Команда профессора Chen будет продолжать изыскания в этой области.