каналопатия
| каналопатия | |
|---|---|
 | |
| Натриевый канал, участвующий в каналопатиях, включая синдром Бругада , синдром удлиненного интервала QT , синдром Драве , врожденную парамиотонию. | |
| Специальность | Медицинская генетика , Нервно-мышечная медицина , Кардиология |
| Симптомы | Зависит от типа. Включены: обмороки , мышечная слабость , судороги , одышка. |
| Осложнения | Зависит от типа. Включено: внезапная смерть |
| Причины | Генетические варианты |
Каналопатии — группа заболеваний, вызванных дисфункцией субъединиц ионных каналов или взаимодействующих с ними белков . Эти заболевания могут быть унаследованы или приобретены другими заболеваниями, лекарствами или токсинами. Мутации в генах, кодирующих ионные каналы , которые нарушают функцию каналов, являются наиболее распространенной причиной каналопатий. [1] Существует более 400 генов, кодирующих ионные каналы, обнаруженные во всех типах клеток человека и участвующие практически во всех физиологических процессах. [2] Каждый тип каналов представляет собой мультимерный комплекс субъединиц, кодируемых рядом генов. В зависимости от того, где происходит мутация , она может влиять на ворота, проводимость, селективность ионов или передачу сигнала в канале.
Каналопатии можно классифицировать в зависимости от системы органов, с которой они связаны. В сердечно-сосудистой системе электрический импульс, необходимый для каждого сокращения сердца, становится возможным благодаря электрохимическому градиенту каждой клетки сердца. Поскольку сердцебиение зависит от правильного движения ионов через поверхностную мембрану, сердечные каналопатии составляют ключевую группу заболеваний сердца. [3] Синдром удлиненного интервала QT , наиболее распространенная форма сердечной каналопатии, характеризуется длительной реполяризацией желудочков, что предрасполагает к высокому риску желудочковых тахиаритмий (например, torsade de pointes), обмороков и внезапной сердечной смерти. [1]
К каналопатиям скелетных мышц человека относятся гипер- и гипокалиемические (высокие и низкие концентрации калия в крови), периодические параличи , врожденная миотония и врожденная парамиотония .
Каналопатии, влияющие на синаптическую функцию, являются разновидностью синаптопатии .
Причины
[ редактировать ]Генетический тип
[ редактировать ]Мутации в генах, кодирующих ионные каналы, которые вызывают нарушения функции каналов, являются наиболее распространенной причиной каналопатий. [1]
Приобретенный тип
[ редактировать ]Приобретенные каналопатии вызваны приобретенными расстройствами, употреблением наркотиков, токсинов и т. д. [1]
Типы
[ редактировать ]Типы в следующей таблице являются общепринятыми. [ кем? ] [ нужна ссылка ] Каналопатии, которые в настоящее время исследуются, такие как калиевый канал Kir4.1 при рассеянном склерозе , не включены.
| Состояние | Тип канала |
|---|---|
| синдром Бартера | различные, по типу |
| синдром Бругада | различные, по типу |
| Катехоламинергическая полиморфная желудочковая тахикардия (КПЖТ) | Рианодиновый рецептор |
| Врожденный гиперинсулинизм | Калиевый ионный канал с внутренним выпрямителем |
| Муковисцидоз | Хлоридный канал |
| синдром Драве | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Эпизодическая атаксия | Потенциал-управляемый калиевый канал |
| Эритромелалгия | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Генерализованная эпилепсия с фебрильными судорогами плюс | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Семейная гемиплегическая мигрень | различный |
| Связан с одной конкретной инвалидизирующей формой фибромиалгии. [4] | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Гиперкалиемический периодический паралич | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Гипокалиемический периодический паралич | Потенциал-управляемый натриевый канал или потенциалзависимый кальциевый канал ( кальциепатия ) |
| Миастенический синдром Ламберта-Итона | Потенциал-управляемый кальциевый канал |
| Синдром удлиненного интервала QT основной тип синдрома Романо-Уорда | различные, по типу |
| Злокачественная гипертермия | Лиганд-управляемый кальциевый канал |
| Муколипидоз IV типа | Неселективный катионный канал |
| Врожденная миотония | Зависимый от напряжения хлоридный канал |
| Оптический нейромиелит | Аквапорин -4 водный канал |
| Нейромиотония | Потенциал-управляемый калиевый канал |
| Несиндромальная глухота | различный |
| Врожденная парамиотония ( периодический паралич ) | Потенциал-управляемый натриевый канал |
| Полимикрогирия (порок развития головного мозга) | Потенциал-управляемый натриевый канал, SCN3A [5] АТФ1А3 [6] |
| Пигментный ретинит (некоторые формы) | Лиганд-управляемые неспецифические ионные каналы |
| Синдром короткого интервала QT | подозрение на различные калиевые каналы |
| Синдром Темпла-Барайцера | Потенциал-управляемый калиевый канал, KCNH1 [7] |
| Синдром Тимоти | Потенциал-зависимый кальциевый канал |
| звон в ушах | Потенциал-управляемый калиевый канал семейства KCNQ |
| Захват | Потенциал-зависимый калиевый канал [8] [9] |
| Синдром Циммермана-Лабанда , тип 1 | Потенциал-управляемый калиевый канал, KCNH1 |
Ионные каналы и ионные насосы
[ редактировать ]И каналы , и насосы являются переносчиками ионов, которые перемещают ионы через мембраны. Каналы перемещают ионы быстро, посредством пассивного транспорта , вниз по электрическим градиентам и градиентам концентрации (двигаясь «под гору»); тогда как насосы перемещают ионы медленно, посредством активного транспорта , создавая градиенты (двигаясь «в гору»). [10] Исторически разница между ними казалась четкой и сухой; однако недавние исследования показали, что в некоторых переносчиках ионов не всегда ясно, функционирует ли он как канал или как насос. [10]
Заболевания, связанные с ионными насосами, могут вызывать симптомы, похожие на каналопатии, поскольку оба они связаны с перемещением ионов через мембраны. Болезнь Броди (также известная как миопатия Броди) включает симптомы, сходные с врожденной миотонией , включая ригидность мышц и судороги после начала физических упражнений (замедленное расслабление мышц). Однако это псевдомиотония , поскольку у пациентов с болезнью Броуди нормальная ЭМГ . [11]
Из-за схожих симптомов разные гены каналов и насосов могут быть связаны с одним и тем же заболеванием. Например, полимикрогирия связана с геном канала SCN3A. [12] и ген насоса ATP1A3 , [6] среди других генов, которые не являются переносчиками ионов. [13]
См. также
[ редактировать ]- Шаблон: нарушения АТФазы (ионные насосы)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Ким Дж.Б. (январь 2014 г.). «Каналопатии» . Корейский журнал педиатрии . 57 (1): 1–18. дои : 10.3345/kjp.2014.57.1.1 . ПМЦ 3935107 . ПМИД 24578711 .
- ^ Имбричи П., Лиантонио А., Камерино Г.М., Де Беллис М., Камерино С., Меле А. и др. (10 мая 2016 г.). «Терапевтические подходы к генетическим ионным каналопатиям и перспективы открытия лекарств» . Границы в фармакологии . 7 : 121. дои : 10.3389/fphar.2016.00121 . ПМЦ 4861771 . ПМИД 27242528 .
- ^ Марбан Э (январь 2002 г.). «Сердечные каналопатии». Природа . 415 (6868): 213–218. Бибкод : 2002Natur.415..213M . дои : 10.1038/415213a . ПМИД 11805845 . S2CID 4419017 .
- ^ Варгас-Аларкон Дж., Альварес-Леон Э., Фрагосо Х.М., Варгас А., Мартинес А., Вальехо М., Мартинес-Лавин М. (февраль 2012 г.). «Полиморфизм натриевых каналов дорсальных корешковых ганглиев, кодируемый геном SCN9A, связанный с тяжелой фибромиалгией» . BMC Заболевания опорно-двигательного аппарата . 13:23 . дои : 10.1186/1471-2474-13-23 . ПМК 3310736 . ПМИД 22348792 .
- ^ Смит Р.С., Кенни С.Дж., Ганеш В., Джанг А., Борхес-Монрой Р., Партлоу Дж.Н. и др. (сентябрь 2018 г.). «Натриевый канал SCN3A (Na V 1,3) Регуляция складок коры головного мозга человека и развитие оральной моторики» . Нейрон . 99 (5): 905–913.e7. дои : 10.1016/j.neuron.2018.07.052 . ПМК 6226006 . ПМИД 30146301 .
- ^ Перейти обратно: а б Смит Р.С., Флорио М., Акула С.К., Нил Дж.Е., Ван Ю., Хилл Р.С. и др. (июнь 2021 г.). «Ранняя роль для Na + ,К + -АТФаза ( АТФ1А3 ) в развитии мозга» . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 118 (25): e2023333118. : 2021PNAS..11823333S . doi : 10.1073 /pnas.2023333118 . PMC 8237684 . Bibcode 34161264 .
- ^ Саймонс С., Раш Л.Д., Кроуфорд Дж., Ма Л., Кристофори-Армстронг Б., Миллер Д. и др. (январь 2015 г.). «Мутации в гене потенциалзависимого калиевого канала KCNH1 вызывают синдром Темпла-Барайтсера и эпилепсию». Природная генетика . 47 (1): 73–77. дои : 10.1038/ng.3153 . ПМИД 25420144 . S2CID 52799681 .
- ^ Хантер СП, Мосс А.Дж. (январь 2009 г.). «Судороги и аритмии: разные фенотипы общей каналопатии?». Неврология . 72 (3): 208–209. дои : 10.1212/01.wnl.0000339490.98283.c5 . ПМИД 19153369 . S2CID 207103822 .
- ^ Малли Дж.К., Шеффер И.Е., Петру С., Беркович С.Ф. (апрель 2003 г.). «Каналопатии как генетическая причина эпилепсии». Современное мнение в неврологии . 16 (2): 171–176. дои : 10.1097/00019052-200304000-00009 . ПМИД 12644745 . S2CID 40441842 .
- ^ Перейти обратно: а б Гэдсби, Дэвид К. (май 2009 г.). «Ионные каналы против ионных насосов: принципиальная разница» . Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 10 (5): 344–352. дои : 10.1038/nrm2668 . ISSN 1471-0080 . ПМЦ 2742554 . ПМИД 19339978 .
- ^ Браз, Луис; Соарес-Дос-Рейс, Рикардо; Сибра, Мафальда; Сильвейра, Фернандо; Гимарайнш, Жоана (октябрь 2019 г.). «Болезнь Броди: когда миотония – это не миотония» . Практическая неврология . 19 (5): 417–419. doi : 10.1136/practneurol-2019-002224 . ISSN 1474-7766 . ПМИД 30996034 . S2CID 122401141 .
- ^ Смит, Ричард С.; Кенни, Коннор Дж.; Ганеш, Виджай; Джанг, Арам; Борхес-Монрой, Ребека; Партлоу, Дженнифер Н.; Хилл, Р. Шон; Шин, Тэхван; Чен, Аллен Ю.; Доан, Райан Н.; Анттонен, Анна-Кайса; Игнатий, Яакко; Медне, Ливия; Беннеманн, Карстен Г.; Хехт, Джонатан Л. (05 сентября 2018 г.). «Регуляция натриевым каналом SCN3A (NaV1.3) складок коры головного мозга человека и развития оральной моторики» . Нейрон . 99 (5): 905–913.e7. дои : 10.1016/j.neuron.2018.07.052 . ISSN 0896-6273 . ПМК 6226006 . ПМИД 30146301 .
- ^ Заикание, Хлоя А.; Левентер, Ричард Дж. (июнь 2014 г.). «Полимикрогирия: распространенный и гетерогенный порок развития коры» . Американский журнал медицинской генетики. Часть C. Семинары по медицинской генетике . 166С (2): 227–239. дои : 10.1002/ajmg.c.31399 . ISSN 1552-4876 . ПМИД 24888723 . S2CID 24534275 .
Библиография
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]ВИДЕО «Серфинг каналов в педиатрии» , Карл Э. Стафстром, доктор медицинских наук, в Учебном центре медицинских наук Университета Вашингтона в Мэдисоне.
- «Лаборатория Вайса» . Лаборатория Вайса исследует молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе заболеваний человека, вызванных дисфункцией ионных каналов .
- Фонд каналопатии - Фонд болезней ионных каналов
- Фонд муковисцидоза
- Сеть клинических исследований редких заболеваний