Каналопатії

Каналопатії — захворювання людини і тварин, пов'язані з наявністю порушень у структурі та функції білків іонних каналів. Каналопатії бувають спадковими (коли відбувається мутація в гені іонного каналу) і набуті. Каналопатіями є такі деякі здавна відомі захворювання, як муковісцидоз, серцеві аритмії, деякі форми епілепсії.

Каналопатія
Класифікація та зовнішні ресурси
МКХ-10	GroupMajor.minor
MeSH	D053447
Channelopathies у Вікісховищі

Класифікація за родинами каналів

Потенціалкеровані натрієві канали

Мутації генів потенціалкерованих натрієвих каналів пов'язують з близько 20 спадкових захворювань. Різні форми міотонії та ^[en] пов'язані з мутаціями у гені SCN4A. Мутації у гені SCN5A призводять до серцевих аритмій типу LQT, фібриляції шлуночків, синдрому Бругада, ^[en] тощо. Мутації у генах SCN1A і SCN2A пов'язують з різними типами спадкової епілепсії: ^[en] та ^[en]. Мутації у гені SCN9A призводять до ^[en].

Потенціалкеровані кальцієві канали

Мутації в генах потенціалкерованих кальцієвих каналів пов'язані з такими захворюваннями як родинна геміплегічна мігрень, епізодична атаксія, спадкова стаціонарна нічна сліпота, гіпокалемічний періодичний параліч. Автоімунне походження має міастеничний синдром Ламберта-Ітона, при якому вражаються білки Ca_v2.1 (P/Q типу).

Мутація в гені CACNA1C призводить до розвитку рідкісного ^[en].

Калієві канали

У ссавців (в тому числі в людини) наявна велика кількість калієвих каналів, тому порушення в їх роботі виникають досить часто. Мутації в генах допоміжних субодиниць АТФ-залежних калієвих каналів призводять до діабету, подібний результат може настати в результаті фармакологічного впливу на ці канали.

Мутації або фармакологічний вплив на серцевий калієвий канал HERG призводять до аритмій, синдрому Бругада чи до синдрому раптової смерті.

Хлорні канали

Мутації в хлорних каналах призводять до міотонії, , хвороби Дента, остеопетрозу.

Мутації у кальцій-залежних хлорних каналах пов'язані з хворобою Беста.

TRP-канали

Мутації у каналі TRPP2 призводять до ^[en]. Генетичні зміни в каналі TRPM6 ведуть до розвитку ^[en]. Порушення гену TRPML призводять до ^[en]

Класифікація за системою органів

Нейрологічні каналопатії

Зниження кількості альфа- і бета-субодиниць нікотинового ацетилхолінового рецептору спостерігається при низці захворювань мозку, таких як аутизм, хвороба Паркінсона, хвороба Альцгеймера тощо.

Гіперактивність глутаматних рецепторів є однією з причин нейродегенерації за різних хвороб..

Спадкові зміни в іонних каналах, що активуються циклічними нуклеотидами, пов'язані з порушенням зору. Мутації генів CNGA1 та CNGB1 призводять до пігментозного ретиніту. Мутації генів CNGA3 та CNGB3, що експресуються у колбочках сітківки, призводять до ^[en], або повної кольорової сліпоти.

Збої в регуляції транскрипції генів іонних каналів пов'язані як з вродженими, так і з набутими формами епілепсії.

М'язові каналопатії

Мутації в субодиницях білка нікотинового ацетилхолінового рецептору призводять до міастенії. Автоімунна реакція на рецептор викликається змінами в послідовності та конформації у фрагменті між 67 та 76 амінокислотними залишками альфа-субодиниці.

Мутації в гені гліцинового рецептору R271, Y279, I244 викликають синдром здригання або ^[en]. Ця каналопатія пов'язана зі зниженням чутливості до гліцину та зменшенням струму через канал.

Серцево-судинні каналопатії

З порушенням роботи натрієвих, калієвих чи кальцієвих каналів пов'язаний такий тип аритмій як синдром подовженого інтервалу QT.

Мутація гену HCN4 пов'язана з аритміями в людини.

Патології дихальної системи

Найбільш поширеним спадковим захворюванням в європеоїдних популяціях є муковісцидоз. Це є класична каналопатія, викликана мутаціями в гені хлорного каналу, якій відповідає за утворення слизу на слизових оболонках дихальної, травної, шкірної та інших систем. За відсутності нормальної роботи цього каналу слиз стає більш щільним, слизові протоки звужуються та в них розвиваються інфекції.

Примітки

1. Шуба, 2010 та c. 148-151.
2. Шуба, 2010, c. 208.
3. Timothy syndrome. Genetics Home Reference [ 26 лютого 2017 у Wayback Machine.](англ.)
4. Шуба, 2010, c. 351.
5. Шуба, 2010 та c. 386-388.
6. Kiselyov, K., Soyombo, A., & Muallem, S. (2007). TRPpathies. The Journal of physiology, 578(Pt 3), 641–653. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2006.119024 (англ.)
7. Шуба, 2010 та c. 51.
8. Шуба, 2010 та c. 80.
9. Шуба, 2010, c. 288.
10. van Loo, Karen M. J.; Becker, Albert J. (2020). Transcriptional Regulation of Channelopathies in Genetic and Acquired Epilepsies. Frontiers in Cellular Neuroscience. 13. doi:10.3389/fncel.2019.00587. ISSN 1662-5102.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()(англ.)
11. Шуба, 2010 та c. 59.
12. G. V. Maleeva & P. D. Bregestovski (2015). Гліциновий рецептор: молекулярна організація і патологія. Фізіологічний журнал. 61 (5): 107—117. PMID 26845851.
13. Schaefer, Natascha; Vogel, Nicolas; Villmann, Carmen (2012). Glycine receptor mutants of the mouse: what are possible routes of inhibitory compensation?. Frontiers in Molecular Neuroscience. 5. doi:10.3389/fnmol.2012.00098. ISSN 1662-5099.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()(англ.)
14. Шуба, 2010, c. 292.

Джерела

• Kim, June-Bum (2014). Channelopathies (PDF). Korean Journal of Pediatrics. 57 (1): 1. doi:10.3345/kjp.2014.57.1.1. ISSN 1738-1061.^{[недоступне посилання з липня 2019]}
• Шуба, Я. М. (2010). (PDF). К.: Наукова думка. с. 446. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 29 листопада 2020. Процитовано 2 березня 2016.