Студентка 1 курса
Медицинской академии имени С.И.Георгиевского
ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И.Вернадского»
Хусанова Мерьем Камиловна
Транскрипционный фактор TBX-5 и его роль в формировании межжелудочковой перегородки.
Введение
Врожденные пороки сердца (ВПС) среди всех врожденных пороков развития у детей занимают третье место, уступая лишь патологиям опорно-двигательного аппарата и центральной нервной системы (ЦНС). Частота встречаемости данного типа дефектов составляет 0,7 – 1,7 % среди новорожденных детей [4,5]. В последнее время этот показатель растет. Обусловлено это в значительной мере за счет совершенствования диагностики ВПС, включая и пренатальную [2,6]. Но все же некоторые ВПС остаются трудными для диагностики [3,6,8,10]. Это связано с недостаточной осведомленностью врачей о некоторых редко встречающихся пороках и с невысокой разрешающей способностью аппаратов УЗИ. Диагноз ВПС у плода уточняется на 17 -22 недели беременности. Проведение фетально эхокардиографии является одним из самых важных факторов снижения младенческой смертности от ВПС, так как при установлении диагноза еще во пренатальном периоде кардиохирурги могут предупредить летальный исход некоторых дефектов развития [11].
Вторым по распространенности типом врожденных пороков сердца после двустворчатого аортального клапана является дефект межжелудочковой перегородки, характеризующийся наличием отверстия между правым и левым желудочками сердца. Данная врожденная аномалия сердца может развиться самостоятельно или вместе с другими врожденными дефектами. Например, полный дефект атриовентрикулярной перегородки, тетрада Фалло, транспозиция магистральных артерий. С филогенетической точки зрения строение сердца человека имеющего дефект межжелудочковой перегородки сходно со строением сердца рептилий, в особенности крокодилов, у которых имеется небольшое отверстие в межжелудочковой перегородке, разделяющей правый и левый желудочек – паницциево отверстие (foramen Pannizi). Как выяснилось это совпадение не случайно и формирование полной перегородки связано с количеством факторов транскрипции Tbx-5.
Формирование межжелудочковой перегородки
Фактор транскрипции Tbx-5 является белком,отвечающим за правильное строение верхних конечностей и сердца и кодирующимся в организме человека геном Tbx-5, расположенном на длинном плече двенадцатой хромосомы в локусе 24.21. Общая протяженность данного гена составляет около 47 тысяч пар нуклеотидов и разделен он на девять экзонов[1,7]. В состав белка, кодируемого этим геном, входят 518 аминокислот и имеется ДНК – связывающий домен, активизирующий экспрессию ряда генов, отвечающих за синтез кардиомиоцитов. На ранних стадиях эмбриогенеза транскрипционный фактор Tbx-5 отвечает за формирование мышечных перегородок, разделяющих правые и левые предсердия и желудочки сердца. По данным исследований группы американских, канадских и японских ученых под руководством доктора Бенуа Бруно из Гладстонского Института Сердечно – сосудистых Заболеваний в Сан-Франциско выяснилось, что полная межжелудочковая перегородка формируется только тогда, когда происходит неравномерное распределение количества факторов транскрипции Tbx-5 белков в желудочка сердца. При чем образование перегородки происходит в желудочке с убывающим числом Tbx-5 [9].
Сердце черепахи и ящерицы
Сердце рептилий вызвало у группы ученых большой научный интерес, так как его строение представляет собой некую промежуточную форму между трехкамерным сердцем амфибий и четырехкамерным- млекопитающих и птиц. Хотя и принято считать, что сердце пресмыкающихся имеет три камеры, но все же в его желудочке расположена неполная перегородка. Для исследования активности гена, кодирующего фактор транскрипции Tbx-5, в ходе эксперимента изучали развитие сердца у эмбрионов черепахи красноухой (Trachemys scripta) и ящерицы анолиса каролинского (Anolis carolinrnsis). Оказалось, что на стадиях эмбриогенеза белок Tbx-5 равномерно расположен по всему желудочку. Однако у черепахи наблюдается постепенное смещение количества этого белка из левой части желудочка в правую, то есть образовывался лево-правый градиент концентраций. За счет такого смещения объясняется наличие у черепахи на самом деле двух почти полностью сформированных желудочков, как у теплокровных. Но в желудочке ящериц градиента концентрации белка Tbx-5 не наблюдалось. Это позволило установить, что структура расположенная внутри желудочка сердца ящериц не является настоящей сердечной перегородкой. Также результаты исследований свидетельствуют о том, черепахи в ходе эволюции возникли позже и экспрессия генов Tbx-5 была усовершенствована для моделирования желудочков.