2. Medzinárodné stretnutie CDKL5 asociácií - 25.-27.4.2014
2. Medzinárodné stretnutie CDKL5 asociácií sa konalo 25. až 27. apríla 2014 v talianskej Bologni, v historickej prednáškovej sále lekárskej fakulty. Stretnutie zorganizovala Talianska asociácia CDKL5 s podporou Association l’albero di Greta a CDKL5 UK. Naše občianske združenie CDKL5 Slovakia sa stretnutia taktiež zúčastnilo.
Prvé 2 dni boli venované prezentáciám o genetike, biológii bunky a o klinických aspektoch poruchy CDKL5. Tretí a posledný deň stretnutia ponúkol rodičom, opatrovateľom a terapeutom možnosť diskutovať o rôznych terapiách, ktoré sa používajú u detí so špeciálnymi potrebami, prioritne u CDKL5 detí.
Táto správa sumarizuje prednesené príspevky. Našou snahou bolo ponúknuť vedecký obsah stretnutia v zrozumiteľnej a čitateľnej forme.
Genetika
Vo Francúzsku sa vykonali testy u viac ako 1000 dievčat a chlapcov na prítomnosť poruchy CDKL5. V krajine pôsobia tri testovacie centrá a doposiaľ sa zistilo niečo vyše 50 prípadov. Genetické testovanie je založené na široko používaných technikách, menovite sekvenovanie Sanger Sequencing (sequence mutations) a MLPA (delécie alebo duplikácie) – i keď exóny 1a, 1b a 16b nie sú do ich testovania zahrnuté.
Prediskutovali sa špecifické mutácie, ktoré postihujú gén po exóne 18. O inaktivácii sa síce tvrdí, že je zriedkavá, ale existuje asociovaný gén, XIST, ktorý je zapojený prinajmenšom pri iniciácii procesu. U rôznych zistených mutácií sa predpokladá, že keď gén CDKL5 je súčasťou väčšej delécie na chromozóme X, vtedy tento konkrétny chromozóm X môže byť ten, ktorý sa inaktivuje – následkom čoho tieto mutácie môžu byť tzv. tiché. Na druhej strane, mutácie, kde sú prítomné veľké translokácie z autozomálneho chromozómu (1 až 22) do konkrétneho chromozómu X, môže dôjsť k inaktivácii toho iného „normálneho“ chromozómu X. A preto tieto mutácie môžu ovplyvniť fenotyp.
Tak ako Francúzsko, prehľad ďalších prípadov poskytlo Taliansko (viac ako 70 identifikovaných prípadov CDKL5), Grécko (4 prípady) a Španielsko (20 prípadov).
Na stretnutí sa diskutovalo o mozaicizme ako príčine poruchy CDKL5 (informácie o mozaicizme nájdete napr. na http://www.supporting-cdkl5.co.uk/the-genetics-of-cdkl5.php). Existuje niekoľko prípadov mozaicizmu popísaných v literatúre. Somatický mozaicizmus vzniká vtedy, keď po oplodnení vajíčka nastane mutácia v jedinej bunke. Všetky následné dcérske bunky, ktoré vniknú z tejto bunky budú mať mutáciu, pričom ostatné bunkové línie budú normálne. Taká osoba bude teda mať 2 populácie somatických buniek – jedna populácia bude mať mutáciu a tá druhá nie.
Biológia bunky
Kortikálna funkcia v mozgu predstavuje rovnováhu medzi excitačnými a inhibičnými vstupmi a porucha CDKL5 môže byť spojená s chybnou rovnováhou, čo môže stáť za autizmom a epilepsiou. Bunková signalizácia (známa aj ako signalizačné trasy, resp. cesty) sú početné zložité procesy, ktoré riadia a koordinujú rôzne aktivity buniek. Štúdie vykonané na modeli myši so stratou funkcie génu ukazujú, že signalizácia Akt-GSK3-beta – cesta, ktorá obsahuje proteíny, ktoré – okrem iného – pôsobia pri regulácii rastu bunky, proliferácii, straty a prežití bunky – sa javí ako cieľ CDKL5 a to by mohlo poukazovať na možné terapeutické ciele v budúcnosti.
Predpokladá sa, že proteín CDKL5 hrá významnú úlohu vo fungovaní dendritických tŕňov (pozri http://www.supporting-cdkl5.co.uk/the-cdkl5-protein.php a ďalšie prezentácie na túto tému). Štúdia myší zameraná na skúmanie dynamiky dendritických tŕňov naznačuje, že za normálnych podmienok dochádza k prirodzenému poklesu hustoty tŕňov vo včasných fázach života a tento pokles je horší u myší so stratou funkcie génu CDKL5. Možnou príčinou je skutočnosť, že dynamika hustoty dendritických tŕňov je rovnováha medzi dendritickým pribúdaním a úbytkom, ale u myší so stratou funkcie génu sa objavuje relatívne vyšší úbytok dendritických tŕňov. Navyše, zdá sa, že strata tŕňov je zvrátená prostredníctvom ďalšej signalizačnej cesty známej ako Akt-mTOR-S6 cesta. Uvádza sa, že čiastočné zmiernenie úbytku dendritických tŕňov (t.j. nižšie straty tŕňov) sa dajú dosiahnuť injekciami IGF1 (inzulínu podobný rastový faktor 1) – podľa všetkého zvrátením zvyšovania úbytku tŕňov pozorovaného u myší so stratou funkcie génu.
Receptory sú tiež významnou súčasťou procesu signalizačnej cesty a receptor N-metyl-D-aspartát (NMDA) reguluje lokalizáciu proteínu CDKL5. Stimulácia NMDA zvyšuje lokalizáciu proteínu CDKL5 z tŕňa na dendrit.
Relatívne novší uvedený výskum sa zameral na úlohu ďalšieho receptora. Receptor SRB1 patrí do rodiny receptorov, ktoré plnia úlohu pri odstraňovaní (požieraní) cudzorodého odpadového materiálu – a zjavne majú dôležitú úlohu. Receptor SRB1 sa konkrétne zapája do spracovania cholesterolu prostredníctvom molekúl, ktoré sa nazývajú lipoproteíny – možno si spomínate na informačné kampane o lipoproteínoch s vysokou hustotou (HDL, tie dobré lipoproteíny) a lipoproteínoch s nízkou hustotou (LDL – zlé lipoproteíny). Štúdia zistila, že vo fibroblastoch CDKL5 bola 50% redukcia receptorov SRB1 (type bunky). Navyše, existuje ďalšia cesta, kde je prítomný „transkripčný faktor“ zvaný NrF2. To je hlavná cesta ochrany pred vplyvmi bunky pri oxidačnom strese (proces, ktorý sa skúma aj v prípade Rettovho syndrómu). Opäť, zdá sa, že hladiny NrF2 sú v CDKL5 fibroblastoch zredukované, zatiaľ čo hodnoty plazmy niečoho, čo sa nazýva 4-HNE (marker oxidačného stresu) sú vysoké. Zdá sa, že z tohto výskumu vyplýva, že v patofyziológii poruchy CDKL5 je ďalší mechanizmus, čo by aj v tomto prípade mohlo viesť k potenciálnym terapeutickým možnostiam.
Keď nervová bunka „odpočíva“, vnútri bunky je veľmi malý záporný náboj. Keď nervová bunka prenáša signál, dochádza k prílevu kladne nabitých iónov – zvyčajne sodíka alebo vápnika – do bunky – čo je fyziologický jav známy ako „depolarizácia“. Uvedená štúdia poukazuje na to, že do regulácie proteínu CDKL5 je zapojená depolarizácia, to znamená jeho produkcia a následné odstraňovanie. Za prvé, je tam lokalizovaný proces, v ktorom je možno zapojená lokálna syntéza proteínu a potom druhá cesta, čím sa proteín CDKL5 stáva defosforylovaným, a to vedie k jeho degradácii. Preto sú tieto možné cesty zapojené do lokálnej regulácie proteínu CDKL5 v neuróne prostredníctvom depolarizácie.
Existuje rodina proteínov, ktoré sa nazývajú cyklín-dependentné kinázy (CDK, na cyklíne závislé kinázy), ktoré plnia určitú úlohu v bunkovom cykle, to znamená delení rodičovskej bunky na 2 dcérske bunky. Teraz sa ukazuje, že cyklín-dependentné kinázy – ako 5 (CDKL5 – to sme my!) tiež plnia určitú úlohu v bunkovom cykle prostredníctvom medzičlánku (spojovacej štruktúry). Určite sa pýtate „Čo je medzičlánok“? Je to štruktúra, ktorá spája 2 bunky bezprostredne predtým ako sa na záver bunkového delenia konečne rozdelia na dve dcérske bunky. Defekty na medzičlánku môžu spôsobiť niekoľko bunkových abnormalít, i keď si nemyslím, že boli uvedené v súvislosti s CDKL5. Úloha medzičlánku v neurónoch nie je celkom objasnená.
Záverečná poznámka – každý čiastkový výskum, ktorý sme tu uviedli predstavuje len veľmi malú časť obrovskej skladačky, a tou je kontrola a funkcia proteínu CDKL5, ktorý sa snažíme pochopiť.
Klinická oblasť
Encefalopatia je termín označujúci ochorenie, ktoré postihuje funkciu alebo štruktúru mozgu. Epileptická encefalopatia v súvislosti s poruchou ako CDKL5 je definovaná ako encefalopatia presahujúca to, čo by sa dalo očakávať od prítomnej patológie a o tomto sa na konferencii diskutovalo. Tento termín sa podľa všetkého používal na označenie povahy a závažnosti epilepsie, a nie iných neepileptických dopadov ako napr. kognitívna funkcia – i keď to bolo do určitej miery mätúce. Existuje iný pohľad, ktorý tvrdí, že by sme mali výraz „developmentálna encefalopatia“ používať na označenie toho, že to, čo vidíme, môže byť len výsledkom prítomnej patológie.
V určitom momente sa diskusia zamerala na otázku kam zaradiť CDKL5. Zjavne sú ľudia, ktorí majú pocit, že porucha CDKL5 by sa stále mala pokladať za variant Retta alebo poruchu podobnú Rettovmu syndrómu. Tento pohľad vychádza z určitých podobností medzi fenotypmi týchto dvoch porúch napriek skutočnosti, že Fehr et al (2012) jasne ukázal, že menej ako tretina detí s poruchou CDKL5 spĺňa revidované kritériá pre diagnózu Rettových variantov (Neul et al 2010).
Dva príspevky sa venovali problémom spánku a dýchania. Myslím, že mnohé mamičky a oteckovia s vyčerpanými očami dúfali, že dostanú nejaké odpovede najmä na problémy so spánkom. Žiaľ, nestalo sa tak ... ach-jaj!! Štúdie spánku u detí s CDKL5 potvrdili rôzne poruchy spánku. Štúdie sú malé a poruchy sa môžu objaviť aj pri absencii epileptickej aktivity a zdá sa, že skôr súvisia s abnormálnosťou spánkového cyklu REM. Táto teória mohla byť potvrdená aj štúdiami s myšími modelmi. Spánková hygiena sa javí ako „oficiálne“ odporúčanie – i keď sme si istí, že mnohí rodičia už aplikovali každú možnú hygienu a nevedia k čomu by sa ešte mohli utiekať.
Spôsoby liečby (terapie)
Prezentoval sa prehľad génovej terapie u myších modelov Rettovho syndrómu. Boli vytvorené mnohé myšie modely, boli vypracované spôsoby liečby a aplikovali sa na tieto modely. Mechanizmus, ktorým sa gén zaviedol do mozgu (vektor) je adeno-asociovaný vírus (AAV), o ktorom v súčasnosti nie je známe, že by spôsoboval ochorenie. Táto terapia zlepšuje väčšinu aspektov lokomotorickej funkcie – s výnimkou chôdze. Gén MeCP2 je síce obsiahnutý v mnohých rozličných typoch tkanív, deficity v centrálnej nervovej sústave sú najzávažnejšie keďže sú symptomatické v porovnaní s tými, ktoré sú prítomné v periférnych tkanivách (srdce, obličky, pľúca atď.).
V tretí a posledný deň viacerí rodičia a/alebo ich terapeuti hovorili o rôznych typoch terapií, ktoré sa osvedčili u ich dieťaťa. Medzi týmito terapiami boli hydroterapia, pranoterapia, spider terapia a kranio-sakrálna terapia.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Na stretnutí bolo viac ako sto účastníkov. Zúčastnilo sa 48 rodín, väčšinou z Talianska, ale aj Nemecka, Španielska, Holandska, Slovenska, Rakúska, Kanady a Spojeného kráľovstva. Ostatní účastníci boli výskumníci, klinici, študenti a terapeuti. Tak ako v Maastrichte, aj tu sa osvedčila zmiešaná spolupráca rodín, a výskumníkov/klinikov, i keď účastníci boli trochu sklamaní, že sa neprezentovalo viac klinického výskumu. Organizácia CDKL5 UK potvrdila svoje úsilie vytvoriť Európsku asociáciu CDKL5 na podporu rodín v celej Európe a podporovať spoločne financovaný výskum.
Autor: Dr. Martyn Newey
Zdroj: www.curecdkl5.org
