Половое созревание начинается в носу

Credit: Roberto Oleari, University of Milan

Команда нейробиологов из Университетского колледжа Лондона и Миланского университета обнаружила два белка, совместная работа которых способствует половому созреванию у мышей. Статья ученых опубликована в журнале Development.

Редкое генетическое заболевание, известное как синдром Каллмана, поражает примерно одного из 30 тысяч мужчин и одну из 120 тысяч женщин.  Его описал в 1944 году американский психиатр немецкого происхождения Франц Йозеф Каллман.

Оно вызвано отсутствием гонадолиберина — гонадотропин-рилизинг-гормона, который активирует так называемый гипоталамо-гипофизарно-гонадный сигнальный путь, который запускает половое созревание. Люди с синдромом Каллмана, как и другими заболеваниями полового развития обладают детскими чертами лица, высоким голосом, отсутствием полового влечения и недоразвитостью половых органов. Однако, в отличие от других подобных болезней, пациенты с синдромом Каллмана также страдают аносмией (отсутствием обоняния).В настоящее время наиболее распространенным методом лечения этой болезни считается гормональная терапия.

Новая работа нейробиологов выявила два белка, которые могут быть ответственны за основные симптомы синдрома Каллмана. Авторы работы обнаружили, что молекулы PLXNA1 и PLXNA3 присутствуют в аксонах нейронов, которые передают сигнал от обонятельной луковицы в мозг развивающихся мышей. Эти нейроны, с одной стороны, передают в мозг сигналы, необходимые для функционирования обоняния, а также служат направляющими для миграции нейронов гонадотропин-рилизинг-гормона от места их рождения из клеток-предшественников в головной мозг, где они запускают наступление половой зрелости.

Исследование показало, что при одновременном отсутствии PLXNA1 и PLXNA3 у развивающихся мышей эти нервные клетки соединяются не так, как нужно, и наблюдаются одновременно два симптома: в мозг не поступает информация от обонятельной луковицы и мыши не чувствуют запах, и клетки, запускающие половое созревание не добираются до мозга. В результате этого у мышей наблюдаются те же самые симптомы, что и у пациентов с синдромом Каллмана.

PLXNA1 and PLXNA3 cooperate to pattern the nasal axons that guide gonadotropin-releasing hormone neurons

Roberto Oleari, Alessia Caramello, Sara Campinoti, Antonella Lettieri, Elena Ioannou, Alyssa Paganoni, Alessandro Fantin, Anna Cariboni, Christiana Ruhrberg

Development 2019 146: dev176461 doi: 10.1242/dev.176461 Published 5 November 2019