Кіріспе
Коккейн синдромы (КС), сондай-ақ Нейл Дингуолл синдромы деп те аталады, – сирек кездесетін және өлімге әкелетін аутосомалық рецессивті нейродегенеративті ауру. Ол өсудің тоқтауымен, жүйке жүйесінің дамуының бұзылуымен, күн сәулесіне жоғары сезімталдықпен (фотосезімталдықпен), көз ауруларымен және ерте қартаюмен сипатталады. Дамудың тоқтауы және неврологиялық бұзылыстар диагноз қою критерийлері болып табылады, ал фотосезімталдық, есту қабілетінің төмендеуі, көз аномалиялары және тіс шұқулары – жиі кездесетін басқа да белгілер. Аурудың негізгі себебі ДНК жөндеу механизміндегі ақау. ДНК жөндеудегі басқа кемшіліктерден айырмашылығы, КС-мен ауырған науқастарда қатерлі ісік немесе инфекцияға шалдығу қаупі жоқ. Коккейн синдромы – сирек, бірақ зардапты ауру, көбінесе өмірдің бірінші немесе екінші онжылдығында өлімге әкеледі. Коккейн синдромындағы нақты гендердің мутациясы белгілі, бірақ оның кең ауқымды әсері және ДНК жөндеумен байланысы әлі толыққанды зерттелмеген. Нейл Дингуолл синдромы Мэри М. Дингуолл және Кэтрин А. Нейл есімдерімен аталады. Орталық және шеткі жүйке жүйесі ауыр неврологиялық зақымдану салдарынан өмірдің бірінші немесе екінші онжылдығында өлімге дейін прогрессивті түрде деградацияланады. I типті КС-та қабықша атрофиясы аз дәрежеде байқалады. II типті КС туған кезден басталады (конгениталды) және I типті КС-қа қарағанда әлдеқайда ауыр. Әдетте, бұл аурудың ерте басталатын түрімен ауырған науқастарда ақ заттың миелиндеуінің төмендеуі және қабықша мен базальды ганглияларда кең таралған кальцификация сияқты мидың ауыр зақымдануы көрінеді.
CS Type II is present from birth (congenital) and is much more severe than CS Type 1. Typically patients with this early onset form of the disorder show more severe brain damage, including reduced myelination of white matter, and more widespread calcifications, including in the cortex and basal ganglia.
Себептер
Егер организмде гипероксия немесе оттегінің артық мөлшері пайда болса, жасушалық метаболизмде еркін радикалдар деп аталатын өте реактивті оттегі түрлері пайда болады. Бұл жасушалық компоненттерге, соның ішінде ДНК-ға тотығу зақымдануына әкелуі мүмкін. Қалыпты жасушаларда организм зақымдалған бөліктерді қалпына келтіреді. Аталған ауруда балалардың организмге қажетті ақуыздарды синтездейтін генетикалық аппараты, транскрипциядағы шағын ақаулардың салдарынан, қалыпты деңгейде жұмыс істемейді. Бұл теория бойынша, уақыт өте келе, дамудың тоқтауы мен өлімге соқтырады. Әр минут сайын организм қан арқылы 10-20 литр оттегін соққымен жіберіп, оны денедегі миллиардтаған жасушаларға жеткізеді. Оттегінің қалыпты молекулалық түрі зиянсыз. Дегенмен, оттегіге қатысты жасушалық метаболизм бірнеше өте реактивті еркін радикалдарды тудырады. Бұл еркін радикалдар жасушалық компоненттерге, соның ішінде ДНК-ға тотығу зақымдануын тудыруы мүмкін. Кез келген орташа жасушада ДНК-да күн сайын бірнеше мың зақым пайда болады. Бұл зақымдардың көп бөлігі тотығу зақымдануынан туындайды. Әрбір зақымдалған ДНК бөлігі кесіліп алынып, ДНК-ның қалыпты функциясын сақтау үшін жөнделуі керек. Жөнделмеген ДНК ақуыздарды кодтау қабілетін жоғалтады, сондай-ақ мутациялар да пайда болуы мүмкін. Бұл мутациялар онкогендерді белсендіруге немесе ісікке қарсы гендерді тежеуге әкелуі мүмкін. Зерттеулерге сәйкес, белсенді гендерге келген тотығу зақымдануы артық жөнделмейді, ал ең ауыр жағдайларда бүкіл геном бойынша жөндеу процесі баяулайды. Тотығу зақымдануының жинақталуы ДНК-ның қалыпты функцияларын бұзуы мүмкін, тіпті жасуша өлімі бағдарламасын (апоптозды) іске қосуға дейін соқтыруы мүмкін. Бұл аурумен ауыратын балалар тотығу зақымдануы орын алған белсенді гендерді қалпына келтірмейді. Әдетте, тотығу зақымдануын жөндеу белсенді гендерде (геномның бес пайызынан кемін құрайды) белсенді емес аймақтарға қарағанда жылдам жүреді. Тотығу зақымдануының жинақталуы ДНК-ның қалыпты функцияларын бұзуы мүмкін және тіпті жасуша өлімі бағдарламасын (апоптозды) іске қосуға әкелуі мүмкін.