Gangliosidosis, type I
Аббревиатура	GM1
Ген	GLB1
Мутация	c.1448G>C
Тип наследования	Аутосомно-рецессивный
Породы	Сиамская кошка, Корат
Стоимость, руб	1350

Описание заболевания

Ганглиозидоз кошек GM1 – смертельное наследственное нейродегенеративное заболевание, вызванное дефицитом лизосомального фермента β-D-галактозидазы с последующим накоплением ганглиозидов GM1 в центральной нервной системе (1,2). β-D-галактозидаза необходима для расщепления ганглиозидов GM1 и других гликолипидов и гликопротеинов, содержащих галактозу (3).

Ганглиозидоз GM1 характеризуется различной степенью клинической тяжести, но неизбежно смертелен. Прогрессирование заболевания происходит медленнее, чем при GM2. У котят – гомозигот по мутации в 2-3 месяца отмечаются первые клинические признаки заболевания: дрожь головы и задних конечностей. В течение следующих 1-2 месяцев развивается генерализованная дисметрия (избыточность или недостаточность амплитуды целенаправленных движений). В возрасте 7-8 месяцев характерен частичный либо полный паралич всех четырех конечностей, слепота и элептичеcкие судороги. Смерть наступает в 9-10 месяцев (4,5).

На сегодняшний день 36,1 % кошек вышеуказанных пород не несут мутацию, приводящую к развитию GM1.  Гетерозиготами  по мутации являются 47,7%, данные животные фенотипически здоровы, но у них наблюдается снижение активности фермента βgal  примерно до 50% . Мутация в гомозиготном состоянии  была идентифицирована у 16,2% кошек, при этом все они проявляли клинические признаки  ганглиозидоза GM1 (1).

Молекулярная генетика

Причиной ганглиозидоза GM1 является дефект в гене фермента бета-галактозидазы 1 (GLB1). Мутация представляет собой замену G>C в позиции 1448 открытой рамки считывания в 14-м экзоне.  Это приводит к замещению аминокислоты аргинина  483 на пролин (Arg483Pro). Ферментативная активность белка с мутацией сильно уменьшается (1). 

Варианты генотипа

N/N – гомозигота по аллели нормального типа (обе копии гена GLB1 не содержат замену G>C в позиции 1448)

N/GM1 – гетерозигота по аллели мутантного типа (одна из копий гена GLB1 содержит замену G>C в позиции 1448)

GM1/GM1 – гомозигота по аллели мутантного типа (обе копии гена GLB1 содержат замену G>C в позиции 1448)

Данный тест позволяет выявить замену G>C в позиции 1448 открытой рамки считывания в 14-м экзоне, ассоциированную с развитием ганглиозидоза 1 типа (GM1), как описано Martin D.R. et al., 2008.

Животные, у которых обе копии гена GLB1 содержат мутацию, подвержены развитию ганглиозидоза типа GM1. Наличие мутации только в одной из двух копий гена GLB1 не приводит к развитию заболевания, однако такое животное может передавать данный генетический дефект потомству. 

---

1. Martin, DR., Rigat, BA., Foureman, P., Varadarajan, GS., Hwang, M., Krum, BK., Smith, BF., Callahan, JW., Mahuran, DJ., Baker, HJ.: Molecular consequences of the pathogenic mutation in feline GM1 gangliosidosis. Mol Genet Metab 94:212-21, 2008.

2. Uddin, M.M., Hossain, M.A., Rahman, M.M., Chowdhury, M.A., Tanimoto, T., Yabuki, A., Mizukami, K., Chang, H.S., Yamato, O.: Identification of Bangladeshi domestic cats with GM1 gangliosidosis caused by the c.1448G>C mutation of the feline GLB1 gene: case study. J Vet Med Sci 75:395-7, 2013.

3. Samoylova, TI., Martin, DR., Morrison, NE., Hwang, M., Cochran, AM., Samoylov, AM., Baker, HJ., Cox, NR.: Generation and characterization of recombinant feline beta-galactosidase for preclinical enzyme replacement therapy studies in GM1 gangliosidosis.Metabolic Brain Disease 23:161-73, 2008.

4. H.J. Baker, J.R. Lindsey: Animal model: feline GM1 gangliosidosis. Am J Pathol. 1974 Mar; 74(3): 649–652.

5. Ueno, H., Yamato, O., Sugiura, T., Kohyama, M., Yabuki, A., Miyoshi, K., Matsuda, K., Uchide, T.: GM1 gangliosidosis in a Japanese domestic cat: a new variant identified in Hokkaido, Japan. J Vet Med Sci 78:91-5, 2016.