Ген LDHA

Ген LDHA (Lactate Dehydrogenase A) кодирует фермент лактатдегидрогеназу A – ключевой белок, участвующий в анаэробном гликолизе (расщеплении глюкозы без участия кислорода).

          Этот фермент катализирует превращение пирувата в лактат (молочную кислоту), что позволяет клеткам продолжать вырабатывать энергию (АТФ) в условиях гипоксии (нехватки кислорода).  

1.  Структура и локализация гена

       Локализация:

• Ген LDHA расположен на 11-й хромосоме (у человека – 11p15.4).  

       Ортологи:

• Есть у большинства позвоночных, включая мышей, крыс и других млекопитающих.  

       Изоформы:

       ЛДГ существует в виде тетрамера, состоящего из разных комбинаций субъединиц:

• LDH-A (кодируется *LDHA*) – преимущественно в скелетных мышцах, печени и опухолях.
• LDH-B (кодируется *LDHB*) – в сердце и мозге.
• Комбинации (напр., LDH-1 = B₄, LDH-5 = A₄) определяют ферментативную активность в разных тканях.  

2.  Функция фермента LDH-A

       Анаэробный гликолиз:

• Превращает пируват в лактат, регенерируя НАД⁺ (необходим для продолжения гликолиза).

       Роль в метаболизме опухолей (эффект Варбурга):

• Раковые клетки часто сверхэкспрессируют LDHA, чтобы выживать в гипоксических условиях и поддерживать быстрый рост.  

       Мышечная активность:

• В мышцах при интенсивной нагрузке LDH-A помогает быстро получать энергию без кислорода.  

3.  Регуляция экспрессии LDHA

       Гипоксия:

• Активируется через HIF-1α (Hypoxia-Inducible Factor 1-alpha).  

       Онкогены:

• MYC, RAS и PI3K/AKT/mTOR пути усиливают экспрессию LDHA.  

       Эпигенетика:

• Деметилирование ДНК и модификации гистонов могут влиять на активность гена.  

4.  Роль в заболеваниях

       a) Рак

• Повышенная экспрессия LDHA – маркер агрессивности опухолей (меланома, рак лёгких, молочной железы, печени).
• Ингибиторы LDHA исследуются как потенциальные противоопухолевые препараты.  

       b) Миопатии и болезни обмена веществ

• Дефицит LDH-A (редкое наследственное заболевание) приводит к непереносимости физических нагрузок, мышечной слабости и миоглобинурии.  

       c) Сердечно-сосудистые заболевания

• Уровень LDH в крови – маркер повреждения тканей (инфаркт, гемолиз).  

5.  Диагностическое значение

       Онкомаркер:

• Высокий уровень LDH в крови может указывать на прогрессирование рака.  

       Биохимический анализ:

• LDH-1 (B₄) повышается при инфаркте миокарда, LDH-5 (A₄) – при поражении печени или мышц.  

6.  Перспективы исследований

       Таргетная терапия рака:

• Ингибиторы LDHA (например, Gossypol, FX11) тестируются в доклинических исследованиях.  

       Метаболические заболевания:

• Коррекция активности LDHA может помочь при миопатиях.

Вывод

Ген LDHA играет ключевую роль в энергетическом метаболизме, особенно в условиях гипоксии и при онкологических заболеваниях.

Его изучение важно для разработки новых методов лечения рака и наследственных болезней обмена веществ.