Составные гетерозиготные варианты SLC12A5 расширяют молекулярный и функциональный спектр ККC2-ассоциированной энцефалопатии развития и эпилептической энцефалопатии

<b>Цель:</b> охарактеризовать функциональное значение новых вариантов SLC12A5 у двух не связанных между собой пациентов с энцефалопатией развития и эпилептической энцефалопатией (ЭРЭ) раннего начала и изучить механизмы, лежащие в основе дисфункции ККС2.

<b>Методы:</b> У двух пациентов (случаи A и B) с ЭРЭ провели клинический, генетический и функциональный анализ. Ген SLC12A5 кодирует два сплайс-варианта ККС2 (KCC2a и KCC2b). Влияние выявленных вариантов на ионный транспорт KCC2b, фосфорилирование, процессинг мРНК и KCC2-зависимый синаптогенез оценивали in vitro в гетерологичных системах экспрессии и первичных нейронах с использованием также компьютерного структурного моделирования.

<b>Результаты:</b> У обоих пациентов развилась тяжелая неонатальная ЭРЭ, проявлявшаяся задержкой развития, аксиальной гипотонией, экстрапирамидной симптоматикой и билатеральными мигрирующими судорогами в течение 24 ч после рождения. В обоих случаях наступила ранняя смерть: в случае A — в 9 лет, в случае B — в 6 месяцев. Секвенирование выявило у обоих пациентов различные биаллельные составные гетерозиготные варианты SLC12A5, каждый унаследованный от одного бессимптомного родителя. Функциональный анализ показал, что в случае A один вариант резко снижал KCC2-опосредованный ионный транспорт, тогда как второй сохранял транспортную активность, но сопровождался измененным профилем фосфорилирования по Ser940 в интраклеточном С-концевом участке. Этот вариант также нарушал KCC2-зависимое формирование возбуждающих синапсов дикого типа в незрелых нейронах гиппокампа крысы. В случае B один вариант нарушал нормальный процессинг транскрипта мРНК, что соответствовало утрате экспрессии, а второй демонстрировал сниженную активность ионного транспорта.

<b>Значимость:</b> Эти данные показывают, что ЭРЭ, связанная с SLC12A5, может быть следствием сочетанного нарушения KCC2-зависимого хлоридного гомеостаза и хлорид-независимых функций KCC2, критически важных для раннего нейронального развития. Работа расширяет спектр мутаций и механизмов SLC12A5-ассоциированной ЭРЭ и подчеркивает значение регуляторных функций KCC2 в раннем развитии мозга, предоставляя новые знания и инструменты для фундаментальных исследований и потенциальные направления таргетной прецизионной терапии.