Gen GBA
Gen GBA nằm trên nhiễm sắc thể số 1 cung cấp các hướng dẫn để tạo ra enzyme beta-glucocerebrosidase hoạt động trong các lysosome – trúc bên trong tế bào vận hành như trung tâm tái chế. Lysosome sử dụng các enzyme tiêu hóa để phân hủy các chất độc hại, tiêu diệt các vi khuẩn xâm nhập vào tế bào và tái chế các thành phần bị hao mòn. Do đó, enzyme trong lysosome đôi khi được gọi là enzyme quản gia.
Chức năng chính
Beta-glucocerebrosidase là một loại enzyme quản lý giúp phá vỡ một phân tử lớn gọi là glucocerebroside thành đường (glucose) và một phân tử chất béo đơn giản hơn (ceramide). Glucocerebroside là một thành phần của màng bao quanh tế bào, bị beta-glucocerebrosidase phân hủy khi tế bào chết đi và được tái sử dụng khi tế bào mới được hình thành.
Đột biến gây bệnh
Gaucher
Hơn 380 đột biến gen GBA đã được xác định ở những người mắc bệnh Gaucher. Người bệnh có gan và lá lách to, bất thường tế bào máu và hiếm khi gặp các vấn đề thần kinh nghiêm trọng. Các đột biến xảy ra ở cả hai bản sao của gen trong mỗi tế bào. Hầu hết các đột biến gen GBA gây ra bệnh Gaucher làm thay đổi các axit amin trong beta-glucocerebrosidase, dẫn đến xáo trộn cấu trúc của enzyme và ngăn nó hoạt động bình thường. Các đột biến khác bao gồm xóa đoạn hoặc chèn đoạn trên gen GBA dẫn đến một phiên bản enzyme ngắn bất thường và không có chức năng.
Các đột biến trên gen GBA làm giảm hoặc loại bỏ đáng kể hoạt động của beta-glucocerebrosidase trong tế bào, nên glucocerebroside không được phân hủy đúng cách. Phân tử này và các chất liên quan có thể tích tụ trong tế bào bạch cầu ở lá lách, gan, tủy xương cũng như các cơ quan khác. Các chất này tích tụ và lưu trữ bất thường làm tổn thương mô và cơ quan, dẫn đến những biểu hiện đặc trưng của bệnh Gaucher.
Xem thêm bệnh GaucherParkinson
Parkinson là những rối loạn ảnh hưởng đến vận động, các biểu hiện đặc trưng bao gồm run, suy giảm khả năng cân bằng và phối hợp (mất ổn định tư thế). Những người mắc bệnh Gaucher mang đột biến ở cả hai bản sao của gen GBA trong mỗi tế bào, trong khi những người bị đột biến chỉ trong một bản sao của gen được gọi là người mang gen. Những người bị bệnh Gaucher và những người mang đột biến gen GBA có nguy cơ phát triển bệnh Parkinson.
Các triệu chứng của bệnh Parkinson có nguyên nhân do mất các tế bào thần kinh sản xuất dopamine, một hóa chất truyền tín hiệu trong não để phối hợp các chuyển động nhịp nhàng. Người ta vẫn chưa rõ các đột biến gen GBA liên quan đến những rối loạn này như thế nào, mặc dù nghiên cứu cho thấy những thay đổi trên gen GBA có thể góp phần phân hủy các chất độc hại trong tế bào thần kinh bằng cách làm suy giảm chức năng của lysosome. Ngoài ra, những thay đổi có thể làm tăng sự hình thành các cặn protein bất thường, do đó các chất độc hại hoặc protein lắng đọng có thể tích tụ và giết chết tế bào thần kinh sản xuất dopamine, dẫn đến chuyển động bất thường và các vấn đề về thăng bằng.
Xem thêm bệnh ParkinsonSa sút trí tuệ thể Lewy
Đột biến gen GBA có thể làm tăng nguy cơ phát triển chứng sa sút trí tuệ thể Lewy, tuy nhiên một số người mang đột biến gen GBA không bao giờ phát bệnh. Người bệnh bị suy giảm trí tuệ, ảo giác thị giác, thay đổi đột ngột về sự chú ý và tâm trạng, các vấn đề về cử động như bệnh Parkinson bao gồm cứng các chi, run, giảm khả năng giữ thăng bằng và phối hợp.
Các đột biến trong một bản sao của gen GBA làm tăng nguy cơ phát triển chứng sa sút trí tuệ thể Lewy. Những đột biến này làm thay đổi enzym beta-glucocerebrosidase. Enzyme bất thường này có thể can thiệp vào chức năng của lysosome và quá trình phân hủy bình thường của protein alpha-synuclein, dẫn đến tăng nguy cơ tích tụ protein và hình thành thể Lewy. Các cụm protein này tích tụ trong não làm suy giảm chức năng của tế bào thần kinh và cuối cùng gây ra cái chết của tế bào. Theo thời gian, mất đi các tế bào thần kinh ngày càng làm suy giảm chức năng trí tuệ và vận động cũng như điều hòa cảm xúc, dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng của chứng mất trí nhớ thể Lewy.
Các tên gọi khác
- axit beta-glucosidase
- algucerase
- beta-D-glucosyl-N-acylsphingosine glucohydrolase
- beta-glucocerebrosidase
- GBA1
- GLCM_HUMAN
- GLUC
- glucocerebrosidase
- glucocerebroside beta-glucosidase
- glucosidase, beta, axit
- glucosidase, beta; axit (bao gồm glucosylceramidase)
- glucosphingosine glucosylhydrolase
- glucosylceramide beta-glucosidase
- imiglucerase
References
- Genetic Testing Information. GBA glucosylceramidase beta [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved January 24, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2629
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. GLUCOSIDASE, BETA, ACID; GBA. Retrieved January 24, 2021 from https://omim.org/entry/606463
- U.S National Library of Medicine. GBA gene. Retrieved January 24, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/gba/