Gen ALDH18A1
Gen ALDH18A1 nằm trên nhiễm sắc thể 10, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein có tên là P5CS. Protein này hiện diện trong ty thể - trung tâm sản xuất năng lượng của tế bào. P5CS dường như rất quan trọng với hoạt động của ty thể, nó còn tham gia tổng hợp axit amin proline.
Chức năng chính
Quá trình hình thành proline gồm nhiều bước nhằm chuyển đổi axit amin glutamat thành axit amin proline. Protein P5CS đảm nhiệm bước đầu tiên trong quá trình này, nó chuyển đổi axit amin glutamat thành glutamat 5-semialdehyde, sau đó sản phẩm trung gian này được biến đổi thành axit amin proline. Cơ chế chuyển đổi glutamate thành proline rất quan trọng để duy trì nguồn cung cấp các axit amin cần thiết cho quá trình sản xuất protein và truyền năng lượng trong tế bào.
Đột biến gây bệnh
Nhão da
Các biến thể (còn được gọi là đột biến) gen ALDH18A1 có thể gây ra hai loại nhão da khác nhau gồm: nhão da dạng trội loại 3 (Autosomal Dominant Cutis Laxa type 3 - ADLC3) và nhão da dạng lặn loại 3A (Autosomal Recessive Cutis Laxa type 3A - ARCL3A, còn được gọi là hội chứng de Barsy). Trong bệnh nhão da dạng trội, một bản sao của gen ALDH18A1 bị thay đổi trong mỗi tế bào đủ để gây ra các biểu hiện bệnh đặc trưng. Trong bệnh nhão da dạng lặn, cả hai bản sao của gen bị đột biến trong mỗi tế bào mới gây ra bệnh. Người bệnh có biểu hiện gồm da chùng nhão, nhăn nheo và chảy xệ, tĩnh mạch chủ, khớp lỏng lẻo, đục thủy tinh thể hoặc các bất thường về mắt khác, thiểu năng trí tuệ, các vấn đề vận động tiến triển theo thời gian. Bệnh nhão da dạng lặn có xu hướng nghiêm trọng hơn so với dạng trội.
Đa số các biến thể gen ALDH18A1 dẫn đến sản phiên bản protein P5CS bị giảm hoạt động. Một số nghiên cứu cho rằng trong ADCL3A, protein bất thường từ bản sao bị thay đổi của gen sẽ can thiệp vào protein được tạo ra từ bản sao bình thường, từ đó giảm thêm hoạt động của protein này trong tế bào. Trong khi lượng proline bị giảm với một số người có biến thể gen ALDH18A1, mức độ này vẫn bình thường ở những người bệnh khác. Suy giảm protein P5CS có thể phá vỡ chức năng của ty thể, dẫn đến cái chết của các tế bào da và thần kinh. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa rõ vì sao những thay đổi trong gen ALDH18A1 dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh nhão da.
Xem thêm Bệnh nhão daCác vấn đề khác
Các biến thể gen ALDH18A1 có thể gây liệt nửa người co cứng dạng trội loại 9A (autosomal dominant Spastic Paraplegia type 9A - SPG9A) và liệt nửa người co cứng dạng lặn loại 9B (autosomal recessive Spastic Paraplegia type 9B - SPG9B). Hai dạng bệnh này thuộc nhóm bệnh liệt nửa người co cứng di truyền (hereditary spastic paraplegia), người bệnh bị cứng cơ và liệt các chi dưới (liệt nửa người) do tế bào thần kinh vận động bị phá vỡ. Các biểu hiện khác của SPG9A hoặc SPG9B có thể bao gồm đục thủy tinh thể, chậm phát triển hoặc thiểu năng trí tuệ.
Các biến thể gen ALDH18A1 dường như làm giảm chức năng của protein P5CS. Người ta nghi ngờ quá trình tổng hợp proline suy giảm, nên sản xuất năng lượng trong ti thể giảm theo từ đó góp phần làm chết tế bào thần kinh rồi dẫn đến các vấn đề chuyển động tiến triển của SPG9A và SPG9B. Tuy nhiên, cơ chế chính xác gây ra những tình trạng này vẫn chưa rõ ràng.
Các tên gọi khác
- GSAS
- PYCS
- pyrroline-5-carboxylate synthetase (glutamate gamma-semialdehyde synthetase)
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. ALDH18A1 aldehyde dehydrogenase 18 family member A1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved October 29, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5832/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ALDEHYDE DEHYDROGENASE 18 FAMILY, MEMBER A1; ALDH18A1. Retrieved October 29, 2022 from https://omim.org/entry/138250
- National Library of Medicine. ALDH18A1 gene. Retrieved October 29, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/aldh18a1/