Gen CARD11

Ít nhất năm đột biến gen CARD11 gây ra chứng viêm da dị ứng (atopic dermatitis) hay chàm thể tạng (atopic eczema). Người bệnh bị khô da, ngứa và phát ban đỏ. Từ "viêm da" (atopic) chỉ ra mối liên quan với dị ứng. Trong khi viêm da cơ địa không phải lúc nào cũng do phản ứng dị ứng, nó thường liên quan đến các vấn đề dị ứng khác. Những người bị viêm da cơ địa do đột biến gen CARD11 thường có thêm các vấn đề dị ứng, vd như hen suyễn và kích ứng môi trường (vd phấn hoa) hoặc dị ứng thực phẩm. Nhiều người trong số họ cũng bị nhiễm trùng tái phát do vấn đề với hệ miễn dịch (suy giảm miễn dịch).

Viêm da cơ địa thường được coi là một bệnh lí phức tạp do nhiều yếu tố di truyền và môi trường, mỗi yếu tố chỉ đóng góp một phần nhỏ vào nguy cơ phát triển chung. Tuy nhiên, đột biến gen CARD11 gây ra viêm da cơ địa mà không có các yếu tố khác. Những đột biến này chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ các trường mắc bệnh.

Đột biến tại một trong hai bản sao của gen CARD11 trong mỗi tế bào là đủ để gây ra viêm da cơ địa. Những đột biến này dẫn đến một phiên bản protein bị thay đổi nên không hoạt động bình thường. Protein bị thay đổi can thiệp hoạt động của protein bình thường được tạo ra từ bản sao không bị đột biến (đột biến như vậy được xếp là "âm tính trội"), do đó số lượng protein CARD11 hoạt động trong tế bào suy giảm. Những thay đổi di truyền này có thể ngăn cản sự hình thành phức hợp signalosome CBM, từ đó tín hiệu của NF-κB và mTORC1 suy giảm. Nếu không có những tín hiệu này, tế bào T không thể phát triển hoặc hoạt động bình thường. Mặc dù các tế bào này có số lượng bình thường, chúng phản ứng kém với những yếu tố ngoại lai nên dẫn đến nhiễm trùng tái phát.

Người ta chưa rõ làm thế nào rối loạn miễn dịch gây ra bởi đột biến gen CARD11 dẫn đến viêm da cơ địa và dị ứng. Viêm da cơ địa ban đầu không phải do phản ứng dị ứng gây ra, mặc dù đôi khi tác nhân gây dị ứng góp phần làm bùng phát bệnh.

Các đột biến gen CARD11 cũng có liên quan đến ung thư tế bào B (chủ yếu là ung thư tế bào B lớn lan tỏa - diffuse large B-cell lymphoma) và tế bào T (ung thư bạch cầu tế bào T trưởng thành/ung thư hạch - adult T-cell leukemia/lymphoma). Những đột biến này không được di truyền mà phát sinh trong quá trình sống và chỉ hiện diện trong các tế bào B hoặc T phát sinh ung thư. Những thay đổi di truyền này được gọi là đột biến "tăng chức năng" vì chúng dẫn đến phiên bản protein CARD11 luôn được bật, ngay cả khi tế bào B hoặc T không phát hiện kẻ lạ mặt. Do đó, NF-κB liên tục được kích hoạt, từ đó các tế bào này phát triển và phân chia mất kiểm soát để rồi góp phần phát triển ung thư.

Đột biến gen CARD11 có thể gây ra một số rối loạn miễn dịch khác. Ít nhất 3 đột biến gây ra một loại suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng (Severe Combined Immunodeficiency - SCID) được gọi là suy giảm miễn dịch 11. SCID là một nhóm các bệnh lí khiến cơ thể gần như mất khả năng miễn dịch. Suy giảm miễn dịch 11 gây ra nhiễm trùng nặng đường hô hấp tái phát, đặc biệt viêm phổi do nấm Pneumocystis jirovecii. Suy giảm miễn dịch 11 xảy ra khi cả hai bản sao của gen CARD11 bị đột biến. Các đột biến này được xếp là "mất chức năng" vì chúng dẫn đến phiên bản protein CARD11 ngắn bất thường và không có chức năng. Do đó, tế bào T giảm khả năng chống lại yếu tố ngoại lai mặc dù chúng có đủ số lượng, cuối cùng người bệnh bị nhiễm trùng tái phát. Người bị suy giảm miễn dịch 11 dường như không tăng nguy cơ bị viêm da cơ địa hoặc dị ứng.

Ít nhất bốn đột biến gen CARD11 gây ra một rối loạn tế bào miễn dịch khác được gọi BENTA (B-cell expansion with NF-κB and T-cell anergy). Bệnh gây ra biểu hiện dư thừa một loại tế bào miễn dịch được gọi là tế bào B (tế bào lympho B), nên người bệnh tăng nguy cơ ung thư lympho tế bào B và dễ bị nhiễm trùng. Đột biến gây ra BENTA được di truyền và xảy ra trong một bản sao của gen CARD11. Tương tự như những bệnh liên quan đến ung thư tế bào B và tế bào T, các đột biến gây ra BENTA là đột biến "tăng chức năng", chúng dẫn đến một phiên bản protein CARD11 luôn được bật nên tín hiệu NF-κB hoạt động liên tục. NF-κB hoạt động quá mức thúc đẩy tế bào B tăng sinh, từ đó ung thư lympho tế bào B có thể hình thành. Những tế bào bất thường này không thể phản ứng với nhiễm trùng, chúng không có khả năng chống lại những yếu tố lạ (hiện tượng suy giảm miễn dịch). Bởi vì tế bào miễn dịch gặp vấn đề, những người bị BENTA sẽ tăng nguy cơ nhiễm trùng.