Gen CYP19A1

Hơn 20 đột biến gen CYP19A1 gây ra bệnh thiếu aromatase (aromatase deficiency). Người bệnh có nồng độ hormone estrogen giảm và nồng độ androgen tăng. Mức độ hormone bất thường này dẫn đến suy giảm khả năng phát triển giới tính nữ, bất thường xương, kháng insulin cũng như các dấu hiệu và triệu chứng khác trên cả nam và nữ.

Đột biến gen CYP19A1 khiến cho enzyme aromatase giảm hoạt động hoặc mất chức năng hoàn toàn. Cơ thể thiếu aromatase bình thường dẫn đến quá trình chuyển đổi androgen thành estrogen trước khi sinh và trong giai đoạn dậy thì không diễn ra. Do đó, nồng độ hormone estrogen giảm, trong khi nồng độ androgen và testosterone tăng cao. Nồng độ hormone thay đổi làm giảm khả năng phát triển giới tính nữ, quá trình hình thành xương bất thường, kháng insulin cũng như các dấu hiệu và triệu chứng khác của thiếu aromatase. Đối với phụ nữ mang thai, lượng androgen dư thừa trong nhau thai đi vào máu mẹ, do đó thai phụ xuất hiện các triệu chứng tạm thời của bệnh thiếu aromatase.

Hơn 10 đột biến sắp xếp lại trình tự nucleotide trong gen CYP19A1 gây ra hội chứng dư thừa aromatase (aromatase excess syndrome). Quá trình chuyển đổi androgen thành estrogen tăng lên khiến bệnh nhân có vóc dáng thấp bé, nam giới có ngực to (gynecomastia) và nữ giới có chu kì kinh nguyệt không đều.

Một số đột biến lặp lại các phần gen CYP19A1 dẫn đến tăng gấp đôi số lượng hướng dẫn tạo ra enzyme. Do đó, enzyme aromatase được sản xuất nhiều hơn bình thường. Một dạng đột biến khác cũng góp phần gây ra hội chứng dư thừa aromatase là đột biến xóa một phần gen CYP19A1 và một gen lân cận. Trình tự ADN còn lại của hai gen hợp nhất với nhau tạo ra gen mới chứa cả hai gen. Bình thường gen CYP19A1 ức chế và không hoạt động trong một số tế bào. Tuy nhiên, sau khi hợp nhất với gen bên cạnh, gen CYP19A1 có thể biểu hiện trong những mô, cơ quan khác, từ đó số lượng enzyme aromatase được tạo ra nhiều hơn bình thường. Ngoài ra, đột biến đảo đoạn cũng có thể gây ra hội chứng dư thừa aromatase. Đột biến xảy khi khi ADN đứt gãy tại hai vị trí, sau đó đoạn ADN đảo ngược chiều rồi gắn lại vào nhiễm sắc thể. Đảo đoạn diễn ra trên gen CYP19A1 và gen lân cận có thể làm tăng mức độ tổng hợp enzyme aromatase.

Các đột biến sắp xếp lại gen CYP19A1 làm tăng sản xuất aromatase, từ đó nồng độ estrogen trong cơ thể tăng cao. Hormone estrogen hoạt động quá mức gây ra các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng dư thừa aromatase.