Gen FGF8
Gen FGF8 nằm trên nhiễm sắc thể số 10, cung cấp hướng dẫn để tạo ra một loại protein được gọi là yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 8 (FGF8). Protein này là một phần của họ protein được gọi là các yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi, liên quan đến nhiều quá trình bao gồm phân chia tế bào, điều hòa sự phát triển và trưởng thành của tế bào và sự phát triển trước khi sinh. FGF8 liên kết với một protein khác được gọi là thụ thể yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 1 (FGFR1) trên bề mặt tế bào, giúp kích hoạt một loạt các phản ứng hóa học bên trong tế bào.
Ảnh: Cấu trúc hành khứu giác
Nguồn: U.S. National Library of Medicine
Chức năng chính
Trong giai đoạn phát triển của thai nhi, các tín hiệu được kích hoạt bởi FGF8 và FGFR1 đóng một vai trò quan trọng trong sự hình thành, tồn tại và di cư của một số tế bào thần kinh trong não. Đặc biệt, tín hiệu này rất cần thiết cho các tế bào thần kinh sản xuất hormone giải phóng gonadotropin (GnRH). GnRH kiểm soát việc sản xuất một số hormone định hướng phát triển giới tính trước khi sinh và trong tuổi dậy thì. Những hormone này rất quan trọng với hoạt động bình thường của buồng trứng ở phụ nữ và tinh hoàn ở nam giới. FGF8 và FGFR1 cũng có vai trò trong một nhóm tế bào thần kinh khứu giác. Những tế bào thần kinh này di chuyển từ mũi đang phát triển đến một cấu trúc ở phía trước của não được gọi là hành khứu giác . Đây là cấu trúc rất quan trọng trong việc nhận biết mùi.
Protein FGF8 cũng được tìm thấy trong các bộ phận khác của phôi thai đang phát triển, bao gồm các khu vực khác của não, các chi, tim, tai và mắt. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng protein FGF8 cũng có thể tham gia vào quá trình hình thành và phát triển bình thường của các cấu trúc này.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Kallmann
Ít nhất bảy đột biến trên gen FGF8 đã được xác định ở những người mắc hội chứng Kallmann, gây rối loạn chức năng sinh dục và suy giảm khứu giác. Tình trạng này cũng có thể ảnh hưởng đến các hệ thống cơ thể khác và các triệu chứng cũng khác nhau giữa những người mắc bệnh. Ước tính các đột biến trên gen FGF8 chiếm một tỷ lệ nhỏ trong các trường hợp mắc hội chứng Kallmann.
Hầu hết các đột biến gen FGF8 gây ra hội chứng Kallmann thay đổi các axit amin trong protein FGF8. Những đột biến này làm giảm hoặc mất chức năng của protein, bao gồm khả năng liên kết với FGFR1. Các nghiên cứu cho rằng protein FGF8 bị thay đổi làm gián đoạn quá trình di chuyển của các tế bào thần kinh khứu giác và các tế bào thần kinh sản xuất GnRH trong não đang phát triển. Nếu các tế bào thần kinh khứu giác không di chuyển đến hành khứu giác, khứu giác của một người sẽ bị suy giảm. Các tế bào thần kinh sản xuất GnRH di chuyển sai vị trí làm gián đoạn sản xuất hormone sinh dục, cản trở sự phát triển sinh dục bình thường và khiến quá trình dậy thì bị trì hoãn hoặc không dậy thì.
Một số người mắc hội chứng Kallmann do đột biến gen FGF8 có các triệu chứng như sứt môi với một khe hở ở vòm miệng (hở hàm ếch) và chứng đồng động hai tay, trong đó cả hai tay di chuyển giống nhau. Chưa rõ cơ chế tác động của các đột biến trên gen FGF8 như thế nào đến các triệu chứng khác. Bởi vì những triệu chứng xảy ra khác nhau giữa những người mang gen FGF8 đột biến, các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng các yếu tố di truyền và môi trường có thể liên quan. Một số người mắc hội chứng có đột biến ở một trong một số gen khác ngoài FGF8 và những đột biến này có thể góp phần gây ra các triệu chứng khác nhau của chội chứng Kallmann.
Xem thêm Hội chứng KallmannNonsyndromic holoprosencephaly
Các vấn đề khác
Một số đột biến trên gen FGF8 đã được phát hiện gây ra một dạng thiểu năng sinh dục hypogonadotropic mà không bị suy giảm khứu giác. Tình trạng này thường được gọi là thiểu năng sinh dục hypogonadotropic độc lập. Giống như hầu hết các đột biến gen FGF8 gây ra hội chứng Kallmann, các đột biến gây ra thiểu năng sinh dục hypogonadotropic độc lập làm thay đổi các axit amin đơn trong protein FGF8. Những đột biến này làm giảm hoặc mất chức năng của protein FGF8, bao gồm cả khả năng liên kết với FGFR1. Protein FGF8 bị mất chức năng làm gián đoạn sự di chuyển của các tế bào thần kinh sản xuất GnRH trong não đang phát triển, ảnh hưởng đến việc sản xuất hormone sinh dục và dẫn đến dậy thì muộn hoặc không dậy thì. Chưa rõ tại sao một số đột biến gen FGF8 ảnh hưởng đến khứu giác và những đột biến khác thì không. Ít nhất một đột biến đã được tìm thấy gây ra hội chứng Kallmann ở một số người và thiểu năng sinh dục hypogonadotropic độc lập ở một số người khác. Loại đột biến này làm thay thế axit amin arginine bằng glycine ở vị trí 127 của protein FGF8 (Arg127Gly hoặc R127G).
Các tên gọi khác
- AIGF
- Yếu tố tăng trưởng do androgen gây ra
- FGF-8
- Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 8 (do androgen gây ra)
- HBGF-8
- Yếu tố tăng trưởng liên kết với heparin 8
- HH6
- KAL6
References
- Genetic Testing Information. FGF8 fibroblast growth factor 8 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved August 4, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2253
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. FIBROBLAST GROWTH FACTOR 8; FGF8. Retrieved August 4, 2021 from https://omim.org/entry/600483
- U.S. National Library of Medicine. FGF8 gene. Retrieved August 4, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/fgf8