Gen FKTN
Gen FKTN nằm trên nhiễm sắc thể 9, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein fukutin. Trong tế bào, fukutin hiện diện trong bộ máy Golgi—cấu trúc chuyên biệt chế biến, lắp ráp, đóng gói và phân phối các phân tử protein, lipid. Trong cơ thể, protein này có trong nhiều loại mô và cơ quan, đặc biệt là cơ tim, não và các cơ dùng trong vận động (cơ xương).
Chức năng chính
Protein fukutin tham gia vào quá trình glycosyl hóa bằng cách gắn thêm các phân tử đường vào một số protein nhất định, từ đó biến đổi cấu trúc và chức năng của các protein này. Một trong những phân tử bổ sung là ribitol 5-phosphate, chúng được gắn vào chuỗi đường đã liên kết với protein alpha (α)-dystroglycan. Quá trình glycosyl hóa này đảm bảo cho α-dystroglycan có thể hoạt động chức năng bình thường.
Protein α-dystroglycan giúp neo cấu trúc bên trong tế bào (khung xương tế bào) vào mạng lưới protein và các phân tử khác bên ngoài (chất nền ngoại bào), từ đó giúp ổn định và bảo vệ các sợi cơ trong cơ xương cũng như định hướng tế bào thần kinh não trong quá trình phát triển phôi.
Đột biến gây bệnh
Loạn dưỡng cơ bẩm sinh Fukuyama
Ít nhất 18 đột biến gen FKTN gây ra chứng loạn dưỡng cơ bẩm sinh Fukuyama phổ biến tại Nhật Bản. Một số triệu chứng chung bao gồm yếu cơ, teo cơ, bất thường não và mắt. Bởi vì bệnh gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, đa số người bệnh chỉ sống được đến cuối giai đoạn trẻ nhỏ hoặc thanh thiếu niên.
Đột biến chèn thêm 3 kilobase (3kb) vào trình tự điều hòa tại đầu gen FKTN. Mặc dù vùng trình tự này không tạo ra protein, nó ảnh hưởng đến mức độ biểu hiện gen khiến quá trình tạo fukutin suy giảm. Phần lớn đột biến xảy ra trên một bản sao của gen.
Đột biến gen FKTN làm giảm lượng fukutin trong tế bào, từ đó gián đoạn quá trình biến đổi α-dystroglycan thành phân tử có chức năng, nên tế bào cơ không được bảo vệ sẽ dễ tổn thương khi chúng co giãn liên tục. Cuối cùng, sợi cơ yếu đi và chết dần theo thời gian, triệu chứng yếu cơ sau đó khởi phát.
Khiếm khuyết α-dystroglycan cũng ảnh hưởng đến hoạt động di chuyển của các tế bào thần kinh trong quá trình phát triển ban đầu của não. Thông thường, tế bào thần kinh sẽ dừng lại khi đến đúng vị trí mục tiêu, tuy nhiên khiếm khuyết này khiến một số tế bào di chuyển qua bề mặt não đến vùng không gian chứa đầy chất lỏng bao quanh. Người ta cho rằng quá trình di chuyển tế bào thần kinh gặp bất thường gây ra chứng sỏi lissencephaly trên trẻ mắc loạn dưỡng cơ bẩm sinh Fukuyama. Hiện nay, người ta vẫn chưa hiểu rõ cơ chế tác động của đột biến gen FNTK lên các bộ phận khác trên cơ thể.
Xem thêm Loạn dưỡng cơ bẩm sinh FukuyamaHội chứng Walker-Warburg
Ít nhất 11 đột biến gen FKTN gây ra hội chứng Walker-Warburg, dạng loạn dưỡng cơ bẩm sinh nghiêm trọng nhất đã được ghi nhận trên toàn thế giới. Hội chứng Walker-Warburg có triệu chứng tương tự loạn dưỡng cơ bẩm sinh Fukuyama, người bệnh bị bất thường cơ xương, mắt và não. Tuy nhiên, người mắc hội chứng Walker-Warburg có những triệu chứng về não và mắt nghiêm trọng hơn, do đó họ thường tử vong sớm và không thể sống qua giai đoạn trẻ nhỏ.
Các đột biến gen FKTN ngăn cản hoàn toàn quá trình tạo protein fukutin khiến cơ thể thiếu hụt protein nghiêm trọng, từ đó các dấu hiệu và triệu chứng đặc trưng của bệnh khởi phát.
Chứng loạn dưỡng cơ vùng thắt lưng
Các vấn đề khác
Đột biến gen FKTN gây ra các rối loạn khác ảnh hưởng đến cơ xương và tim. Trong một số trường hợp, đột biến gây ra bệnh cơ tim giãn nở khiến tim suy yếu và phình to ra, nên tim bị cản trở bơm máu vào các động mạnh. Người ta gọi bệnh cơ tim giãn có liên quan đến đột biến gen FKTN là loại 1X (DCM1X). Ngoài ra, bệnh nhân mắc DCM1X còn yếu cơ xương nhẹ khi bắt đầu tuổi trưởng thành. Những thay đổi trong gen FKTN khiến quá trình sản xuất fukutin giảm nhưng không ức chế hoàn toàn dẫn đến triệu chứng bệnh ít nghiêm trọng hơn so với hội chứng Walker-Warburg.
Các tên gọi khác
- CMD1X
- FCMD
- FKTN_HUMAN
- Fukuyama type congenital muscular dystrophy protein
- LGMD2M
- MGC126857
- MGC134944
- MGC134945
- MGC138243
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. FKTN fukutin [Homo sapiens (human)]. Retrieved November 24, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2218/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. FUKUTIN; FKTN. Retrieved November 24, 2023 from https://omim.org/entry/607440
- National Library of Medicine. FKTN gene. Retrieved November 24, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/fktn/