Gen INSR
Gen INSR nằm trên nhiễm sắc thể 19, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein thụ thể insulin trong nhiều loại tế bào. Các thụ thể insulin được gắn trên màng ngoài tế bào, chúng liên kết với hormone insulin lưu thông trong máu. Insulin thực hiện nhiều chức năng trong cơ thể, bao gồm điều chỉnh mức đường huyết bằng cách kiểm soát lượng đường (dưới dạng glucose) đi từ máu vào tế bào để sử dụng làm năng lượng.
Chức năng chính
Ban đầu, thụ thể insulin được sản xuất dưới dạng một protein dài, sau đó nó được cắt thành bốn phần gồm hai tiểu đơn vị alpha và hai tiểu đơn vị beta. Các tiểu đơn vị phối hợp hoạt động cùng nhau như một thụ thể. Các tiểu đơn vị alpha nhô ra khỏi bề mặt của tế bào, trong khi các tiểu đơn vị beta vẫn ở bên trong tế bào. Khi các tiểu đơn vị alpha liên kết với insulin, các tiểu đơn vị beta kích hoạt những đường tín hiệu điều phối nhiều chức năng của tế bào.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Donohue
Hơn 150 đột biến gen INSR gây ra một loạt các rối loạn liên quan được gọi là hội chứng kháng insulin nghiêm trọng (severe insulin resistance syndrome), bao gồm hội chứng Donohue, hội chứng Rabson-Mendenhall và hội chứng kháng insulin loại A. Kháng insulin là tình trạng các mô và cơ quan không phản ứng đúng với insulin. Các hội chứng kháng insulin nghiêm trọng gây ra các vấn đề đặc trưng trong hoạt động điều chỉnh lượng mức đường huyết, chúng còn làm suy yếu sự phát triển cũng như chức năng của các cơ quan và mô trên khắp cơ thể. Hội chứng Donohue là dạng nghiêm trọng nhất trong ba hội chứng. Trẻ bị bệnh không thể sống sót quá 2 tuổi.
Đột biến gen INSR liên quan đến hội chứng Donohue xảy ra trên cả hai bản sao của gen trong mỗi tế bào. Một số đột biến can thiệp vào quá trình xử lý của protein ban đầu được tạo ra từ gen INSR, từ đó ngăn cản thụ thể insulin hình thành. Các đột biến khác làm thụ thể suy yếu khả năng liên kết với insulin hoặc phá vỡ các đường tín hiệu mà liên kết với insulin thường kích hoạt. Tất cả những đột biến này làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ chức năng của các thụ thể insulin. Mặc dù insulin tồn tại trong máu, nhưng insulin không thể phát huy tác dụng của nó đối với các tế bào và mô nếu thiếu vắng thụ thể. Tình trạng kháng insulin nghiêm trọng này làm suy yếu cơ chế điều chỉnh mức đường huyết và ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của quá trình phát triển.
Xem thêm Hội chứng DonohueHội chứng Rabson-Mendenhall
Đột biến gen INSR cũng gây ra hội chứng Rabson-Mendenhall, một hội chứng kháng insulin nghiêm trọng với các đặc điểm trung gian giữa hội chứng Donohue và hội chứng kháng insulin loại A. Người bệnh có các đặc điểm tương tự như hội chứng Donohue, nhưng họ thường sống đến tuổi thiếu niên hoặc đôi mươi. Kháng insulin cuối cùng dẫn đến tiểu đường khi lượng đường trong máu trở nên cao một cách nguy hiểm.
Đột biến gen INSR gây ra hội chứng Rabson-Mendenhall xảy ra trên cả hai bản sao của gen trong mỗi tế bào. Chúng làm giảm số lượng thụ thể insulin tiếp cận màng tế bào hoặc phá vỡ chức năng của những thụ thể này, nhưng nói chung không nghiêm trọng như các đột biến liên quan đến hội chứng Donohue. Mặc dù insulin tồn tại trong máu, insulin ít có khả năng phát huy tác dụng với các tế bào và mô nếu thiếu thụ thể. Tình trạng kháng insulin nghiêm trọng này làm suy yếu quá trình điều chỉnh mức đường huyết và ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của quá trình phát triển.
Xem thêm Hội chứng Rabson-MendenhallHội chứng kháng insulin loại A
Đột biến gen INSR cũng là nguyên nhân gây ra dạng nhẹ nhất của hội chứng kháng insulin nghiêm trọng - hội chứng kháng insulin loại A (Type A insulin resistance syndrome). Phụ nữ mắc bệnh có chu kỳ kinh nguyệt bất thường, mọc quá nhiều lông trên cơ thể (rậm lông), u nang buồng trứng, bệnh gai đen và tiểu đường. Nam giới thường có ít dấu hiệu và triệu chứng hơn, mặc dù họ cũng bị tiểu đường. Các đặc điểm của hội chứng kháng insulin loại A thường không biểu hiện rõ ràng cho đến tuổi dậy thì hoặc muộn hơn, chúng thường không nguy hiểm đến tính mạng.
Phần lớn các đột biến gen INSR gây ra hội chứng kháng insulin loại A xảy ra trên một trong hai bản sao của gen trong mỗi tế bào. Chúng dẫn đến một phiên bản thụ thể insulin lỗi và không thể truyền tín hiệu đúng. Những thay đổi này được mô tả là đột biến "âm tính trội", bởi vì thụ thể lỗi được tạo ra từ bản sao đột biến cản trở thụ thể bình thường được tạo ra từ bản sao không đột biến. Trường hợp hiếm gặp hơn, hội chứng kháng insulin loại A xảy ra do đột biến trên cả hai bản sao của gen INSR trong mỗi tế bào. Những đột biến này làm suy giảm chức năng của thụ thể insulin.
Tình trạng kháng insulin nghiêm trọng này làm suy yếu quá trình điều chỉnh mức đường huyết và ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của quá trình phát triển.Mặc dù insulin tồn tại trong máu, insulin ít có khả năng phát huy tác dụng với các tế bào và mô nếu thiếu thụ thể. Tình trạng kháng insulin nghiêm trọng làm suy yếu quá trình điều chỉnh mức đường huyết rồi dẫn đến bệnh tiểu đường. Ở phụ nữ mắc hội chứng kháng insulin loại A, lượng insulin dư thừa trong máu tương tác với các nội tiết tố trong thời niên thiếu để gây ra những bất thường về kinh nguyệt, u nang buồng trứng và các đặc điểm khác của bệnh.
Xem thêm Hội chứng kháng insulin loại AHội chứng buồng trứng đa nang
Các tên gọi khác
- CD220
- HHF5
- insulin receptor isoform Long preproprotein
- insulin receptor isoform Short preproprotein
- IR
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. INSR insulin receptor [Homo sapiens (human)]. Retrieved March 13, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3643/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. INSULIN RECEPTOR; INSR. Retrieved March 13, 2023 from https://omim.org/entry/147670
- National Library of Medicine. INSR gene. Retrieved March 13, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/insr/