Gen KCNJ11
Gen KCNJ11 nằm trên nhiễm sắc thể số 11, cung cấp hướng dẫn để tạo ra các bộ phận (tiểu đơn vị) của kênh kali nhạy cảm với ATP (K-ATP). Mỗi kênh K-ATP bao gồm tám đơn tiểu đơn vị, trong đó bốn tiểu đơn vị được tạo ra từ gen KCNJ11 và bốn tiểu đơn vị được tạo ra từ gen ABCC8.
Chức năng chính
Các kênh K-ATP được tìm thấy trong các tế bào beta (tế bào trong tuyến tụy tiết ra hormone insulin). Các kênh K-ATP được gắn trong màng tế bào, chúng mở và đóng để đáp ứng với lượng glucose trong máu. Glucose là một loại đường đơn và là nguồn năng lượng chính cho hầu hết các tế bào trong cơ thể. Việc đóng các kênh K-ATP để đáp ứng với sự gia tăng glucose sẽ kích hoạt sự giải phóng insulin ra khỏi tế bào beta vào trong máu và giúp kiểm soát lượng đường trong máu.
Đột biến gây bệnh
Tăng insulin bẩm sinh
Hơn 30 đột biến gen KCNJ11 gây ra bệnh tăng isulin bẩm sinh. Bệnh thường xuyên gây ra các đợt hạ đường huyết và năng lượng. Hầu hết đột biến làm thay đổi các axit amin trong trình tự protein, làm giảm hoặc ngăn chặn hoạt động của các kênh K-ATP. Kênh K-ATP bị mất chức năng dẫn đến tế bào beta liên tục giải phóng insulin. Do đó, mức đường huyết giảm mạnh. Nếu không được điều trị, hạ đường huyết do tăng insulin bẩm sinh có thể dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như thiểu năng trí tuệ và động kinh.
Xem thêm Tăng insulin bẩm sinhTiểu đường sơ sinh thể vĩnh viễn
Ít nhất 30 đột biến gen KCNJ11 đã được xác định ở những trẻ mắc bệnh tiểu đường sơ sinh. Trẻ thường nhẹ cân và tăng đường huyết trong vòng 6 tháng đầu đời.
Đột biến gen KCNJ11 gây ra tiểu đường sơ sinh làm thay đổi các axit amin trong chuỗi protein. Những đột biến này khiến các kênh K-ATP không đóng lại, do đó tế bào beta giảm tiết insulin và khả năng kiểm soát lượng đường trong máu cũng bị suy giảm.
Xem thêm Tiểu đường sơ sinh thể vĩnh viễnTiểu đường thai kỳ
Tiểu đường khởi phát tuổi trưởng thành
Hội chứng Bartter
Các vấn đề khác
Một tình trạng gọi là tiểu đường sơ sinh tạm thời có các đột biến khác trên gen KCNJ11, đột biến này có ảnh hưởng tương đối nhẹ đến chức năng kênh K-ATP so với đột biến gây ra bệnh tiểu đường sơ sinh. Trẻ bị tăng đường huyết trong 6 tháng đầu và trở lại bình thường sau 18 tháng tuổi. Tuy nhiên, người bệnh thường tăng đường huyết trở lại ở tuổi vị thành niên hoặc đầu tuổi trưởng thành. Như ở bệnh tiểu đường sơ sinh, đột biến gen KCNJ11 gây ra bệnh tiểu đường sơ sinh tạm thời cản trở kênh K-ATP đóng lại, do đó lượng insulin được giải phóng suy giảm.
Một biến thể gen KCNJ11 làm tăng nguy cơ mắc bệnh tiểu đường tuýp 2 - dạng bệnh tiểu đường phổ biến nhất. Biến thể này thay thế axit amin glutamic bằng lysine tại vị trí 23 (Glu23Lys hoặc E23K). Biến thể tương tự cũng có liên quan đến nguy cơ bị suy tim. Mặc dù những thay đổi trên gen KCNJ11 có thể liên quan đến bệnh tiểu đường tuýp 2 và suy tim, nhưng sự kết hợp của các yếu tố lối sống, môi trường và di truyền cũng góp phần tăng nguy cơ mắc bệnh.
Các tên gọi khác
- HHF2
- IKATP
- Bộ chỉnh lưu hướng trong K (+) kênh Kir6.2
- Kênh kali chỉnh lưu bên trong KIR6.2
- KIR6,2
- MGC133230
- TNDM3
References
- NCBI Gene. KCNJ11 potassium inwardly rectifying channel subfamily J member 11. Retrieved May 5, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3767
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. POTASSIUM CHANNEL, INWARDLY RECTIFYING, SUBFAMILY J, MEMBER 11; KCNJ11. Retrieved May 5, 2021 from https://omim.org/entry/600937
- U.S National Library of Medicine. KCNJ11 gene. Retrieved May 5, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/kcnj11/