Gen MTOR

Các đột biến gen MTOR gây ra một chứng rối loạn thần kinh gọi là hội chứng Smith-Kingsmore. Người bệnh có đầu lớn hơn bình thường (tật đầu to), thiểu năng trí tuệ và co giật. Họ cũng có thể có khuôn mặt dị biệt, rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD) hoặc rối loạn phổ tự kỷ.

Đột biến gen MTOR gây ra hội chứng Smith-Kingsmore là đột biến dòng mầm, do đó chúng hiện diện trong các tế bào khắp cơ thể. Có một đột biến xảy ra trong gần một nửa số người bệnh, nó thay thế axit amin axit glutamic bằng lysine tại vị trí protein 1799 (Glu1799Lys hoặc E1799K). Đột biến này và các đột biến gen MTOR khác được gọi là "tăng chức năng" vì chúng làm tăng hoạt động của protein mTOR và tín hiệu mTOR. Do đó, mTORC1 và mTORC2 không thể kiểm soát quá trình sản xuất protein, dẫn đến ảnh hưởng sự phát triển và phân chia của tế bào cũng như các quá trình tế bào khác. Quá nhiều tín hiệu mTOR trong tế bào não làm gián đoạn sự tăng trưởng và phát triển của não và tính dẻo của khớp thần kinh, dẫn đến tật đầu to, thiểu năng trí tuệ, động kinh và các vấn đề thần kinh khác ở những người mắc hội chứng Smith-Kingsmore. Tín hiệu mTOR quá mức ở các bộ phận khác của cơ thể có thể là nguyên nhân dẫn đến các biểu hiện khác ít phổ biến hơn của bệnh.

Các đột biến gen MTOR có thể gây ra một loạt các rối loạn thần kinh do não phát triển bất thường, bao gồm chứng loạn sản vỏ não khu trú (focal cortical dysplasia) và não cực đại (hemimegalencephaly). Những tình trạng này liên quan đến các cơn co giật tái phát (động kinh) không đáp ứng với điều trị. Các đột biến gen xảy ra sau khi thụ thai và không có trong mọi tế bào của cơ thể.

Như trong hội chứng Smith-Kingsmore, những thay đổi di truyền gây ra loạn sản vỏ não khu trú và não cực đại là đột biến tăng chức năng. Chúng làm tăng bất thường tín hiệu mTOR trong các tế bào não, từ đó gián đoạn sự tăng trưởng và phát triển của não rồi dẫn đến co giật.