Gen NOD2
Gen NOD2 nằm trên nhiễm sắc thể số 16, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại protein đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch. Protein NOD2 hoạt động trong một số loại tế bào của hệ miễn dịch (bao gồm bạch cầu đơn nhân, đại thực bào và tế bào đuôi gai), giúp bảo vệ cơ thể chống lại những tác nhân bên ngoài như vi khuẩn và virus. Protein này cũng hoạt động trong một số loại tế bào biểu mô (bao gồm cả tế bào Paneth trong lớp niêm mạc của ruột). Những tế bào này giúp bảo vệ thành ruột không bị nhiễm trùng.
Chức năng chính
Protein NOD2 có chức năng quan trọng trong cơ chế bảo vệ cơ thể chống lại tác nhân từ môi trường bên ngoài, giúp nhận biết một số vi khuẩn và kích thích hệ miễn dịch phản ứng thích hợp. Khi được kích hoạt bởi một số chất do vi khuẩn tạo ra, protein NOD2 sẽ hoạt hóa một phức hợp protein gọi là yếu tố nhân-kappa-B. Phức hợp protein này điều chỉnh hoạt động của nhiều gen, bao gồm các gen kiểm soát phản ứng miễn dịch và phản ứng viêm. Phản ứng viêm xảy ra khi hệ miễn dịch gửi các phân tử tín hiệu và tế bào bạch cầu đến vị trí bị tổn thương để chống lại vi sinh vật xâm nhập và sửa chữa mô.
Protein NOD2 cũng đóng vai trò trong một quá trình tự thực bào (autophagy)_một quá trình giúp loại bỏ các phân tử và yếu tố dưới tế bào kể cả vi khuẩn và virus. Ngoài chức năng bảo vệ tế bào khỏi bị nhiễm trùng, autophagy được sử dụng để tái chế các phần tế bào cũ và phá vỡ một số protein không cần thiết. Quá trình này cũng tham gia vào chu trình tự hủy của tế bào (apoptosis).
Đột biến gây bệnh
Bệnh Crohn
Các biến thể trên gen NOD2 có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh Crohn_một căn bệnh gây viêm hệ tiêu hóa. Cụ thể hơn, những biến thể này có liên quan tới một dạng bệnh Crohn ảnh hưởng đến phần dưới của ruột non (hồi tràng) và ruột kết thường gặp ở những người gốc Bắc Âu. Ba biến thể NOD2 phổ biến nhất được tìm thấy ở khoảng 40% những người mắc bệnh Crohn. Trong đó, biến thể 3020insC (1007fs) là dạng phổ biến nhất, nó hướng dẫn tạo ra protein NOD2 ngắn hơn so với bình thường. Các biến thể phổ biến khác làm thay đổi axit amin đơn lẻ trong protein NOD2. Chưa rõ làm thế nào những biến thể này làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Crohn. Các nghiên cứu cho rằng những thay đổi trên gen NOD2 ngăn không cho protein nhận dạng vi khuẩn, từ đó cho phép những vi khuẩn này phát triển và xâm nhập vào tế bào niêm mạc ruột. Phản ứng miễn dịch bất thường đối với những vi khuẩn này có thể góp phần gây viêm và các triệu chứng đặc trưng của bệnh Crohn.
Xem Bệnh CrohnHội chứng Blau
Ít nhất 22 đột biến gen NOD2 đã được tìm thấy gây ra hội chứng Blau_một căn bệnh gây viêm bắt đầu từ thời thơ ấu và chủ yếu ảnh hưởng đến da, khớp và mắt. Những đột biến này làm thay đổi các axit amin trên protein NOD2, dẫn đến tạo ra một phiên bản protein NOD2 hoạt động quá mức, có thể gây ra phản ứng viêm bất thường và sưng tấy. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ bằng cách nào protein hoạt động bất thường lại gây viêm da, khớp và mắt, vị trí viêm đặc trưng của hội chứng Blau.
Đột biến gen NOD2 cũng có thể gây ra bệnh sarcoidosis khởi phát sớm_một căn bệnh tương tự mà một số nhà nghiên cứu cho là phiên bản không di truyền của hội chứng Blau.
Hội chứng Yao
Một số biến thể trên gen NOD2 làm tăng nguy cơ phát triển hội chứng Yao, đặc trưng bởi các đợt sốt và viêm bất thường ảnh hưởng đến nhiều bộ phận của cơ thể. Hầu hết người bệnh đều có một biến thể trên gen NOD2 (IVS8+158) nằm trong vùng intron 8. Một biến thể gen NOD2 tương đối phổ biến khác thay thế axit amin arginine bằng tryptophan tại vị trí 702 trên protein NOD2 (Arg702Trp hoặc R702W). Những biến thể này cũng đã được xác định ở một số người mắc bệnh Crohn. Khoảng 20% những người mắc hội chứng Yao có cả biến thể IVS8+158 và R702W, một số người có thêm các biến thể bổ sung trên gen NOD2.
Ảnh hưởng của một, hai hoặc nhiều biến thể trên gen NOD2 không rõ ràng, mặc dù các nghiên cứu cho rằng những biến thể này có thể làm thay đổi biểu hiện của gen NOD2. Chưa rõ làm thế nào những biến thể này có thể góp phần gây ra chứng viêm bất thường ở những người mắc hội chứng Yao. Người ta nghi ngờ rằng các yếu tố môi trường như nhiễm trùng cũng có thể gây phát bệnh ở những người có biến thể di truyền.
Ung thư
Một số nghiên cứu đã cho thấy mối liên quan giữa những thay đổi trên gen NOD2 (đặc biệt là biến thể phổ biến 3020insC) và sự phát triển của một số loại ung thư. Mặc dù một số nghiên cứu này cho thấy nguy cơ ung thư tăng lên ở những người có biến thể gen NOD2, nhưng cũng có những nghiên cứu khác không tìm thấy mối liên quan nào như vậy. Vẫn chưa rõ những thay đổi trên gen này có thể góp phần vào nguy cơ ung thư như thế nào.
Các vấn đề khác
Các biến thể trên gen NOD2 được cho là một yếu tố nguy cơ có thể gây bệnh mảnh ghép chống ký chủ (Graft-Versus-Host Disease - GVHD). GVHD có thể xảy ra sau một số phương pháp điều trị ung thư, chẳng hạn như cấy ghép tế bào gốc dị sinh. Quy trình này thường được sử dụng để điều trị ung thư máu và hệ miễn dịch, thay thế tế bào tạo máu hư hỏng (một loại tế bào gốc) của bệnh nhân bằng tế bào gốc từ một người hiến tặng khỏe mạnh. Nếu tế bào gốc của người hiến tặng (mảnh ghép) nhận ra cơ thể bệnh nhân (vật chủ) là vật lạ, chúng có thể tấn công các cơ quan và mô như gan, hệ tiêu hóa và da. GVHD là thuật ngữ được sử dụng để mô tả phản ứng nghiêm trọng có thể xảy ra này.
Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng những biến thể trên gen NOD2 ảnh hưởng đến nguy cơ phát triển các biến chứng nghiêm trọng của GVHD sau khi cấy ghép tế bào gốc dị sinh. Các biến thể gen NOD2 hiện diện ở cả người cho và người nhận tế bào gốc có liên quan đến nguy cơ cao bị phản ứng nghiêm trọng. Tuy nhiên, nghiên cứu khác đã không tìm thấy mối quan hệ giữa các biến thể trên gen NOD2 và nguy cơ phát triển GVHD.
Các tên gọi khác
- ACUG
- BLAU
- CARD15
- caspase recruitment domain family, member 15
- caspase recruitment domain protein 15
- CD
- IBD1
- inflammatory bowel disease protein 1
- LRR-containing protein
- NOD2_HUMAN
- NOD2B
- nucleotide-binding oligomerization domain containing 2
- PSORAS1
References
- Genetic Testing Information. NOD2 nucleotide binding oligomerization domain containing 2 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved March 2, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/64127
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. NUCLEOTIDE-BINDING OLIGOMERIZATION DOMAIN PROTEIN 2; NOD2. Retrieved March 2, 2022 from https://omim.org/entry/605956
- National Library of Medicine. NOD2 gene. Retrieved March 2, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/nod2/