Gen PLEC nằm trên nhiễm sắc thể 8, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein plectin. Plectin được sản xuất tại nhiều mô khác nhau trong cơ thể, bao gồm cả da và cơ.
Chức năng chính
Trong tế bào, plectin tương tác với các phân tử khác để tạo nên khung cấu trúc cho tế bào. Ví dụ, plectin tương tác với các sợi trung gian để tạo thành mạng lưới nhằm hỗ trợ và tăng sức mạnh cho tế bào. Ngoài ra, plectin có chức năng lliên kết chéo các sợi trung gian với nhau và gắn lên màng tế bào.
Người ta vẫn đang nghiên cứu chức năng chính xác của plectin trong từng mô khác nhau. Trong tế bào da, plectin là thành phần quan trọng của cấu trúc hemidesmosome và desmosome. Hemidesmosome giúp gắn sợi trung gian với màng tế bào trong khi esmosome tạo ra mối nối giữa sợi trung gian và các tế bào xung quanh. Cụ thể hơn, plectin có chức năng neo giữ lớp biểu bì nằm trên cùng với các lớp tế bào da bên dưới.
Đột biến gây bệnh
Ly thượng bì bóng nước kèm teo môn vị
Người ta đã phát hiện ít nhất 9 đột biến gen PLEC gây bệnh ly thượng bì bóng nước kèm teo môn vị. Da của người bệnh yếu và dễ phồng rộp. Ngoài ra, họ còn bị hẹp môn vị, tắc nghẽn đường tiêu hóa gây đe dọa tính mạng. Đột biến gen PLEC chiếm khoảng 15% tổng số trường hợp mắc bệnh.
Đột biến gen PLEC khiến plectin thay đổi cấu trúc và chức năng bình thường. Các đột biến gen khiến tế bào không thể sản xuất plectin thường gây ra biểu hiện bệnh nghiêm trọng hơn so với dạng đột biến chỉ làm giảm số lượng hoặc thay đổi cấu trúc của plectin. Thiếu plectin làm lớp biểu bì mất khả năng liên kết với các tế bào da bên dưới, do đó khả năng chống ma sát của da cũng giảm. Vì vậy, da người bệnh dễ bị tổn thương và phồng rộp. Hiện nay, người ta vẫn đang tìm hiểu đột biến gen PLEC gây ra triệu chứng hẹp môn vị như thế nào.
Xem thêm Ly thượng bì bóng nước thể đơn giản kèm teo môn vịHội chứng nhược cơ bẩm sinh
Đột biến gen PLEC gây ra hội chứng nhược cơ bẩm sinh. Hội chứng này khiến cơ người bệnh bị suy yếu, nhất là khi người bệnh gắng sức. Gen PLEC cung cấp hướng dẫn tạo ra các protein liên quan đến hoạt động bình thường của tiếp hợp thần kinh-cơ. Tiếp hợp này là điểm nối giữa các đầu của tế bào thần kinh và tế bào cơ, thông qua đó tín hiệu được chuyển tiếp để kích hoạt chuyển động của cơ.
Đột biến gen làm suy giảm chức năng của tiếp hợp thần kinh-cơ. Quá trình truyền tín hiệu giữa các tế bào bị gián đoạn dẫn đến suy giảm khả năng vận động của cơ. Do đó, bệnh nhân bị yếu cơ và chậm phát triển các kỹ năng vận động. Ngoài ra, người bệnh còn gặp các vấn đề liên quan đến hô hấp do cơ thành ngực và cơ hoành bị suy yếu.
Xem thêm Hội chứng nhược cơ bẩm sinhLy thượng bì bóng nước thể đơn giản
Một đột biến gen PLEC gây ra bệnh ly thượng bì bóng nước thể đơn giản. Người bệnh có biểu hiện chung là da mỏng và dễ phồng rộp. Đột biến này được xác định trên một số bệnh nhân thuộc loại Ogna. Tuy nhiên, người ta chưa rõ Ogna thuộc bệnh ly thượng biểu bì bóng nước thể đơn giản hay chúng là một dạng bệnh riêng biệt.
Đột biến gen PLEC thay đổi một axit amin trong chuỗi protein plectin. Cụ thể hơn, tại vị trí axit amin 2000, arginine bị thay thế bằng tryptophan (kí hiệu Arg2000Trp hoặc R2000W). Đột biến này thay đổi cấu trúc gấp cuộn của protein plectin, do đó sự tương tác giữa lectin với các phân tử khác bị ảnh hưởng. Tại da, thay đổi này khiến tế bào biểu bì trở nên mỏng manh hơn, da không có khả năng chống ma sát cũng như dễ bị chấn thương và phồng rộp.
Xem thêm Ly thượng biểu bì bóng nước thể đơn giảnLoạn dưỡng cơ limb-girdle
Loạn dưỡng cơ limb-girdle là nhóm bệnh gây yếu và teo cơ tay, cơ chân. Các cơ chịu ảnh hưởng nhiều nhất đa phần nằm gần trung tâm cơ thể như vai, bắp tay, vùng xương chậu và đùi. Đột biến nhiều gen khác nhau gây loạn dưỡng cơ limb-girdle, trong đó bao gồm gen PLEC. Những gen này cung cấp hướng dẫn tạo ra nhiều loại protein liên quan đến quá trình duy trì và phục hồi cơ.
Các protein này liên kết với protein khác tạo thành phức hợp lớn hơn nhằm duy trì cấu trúc mô cơ và cho phép cơ co duỗi. Ngoài ra, một số protein còn tham gia vào quá trình truyền tín hiệu, sửa chữa màng tế bào hoặc loại bỏ chất độc hại ra khỏi tế bào cơ.
Xem thêm Loạn dưỡng cơ limb-girdleCác vấn đề khác
Đột biến gen PLEC cũng gây ra bệnh ly thượng bì bóng nước kèm loạn dưỡng cơ. Bên cạnh triệu chứng da phồng rộp, người bệnh còn bị yếu cơ và teo cơ tiến triển. Người ta đã phát hiện hơn 20 đột biến gen PLEC gây ra bệnh ly thượng bì bóng nước kèm loạn dưỡng cơ. Những đột biến này làm thay đổi cấu trúc, chức năng của plectin hoặc làm giảm số lượng protein này.
Thiếu plectin sẽ làm lớp biểu bì mất khả năng liên kết với các tế bào da bên dưới, do đó khả năng chống ma sát của da cũng giảm. Vì vậy, da người bệnh dễ bị tổn thương và phồng rộp. Đối với mô cơ, số lượng plectin giảm sẽ ảnh hưởng đến các cấu trúc tế bào có chức năng co cơ dẫn đến người bệnh bị yếu và teo cơ.
Các tên gọi khác
- EBS1
- EBSO
- HD1
- hemidesmosomal protein 1
- PCN
- PLEC1
- PLEC1_HUMAN
- plectin 1
- plectin 1, intermediate filament binding protein 500kDa
- Plectin-11
- PLTN
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. PLEC plectin [Homo sapiens (human)]. Retrieved April 27, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5339/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. EPIDERMOLYSIS BULLOSA SIMPLEX 5B, WITH MUSCULAR DYSTROPHY; EBS5B. Retrieved April 27, 2024 from https://omim.org/entry/226670
- National Library of Medicine. PLEC gene. Retrieved April 27, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/plec/