Gen SLC26A2

Ít nhất 8 đột biến gen SLC26A2 gây ra bệnh bất sản sụn (achondrogenesis) loại 1A (hay còn gọi là loại Houston-Harris). Đây là một dạng bệnh hiếm gặp gây ra những bất thường xương như kích thước chi cực kỳ ngắn, ngực hẹp, xương sườn ngắn và quá trình hóa xương tại hộp sọ, cột sống, xương chậu không diễn ra. Những bất thường này thường gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khiến cho trẻ sơ sinh mắc bệnh tử vong sớm ngay sau khi sinh.

Hai đột biến gen SLC26A2 là nguyên nhân phổ biến gây ra chứng loạn sản sụn loại 1B. Một đột biến xóa đi axit amin tại vị trí 341 trong protein SLC26A2 (kí hiệu là Val341del), trong khi đột biến còn lại xóa đi 3 cặp base tại một vị trí trong gen SLC26A2 (kí hiệu là c.1020_1022delTGT).

Đột biến gen SLC26A2 ngăn cản quá trình tạo ra protein SLC26A2 có chức năng nên tế bào không thể vận chuyển ion sunfate qua màng để tạo ra proteoglycan bình thường. Bất thường này phá vỡ cấu trúc sụn khiến nó trông thô và có hình dạng giống bọt biển khi được quan sát dưới kính hiển vi. Do đó, đột biến gen khiến cho quá trình phát triển xương của thai nhi bị gián đoán, từ đó chúng gây ra những khiếm khuyết xương nghiêm trọng trên bệnh nhân mắc chứng bất sản sụn loại 1B.

Ít nhất 8 đột biến gen SLC26A2 gây ra bệnh thoái hóa xương loại 2. Đây là một dạng bệnh khác gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình phát triển sụn và xương. Người bệnh thường mang hai đột biến bao gồm đột biến trên một bản sao gen làm phá vỡ cấu trúc protein SLC26A2 bình thường và một đột biến trên bản sao gen còn lại ngăn cản bất kỳ quá trình sản xuất protein chức năng.

Có một đột biến phổ biến trên gen SLC26A2, nó thay thế axit amin arginine bằng axit amin tryptophan tại vị trí 279 trong protein (viết là Arg279Trp hoặc R279W). Trong khi tại Phần Lan, dạng đột biến phổ biến nhất được kí hiệu là IVS1+2T>C thường cản trở quá trình xử lý protein SLC26A2 bình thường.

Đột biến gen SLC26A2 thay đổi cấu trúc và chức năng của protein vận chuyển SLC26A2, từ đó nó làm gián đoạn khả năng hấp thụ các ion sunfat cần thiết của tế bào sụn. Tế bào không thể sản xuất ra proteoglycan bình thường nên cấu trúc sụn cũng như quá trình hình thành và phát triển bình thường của xương bị ảnh hưởng.

Hơn 20 đột biến gen SLC26A2 gây ra bệnh loạn sản gây vặn vẹo. Đây là một bệnh về sụn và xương có triệu chứng tương tự chứng thoái hóa xương loại 2 nhưng bệnh thường ít có xu hướng phát triển nghiêm trọng. Giống như những người mắc bệnh thoái hóa xương loại 2, bệnh nhân thường mang hai đột biến gồm một đột biến trên một bản sao gen làm phá vỡ cấu trúc protein SLC26A2 bình thường và một đột biến trên bản sao gen còn lại ngăn cản bất kỳ quá trình sản xuất protein chức năng. Ngoài ra, các đột biến phổ biến gây ra chứng thoái hóa xương loại 2 cũng có thể gây ra chứng loạn sản gây vặn vẹo như đột biến R279W và IVS1+2T>C.

Đột biến gen SLC26A2 thay đổi cấu trúc và chức năng của protein vận chuyển SLC26A2, từ đó nó làm gián đoạn khả năng hấp thụ các ion sunfat cần thiết của tế bào sụn. Tế bào không thể sản xuất ra proteoglycan bình thường nên cấu trúc sụn cũng như quá trình hình thành và phát triển bình thường của xương bị ảnh hưởng.

Ít nhất 4 đột biến gen SLC26A2 gây ra bệnh loạn sản nhiều đầu xương. Đây là một dạng di truyền lặn gây ra các triệu chứng liên quan đến đầu xương dài tại cánh tay và chân. Bệnh nhân thường có các dị tật tại bàn tay, bàn chân và đầu gối, cột sống cong vẹo bất thường và các dị tật bẩm sinh khác.

Các đột biến gen SLC26A2 thường thay thế một axit amin này bằng một axit amin khác trong protein SLC26A2. Trong đó, phổ biến nhất là đột biến thay thế axit amin arginine bằng tryptophan tại vị trí 279 trong protein (viết là Arg279Trp hoặc R279W), tuy nhiên đột biến này cũng có thể gây ra chứng thoái hóa xương loại 2 và loạn sản gây vặn vẹo. Một đột biến khác thường gây ra bệnh loạn sản nhiều đầu xương di truyền lặn là đột biến thay thế axit amin cysteine ​​bằng axit amin serine tại vị trí 653 trong protein SLC26A2 (kí hiệu là Cys653Ser hoặc C653S).

Các đột biến gen SLC26A2 gây ra bệnh loạn sản nhiều đầu xương có triệu chứng ít nghiêm trọng hơn so với đột biến gây ra các bệnh xương khác như chứng bất sản sụn loại 1B. Người ta cho rằng những đột biến này cho phép sụn giữ một số chức năng như vận chuyển ion sunfat, do đó quá trình hình thành sụn và xương vẫn diễn ra nhưng chúng suy giảm dẫn đến các triệu chứng nhẹ trên bệnh nhân mắc loạn sản nhiều đầu xương.