Gen SNCA
Gen SNCA nằm trên nhiễm sắc thể số 4, cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein nhỏ được gọi là alpha-synuclein. Alpha-synuclein hiện diện nhiều trong não, một lượng nhỏ hơn được tìm thấy trong tim, cơ và các mô khác. Trong não, alpha-synuclein có mặt chủ yếu tại các đầu của tế bào thần kinh, trong các cấu trúc chuyên biệt được gọi là đầu cuối tiền synap. Các đầu cuối của khớp thần kinh giải phóng chất dẫn truyền thần kinh từ những ngăn được gọi là túi tiếp hợp. Quá trình giải phóng chất dẫn truyền thần kinh giúp chuyển tiếp tín hiệu giữa các neuron, nên chúng rất quan trọng với hoạt động của não.
Chức năng chính
Mặc dù chức năng của alpha-synuclein chưa rõ ràng, nghiên cứu cho thấy nó giữ vị trí thiết yếu trong quá trình duy trì nguồn cung cấp đầy đủ cho các túi tiếp hợp tại những đầu cuối của khớp thần kinh. Nó cũng có thể điều chỉnh lượng dopamine—một chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng để kiểm soát cơ chế bắt đầu và dừng các chuyển động tự nguyện cũng như không tự nguyện. Alpha-synuclein cũng có thể tham gia trong chuyển động của các cấu trúc được gọi là vi ống, quá trình này giúp tế bào duy trì hình dạng.
Đột biến gây bệnh
Teo đa hệ thống
Một số biến thể phổ biến trên gen SNCA làm tăng nguy cơ teo đa hệ thống, người bệnh bị một dạng rối loạn não tiến triển ảnh hưởng đến chuyển động và cân bằng, phá vỡ chức năng của hệ thần kinh tự chủ. Hệ thần kinh tự chủ kiểm soát các hoạt động vô thức như điều chỉnh huyết áp.
Mỗi biến thể thay đổi một nucleotide trên gen SNCA. Các nhà nghiên cứu đang làm việc để xác định xem những thay đổi này có làm thay đổi chức năng của alpha-synuclein hay không và chúng ảnh hưởng như thế nào đến nguy cơ phát triển bệnh teo đa hệ thống. Các biến thể trên gen SNCA dường như ảnh hưởng đến nguy cơ mắc bệnh trên những người gốc Châu Âu; tuy nhiên, chúng không liên quan đến chứng teo đa hệ thống trên người Trung Quốc hoặc Hàn Quốc. Người ta chưa rõ liệu các biến thể gen SNCA có phải là một yếu tố làm tăng nguy cơ bệnh trên những người có nguồn gốc địa lý và dân tộc khác.
Sa sút trí tuệ thể Lewy
Ít nhất sáu đột biến gen SNCA gây ra chứng mất trí nhớ thể Lewy, người bệnh có biểu hiện gồm suy giảm trí tuệ, ảo giác thị giác, thay đổi đột ngột chú ý và tâm trạng, các vấn đề cử động đặc trưng của bệnh Parkinson như cứng các chi, run, giảm khả năng giữ thăng bằng và phối hợp. Một biểu hiện đặc trưng của thể Lewy là những cụm protein alpha-synuclein xuất hiện bất thường trong não. Thể Lewy cũng xảy ra trong bệnh Parkinson, nhưng chúng có xu hướng lan rộng hơn trong não của người sa sút trí tuệ thể Lewy.
Trong bệnh sa sút trí tuệ thể Lewy, đột biến gen SNCA dẫn đến một loại protein alpha-synuclein có hình dạng bất thường. Các protein sai lệch tụ lại với nhau tạo nên thành phần chính của thể Lewy. Các cụm protein này hiện diện khắp não, nơi chúng làm suy giảm chức năng tế bào thần kinh rồi cuối cùng gây chết tế bào. Theo thời gian, tế bào thần kinh mất đi ngày càng nhiều, do đó người bệnh suy giảm chức năng trí tuệ và vận động cũng như điều hòa cảm xúc, cuối cùng các dấu hiệu và triệu chứng của chứng mất trí nhớ thể Lewy khởi phát.
Parkinson disease
Ít nhất 30 đột biến gen SNCA gây ra bệnh Parkinson với biểu hiện đặc gồm các vấn đề vận động và thăng bằng. Đột biến gen SNCA liên quan đến dạng khởi phát sớm, bệnh thường xuất hiện trước tuổi 50. Các biến thể khác trên gen SNCA làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Parkinson, mặc dù chúng dường như không phải là nguyên nhân trực tiếp gây bệnh.
Các nhà nghiên cứu đã mô tả hai loại biến đổi gen SNCA trên những bệnh nhân Parkinson. Một loại thay đổi các axit amin được sử dụng để tạo ra alpha-synuclein. Trong một số trường hợp, axit amin alanin được thay thế bằng threonine tại vị trí protein 53 (Ala53Thr hoặc A53T) hoặc proline tại vị trí 30 (Ala30Pro hoặc A30P). Những thay đổi này khiến protein alpha-synuclein có hình dạng 3 chiều không chính xác. Trong kiểu thay đổi khác, một trong hai gen SNCA trong mỗi tế bào được nhân đôi hoặc nhân ba một cách không phù hợp. Các bản sao thêm của gen SNCA dẫn đến dư thừa protein alpha-synuclein.
Người ta chưa rõ làm thế nào những thay đổi trong gen SNCA gây ra bệnh Parkinson mặc dù bệnh có liên quan đến tình trạng chết đi hoặc suy giảm có chọn lọc tế bào thần kinh sản xuất dopamine. Các protein alpha-synuclein bị gấp khúc hoặc dư thừa có thể tụ lại với nhau để tạo thành thể Lewy, nên tế bào thần kinh suy giảm chức năng tại một số vùng của não. Thể Lewy có thể phá vỡ quy cách hoạt động của dopamine, nên dopamine có thể tích tụ đến mức độc hại rồi cuối cùng giết chết các tế bào thần kinh. Người ta cũng nghi ngờ thể Lewy đình chỉ cơ chế loại bỏ các protein không cần thiết của tế bào. Do đó, các protein không cần thiết có thể làm tắc nghẽn tế bào thần kinh và suy giảm chức năng của chúng. Triệu chứng của bệnh Parkinson xuất hiện khi tế bào thần kinh sản xuất dopamine bị suy giảm hoặc chết đi. Mất đi các tế bào này làm suy yếu sự giao tiếp giữa não và cơ bắp, cuối cùng não không thể kiểm soát chuyển động của cơ. Sự hiện diện của thể Lewy trong một vùng não được gọi là substantia nigra—nơi kiểm soát sự cân bằng và chuyển động—là một điểm đặc trưng của bệnh Parkinson.
Xem thêm Bệnh ParkinsonCác tên gọi khác
- alpha-synuclein
- NACP
- nonA-beta component of AD amyloid
- PARK1
- PARK4
- PD1
- synuclein, alpha (non A4 component of amyloid precursor)
- SYUA_HUMAN
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. SNCA synuclein alpha [Homo sapiens (human)]. Retrieved December 27, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6622/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. SYNUCLEIN, ALPHA; SNCA. Retrieved December 27, 2023 from https://omim.org/entry/163890
- National Library of Medicine. SNCA gene. Retrieved December 27, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/snca/