Gubitak sluha i srebrno-seda kosa kod dece: izraelski naučnici otkrili retku genetsku vezu

Retka promena u genu FMN1 povezana je sa urođenim oštećenjem sluha kod četvoro dece iz iste šire porodice. Istraživači su utvrdili kako nedostatak proteina formin-1 narušava strukturu unutrašnjeg uha, dok moguću vezu sa promenjenom bojom kose tek treba dodatno razjasniti.

Neobična porodična pojava inicirala istraživanje 

Urođeni gubitak sluha i srebrnoseda kosa kod dece iz jedne palestinske porodice predstavljali su neobičnu genetsku zagonetku. Međunarodni tim istraživača sada je identifikovao retku varijantu gena FMN1, koja dovodi do gubitka funkcionalnog proteina formin-1, važnog za pravilnu strukturu unutrašnjeg uha.

Preporučujemo

Istraživanje naučnika sa Univerziteta u Vitlejemu, Univerziteta Vašington u Sijetlu i Univerziteta u Tel Avivu objavljeno je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pod naslovom „Formin-1 maintains cochlear microtubule architecture required for hearing in humans and mice”.

Četvoro dece imalo je oštećenje sluha i neobičnu boju kose: šta je pokazala analiza genoma?

Istraživanje je počelo proučavanjem šire palestinske porodice u kojoj je četvoro dece, iz tri grane porodice, rođeno sa obostranim, umerenim oštećenjem sluha i srebrnosedom kosom. Deca su, osim toga, bila zdrava. Roditelji nisu bili prvi rođaci, ali svi pripadaju istoj široj porodici. Genomska analiza pokazala je da deca sa oštećenjem sluha imaju po dve kopije retke varijante gena FMN1, koja dovodi do gubitka proteina formin-1.

Promene u genima za druge proteine iz porodice formina ranije su povezivane sa neurološkim, bubrežnim, reproduktivnim i srčanim poremećajima. Prema navodima istraživača, ovo je prvi put da je zdravstveno stanje kod ljudi povezano sa genetskim defektom u genu FMN1.

Ko su istraživači koji su učestvovali u otkriću

Istraživanje je sprovela Lara Kamal, koja je osnovne studije završila na Univerzitetu nauke i tehnologije u Jordanu, potom radila na Univerzitetu u Vitlejemu, a sada završava doktorske studije na Univerzitetu u Tel Avivu.

U timu su bili profesor Moien Kanaan, direktor Laboratorije za istraživanje naslednih bolesti pri Odeljenju za prirodne nauke Univerziteta u Vitlejemu, profesorka Mary-Claire King, dr Amal Aburayyan i dr Suleyman Gulsuner sa Univerziteta Vašington, kao i profesorka Karen B. Avraham, dr Roni Hahn i dr Shahar Taiber sa Univerziteta u Tel Avivu.

Povezujući rezultate genetskih analiza kod ljudi sa proučavanjem miševa, naučnici su pokazali da nedostatak formina-1 narušava unutrašnju potpornu mrežu ćelija u Kortijevom organu. Kortijev organ nalazi se u pužu, odnosno kohlei unutrašnjeg uha, i učestvuje u pretvaranju zvučnih nadražaja u nervne signale. Mreža proteinskih vlakana u njegovim ćelijama obezbeđuje oblik, mehaničku potporu i transport materijala unutar ćelije.

Šta je pomoglo da se objasni gubitak sluha

Da bi ispitali kako nedostatak formina-1 dovodi do oštećenja sluha, istraživači su koristili miševe bez funkcionalnog oblika ovog proteina. Iako su ovi laboratorijski modeli iz devedesetih godina prošlog veka, njihov sluh do sada nije bio proučavan.

Utvrđeno je da imaju oštećenje sluha slično onom koje je zabeleženo kod dece iz palestinske porodice. To je omogućilo istraživačima da detaljnije ispitaju promene u ćelijama puža. Kod miševa su se nepravilnosti pojavile ubrzo nakon rođenja i nastavile da se razvijaju sa uzrastom. Poremećaj strukture bio je praćen smanjenom aktivnošću slušnog nerva i manjim brojem njegovih vlakana.

Formin-1 je, takođe, deo molekularnog kompleksa koji učestvuje u transportu melanozoma, ćelijskih organela koje sadrže pigment i doprinose boji kose i kože. Zato istraživači pretpostavljaju da oštećenje sluha i promenjena pigmentacija mogu nastati usled različitih bioloških posledica istog genetskog defekta.

Za sluh su važne i potporne ćelije unutrašnjeg uha

Profesorka Karen B. Avraham, viša autorka studije i dekan Fakulteta medicinskih i zdravstvenih nauka „Gray” Univerziteta u Tel Avivu, objašnjava da otkriće proširuje znanje o naslednom gubitku sluha.

- Ovo otkriće dodaje FMN1 grupi od više od 200 gena za koje se zna da su neophodni za normalan sluh i proširuje naše razumevanje mehanizama naslednog oštećenja sluha - rekla je Avraham.

Prema njenim rečima, rezultati dodatno pokazuju da sluh ne zavisi samo od senzornih ćelija sa dlačicama i slušnih neurona.

- Važna je i precizna organizacija potpornih ćelija, koje održavaju strukturu i mehanička svojstva puža. Iako su neophodne da bi čitav proces sluha funkcionisao normalno, ove ćelije često ostaju zanemarene jer nisu glavni nosioci slušne funkcije. Međutim, bez njih senzorne ćelije sa dlačicama ne mogu da prežive - objasnila je profesorka.

Zašto istraživači smatraju da je FMN1 uzrok oštećenja sluha

Na pitanje koliko su sigurni da je pronađena varijanta gena FMN1 odgovorna za gubitak sluha, King je navela da zaključak podržavaju nalazi i kod ljudi i kod miševa.

- Sigurni smo zato što i članovi porodice i miš sa gubitkom funkcije gena FMN1 imaju isto oštećenje sluha. Miš potiče iz genetski ujednačene linije, a ova promena je njegova jedina razlika u odnosu na liniju bez mutacije, koja ima normalan sluh - objasnila je.

Dodala je da je projekat obuhvatio proučavanje porodice, korišćenje baze podataka koju je Moien Kanaan napravio za palestinsku populaciju, ispitivanje oštećenja sluha kod miševa i funkcionalne dokaze o nepravilnostima potpornih ćelija izazvanim mutacijom.

- Ovo je prvi put da smo se susreli sa ovom konkretnom varijantom gena FMN1. Ona nije prisutna ni u jednoj javnoj bazi podataka, niti u palestinskoj genetskoj bazi koju je Kanaan napravio na osnovu istraživanja drugih naslednih bolesti u toj populaciji - rekla je King.

Lara Kamal: Najteže je bilo dati porodici odgovor

Lara Kamal saznala je za porodicu dok je radila na Univerzitetu u Vitlejemu.

- Moja uloga bila je da detaljno ispitam porodicu. Najteži deo je odgovornost da porodici pružite odgovor: oni već imaju dvoje dece sa oštećenjem sluha. Deca koriste slušne aparate i prošla su logopedsku terapiju. Blisko sam sarađivala sa svima njima – rekla je Kamal.

Govoreći o širem kontekstu naslednih bolesti, Kamal je navela da brakovi među bliskim srodnicima doprinose pojavi brojnih genetskih problema u izraelskoj arapskoj i palestinskoj populaciji.

- Srećom, učestalost takvih brakova značajno opada. Sa većom dostupnošću kvalitetnijeg i visokog obrazovanja za žene raste i svest o rizicima sklapanja braka sa bliskim rođacima – rekla je ona.

(eKlinika.rs)