Disturbo Rare Eye-movimento può far luce sul cervello e lo sviluppo cardiovascolare

Giugno 16, 2016 Admin Salute 0 1
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I ricercatori del Children Hospital di Boston di, che si specializzano in studyingthe genetica delle malattie rare dei movimenti oculari, hanno trovato una geneticsyndrome rara le cui implicazioni vanno ben oltre l'occhio, sollevando intriguingquestions circa cardiovascolare umano e lo sviluppo del cervello.

La sindrome comporta una mutazione ad HOXA1, un gene che ha beenextensively studiato in topi, ma di cui si sa poco in humans.HOXA1 appartiene ad una famiglia di geni HOX che governano sviluppo molto earlyembryonic e la realizzazione del corpo piano. HOXA1 è thefirst gene HOX attivato nei topi, e presumibilmente nel corpo umano, Andis coinvolto nel patterning della crescita della testa, faccia, andbrainstem.

I topi che mancano di entrambe le copie di HOXA1 universalmente muoiono. Studio Untilthis, nessuna mutazione HOXA1 umano era mai stato identificato, e itwas presume che completa perdita di funzione HOXA1 sarebbe letale. Butthe investigatori bambini, guidati da studente laureato Max Tischfieldand neurologo Dr. Elizabeth Engle dei bambini Hospital BostonProgram in Genomica e il Programma Harvard Medical School inNeuroscience, hanno trovato le persone che vivono con due copie mutate del HOXA1-- provenienti da tre diverse parti del mondo.




"Questa è la prima descrizione di una sindrome resultingfrom umana nessuno dei geni HOX coinvolti nello sviluppo del cervello, e la firstreport di una perdita totale di ogni gene HOX negli esseri umani", dice Engle, seniorauthor dello studio.

Tischfield e Engle avevano studiato malattie genetiche thatinterfere con la capacità dei popoli di muovere gli occhi in senso orizzontale (leftor a destra). Collaboratori in Arabia Saudita loro avvertiti patientsthey'd stato vedere che non era solo limitato movimento oculare orizzontale, ma anche sordità e motore menomazioni. I medici sauditi cominciarono tocarefully riesaminano i loro pazienti, mentre Tischfield e Engle lookedat DNA dei pazienti per cercare di identificare un gene-malattia.

Tutti i 9 pazienti con la sindrome (doppiato Bosley-Salih-Alorainysyndrome, o BSAS, dopo gli scopritori sauditi) avevano gazeabnormalities orizzontali. Otto erano profondamente sordi, 3 avevano difetti dell'orecchio esterno, 7 avevano ritardato sviluppo motorio, e 2 ha incontrato i criteri per l'autismo spectrumdisorder con deterioramento cognitivo e comportamentale. Inoltre, 7 hadmalformations o completa assenza di uno o entrambi carotidarteries interne, una delle due arterie carotidi che sono la principale suppliersof sangue al cervello.

Studi di linkage DNA e follow-up analizza tutti implicati HOXA1in la sindrome. Ma per rendere il caso, Tischfield e Engle necessari tofind mutazioni HOXA1 in altre popolazioni. Per oltre un decennio, Engle hasbeen raccogliendo grandi alberi genealogici delle famiglie con oculari movementdisorders. Lei e Tischfield sfruttato questo database e ha trovato un childfrom Turchia i cui sintomi erano molto simili a quelli del bambino saudita patients.This aveva anche una mutazione HOXA1, ma in una posizione diversa onthe gene.

Fortunatamente, Engle e Tischfield anche ricordato un paperreporting una sindrome in 10 bambini nativi americani in Arizona che hadmany somiglianze BSAS. Hanno ottenuto il DNA di questi bambini e foundthat avevano anche una mutazione HOXA1, in un'altra posizione sul thegene. Come le persone con BSAS, i bambini avevano orizzontali gazerestriction, la sordità, e ritardo dello sviluppo motorio, e alcuni avevano lossor malformazione delle arterie carotidi. Tuttavia, tutti hadbreathing anche difficoltà e ritardo mentale, e alcuni avevano facialweakness, la paralisi delle corde vocali e difetti cardiaci di tipo thatoccur molto precoci dello sviluppo embrionale. I ricercatori attributethe differenze tra il Medio Oriente e le influenze ambientali patientsto dei nativi americani e l'influenza di altri variationsunique gene per ogni gruppo.

Nel complesso, tuttavia, i risultati suggeriscono che HOXA1 è involvedin sviluppo precoce del sistema cardiovascolare, una funzione di thegene non precedentemente conosciuto. "Le malformazioni cardiovascolari in mutazioni HOXA1 peoplewith non sono mai stati segnalati nei topi", dice Tischfield, primo autore di thestudy. "Abbiamo scoperto un potenziale nuovo developmentalrole per HOXA1 in patterning vascolare nell'uomo, un ruolo che può havebeen trascurato nei topi."

Più intrigante, l'associazione di entrambi autismo retardationand mentale con mutazioni HOXA1 suggerisce che malformazione precoce di thebrainstem, che controlla le funzioni "minori", come il movimento degli occhi andbreathing, può anche portare alla compromissione della funzione superiore andbehavioral cognitive.

"HOXA1 si esprime nel tronco encefalico, ma non crediamo itis espresso nel cervello superiore (cervello o il cervelletto)", osserva Tischfield. "Ma c'è un sacco di uscita dallo sviluppo del cervello brainstemduring. La serotonina viene dal tronco encefalico, e manypeople credono che l'autismo e il risultato ritardo mentale dall'influenza anabnormal di serotonina. La carta potrebbe innescare corso interestin come i sistemi di serotonina modulano lo sviluppo del cervello superiore. "

È interessante notare che, in esposizione in utero al talidomide molto presto inpregnancy, durante il periodo in cui HOXA1 viene acceso, provoca danni inthe tronco cerebrale che imita la sindrome HOXA1. Inoltre, una previousautopsy di un individuo autistico ha mostrato tronco encefalico patologia simile tothat di topi i cui geni HOXA1 era stato cancellato.

"HOXA1 è un gene che è stato alla ricerca di un disturbo per un da molto tempo", dice Engle. "E 'uno di una serie di geni interessanti we'vestumbled al sistema utilizzando disturbi dei movimenti oculari complesse come marcatore difetti fordevelopmental."

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