Đột biến duy nhất ở gen lặn làm tăng nguy cơ khởi phát sớm bệnh Parkinson

Nghiên cứu lớn, được công bố trong Brain, rất quan trọng vì nguy cơ này xuất phát từ một đột biến duy nhất ở gen PTEN-induced putative kinase 1 (PINK1). Các nhà nghiên cứu đã tin rằng dạng hiếm này của bệnh Parkinson chỉ phát triển khi một người thừa hưởng đột biến ở cả hai alen PINK1.

"Chúng ta biết rằng nếu bạn có những đột biến ở cả hai bản sao của PINK1, thì độ tuổi khởi phát bệnh Parkinson thường là dưới 45. Nghiên cứu này cho thấy nếu một người thừa hưởng đột biến cụ thể chỉ ở một gen PINK1, bệnh có thể phát triển ở độ tuổi khoảng 55 gì đó. Ngược lại, các dạng phát triển bệnh Parkinson nonfamilial phổ biến nhất là khoảng 65 tuổi", nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu này, Tiến sĩ Wolfdieter Springer, nhà thần kinh học tại trường Florida Mayo Clinic, nói.

Các nghiên cứu di truyền đã cho rằng đột biến alen PINK1 duy nhất có thể là nguy cơ rất lớn phát triển bệnh. Phải có một nỗ lực "hiệp lực rất hiệu quả" của các nhà sinh học lâm sàng, cấu trúc và tế bào, cùng với các nhà di truyền học và các dữ liệu từ hàng ngàn bệnh nhân bị ảnh hưởng, mới có thể cho thấy nó đã dẫn đến sự phát triển bệnh sớm như thế nào, Tiến sĩ Springer cho biết.

"Đã có một sự hợp tác quốc tế thực sự để giải quyết câu đố này," ông nói.

PINK1 làm việc với gen khác, PARKIN, để đảm bảo các ty thể trong tế bào thần kinh được khỏe mạnh. Ty thể là các nhà máy điện của tế bào, và nhiều chứng rối loạn não, bao gồm Parkinson, đặc trưng bởi sự gián đoạn trong sản xuất năng lượng ở các tế bào thần kinh.

Khi hoạt động, các protein từ cả hai gen làm việc với nhau để đảm bảo xử lý an toàn các ty thể bị hư hỏng của tế bào. Chúng làm điều này bằng cách sản xuất một protein marker (chất chỉ điểm protein), đánh dấu ty thể bị hư hỏng cần được phá hủy. Quy trình này là một phần của hệ thống phức tạp "kiểm soát chất lượng" các ty thể.

"Các ty thể giống như nhà máy điện hạt nhân của tế bào cung cấp năng lượng tuyệt vời khi chúng hoạt động tốt," Tiến sĩ Springer nói. "Tuy nhiên, khi có điều gì sai hỏng, kết quả có thể sẽ là một thảm họa cho các tế bào não, gây ra thoái hóa thần kinh."

Các đột biến ở cả hai alen PINK1 (hoặc bản sao) hoặc ở cả hai alen PARKIN có nghĩa là quá trình PINK1- PARKIN có thể không hoạt động, và ty thể bị hư hại tích lũy trong tế bào thần kinh, dẫn đến cái chết của nó.

Nghiên cứu này cho thấy một đột biến cụ thể (p.G411S) trong một bản sao của PINK1 làm suy yếu đáng kể quá trình này bằng cách ức chế protein do alen PINK1 khỏe mạnh khác sản sinh ra. "Đột biến hiếm gặp này có tác động cực kỳ lớn, và các mức protein PINK1 chức năng còn lại không đủ để đối phó với các ty thể bị hư hỏng," Tiến sĩ Springer nói.

Những phát hiện này có thể có tác động đối với các rối loạn thoái hóa thần kinh khác, nhiều trong số đó có đặc tính tổn hại ty thể, ông nói.

Nghiên cứu này đã bắt đầu với những phát hiện di truyền khi một trong các tác giả chính, Andreas Puschmann, Bác sĩ, Tiến sĩ, thuộc khoa Thần kinh học, Bệnh viện Đại học Skane, Thụy Điển, là nhà khoa học thỉnh giảng tại Mayo Clinic. Các dữ liệu sinh học cấu trúc và tế bào bổ sung sau đó đã cung cấp cơ chế tìm kiếm sau đó để giải thích hiện tượng quan sát được.

Linh Trang (Theo Medicalxpress)