Цилиопатия | |
---|---|
Эукариотическая ресничка | |
Специальность | Медицинская генетика |
A цилиопатия любое генетическое заболевание, влияющее на клеточные реснички или заякоренные структуры ресничек, базальные тельца или функция ресничек. Первичные реснички важны в управлении процессом развития, поэтому нарушение функции ресничек во время развития эмбриона может привести к ряду пороков развития, которые могут возникнуть независимо от конкретной генетической проблемы. Сходство клинических признаков этих нарушений развития означает, что они образуют узнаваемый кластер синдромов, которые вольно относят к аномальной функции ресничек и, следовательно, называют цилиопатиями. Независимо от фактической генетической причины, именно совокупность набора характерных физиологических особенностей определяет, является ли синдром цилиопатией.
Хотя обычно считается, что цилиопатии связаны с белками, которые локализуются в подвижных и / или неподвижных (первичных) ресничках или центросомах, цилиопатии могут быть связаны с неожиданные белки, такие как XPNPEP3, который локализуется в митохондриях, но, как полагают, влияет на функцию ресничек через протеолитическое расщепление ресничных белков.
Значительный прогресс в понимании важности ресничек были произведены в середине 1990-х годов. Однако физиологическая роль, которую эта органелла играет в большинстве тканей, остается неуловимой. Дополнительные исследования того, как дисфункция ресничек может привести к таким тяжелым заболеваниям и патологиям развития, все еще являются предметом текущих исследований.
Большое разнообразие Симптомы являются потенциальными клиническими признаками цилиопатии. Наиболее характерными признаками цилиопатии в порядке убывания исключительности являются:
Описан случай синдрома поликистозных яичников, множественных подкожных кист, нарушения функции почек, болезни Кароли и цирроза печени, вызванного цилиопатией.
Фенотипы, иногда связанные с цилиопатиями, могут включать:
«По сути, [подвижная ресничка] - это наномашина, состоящая из, возможно, более 600 белков в молекулярных комплексах, многие из которых также функционируют независимо как наномашины. «Реснички» функционируют как механо- или хемосенсоры и как глобальная клеточная система позиционирования для обнаружения изменений в окружающей среде »., передача сигналов ресничек играет роль в инициации клеточного замещения после повреждения клетки.
В дополнение к этой сенсорной роли, опосредующей специфические сигнальные сигналы, реснички играют «секреторную роль, в которой растворимый белок высвобождается, чтобы оказывать влияние ниже по потоку жидкости "в эпителиальных клетках, и, конечно, может опосредовать поток жидкости непосредственно в случае подвижных ресничек. Первичные реснички в сетчатке играют роль в передаче питания неваскуляризированным палочка и колбочек клеткам от васкуляризированных клеток на несколько микрометров за поверхностью сетчатки.
Участвующие пути передачи сигнала включают сигнальный путь Hedgehog и сигнальный путь Wnt.
Дисфункциональные реснички могут приводить к:
У организмов с нормальным здоровьем реснички имеют решающее значение для:
«Как разные гены могут способствовать сходным заболеваниям, так одни и те же гены и семейства генов могут играть роль в целом ряде различных заболеваний». Например, только при двух заболеваниях, вызванных неправильной работой ресничек, синдромом Меккеля – Грубера и синдромом Барде – Бидла, пациенты, несущие мутации в генах, связанных с обоими заболеваниями, «имеют уникальные симптомы. которые нельзя увидеть ни в одном из состояний ». Гены, связанные с двумя разными состояниями, «взаимодействуют друг с другом во время развития». Системные биологи пытаются определить функциональные модули, содержащие несколько генов, а затем изучить расстройства, фенотипы которых соответствуют таким модулям.
Конкретный фенотип может перекрываться «в значительной степени с несколькими состояниями (цилиопатиями), при которых первичные реснички также участвуют в патогенности. Одним из новых аспектов является широкий спектр мутаций гена цилиопатии, обнаруживаемых при различных заболеваниях».
«фенотипические параметры, которые определяют цилиопатию, могут использоваться как для распознавания клеточной основы ряда генетических нарушений, так и для облегчения диагностики и лечения некоторых заболеваний неизвестной "причины.
Состояние | OMIM | Ген (ы) | Затронутые системы / органы |
---|---|---|---|
Акрокаллозальный синдром | 200990 | , GLI3 | |
Акромелический лобно-носовой дизостоз | 603671 | ||
243910 | |||
Синдром Бимонда | 113400 | ||
синдром COACH | 216360 | TMEM67, CC2D2A, RPGRIP1L | |
Коноренальный синдром | 266920 | ||
цефалополисиндактия Грейга синдром Ly | 175700 | GLI3 | |
Синдром гидролетала | 236680 | HYLS1 | |
Синдром Йохансона – Близзарда | 243800 | UBR1 | |
Синдром Мора (орально-лицево-цифровой синдром тип 2) | 252100 | ||
Синдром Ней – Лаксова | 256520 | PHGDH, PSAT1, PSPH | |
Синдром Опица G / BBB | 300000 | MID1 | |
Синдром Паллистера – Холла | 146510 | GLI3 | |
Папиллоренальный синдром | 120330 | PAX2 | |
Почечно-печеночно-панкреатическая дисплазия | 208540 | NPHP3 | |
Синдром Варади – Паппа (орально-лицево-цифровой синдром типа 6) | 277170 |
Хотя неподвижные или первичные реснички были впервые описаны в 1898 году, биологи в значительной степени игнорировали их. Однако микроскописты продолжали документировать их присутствие в клетках большинства позвоночных организмов. Первичная ресничка долгое время считалась - за редким исключением - бесполезным эволюционным пережитком, рудиментарной органеллой. Недавние исследования показали, что реснички необходимы для многих органов тела. Эти первичные реснички играют важную роль в хемочувствительности, механочувствительности и термочувствительности. Таким образом, реснички можно «рассматривать как сенсорные клеточные антенны, которые координируют большое количество клеточных сигнальных путей, иногда связывая передачу сигналов с подвижностью ресничек или, альтернативно, с делением и дифференцировкой клеток».
Недавние достижения генетические исследования млекопитающих сделали возможным понимание молекулярной основы ряда дисфункциональных механизмов как в подвижных, так и в первичных структурах ресничек клетки. Обнаружен ряд важных сигнальных путей развития, необходимых для клеточного развития. Они в основном, но не исключительно, обнаруживаются в неподвижных или первичных ресничках. Ряд общих наблюдаемых характеристик генетических нарушений и заболеваний млекопитающих вызывается дисгенезией и дисфункцией ресничек. После идентификации эти характеристики, таким образом, описывают набор отличительных признаков цилиопатии.
Реснички недавно были вовлечены в широкий спектр генетических заболеваний человека благодаря «открытию того, что многочисленные белки участвуют в развитии у млекопитающих. болезнь локализуется в прикорневых тельцах и ресничках ». Например, только в одной области физиологии болезней человека, кистозная болезнь почек, гены и белки, связанные с ресничками, были идентифицированы как причинные эффекты при поликистозной болезни почек, нефронофтиз, синдром Сеньора – Лёкена тип 5, орофациально-цифровой синдром тип 1 и синдром Барде-Бидла.
Классификация | D
|
---|---|
Внешние ресурсы |