Wrodzone zespoły miasteniczne – mechanizmy genetyczne i dziedziczenie

Wrodzone zespoły miasteniczne stanowią różnorodną grupę rzadkich zaburzeń genetycznych, które charakteryzują się upośledzeniem przekaźnictwa nerwowo-mięśniowego12. Podstawową przyczyną tych schorzeń są mutacje w genach kodujących białka niezbędne do prawidłowego funkcjonowania połączenia nerwowo-mięśniowego, które prowadzą do zakłócenia komunikacji między komórkami nerwowymi a mięśniowymi34.

Mechanizm powstawania wrodzonych zespołów miastenicznych

Połączenie nerwowo-mięśniowe to skomplikowana struktura, która umożliwia przekazanie impulsu elektrycznego z neuronu motorycznego do mięśnia szkieletowego w celu wywołania skurczu mięśnia5. W warunkach prawidłowych komórka nerwowa nakazuje mięśniowi skurczenie się poprzez uwolnienie acetylocholiny (ACh)6. Wrodzone zespoły miasteniczne powstają w wyniku wad genów niezbędnych do wytwarzania receptora acetylocholiny lub innych składników połączenia nerwowo-mięśniowego6.

Mutacje genów prowadzą do zmian w białkach, które odgrywają rolę w funkcjonowaniu połączenia nerwowo-mięśniowego i zakłócają sygnalizację między końcówkami komórek nerwowych a komórkami mięśniowymi1. Zakłócona sygnalizacja między tymi komórkami powoduje upośledzoną zdolność poruszania mięśniami szkieletowymi, osłabienie mięśni i opóźniony rozwój umiejętności motorycznych1. Problemy oddechowe w przypadku wrodzonych zespołów miastenicznych wynikają z upośledzonego ruchu mięśni ściany klatki piersiowej oraz przepony1.

Ważne: Różne typy wrodzonych zespołów miastenicznych wynikają z lokalizacji uszkodzonego białka w połączeniu nerwowo-mięśniowym. Defekty mogą występować w części przedsynaptycznej (związanej z komórką nerwową), synaptycznej (w przestrzeni między komórkami) lub posynaptycznej (związanej z mięśniem).

Geny odpowiedzialne za wrodzone zespoły miasteniczne

Obecnie mutacje w 35 genach są uznawane za odpowiedzialne za autosomalnie dominujące lub autosomalnie recesywne wrodzone zespoły miasteniczne7. Najczęściej występujące geny przyczynowe to CHAT, COLQ, RAPSN, CHRNE, DOK7 i GFPT17. Mutacje w genie CHRNE są odpowiedzialne za ponad połowę wszystkich przypadków1, podczas gdy duża liczba przypadków jest również spowodowana mutacjami w genach RAPSN, CHAT, COLQ i DOK71.

Spośród wszystkich mutacji związanych z wrodzonymi zespołami miastenicznymi, ponad połowa to mutacje w jednym z czterech genów kodujących podjednostki dorosłego receptora acetylocholiny8. Większość mutacji receptora acetylocholiny to mutacje genu CHRNE8. Innym częstym mechanizmem leżącym u podstaw wrodzonych zespołów miastenicznych jest mutacja białka rapsyny, kodowanego przez gen RAPSN8. Dok-7 to białko posynaptyczne, które wiąże i aktywuje białko MuSK, co następnie prowadzi do grupowania receptorów acetylocholiny i typowego fałdowania błony posynaptycznej8.

Klasyfikacja etiologiczna wrodzonych zespołów miastenicznych

Wrodzone zespoły miasteniczne można klasyfikować według lokalizacji defektu w połączeniu nerwowo-mięśniowym na przedsynaptyczne, synaptyczne i posynaptyczne910. Obecnie główne defekty związane z etiologią wrodzonych zespołów miastenicznych występują w zakończeniu przedsynaptycznym, są związane z błoną podstawną synapsy, dotyczą receptora acetylocholiny, obejmują braki w utrzymaniu i rozwoju połączenia nerwowo-mięśniowego, wrodzone defekty glikozylacji oraz inne miejsca i mechanizmy11 Zobacz więcej: Klasyfikacja etiologiczna wrodzonych zespołów miastenicznych.

Zespoły posynaptyczne i te związane z rozwojem i utrzymaniem płytki końcowej stanowią 77% przypadków12. Około 75% przypadków wynika z defektów posynaptycznych (receptora acetylocholiny), które są dalej klasyfikowane na niedobór receptora acetylocholiny, defekty kinetyczne receptora acetylocholiny (zespoły szybkich i wolnych kanałów), wadliwe grupowanie receptora acetylocholiny i defekty glikozylacji13 Zobacz więcej: Posynaptyczne defekty w wrodzonych zespołach miastenicznych.

Informacja kliniczna: Niektóre osoby z wrodzonymi zespołami miastenicznymi nie mają zidentyfikowanej mutacji w żadnym z genów, o których wiadomo, że są związane z tym schorzeniem. Sugeruje to istnienie nowych genów przyczynowych, które pozostają nieznane.

Wzorce dziedziczenia

Wrodzone zespoły miasteniczne najczęściej dziedziczą się w sposób autosomalny recesywny14. Oznacza to, że oboje rodzice muszą być nosicielami, ale zazwyczaj nie wykazują objawów choroby14. Dotknięte dziecko dziedziczy dwie kopie nieprawidłowego genu – jedną od każdego rodzica14. Z wyjątkiem zespołu wolnych kanałów, wzorzec dziedziczenia dla typów wrodzonych zespołów miastenicznych jest autosomalny recesywny15.

Rzadko wrodzone zespoły miasteniczne mogą dziedziczyć się w sposób autosomalny dominujący, co oznacza, że tylko jeden rodzic przekazuje dotknięty gen14. Zespół wolnych kanałów dziedziczy się w sposób autosomalny dominujący15. Oznacza to, że jedna kopia wadliwego genu wystarcza do wywołania choroby, więc dotknięty rodzic ma 50-procentową szansę przekazania choroby dziecku15. W niektórych przypadkach dotknięty gen występuje losowo i nie jest dziedziczony14.

Defekty glikozylacji jako przyczyna wrodzonych zespołów miastenicznych

Niektóre typy wrodzonych zespołów miastenicznych są wynikiem wrodzonych zaburzeń glikozylacji1617. Glikozylacja to złożony proces chemiczny, który odgrywa rolę w regulowaniu komunikacji między komórkami16. Defekty glikozylacji mogą niekorzystnie wpływać na przekazywanie sygnałów z komórek nerwowych do mięśni1617. Wiele białek płytki końcowej jest dotkniętych mutacjami pojedynczych enzymów wymaganych do glikozylacji białek3.

Znaczenie diagnostyki genetycznej

Ponieważ ponad 30 genów zostało zaimplykowanych w fenotyp wrodzonych zespołów miastenicznych18, prawidłowa diagnoza genetyczna jest niezbędna przed rozpoczęciem leczenia19. Leki, które przynoszą korzyści w jednym typie zespołu, mogą pogorszyć inny typ1920. Jednoznaczna diagnoza genetyczna wrodzonych zespołów miastenicznych jest potwierdzona, gdy heterozygotyczne lub bialleliczne warianty patogenne zostaną znalezione w znanym genie przyczynowym dla tych zespołów21.

Pytania i odpowiedzi

Czy wrodzone zespoły miasteniczne są chorobami genetycznymi?

Tak, wrodzone zespoły miasteniczne to grupa rzadkich chorób genetycznych spowodowanych mutacjami w genach kodujących białka niezbędne do prawidłowego funkcjonowania połączenia nerwowo-mięśniowego.

Ile genów może powodować wrodzone zespoły miasteniczne?

Obecnie zidentyfikowano ponad 35 genów, których mutacje mogą prowadzić do rozwoju wrodzonych zespołów miastenicznych. Najczęstsze to CHRNE, COLQ, RAPSN, DOK7 i CHAT.

Jak dziedziczą się wrodzone zespoły miasteniczne?

Większość przypadków dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny, co oznacza, że dziecko musi odziedziczyć zmutowane geny od obojga rodziców. Rzadko występuje dziedziczenie autosomalnie dominujące.

Czy wszystkie przypadki wrodzonych zespołów miastenicznych mają znaną przyczynę genetyczną?

Nie, niektóre osoby z wrodzonymi zespołami miastenicznymi nie mają zidentyfikowanej mutacji w żadnym ze znanych genów, co sugeruje istnienie jeszcze nieodkrytych genów przyczynowych.

Reklama
Reklama