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Le rôle de FLVCR1 dans les troubles génétiques

Le gène FLVCR1 influence la santé grâce à son rôle dans les protéines de transport.

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Le Transport de substances à travers les membranes cellulaires est super important pour garder nos corps équilibrés et en bonne forme. Ce processus repose souvent sur des protéines spéciales qui agissent comme des portes. Un gros groupe de ces protéines s'appelle la superfamille des transporteurs de solutés (SLC), qui a plein de gènes aidant à déplacer différents types de substances comme les acides aminés, les sucres et les ions.

Les variations dans ces gènes de transport peuvent affecter la santé d'une personne. Certains changements peuvent mener à des maladies courantes ou à des troubles Génétiques rares. Comme certains de ces troubles peuvent potentiellement être traités par le biais de régimes alimentaires ou de thérapies géniques, les scientifiques jugent essentiel de les étudier davantage. Cependant, beaucoup de ces gènes de transport ne sont pas encore bien compris.

FLVCR1 et son Rôle

Dans la superfamille SLC, FLVCR1 est un membre associé à des troubles génétiques spécifiques. Il a d'abord été découvert comme un récepteur pour un virus qui cause des maladies chez les chats. Chez les humains, il produit deux versions de sa protéine, chacune jouant des rôles importants dans différentes parties des cellules. Cette protéine a été identifiée comme responsable de l'exportation de l'hème, un composé vital pour les cellules sanguines. Des études chez les souris ont montré que FLVCR1 est nécessaire à la survie ; sans lui, certains problèmes de développement sérieux apparaissent.

Fait intéressant, FLVCR1 a aussi été lié à des troubles qui affectent la rétine et le système nerveux. Les personnes avec des changements nocifs spécifiques dans leurs gènes FLVCR1 peuvent développer des conditions affectant la vision et le mouvement au cours de leur vie. Les symptômes peuvent débuter dans l'enfance ou se développer plus tard en vieillissant.

Étude de Cas Patient

Un cas concernait un jeune garçon d'Asie du Sud avec de graves problèmes de développement. Son état incluait des anomalies cérébrales et des comportements autodestructeurs. Des tests génétiques supplémentaires ont révélé une variante spécifique dans le gène FLVCR1, pointant vers un lien possible entre ses symptômes et les troubles liés à FLVCR1.

Ce cas a poussé les chercheurs à enquêter plus loin, trouvant d'autres familles avec des variantes similaires. Ils ont noté des motifs et des signes spécifiques chez les patients, ce qui peut éclairer comment FLVCR1 impacte la santé.

Comprendre les Symptômes

L'étude a examiné un groupe de personnes de diverses familles avec des troubles liés à FLVCR1. Beaucoup de ces individus présentaient une gamme de problèmes de développement sévères, tels que des retards significatifs dans les compétences motrices et de parole. La plupart avaient une taille de tête inférieure à la moyenne et des problèmes visibles sur les images cérébrales.

Certains patients affichaient des caractéristiques comme une faiblesse musculaire et des crises, tandis que d'autres éprouvaient des problèmes de vision. Dans certaines familles, il y avait de graves malformations à la naissance et même des mort-nés. Notamment, dans la plupart des cas signalés, les individus souffraient de conditions graves dues à leurs changements du gène FLVCR1.

Variantes Génétique et Leur Impact

Les chercheurs ont identifié différentes modifications génétiques dans FLVCR1 parmi les patients, ce qui a aidé à catégoriser l'éventail des troubles. La plupart de ces variantes étaient rares, et analyser leur impact a révélé que beaucoup perturbent la fonction de la protéine dans le transport de molécules essentielles comme la choline et l'éthanolamine, qui sont importantes pour le développement du cerveau.

Ces variantes étaient liées à un spectre de problèmes de santé, allant de troubles du développement sévères à des conditions plus légères affectant le système nerveux. Certains patients ont montré des symptômes spécifiques comme une neuropathie sensorielle ou une rétinite pigmentaire, soulignant la diversité de l'impact de FLVCR1 sur la santé.

Méthodes de Recherche

Pour étudier les effets des variantes de FLVCR1, les scientifiques ont analysé des données génétiques provenant de milliers d'individus. En recherchant des motifs spécifiques de changements génétiques, ils ont pu mieux comprendre la connexion entre FLVCR1 et les troubles qu'il cause.

En testant la fonction de FLVCR1 en laboratoire, les chercheurs ont utilisé des cellules humaines et ont observé comment ces cellules réagissaient à l'exécution de leurs rôles avec les différentes variantes. Cela a aidé à clarifier comment divers changements dans le gène peuvent réduire l'efficacité de la production de protéines.

Résultats sur la Fonction de FLVCR1

La plupart des variantes examinées par les chercheurs ont été montrées comme diminuant l'activité de transport de substances cruciales. Cette réduction peut mener à des déficiences affectant la fonction cérébrale et nerveuse, ce qui correspond aux symptômes observés chez les patients. Il a été trouvé que tandis que certaines variantes éliminaient complètement la fonction, d'autres en gardaient un peu mais réduisaient l'activité.

Fait intéressant, certains patients avec des changements sévères avaient des présentations complètement différentes de ce qui était attendu. Cette variabilité soulève des questions sur la façon dont des variations similaires pourraient mener à des symptômes différents chez différentes personnes, suggérant que des facteurs génétiques et environnementaux pourraient jouer un rôle.

Implications pour le Traitement

Les résultats pourraient ouvrir la voie à de potentiels traitements. Comme certains symptômes des troubles liés à FLVCR1 peuvent répondre à des interventions nutritionnelles, augmenter l'apport alimentaire de substances que FLVCR1 aide à transporter pourrait être une stratégie pour gérer ces conditions. La choline, en particulier, est vitale pour le développement du cerveau, et beaucoup de gens n'en consomment pas assez, surtout dans les régions à faible revenu.

Des recherches sont nécessaires pour évaluer si la supplémentation en choline ou en éthanolamine pourrait bénéficier aux individus avec des variantes de FLVCR1. Les stratégies nutritionnelles pourraient aider à atténuer certains des défis de développement associés à ces troubles.

Conclusion

L'étude de FLVCR1 met en lumière l'importance des facteurs génétiques dans la santé et la maladie. La grande variété de symptômes liés aux changements dans ce gène montre à quel point les protéines de transport sont cruciales pour les fonctions corporelles normales. D'autres recherches sont nécessaires pour explorer des traitements potentiels, des interventions alimentaires, et les implications plus larges de ces découvertes pour comprendre les conditions héréditaires.

Alors que les scientifiques continuent d'étudier FLVCR1 et des protéines de transport associées, l'espoir est d'améliorer le diagnostic et le traitement pour ceux touchés par ces troubles génétiques complexes.

Source originale

Titre: Biallelic variation in the choline and ethanolamine transporter FLVCR1 underlies a pleiotropic disease spectrum from adult neurodegeneration to severe developmental disorders

Résumé: FLVCR1 encodes Feline leukemia virus subgroup C receptor 1 (FLVCR1), a solute carrier (SLC) transporter within the Major Facilitator Superfamily. FLVCR1 is a widely expressed transmembrane protein with plasma membrane and mitochondrial isoforms implicated in heme, choline, and ethanolamine transport. While Flvcr1 knockout mice die in utero with skeletal malformations and defective erythropoiesis reminiscent of Diamond-Blackfan anemia, rare biallelic pathogenic FLVCR1 variants are linked to childhood or adult-onset neurodegeneration of the retina, spinal cord, and peripheral nervous system. We ascertained from research and clinical exome sequencing 27 individuals from 20 unrelated families with biallelic ultra-rare missense and predicted loss-of-function (pLoF) FLVCR1 variant alleles. We characterize an expansive FLVCR1 phenotypic spectrum ranging from adult-onset retinitis pigmentosa to severe developmental disorders with microcephaly, reduced brain volume, epilepsy, spasticity, and premature death. The most severely affected individuals, including three individuals with homozygous pLoF variants, share traits with Flvcr1 knockout mice and Diamond-Blackfan anemia including macrocytic anemia and congenital skeletal malformations. Pathogenic FLVCR1 missense variants primarily lie within transmembrane domains and reduce choline and ethanolamine transport activity compared with wild-type FLVCR1 with minimal impact on FLVCR1 stability or subcellular localization. Several variants disrupt splicing in a mini-gene assay which may contribute to genotype-phenotype correlations. Taken together, these data support an allele-specific gene dosage model in which phenotypic severity reflects residual FLVCR1 activity. This study expands our understanding of Mendelian disorders of choline and ethanolamine transport and demonstrates the importance of choline and ethanolamine in neurodevelopment and neuronal homeostasis.

Auteurs: Daniel G Calame, J. H. Wong, P. Panda, D. T. Nguyen, N. C. P. Leong, R. Sangermano, S. G. Patankar, L. AlAbdi, S. Safwat, K. Flannery, Z. Dardas, J. M. Fatih, C. Murali, V. Kannan, T. E. Lotze, I. Herman, F. Ammouri, B. Rezich, S. Efthymiou, S. Alavi, D. Murphy, Z. Firoozfar, M. E. Nasab, A. Bahreini, M. Ghasemi, N. A. Haridy, H. R. Goldouzi, F. Eghbal, E. G. Karimiani, V. M. Srinivasan, V. K. Gowda, H. Du, S. N. Jhangiani, Z. Coban-Akdemir, D. Marafi, L. Rodan, S. Isikay, J. A. Rosenfeld, S. Ramanathan, M. Staton, K. C. Oberg, R. D. Clark, C. Wenman, Lo

Dernière mise à jour: 2024-02-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.24302464

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.24302464.full.pdf

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