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# Ciências da saúde# Medicina genetica e genomica

O Papel do FLVCR1 em Distúrbios Genéticos

O gene FLVCR1 afeta a saúde por causa do seu papel nos transportes de proteínas.

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O Transporte de substâncias através das membranas celulares é super importante pra manter nossos corpos equilibrados e funcionando bem. Esse processo muitas vezes depende de proteínas especiais que agem como portões. Um grande grupo dessas proteínas é chamado de superfamília dos transportadores de solutos (SLC), que tem vários genes que ajudam a mover diferentes tipos de substâncias, como aminoácidos, açúcares e íons.

Variações nesses genes de transporte podem afetar a saúde de uma pessoa. Algumas mudanças podem levar a doenças comuns ou distúrbios Genéticos raros. Como alguns desses distúrbios podem ser tratados através da dieta ou terapia gênica, os cientistas acham essencial estudar mais sobre eles. No entanto, muitos desses genes de transporte ainda não são bem compreendidos.

FLVCR1 e seu Papel

Dentro da superfamília SLC, o FLVCR1 é um membro associado a distúrbios genéticos específicos. Foi descoberto pela primeira vez como um receptor de um vírus que causa doenças em gatos. Nos humanos, ele produz duas versões da sua proteína, cada uma desempenhando papéis importantes em diferentes partes das células. Essa proteína foi identificada como responsável por exportar heme, um composto vital para as células sanguíneas. Estudos em camundongos mostraram que o FLVCR1 é necessário para a sobrevivência; sem ele, aparecem certos problemas sérios de Desenvolvimento.

Curiosamente, o FLVCR1 também foi ligado a distúrbios que afetam a retina e o sistema nervoso. Pessoas com mudanças específicas prejudiciais nos seus genes FLVCR1 podem desenvolver condições que afetam a visão e o movimento ao longo da vida. Os sintomas podem começar na infância ou surgir mais tarde, conforme a pessoa envelhece.

Estudo de Caso

Um caso envolveu um menino jovem do Sul da Ásia com sérios problemas de desenvolvimento. Sua condição incluía anomalias cerebrais e comportamentos autolesivos. Testes genéticos adicionais revelaram uma variante específica no gene FLVCR1, apontando para uma possível ligação entre seus sintomas e distúrbios relacionados ao FLVCR1.

Esse caso levou os pesquisadores a investigar mais, encontrando outras famílias com variantes semelhantes. Eles notaram padrões e sinais específicos em pacientes, o que pode esclarecer como o FLVCR1 impacta a saúde.

Entendendo os Sintomas

O estudo analisou um grupo de pessoas de várias famílias com distúrbios relacionados ao FLVCR1. Muitos desses indivíduos mostraram uma gama de problemas severos de desenvolvimento, como atrasos significativos nas habilidades motoras e de fala. A maioria tinha tamanhos de cabeça menores que a média e problemas visíveis em imagens do cérebro.

Alguns pacientes apresentaram características como fraqueza muscular e crises convulsivas, enquanto outros tiveram problemas de visão. Em algumas famílias, houve defeitos congênitos severos e até natimortos. Notavelmente, na maioria dos casos relatados, os indivíduos sofriam de condições severas devido às mudanças em seu gene FLVCR1.

Variantes Genéticas e Seu Impacto

Os pesquisadores identificaram várias mudanças genéticas no FLVCR1 entre os pacientes, o que ajudou a categorizar a gama de distúrbios. A maioria dessas variantes era rara, e a análise de seu impacto revelou que muitas prejudicam a função da proteína no transporte de moléculas essenciais como colina e etanolamina, que são importantes para o desenvolvimento do cérebro.

Essas variantes estavam ligadas a uma gama de problemas de saúde, desde distúrbios de desenvolvimento severos até condições mais leves que afetam o sistema nervoso. Alguns pacientes demonstraram sintomas específicos, como neuropatia sensorial ou retinite pigmentosa, ressaltando a diversidade do impacto do FLVCR1 na saúde.

Métodos de Pesquisa

Pra estudar os efeitos das variantes do FLVCR1, os cientistas analisaram dados genéticos de milhares de indivíduos. Ao buscar padrões específicos de mudanças genéticas, eles conseguiram entender melhor a conexão entre o FLVCR1 e os distúrbios que causa.

Ao testar a função do FLVCR1 no laboratório, os pesquisadores usaram células humanas e observaram como essas células reagiam ao desempenhar suas funções com as diferentes variantes. Isso ajudou a esclarecer como várias mudanças no gene podem diminuir a eficácia da produção de proteína.

Conclusões sobre a Função do FLVCR1

A maioria das variantes que os pesquisadores examinaram mostrou reduzir a atividade de transporte de substâncias cruciais. Essa redução pode levar a deficiências que afetam o funcionamento do cérebro e dos nervos, que se alinha com os sintomas observados nos pacientes. Descobriu-se que, enquanto algumas variantes eliminaram completamente a função, outras mantiveram alguma, mas diminuíram a atividade.

Curiosamente, certos pacientes com mudanças severas tinham apresentações totalmente diferentes do esperado. Essa variabilidade levanta questões sobre como variações semelhantes podem levar a sintomas diferentes em indivíduos diferentes, sugerindo que fatores genéticos e ambientais possam ter um papel.

Implicações para o Tratamento

As descobertas podem abrir caminho para potenciais tratamentos. Como alguns sintomas dos distúrbios relacionados ao FLVCR1 podem responder a intervenções nutricionais, aumentar a ingestão dietética de substâncias que o FLVCR1 ajuda a transportar pode ser uma estratégia para gerenciar essas condições. A colina, em particular, é vital para o desenvolvimento cerebral, e muitas pessoas não recebem o suficiente, especialmente em regiões de baixa renda.

Mais pesquisas são necessárias pra avaliar se suplementar com colina ou etanolamina poderia beneficiar indivíduos com variantes do FLVCR1. Estratégias nutricionais podem ajudar a mitigar alguns dos desafios de desenvolvimento associados a esses distúrbios.

Conclusão

O estudo do FLVCR1 destaca a importância dos fatores genéticos na saúde e na doença. A ampla gama de sintomas ligados a mudanças nesse gene mostra quão críticos são os transportadores de proteínas para as funções normais do corpo. Mais pesquisas são necessárias para explorar tratamentos potenciais, intervenções dietéticas e as implicações mais amplas dessas descobertas para entender condições hereditárias.

À medida que os cientistas continuam a estudar o FLVCR1 e proteínas de transporte relacionadas, a esperança é melhorar o diagnóstico e o tratamento pra aqueles que são afetados por esses distúrbios genéticos complexos.

Fonte original

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

Resumo: 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.

Autores: 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

Última atualização: 2024-02-13 00:00:00

Idioma: English

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

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

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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