O echipă internațională de cercetători a descoperit că mutația unei singure gene blochează producția de transpirație, o afecțiune periculoasă din cauza unui risc crescut de hipertermie, cunoscută și sub numele de insolatie. Gena, ITPR2, controlează un proces celular de bază în glandele sudoripare, promovând eliberarea de calciu necesară pentru producția normală de transpirație, iar pierderea acestuia are ca rezultat afectarea secreției sudoripare.

dezvăluie

Studiul, publicat pe 20 octombrie, în Journal of Clinical Investigation, a fost condus de Katsuhiko Mikoshiba, biolog cu celule moleculare de la RIKEN Brain Science Institute din Japonia și Niklas Dahl, expert în genetică la Universitatea Uppsala din Suedia.

Dr. Grupul lui Dahl studiază bolile rare cu o singură genă, cunoscute și sub numele de tulburări mendeliene, cu scopul de a identifica genele cauzale pentru a dezvolta instrumente de diagnostic sau tratament. Lucrând cu colaboratori din Pakistan, au identificat o familie cu mai mulți copii care nu puteau transpira, o afecțiune rară numită anhidroză.

Transpirația servește la reglarea temperaturii corpului și împiedică supraîncălzirea animalelor. Deși transpirația excesivă este o problemă jenantă, incapacitatea de a transpira este potențial letală, deoarece afectează capacitatea organismului de a regla temperatura și crește susceptibilitatea la insolatie.

Anhidroza poate avea mai multe cauze, inclusiv genetice, caz în care glandele sudoripare sunt fie deformate, fie lipsesc. În schimb, glandele sudoripare ale persoanelor examinate în acest studiu au apărut vizuale normale și nu au fost raportate alte probleme fizice.

Analiza genomului pacienților a dezvăluit o mutație într-o genă numită ITPR2, care codifică receptorul IP3 tip 2 (IP3R2), o proteină care formează un canal în membrana reticulului endoplasmatic, un organit în celulele care stochează un ion numit calciu. Deschiderea canalului IP3R eliberează calciu, declanșând comportamente esențiale ale celulelor, cum ar fi mișcarea, modificările de formă sau secreția.

Pentru a înțelege cum mutația a provocat o lipsă de producție a transpirației, Dr. Dahl a căutat colaborarea cu Dr. Mikoshiba, care a descoperit receptorul IP3. „Acesta este primul raport al unei mutații de tip 2 a receptorului IP3 în boala umană”, a spus Dr. Mikoshiba. "Surpriza a fost că o mutație punctuală, nu o ștergere mare a fost suficientă pentru a provoca tulburarea umană".

Dr. Grupul Mikoshiba a examinat funcția proteinei mutate IP3R2 în celulele cultivate și a constatat că o singură modificare nucleotidică a codului ADN a dus la o modificare a structurii proteinei care împiedică capacitatea canalului de a elibera calciu. Echipa a examinat apoi producția de transpirație la șoareci cu o pierdere genetică a proteinei IP3R2 și a constatat că au transpirație redusă.

Eliberarea de calciu este un semnal puternic în interiorul celulelor și unele animale au mai multe tipuri de receptori IP3 pentru a se compensa reciproc dacă unul nu funcționează corect. Cercetătorii au descoperit că glandele sudoripare umane au în principal IP3R2. Cu toate acestea, la șoarece, glandele sudoripare au, de asemenea, R1, care poate compensa parțial lipsa R2, explicând de ce șoarecii mutanți au fost în continuare capabili să producă o anumită transpirație.

„Deși anhidroza este o afecțiune destul de rară, fenotipul„ opus ”, transpirația în exces sau hiperhidroza, este o problemă comună care afectează 2% din populație”, a spus Dr. Dahl. Astfel de simptome pot fi ameliorate de un medicament care inhibă IP3R2. Cu toate acestea, avertizează el, IP3R2 este exprimat în multe țesuturi, iar compușii trebuie mai întâi evaluați cu atenție în modele experimentale. Eforturile de a dezvolta medicamente pentru a reglementa IP3R sunt în curs de desfășurare.