Mutacja genu SOD

mi1 lipca, 201929 lipca, 2019dysmutaza ponadtlenkowa, Mutacja SOD

Gen SOD dostarcza instrukcji dla wytwarzania enzymu zwanego dysmutazą ponadtlenkową, który obficie występuje w komórkach w organizmie. Enzym ten przyłącza się (wiąże) do cząsteczek miedzi i cynku, aby rozbić toksyczne, naładowane cząsteczki tlenu zwane rodnikami ponadtlenkowymi. Cząsteczki są produktami ubocznymi normalnych procesów komórkowych i muszą być regularnie rozkładane, aby uniknąć uszkodzenia komórek.

Enzym SOD1 jest złożoną ze 155 aminokwasów metaloproteiną. W swej strukturze zawiera jony cynku i miedzi. Cynk nadaje białku wysoką stabilność oraz odporność na fizyczne i chemiczne czynniki denaturujące, zaś pełniąca rolę katalityczną miedź jest niezbędna do efektywnego usuwania anionorodnika ponadtlenkowego. Cynkowo‍‑miedziowa dysmutaza ponadtlenkowa występuje głównie w cytoplazmie komórek oraz w niektórych organellach wewnątrzkomórkowych. Jej obecność stwierdzono m.in. w jądrach, lizosomach, peroksysomach i mitochondriach.

Inne nazwy tego genu:

ALS1
Dysmutaza ponadtlenkowa Cu / Zn
indofenoloksydaza A
IPOA
SODC_HUMAN
dysmutaza ponadtlenkowa 1, rozpuszczalna
dysmutaza ponadtlenkowa-1, rozpuszczalna
dysmutaza ponadtlenkowa 1, rozpuszczalna (stwardnienie zanikowe boczne 1 (dorosły))
dysmutaza ponadtlenkowa, skurczowa

W 1993 r. Rosen i współpracownicy odkryli, że gen kodujący SOD1 ma mutacje u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS); ponadto te mutacje występują w regionach eksonu, co sugeruje, że ich toksyczne działanie jest konsekwencją dysfunkcji białka ze wzrostem stresu oksydacyjnego. Stwierdzono, że co najmniej 200 mutacji w genie SOD1 powoduje stwardnienie zanikowe boczne (ALS), stan charakteryzujący się postępującym osłabieniem mięśni, utratą masy mięśniowej i niemożnością kontrolowania ruchu.

Większość z tych mutacji zmienia jeden z bloków białkowych (aminokwasów) w enzymie dysmutazy ponadtlenkowej. ALS jest spowodowany śmiercią komórek nerwowych, które kontrolują ruch mięśni (neurony ruchowe). Nie jest jasne, dlaczego te komórki są szczególnie wrażliwe na mutacje genu SOD1. Naukowcy zasugerowali kilka przyczyn, w których zmieniony enzym może powodować śmierć neuronów ruchowych. Możliwości te obejmują wzrost szkodliwych rodników ponadtlenkowych, zwiększoną produkcję innych rodzajów toksycznych rodników, zwiększoną śmierć komórek lub nagromadzenie grudek (agregatów) źle sfałdowanej dysmutazy ponadtlenkowej, która może być toksyczna dla komórek.

Charakterystyczne w przebiegu choroby są:

degeneracja i utrata dużych neuronów ruchowych w korze mózgowej, pniu mózgu i rdzeniu kręgowym szyjnym i lędźwiowym
znaczne zmniejszenie liczby dużych mielinowanych włókien jest widoczne w korzeniach brzusznych i lędźwiowych
nerwy obwodowe wykazują zmniejszoną liczbę dużych mielinowanych włókien,
ostra degeneracja aksonów na wszystkich poziomach i dystalny zanik aksonów.

W przeprowadzonych badaniach klinicznych, udowodniono postępy choroby oraz podzielono ją na 3 etapy.

“Opierając się na badaniu klinicznym, patologicznym i genetycznym 14 rodzin, można wyróżnić co najmniej trzy typy rodzinnej choroby neuronu ruchowego, wszystkie najwyraźniej z autosomalną dominującą transmisją.

Pierwszy z nich charakteryzuje się szybką, postępującą utratą funkcji motorycznych z głównie niższymi objawami neuronów ruchowych i przebiegiem trwającym mniej niż 5 lat. Zmiany patologiczne ograniczają się do komórek rogu przedniego i dróg piramidalnych.

Drugi typ jest klinicznie identyczny z pierwszym, ale w sekcji zwłok występują dodatkowe zmiany w tylnych kolumnach, kolumnie Clarke’a i drogach rdzeniowo-móżdżkowych.

Trzeci typ charakteryzuje się znacznie dłuższym czasem przeżycia, zwykle przekraczającym 10 lat i po ponad 20 latach u dotkniętych chorobą członków rodziny, ale w inny sposób jest podobny do drugiego typu.”

Przeprowadzono także inne badanie, obejmując rodzinę chorującą od trzech pokoleń.

“Autorzy opisują dziewięć przypadków stwardnienia zanikowego bocznego przebiegającego przez tę samą rodzinę przez trzy kolejne pokolenia. Transmisja jest dominująca autosomalnie z pełną penetracją. Obraz kliniczny obejmuje specyficzne cechy, w tym wiek początku i brak odruchów Achillesa. Przebieg choroby jest wkrótce śmiertelny.”

Jak widzimy z powyższych opisów dysmutaza to wielka nasza broń a wystarczy mutacja genów i czar pryska, nasz organizm nie radzi sobie z obroną organizmu, zajście śmiertelne jest kwestią czasu. Zapewne, zastanawiacie się czy nic w związku z mutacją genu SOD nie można zrobić?

Rozwiązanie jest, chociaż gdy pojawia się choroba dająca objawy wówczas dochodzi już utraty mieliny, są rodziny jak te powyżej opisane przypadki gdzie już wiadomo o mutacji w rodzinie.

Czy proces można zatrzymać? Można wspomóc organizm suplementując SOD. Także wówczas gdy mamy stresy oksydacyjne zwiększone związane z różnymi formami naszego życia, gdy występuje ryzyko wystąpienia chorób neurodegradacyjnych, a także przy chorobie Leśniowskiego-Crohna, reumatoidalnym zapaleniu stawów czy zapaleniach pęcherza.

źródło: