Choroby

Artykuły

Badania genetyczne u dzieci niskorosłych cz. 2


Badania genetyczne u dzieci niskorosłych  cz. 2

- W lipcu rozmawialiśmy o mozaicyzmie i podstawowych badaniach genetycznych u dzieci z zaburzeniami wzrastania. Wspominałem wówczas o możliwości poszukiwania przyczyn niskorosłości za pomocą bardziej skomplikowanych metod molekularnych. Aby wyjaśnić do czego mogą one służyć trzeba zacząć od opisania długiej i skomplikowanej drogi wzrastania. Nazywam ją „wielką drogą wzrastania”.

Wielka droga wzrastania >>

Jej początkiem jest centralny komputer – ośrodkowy układ nerwowy, mówiąc najprościej mózg – który potrafi kontrolować proces wzrastania. Podobnie jak w naszych laptopach czy PC ma wgrane programy do sterowania rośnięciem. Zadanie jest wyjątkowo trudne – rośnięcie ma być odpowiednie do potrzeb indywidualnych osobnika (ewolucja, indywidualne wyposażenie dziecka w geny wzrostowe), a na dodatek harmonijnie i symetryczne: lewa strona ciała powinna urosnąć tyle samo co prawa! Część centralnego komputera nadzorująca wzrastanie wysyła odpowiednie sygnały – pobudzenia elektryczne – do różnych części systemu nerwowego. Wiemy, że stymuluje część nazywaną podwzgórzem, a ono stymuluje dopiero przysadkę do wytworzenia hormonu wzrostu (GH). Po wyprodukowaniu i przekazaniu do krwi każda cząsteczka hormonu jest odpowiednio chroniona, podobnie jak starannie jest pakowana cenna przesyłka wysyłana za pośrednictwem poczty. Taka ochrona jest konieczna, gdyż pozbawiony osłony białkowy hormon zostałby szybko pocięty na kawałki przez enzymy zawarte we krwi. Po przetransportowaniu w okolicę komórki chętnej do wchłonięcia cząsteczki hormonu wzrostu rozpoczyna się kolejna ważna faza operacji, którą nazywamy „rośnięcie”. Otóż cząsteczkę hormonu musi pochwycić odpowiedni receptor błony komórkowej komórki, co wywoła kaskadę zmian wewnątrz takiej komórki. Taką kaskadę zmian nazywamy wewnątrzkomórkowym przekazem sygnału wzrostowego. Mówimy, że sygnał jest indukowany (wywoływany) faktem związania się cząsteczki GH z receptorem dla GH. Po wielu etapach pośrednich – trochę przypomina to łańcuch ludzi kolejno podających sobie worek z piaskiem w czasie powodzi – sygnał dotrze wreszcie do jądra komórkowego i zainicjuje pobudzenie odpowiednich genów schowanych w jądrze komórkowym jak w sejfie. Nazywamy ten proces transkrypcja genów. Co to oznacza w praktyce? Po prostu wytworzenie nowych porcji białek przez geny zawarte w nici DNA jądra komórkowego. Mogą to być na przykład nowe białka kurczliwe, które posłużą do zmontowania w komórce mięśniowej nowych elementów kurczliwych (sarkomerów), dzięki czemu dziecko będzie mogło zacząć stawać na nogach, unosić głowę, aż wreszcie któregoś dnia zrobić pierwszy krok.

Najprawdopodobniej nie znamy jeszcze wszystkich elementów opisanej powyżej wielkiej drogi wzrastania. A co ma do tego genetyka? Niestety bardzo, bardzo wiele! Za każdy etap tej wielkiej drogi wzrastania odpowiada „jakiś” gen. W organizmie danej osoby – np. dziecka gorzej rosnącego niż rówieśnicy - każdy z genów biorących udział we wzrastaniu może być przyczyną zaburzenia wzrastania, czyli „uszkodzony”. Rzadziej zdarza się, że taki gen jest całkowicie „popsuty” (na skutek mutacji danego genu jego produkt, czyli substancja którą powinien wytwarzać, jest całkowicie nieprzydatna w organizmie). Częściej taki gen jest tylko „trochę” inny od prawidłowego wzorca i wobec tego wytwarza tylko produkt mniej skutecznie działający w organizmie. Dana funkcja jest zachowana, ale nie daje pełnego efektu, w tym wypadku wzrostowego. W praktyce dziecko właściwie nie jest chore – badaniami trudno wykryć jakąkolwiek chorobę – a jednak w praktyce nie rośnie tak jak rówieśnicy. I to jest nasz kłopot! Punktów, w których może dochodzić do spowolnienia lub blokowania wielkiej drogi wzrostowej jest dużo, może kilkaset, a najprawdopodobniej znacznie więcej! Za każdy taki punkt odpowiedzialny jest gen (miejsce wytwarzania w jądrach komórkowych odpowiednich białek, które organizm potrzebuje do powiększania swoich wymiarów). Dziś jeszcze nie sposób nawet sobie wyobrazić, że moglibyśmy wykonywać u niskorosłego pacjenta kilkaset, nie mówiąc już o kilku tysiącach oznaczeń genetycznych dla znalezienia miejsca uszkodzenia wielkiej drogi wzrostowej. Może kiedyś będzie to możliwe, ale to nadal niezmiernie odległa przyszłość, a błyskawiczny rozwój gadżetów elektronicznych niech nas nie mami, że to może być już za kilka lat. Oczywiście możemy już dziś badać niektóre z genów stanowiących zabezpieczenie funkcjonowania wielkiej drogi wzrastania, zarówno etapy wytwarzania hormonu w przysadce (organizm powinien wytworzyć specjalny „koktajl” złożony w odpowiednich proporcjach z różnych „kuzynów” tworzących wielką rodzinę hormonu wzrost, gdyż GH to nie jest jedno białko, a około 100 różnych), jak i późniejsze, nawet te odpowiedzialne za przekazanie sygnału wzrostowego z „poziomu” błony komórkowej do jądra komórkowego.

Trudności w wykonywaniu badań genetycznych nie są spowodowane ograniczeniami przez system narodowego ubezpieczyciela zdrowotnego (w Polsce NFZ). Po prostu nigdzie na świecie nie ma tyle laboratoriów genetycznych o najwyższych możliwościach technicznych, nie ma tylu badaczy, którzy mogliby wykonywać takie badania. Przedstawiona sytuacja nie pocieszy rodziców zmagających się z opornie przebiegającą diagnostyką niskorosłości u ich dzieci. Ale może przyczyni się do zrozumienia powodów, dla których we współczesnym tak niby wysoko technologicznie zorganizowanym świecie, ciągle w wielu przypadkach nie potrafimy odpowiedzieć rodzicom na proste (z pozoru!) pytanie: „dlaczego moje dziecko nie rośnie”.

Prof.nadzw. dr hab. n.med Andrzej Wiśniewski

Część pierwsza rozmowy: Co to jest mozaicyzm?