Ген GJB2 как причина наследственного нарушения слуха
Очевидная генетическая гетерогенность наследственного нарушения слуха (ННС) контрастирует с преобладанием GJB2 (кодирующий протеин щелевого контакта — коннексин 26) в качестве основной причины наследственной и спорадической несиндромальной глухоты. Мутации GJB2 отвечают и за рецессивную (DFNB1 — DFN означает глухоту, В — рецессивность), и за доминантную (DFNA3 — DFN означает глухоту, А—доминантность) формы ННС; этот ген вносит значительный вклад в потерю слуха у детей, отвечая почти за 50% случаев врожденной рецессивной сенсоневральной потери слуха.
Коннексин-26 (Сх26) является членом семейства белков, участвующих в формировании щелевых контактов. Коннексины — это трансмембранные протеины, которые образуют каналы для транспорта ионов или небольших молекул между соседними клетками. Каждая субъединица коннексина имеет три внутриклеточных домена и два внеклеточных домена, четырежды пересекающих цитоплоазматическую мембрану. Второй внутриклеточный домен включает в себя цитоплазматическую петлю. Другие два внутриклеточных домена содержат N и С окончания. Шесть субъединиц коннексина объединяются и формируют коннексон.
Два коннексона, по одному на каждой из соседствующих клеток, соединяются между собой, формируя межклеточный контакт. Семейство белков коннексинов играют важную роль в нормальном функционировании слуха, так как мутации в некоторых членах этого семейства связаны с нарушением слуха. На настоящий момент известно, что мутации Сх26 (GJB2), СхЗО (GJB6), Сх31 (GJB3), Сх32 (GJB1) и Сх43 (GJA1) задействованы в нарушении слуха. Их экспрессия была показана в сосудистой полоске, базальной мембране, лимбе и спиральном возвышении человеческой улитки.
Одна из возможных биохимических функций Сх26 была предложена в результате исследования щелевых контактов в улитке крысы. Организация щелевых контактов, а также информация других исследователей наводят на мысль, что они служат структурной основой для возвращения ионов калия назад в эндолимфу улиткового протока после стимуляции чувствительных волосковых клеток.
Несколько исследований показали преобладание мутаций Сх26 у 50% лиц с рецессивной глухотой, частота носительства этой мутации была более 4%. На настоящий момент идентифицировано около 100 различных вариантов мутаций. Две одиночных базовых парных делеции насчитывают около половины всех мутаций этого гена: 35delG и 167delT. Обнаружено, что мутация 35delG часто встречается в некоторых популяциях и является причиной почти 70% мутантных аллелей Сх26 в семьях из Великобритании, Франции, Испании, Туниса, Ливана, Израиля, Австралии, Греции, США и Новой Зеландии, а также до 40% всех спорадических случаев врожденной глухоты в этих странах.
Ген GJB2 локализуется в 13-й хромосоме в позиции 12.11 - 13q12.11
Мутация 35delG ведет к смещению рамки считывания, раннему прекращению синтеза образующегося белка и появлению нефункционирующего внутриклеточного домена белка. Альтернативным вариантом проявления этой мутации может быть формирование нестабильной РНК, приводящее к деградации или отсутствию процесса трансляции. Клинически гомозиготные пациенты с мутацией 35delG могут иметь различный фенотип, варьирующий от умеренной тугоухости до полной глухоты. Однако большинство пациентов, гомозиготных по мутации 35delG, имеют выраженную тугоухость или глухоту.
Напротив, мутация 35delG реже встречается среди японцев, где преобладает 235delG мутация Сх26. Также в популяции ашкенази мутация 167delT встречается чаще, чем 35delG, с частотой носительства 4%.
На сегодняшний день из идентифицированных генов мутационному скринингу поддается Сх26 из-за своего небольшого размера, одного кодирующего экзона, частоты участия и преобладания двух мутаций. Тем не менее, маловероятно, что скрининг двух общих мутаций будет достаточен для идентификации подавляющего большинства генов глухоты Cх26. Нами проведен скрининг 154 пациентов с сенсоневральной тугоухостью (СНТ) мутацией в Cx26by секвенированием ДНК и выявлено 34 больных с мутациями с общей частотой 22% в исследуемой популяции. Из всех мутаций Сх26 мутация 35deIG составила 26%. Мутация 35delG присутствовала в гомозиготном состоянии только у четырех лиц (каждая вторая хромосома имела мутацию 35delG) и гетерозиготных особей у шести лиц (только одна хромосома имела мутацию 35delG).
В этом и заключается фундаментальная проблема скрининга 35delG: только 4 из 34 лиц (12%) с Сх26 мутациямиимели гомозиготную мутацию, которая потребовала бы вовлечения Сх26 как причинного гена. Обнаружение одной копии мутации 35delG не приводит к глухоте и может просто отражать высокий уровень носителей, которые присутствуют в популяции. В этом случае уровень идентификации причин детской СНТ при генетическом тестировании значительно меньше, чем при лучевой визуализации. Преобладание двух общих мутаций в гетерозиготном состоянии (со второй редкой мутацией Сх26) было воспроизведено другими авторами. Таким образом, генетическое тестирование только для 35delG и 167delT мутаций без секвенирования всего гена GJB2, является недостаточным.
GJB2 тестирование теперь доступно во многих лабораториях; его роль в диагностике нарушений слуха у детей еще предстоит определить.
