اكتشاف متغيرات جينية مرتبطة بهشاشة العظام مجهولة السبب

تمكن باحثو المركز الطبي لجامعة كولومبيا من تحديد متغيرات محددة في جين مستقبل الميلاتونين الذي يضعف دوران العظام، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في كثافة العظام وزيادة خطر الإصابة بالكسور.

هشاشة العظام

هشاشة العظام هي اضطراب شائع في العظام يتميز بانخفاض كتلة العظام وزيادة خطر الإصابة بالكسور، ويؤثر عادة على النساء بعد انقطاع الطمث والرجال فوق سن الستين.

هشاشة العظام مجهولة السبب (IOP) هي شكل نادر من أشكال هشاشة العظام المبكرة التي تظهر لدى الأفراد الذين تقل أعمارهم عن 50 عامًا دون أي أسباب أيضية أو هرمونية معروفة.

تشير السجلات العائلية لهشاشة العظام وكسور الطفولة إلى وجود أساس وراثي لهشاشة العظام مجهولة السبب، على الرغم من أن العديد من الحالات تظل غير مفسرة على الرغم من الدراسات الجينية السابقة.

في الدراسة التي نشرت في مجلة Science Translational Medicine، "متغيرات مستقبل الميلاتونين 1A كسبب وراثي لهشاشة العظام مجهولة السبب"، فحص الباحثون متغيرات مستقبل الميلاتونين كسبب وراثي محتمل لارتفاع ضغط العين.

وركز الباحثون على المتغير rs374152717، الموجود في عائلة تعاني من ارتفاع ضغط العين، والمتغير rs28383653، الموجود في مرضى ارتفاع ضغط العين غير المرتبطين.

تم إجراء تسلسل الإكسوم الكامل على عائلة أشكنازي متأثرة بارتفاع ضغط العين، بالإضافة إلى مجموعة مكونة من 75 امرأة غير مرتبطة بهن مصابات بارتفاع ضغط العين.

كان المتغير rs374152717 موجودًا في الأفراد المصابين بارتفاع ضغط العين في العائلة لكنه غائب لدى الأقارب غير المصابين.

تم استخدام نموذج فأر للتحقيق في العواقب الوظيفية لطفرة rs374152717.

أظهرت الفئران التي تحمل الطفرة البشرية انخفاض كتلة العظام، وهي السمة المميزة لهشاشة العظام، والتي أرجعها العلماء إلى عيوب في وظيفة الخلايا العظمية.

الخلايا العظمية

الخلايا العظمية هي الخلايا المسؤولة عن تكوين العظام.

وقد وجد أن هذه الخلايا تعاني من الشيخوخة، أو الشيخوخة السريعة أو التوقف المبكر للنشاط الخلوي بسبب الطفرة.

وقد أضعفت هذه الحالة من الشيخوخة قدرتها على التمايز وبناء العظام بشكل صحيح.

وقد أكد تحليل آخر في الخلايا البشرية أن الطفرة rs374152717 عطلت إشارات الميلاتونين، مما أدى إلى إنتاج بروتين MTNR1A غير وظيفي وبالتالي التنكس العظمي.

تعمل إشارات الميلاتونين بشكل طبيعي على تعزيز تكوين العظام وتمنع امتصاص العظام، ولكن الطفرات تسببت في تنظيم غير طبيعي لأدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي، وإشارات الكالسيوم، ومسارات بروتين كيناز المنشط بالميتوجين، مما أدى إلى شيخوخة الخلايا العظمية وفقدان العظام.

تشير النتائج إلى مصدر محتمل لحالة هشاشة العظام الغامضة مجهولة السبب، وتقترح أن الفحص الجيني لمتغيرات MTNR1A يمكن أن يكون تحقيقًا أساسيًا للأفراد الذين يعانون من فقدان العظام غير المبرر.