Синдром на миглите Bardet-Biedl и затлъстяването - от генетиката до интегративните подходи
Kirsley Chennen 1, 2, Maria Julia Scerbo 1, Hélène Dollfus 1, Olivier Poch 2 и Vincent Marion 1 *
1 Лаборатория по медицинска генетика, Inserm U1112, Федерация по транслационна медицина в Страсбург (FMTS), Университет в Страсбург, 11, rue Humann, 67000 Страсбург, Франция
2 Интегративни биоинформатика и геномика LBGI - BFO ICube, CNRS UMR 7357, Федерация по транслационна медицина в Страсбург (FMTS), Университет в Страсбург, 11, rue Humann, 67000 Страсбург, Франция
Първичната ресничка е специализирана органела, присъстваща на повърхността на повечето еукариотни клетки, чиято основна функция е да открива, интегрира и предава вътре- и извънклетъчните сигнали. Неговата дисфункция може да доведе до множество цилиопатии, които се проявяват в синдромна форма с увреждане на много органи, както и различни клинични прояви, по-специално затлъстяването, което е основен здравословен проблем. Тази статия ще разгледа приноса на уникалния контекст, предлаган от цилиопатия, толкова емблематична като синдрома на Барде-Бидл, за разбирането на механизмите, водещи до затлъстяване чрез идентифициране на участието на първичната ресничка, както и на новите участници. . В настоящия контекст на транслационната медицина и биологията с висока производителност, тази статия ще обсъди също потенциалите и предизвикателствата, породени от тези високопроизводителни и многостепенни подходи, за по-добро разбиране на основните механизми, водещи до подобно явление. Сложен от затлъстяването.
Първичната ресничка е специализирана органела, присъстваща на повърхността на повечето еукариотни клетки, чиято основна функция е да открива, интегрира и предава интра- и извънклетъчни сигнали. Неговата дисфункция обикновено води до група тежки клинични прояви, които днес се наричат цилиопатии. Последното може да има синдромно естество с мултиорганни дисфункции и може да бъде свързано с болестно затлъстял фенотип, както е в случая с емблематичната цилиопатия, синдром на Барде Бидъл (BBS). Този преглед ще обсъди приноса на уникалния контекст, предлаган от емблематичната BBS за разбиране на механизмите, водещи до затлъстяване чрез участието на първичния реснички, заедно с идентифициране на нови молекулярни играчи и сигнални пътища, които е помогнал да се подчертае. В настоящия контекст на транслационната медицина и системната биология, тази статия ще обсъди също потенциалните ползи и предизвикателства, породени от тези техники чрез многостепенни подходи за по-добра дисекция на основните механизми, водещи до сложното състояние на затлъстяването.
Тази статия е част от тематичния брой на медицина/наука със заглавие "Първични мигли и цилиопатии" (г-ца n ° 11, об. 30, ноември 2014 г.).
Дълго време считан за рудиментална органела [1], първичният ресничка е преживял значително възраждане на научния интерес през последните петнадесет години, чрез откритията, от една страна, на своето присъствие на повърхността на повечето клетки и, от друга страна, ролята му на интегриращ център, участващ в откриването, интерпретацията и предаването на множество вътре- и извънклетъчни сигнали [2, 3]. Значението на първичния реснички е потвърдено от многобройни проучвания, демонстриращи неговата роля в клетъчния цикъл, ембрионалното развитие и от демонстрацията, че дисфункцията на първичната ресничка е свързана с толкова разнообразни заболявания като цилиопатии, l затлъстяване или рак [4] . Разбирането на механизмите, свързващи цилиарната дисфункция със затлъстяването, отваря ново поле за изследване в пресечната точка на много научни области на съвременната биология. Въпреки че затлъстяването е изследвано в много миши модели на цилиарни генни промени [65–69], този преглед ще се фокусира предимно върху модели на синдрома на Барде-Бидъл (BBS), най-изследвани както при хора, така и при мишки 1 .
Първичните реснички, цилиопатии и техните характерни клинични характеристики
Обобщение на основните клинични прояви на различните цилиопатични синдроми. Отсъства, Доброкачествено увреждане, Умерено увреждане, Тежко увреждане.
ACL: вродена амавроза на Лебер; NPHP: нефронофтиза; SLSN: Старши-Локен; JBTS: синдром на Жубер; MKS: синдром на Meckel-Gruber; OFD1: орално-лицево-дигитален синдром 1; JATD: синдром на Jeune; BBS: синдром на Bardet-Biedl; ALMS: синдром на Alström; МОРМ: умствена изостаналост, затлъстяване на тръбите, дистрофия на ретината и микропенис.
Затлъстяването в контекста на BBS
Затлъстяването или наднорменото тегло се характеризира с измерване на индекса на телесна маса (ИТМ) над 30 kg/m 2. Това състояние възниква, когато възникне дисбаланс между приема на храна и енергийните разходи на индивида. За съжаление зад това просто изречение се крие сложна реалност [36, 37], тъй като подобно на доставката на кислород, снабдяването с енергия е жизненоважно за оцеляването, по време на еволюцията организмите са развили цяла батерия от регулатори, активатори и инхибитори апетит и разход на енергия. Това множество сигнали, както и техните взаимодействия, правят изключително трудно пълното разбиране на причините за затлъстяването и разработването на ефективни стратегии за контрол.