Genetyka

Czy stopy końsko-szpotawe to wada genetyczna?

Naukowcy od dawna starają się określić DLACZEGO tak wiele dzieci rodzi się ze stopami końsko-szpotawymi. Czy jest to genetyczne? Czy na wadę mają wpływ jakieś czynniki środowiskowe? A może jedno i drugie?

Niestety żadne z dotychczas przeprowadzonych badań nie wskazało jednoznacznie przyczyny pochodzenia tej wady. Wiele doniesień wskazuje jednak, że to mutacje niektórych genów mogą odgrywać kluczową rolę w tworzeniu tej deformacji.

Czy wada jest związana z konkretnym genem?

Badania nad tym zagadnieniem trwają nieprzerwanie od ponad 100 lat nurtując nie jedno pokolenie badaczy.
Naukowcy ustalili, że zniekształcenie końsko-szpotawe jest wadą poligeniczną, co oznacza, że musi być spełnionych kilka czynników, by ona powstała. Udowodnili też, że nie jest spowodowana ona mutacją jednego genu dominującego, tylko mutacją wielu różnych genów (Palmer, 1964, Wang, 1968).
Teorię tę częściowo potwierdzili w 2008 roku badacze z Washington University School of Medicine w St. Louis (USA) wykorzystując nowoczesną metodę mapowania genomów.

PITX1 i amerykańskie doniesienia.

W badaniu naukowców z USA udział wzięło 35 członków 5-pokoleniowej rodziny chłopca, który urodził się z obustronnym zniekształceniem końsko-szpotawym, zdublowanymi pierwszymi palcami i bez kości piszczelowych. Metoda badawcza polegała na pobraniu od nich materiału DNA i dokładnemu badaniu nóg. Próbki przeanalizowano pod kątem mutacji, odpowiedzialnej za rozwój kończyn we wczesnym okresie zarodkowym, określanej jako PITX1 (gen typu homeobox) oraz TBX4. Sam chłopiec był najcięższym przypadkiem w rodzinie. Nieprawidłowości chromosomalne zostały stwierdzone u 13 spokrewnionych z nim osób: 5 miało wrodzoną stopę końsko-szpotawą (3 osoby prawostronnie), pozostali członkowie rodziny mieli inne wady kończyn dolnych (wrodzoną dysplazję stawu biodrowego, płaskostopie). U wszystkich w chromosomie 5 wykryto mutację PITX1 oraz TBX4. Miało ją również trzech innych członków rodziny, u których nie zaobserwowano żadnych wad nóg.

Na podstawie badań Amerykanów, których rezultaty opublikowano w 2008 roku, naukowcy nie wykluczyli, że mutacja genów PITX1 oraz TBX4 jest odpowiedzialna za wyizolowane przypadki stopy końsko-szpotawej (osoby nie mają żadnych innych wad genetycznych). Zwrócili też uwagę na to, że w badaniu nosicielkami mutacji były zdrowe kobiety, co mogłoby potencjalnie wyjaśniać, dlaczego z wrodzoną stopą końsko-szpotawą rodzi się mniej dziewczynek.

Geny homeobox (homeotyczny)

Grupa genów kontrolujących rozwój morfologiczny poszczególnych części ciała w początkowych stadiach rozwoju zarodkowego, zarówno u bezkręgowców jak i kręgowców. Mutacje w obrębie tych genów zazwyczaj nie wpływają negatywnie na układ segmentów ciała, ale prowadzą do stanu określanego mianem homeosis, w którym określony segment zostaje zastąpiony przez inny. Wynika to z tego, że w przypadku takiej mutacji niektóre komórki otrzymały w czasie rozwoju zarodka błędną informację pozycyjną i dlatego zachowują się w niewłaściwy dla siebie sposób.

LIMK1 - odkrycia z Aberdeen

Eksperci z Aberdeen wierzą, że problem we wrodzonej stopie końsko-szpotawej ma podłoże nerwowo-mięśniowe, co skutkuje osłabieniem mięśni w nogach w czasie rozwoju. Jednak jednoznaczne określenie przyczyny jest trudne, ponieważ wiele różnych rzeczy może powodować osłabienie mięśni. Badając rozwój kończyn dolnych u myszy, doszli do wnioski, że gen LIMK1, który jest wymagany do prawidłowego wzrostu nerwów, jest częścią szlaku genów, z których jeden z genów jest już znany i ma powiązanie z powstaniem wady u myszy.

Dlaczego badania nad genetycznymi podłożami wady są tak ważne?

Zdaniem Dr. Matthew Dobbsa - ortopedy dziecięcego, który nadzoruje badania - to odkrycie jest obiecującym krokiem w kierunku zrozumienia przyczyn występowania tej wady.

Profesor Martin Collinson z uniwersytetu Aberdeen twierdzi, że odkrywane geny uzupełniają puste mijesca w układance, co pomaga lepiej zrozumieć dlaczego stopa końsko-szpotawa występuje u ludzi i co powoduje tę deformację.
Wrodzona stopa końsko-szpotawa jest złożoną wadą, w której etiologii przypuszczalnie znaczenie odgrywa więcej niż jeden gen, ale również przyczyny środowiskowe. Zidentyfikowanie genów odpowiedzialnych za SKS pozwoli ulepszyć genetyczne poradnictwo oraz być może wprowadzi nowe oraz bardziej skuteczne metody leczenia, a także pozwoli opracować sposoby zapobiegania wystąpienia tej wady.

Dr Matthew B. Dobbs


Jest to, miejmy nadzieję, kolejny element układanki, który powoduje stopę końsko-szpotawą u ludzi.

Prof. Martin Collinson

Ogólne ryzyko wystąpienia stopy końsko-szpotawej jest takie samo dla całej populacji. W praktyce oznacza to, że nawet genetycznie zdrowa para może mieć dziecko z tą wadą, ale również para obciążona może mieć dziecko bez wady (aczkolwiek ryzyko jej wystąpienia w takim wypadku jest wyższe.)

Trochę statystyki:

  • wada występuje dwa razy częściej u chłopców niż u dziewczynek;
  • w około 50% przypadków zniekształcenia dotyczy obu stóp;
  • jeżeli jeden z rodziców urodził się ze zniekształceniem, występuje większe prawdopodobieństwo, że dzieci również będą mieć wadę;
  • ryzyko wady w pierwszej linii pokrewieństwa (relacja rodzic-dziecko lub rodzeństwo-rodzeństwo) wynosi około 3%;
  • ryzyko wady w drugiej linii pokrewieństwa (ciotka, wuj, dziadek) wynosi 0,5-0,6%;
  • ryzyko wady w trzeciej linii pokrewieństwa (kuzyni) wynosi 0,2%;
  • jeśli rodzice są wolni od wady i urodzi im się dziecko z wadą, to ryzyko, że kolejne dziecko będzie miało wadę wynosi 3%;
  • jeżeli jedno z rodziców ma tę wadę, prawdopodobieństwo, że jego dziecko będzie dotknięte wynosi 3,57%;
  • jeżeli oboje rodzice mają wrodzoną stopę końsko-szpotawą, wówczas ryzyko wystąpienia wady u kolejnego dziecka w rodzinie wzrasta do około 10-15%;
  • w przypadku bliźniąt jednojajowych deformacja może wystąpić u obojga rodzeństwa w 32%, u dwujajowych w 2,9%.