Growth Factor Gene gezeigt, dass ein Schlüssel zum Gaumenspalte

Gaumenspalte hat Dutzende von Genen in Verbindung gebracht worden . Während der Untersuchung eines dieser Gene konnten die Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis überrascht, dass Gaumenspalte tritt sowohl , wenn das Gen ist aktiver und wenn es weniger aktiv als normal ist.

Sie sagen, die Ergebnisse legen nahe, dieses Gen und Prozesse eng mit ihm verbunden sind, sind von zentraler Bedeutung für Gaumen Entwicklung und könnten wichtige Ziele für die Ermittler sucht nicht-chirurgischen Behandlungen Gaumenspalte vor der Geburt zu verhindern werden . Ihr Bericht wird in einer kommenden Ausgabe der angezeigt Proceedings of the National Academy of Sciences .

" Am Gaumen Bildung im Embryo ist ein komplexer Prozess , und viele Dinge schief gehen kann ", sagt Senior-Autor David M. Ornitz , MD, Ph.D., Alumni -Stiftungsprofessor für Entwicklungsbiologie . " Ein Gaumenspalte wird oft spät in der Schwangerschaft diagnostiziert und operativ nach der Geburt behandelt werden. Aber wenn wir die genetischen Ursachen dieser gemeinsamen Geburtsfehler zu verstehen , können wir vielleicht schon viel früher zu diagnostizieren. Das wäre möglicherweise eingreifen lassen mit der pränatalen Chirurgie oder mit Drogen oder anderen Mitteln entwickelt, um die genetische Anomalien zu begegnen. "

Spalten der Lippen- und Gaumen beeinflussen weltweit etwa einer von 700 Neugeborenen. Kinder mit Lippen- und Gaumenspalte können Schwierigkeiten Fütterung als Kinder zu haben und kann Sprache , zahnärztliche und Hörprobleme haben, wie sie älter werden. Je nach Schweregrad kann chirurgische Reparatur mehrere Operationen über viele Jahre benötigen , und die geschätzte mittlere Lebensdauer Kosten der Behandlung in den Vereinigten Staaten ist etwa 100.000 Dollar pro Patient.

"Wir glauben, je mehr Informationen wir über die Ursachen der Gaumenspalte haben, desto besser Hoffnung, die wir für möglicherweise wirksameren Verhütung und Behandlung der Krankheit zu haben", sagt führen Autor Alison K. Snyder - Warwick , MD, ein Schönheitsoperation Resident Barnes- Jewish Hospital .

Obwohl einige Fälle von Lippen- und Gaumenspalte auf Umweltfaktoren wie Rauchen der Mütter , virale Infektionen oder bestimmte Medikamente verbunden sind, spielen genetische Variationen eine bedeutende Rolle in vielen Fällen. Die Washington University Forscher untersuchten den Fibroblasten-Wachstumsfaktor -Rezeptor 2 ( FGFR2 ) -Gen, das frühere Forschung hat in Gaumenspalten verwickelt .

Sie konzentrierten sich auf Mäuse mit Crouzon Syndrom, eine Entwicklungsstörung, die durch eine Mutation in FGFR2 verursacht . Die Mutation den Rezeptor aktiviert und zu einem Syndrom, das durch eine abnormale Entwicklung des Schädels, Gesicht und Mund gekennzeichnet ist und mit einer erhöhten Inzidenz von Gaumenspalten verbunden.

In der Tat verhindert der FGFR2 mutationsspezifische Wachstumssignale von dem Abschalten . Normalerweise würde die Signale ein- und ausgeschaltet in einem sorgfältig abgestimmte Weise gedreht werden, um ausreichende Muster von Wachstum und Entwicklung von embryonalen Geweben zu gewährleisten. , Schließt aber die Crouzon Syndrom Mutation des Rezeptors in einer dauerhaft auf Position .

Als Mausembryonen mit der Mutation wuchs , Zellen bestimmt, der Gaumen sich zunächst wuchs schneller als normale Zellen , wie erwartet . Doch kurz vor Gaumen Bildung , das Wachstum dieser Zellen blieb hinter ihr normales Tempo der Verbreitung . Das war unerwartet , weil die Signale, die von mutierten FGFR2 sollte logischerweise eine erhöhte Rate der Zellproliferation im Gaumen gehalten , zeigt Ornitz .

In einer normalen Maus-Embryo , Gruppen von Zellen genannt Gaumen Regal auf beiden Seiten des Mundes nach außen wachsen , erhöhen , um in der Mitte und Sicherung zu erfüllen , um den Gaumen zu bilden. Aber in den mutierten Mäusen Embryonen , die Wachstumsstörungen des Gewebes verhindert die Gaumen Regalen ordnungsgemäß erheben , Tagungs- und Absicherung . Darüber hinaus erfasst die Forscher eine Abnahme in einigen Schlüsselkomponenten der Trägermatrix zwischen den Zellen des Gaumens .

Ein weiteres von der Studie Koautoren , Kai Yu , Ph.D., ein Wissenschaftler in der Ornitz Labor erstellt gentechnisch veränderte Mäuse , in denen FGF-Rezeptoren wurden in Gewebe , die Anlass für den Gaumen gibt inaktiviert. Diese Mäuse auch Gaumenspalte entwickelt.

Im Gaumen Zellen im Labor gezüchtet werden , die Forscher sich auf der FGF Zell- Signalnetzwerk , in dem FGFR2 beteiligt . Sie verglichen die Auswirkungen der erhöhten Aktivität von FGF -Signalisierung mit verminderter Aktivität des gleichen Netzes , und interessanterweise beide führten zu Gaumenspalte .

"Wir fanden heraus, dass eine Überaktivierung eines wichtigen Signalweg zu einem Verlust der Funktion ", sagt Snyder - Warwick . "Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, eine andere Art des Denkens über Mutationen in der FGF Signalnetzwerk . Diese Studie zeigte deutlich, dass diese FGF -Signalwegs ist ein wichtiger Regulator der Gaumen Entwicklung."

Diese Ergebnisse stärken die Hinweise darauf, dass die Entwicklungsprozesse , in denen FGFR2 beteiligt könnte mit Drogen , um den normalen Gaumen Wachstum sicherzustellen richtet sein.

"Es ist möglich , dass eines Tages die Ärzte könnten in der Lage, Medikamente, die entweder etwas würde aktivieren oder leicht hemmen FGFR2 Funktion zu verwalten ", sagt Ornitz . "Das könnte ausreichen, um das Gleichgewicht von einer Gaumenspalte zu einem normalen Gaumen während der Embryonalentwicklung Spitze sein."

" Ein Gewinn -of-function FGFR2 Crouzon Mutation: Der Nachweis der Verlust -of-function -Aktivität in der Ätiologie der Gaumenspalte . "
Snyder - Warwick AK, Perlyn CA, Pan J , K Yu , Zhang L, Ornitz DM .
Proceedings of the National Academy of Sciences .

Mittel aus dem Plastic Surgery Educational Foundation , den National Institutes of Health und der Virginia Friedhofer Charitable Trust unterstützt diese Forschung .

Quelle
Washington University in St. Louis