Timp de mulți ani, oamenii de știință nu au putut înțelege mecanismul sindromului Williams (sau Williams-Buren), o boală genetică rară, care afectează în medie unul din zece mii de nou-născuți. Medicii americani s-au apropiat de rezolvarea bolii prin crearea modelului său celular. Neuronii din sindrom sunt caracterizați printr-un număr crescut de dendrite și viabilitate redusă. Articolul a fost publicat în revista Nature.
Persoanele cu sindrom Williams în diferite stadii ale vieții. Fig. din articolul N Engl J Med 2010; 362: 239-52. de pe site-ul Asociației Sindromului Williams.
Persoanele cu sindromul Williams (WS sau WBS în literatura de limbă engleză) au un aspect caracteristic care seamănă cu un elf popular cu fruntea joasă, răspândirea largă a sprâncenelor, nasul butonului, gura mare și dinții lungi. De aceea se mai numește „fața unui elf”.
De asemenea, cei care suferă de această boală au redus dezvoltarea mentală, menținând în același timp unele abilități intelectuale, în plus, se disting prin sociabilitate excepțională ridicată, prietenie, gulibilitate și natură bună.
Sindromul a fost descris în 1961 de cardiologul neozeelandez John Cyprian Phipps Williams, celebru pentru faptul că în 1969 și-a părăsit complet cariera, a rupt toate legăturile și a dispărut, apărând din când în când în Europa - ultimele informații despre această persoană uimitoare datează din 2000. Dacă Williams, născut în 1922, este încă în viață nu este cunoscut.
Cercetările anterioare au arătat că sindromul Williams este asociat cu ștergerea unei anumite regiuni din brațul lung al celui de-al șaptelea cromozom. Fragmentul care lipsește are lungimea de aproximativ 3 milioane de perechi de baze și afectează 26 de gene.
Video promotional:
Cu toate acestea, cu excepția notabilă a genei elastin, a cărei pierdere se manifestă în formarea anormală a peretelui vascular, funcțiile acestor gene rămân în mare parte necunoscute. În consecință, mecanismul de debut al bolii nu este clar, ceea ce nu permite crearea unor metode de tratament eficiente.
O echipă de medici de la Universitatea din California, San Diego, condusă de Alysson Muotri, a selectat cinci copii cu sindrom Williams cu vârsta cuprinsă între 8 și 14 ani, și-a confirmat boala folosind analize genetice și a luat mostre de celule somatice din țesutul dinților pierduți anterior.
Celulele pulpei dentare, inclusiv neuronii, sunt formate dintr-o singură linie de celule stem. Folosind factorii proteici de semnalizare ai Yamanaka, autorii lucrării au „întors” celule diferențiate pentru adulți, izolate din pulpă la o stare atât de timpurie. Și apoi au început procesul de transformare în neuroni și au studiat caracteristicile acestor celule.
S-a dovedit că „neuronii sindromului” sunt semnificativ anatomic și fiziologic diferiți de normal. În special, acestea au încetinit creșterea și divizarea și au crescut apoptoza. Neuronii se ramifică în mai multe dendrite decât de obicei, iar dendritele, la rândul lor, au mai multe coloană vertebrală. Astfel, țesutul format de aceste celule se caracterizează printr-o conectivitate extraordinară între celule și multe sinapse.
În plus, oamenii de știință au arătat că activitatea crescută a apoptozei poate fi asociată cu una dintre genele care au suferit ștergerea, FZD9, un produs proteic al căruia este implicat în reglarea diviziunii celulare. Acest lucru a fost confirmat prin experimente cu perturbarea funcției FZD9 într-o linie similară de celule precursoare ale neuronilor obținuți din celulele pulpei de la oameni sănătoși.
"Un nou model care utilizează celule stem pluripotente induse umple golul existent în înțelegerea biologiei celulare a sindromului Williams", concluzionează autorii, și poate aduce noi perspective asupra mecanismelor moleculare care stau la baza bolii și a creierului social uman.
