Το λαγόχειλο και το λυκόστομα είναι κοινές γενετικές ανωμαλίες που επηρεάζουν χιλιάδες μωρά κάθε χρόνο. Νέα έρευνα αποκαλύπτει το γενετικό μηχανισμό πίσω από αυτή την ανωμαλία καθώς εντόπισε γονιδιακή μετάλλαξη που προκαλεί χειλεογναθοϋπερωιοσχιστία.
Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) αναφέρουν ότι περίπου 2.650 μωρά γεννιούνται με λυκόστομα κάθε χρόνο, και άλλα 4.440 με λαγόχειλο (στις ΗΠΑ). Αυτή η χειλεογναθουπερωιοσχιστία (CLP) εμφανίζεται όταν οι ιστοί που αποτελούν το χείλος και την οροφή του στόματος δεν ενταχθούν σωστά κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Πολλά από τα μωρά που επηρεάζονται επίσης έχουν προβλήματα ομιλίας και αντιμετωπίζουν δυσκολίες με τη διατροφή. Μερικές φορές διαταραχές της ακοής και της όρασης, ή ακόμα και ανωμαλίες της καρδιάς, μπορεί να συνοδεύουν την CLP.
Αν και αυτές οι στοματοπροσωπικές εκ γενετής ανωμαλίες είναι κοινές, η αιτία τους παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Οι γενετικές μεταβολές, ως αποτέλεσμα της δίαιτας ή της φαρμακευτικής αγωγής της μητέρας πιστεύεται ότι παίζουν ένα ρόλο, αλλά ο ακριβής γενετικός μηχανισμός δεν είναι πλήρως κατανοητός. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Ηνωμένο Βασίλειο, τον Καναδά, τη Σαουδική Αραβία και τις ΗΠΑ έχει διερευνήσει τις γενετικές μεταλλάξεις πίσω από την CLP και τις συνοδές ανωμαλίες της καρδιάς. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό PLoS Genetics .
Η ομάδα, με επικεφαλής την Martina Muggenthaler από το Πανεπιστήμιο του Exeter στο Ηνωμένο Βασίλειο, εξέτασαν άτομα με CLP από τους Amish στην Βόρεια Αμερική και οικογένειες από τη Σαουδική Αραβία. Εντόπισαν πέντε παιδιά Amish μεταξύ 4-16 ετών με συνδρομική CLP, και δύο παιδιά ηλικίας 7 και 12 ετών από τις αραβικές οικογένειες. Χρησιμοποιώντας γενετική χαρτογράφηση, οι ερευνητές αναζήτησαν την χρωμοσωμική θέση του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για τη νόσο. Πραγματοποιήθηκε μελέτη του γονιδιώματος σε επίπεδο πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου (SNP).
Οι SNPs είναι η πιο κοινή μορφή των μεταβολών στο DNA του ανθρώπου, συχνά δρουν ως βιολογικοί δείκτες που βοηθούν τους επιστήμονες να εντοπίσουν τα γονίδια μίας νόσου. Στη συνέχεια, η Muggenthaler και η ομάδα της πραγματοποίησε μια πλήρη αλληλούχιση των εξωνίων ενός μεμονωμένου ατόμου με CLP, προκειμένου να εντοπίσει τη μετάλλαξη που προκαλεί τη νόσο. Μετά την προσαρμογή για διάφορους παράγοντες, η ομάδα βρήκε μόνο μία παθογόνο παραλλαγή στο γονίδιο HYAL2. Το γονίδιο HYAL2 κωδικοποιεί την υαλουρονιδάση 2, ένα ένζυμο υπεύθυνο για την αποικοδόμηση του υαλουρονικού οξέος. Οι μεταλλάξεις μείωσαν τα επίπεδα της πρωτεΐνης HYAL2, και με τη σειρά της ανέστειλε τον μεταβολισμό του υαλουρονικού οξέος.
Δεδομένου ότι το υαλουρονικό οξύ βρίσκεται στο συνδετικό ιστό σε πολλά μέρη του σώματος, συμπεριλαμβανομένης της καρδιάς, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι μεταλλάξεις στο γονίδιο HYAL2 θα προκαλούσαν CLP και καρδιακές ανωμαλίες σε ποντικούς. Ως εκ τούτου, πραγματοποίησαν περαιτέρω δοκιμασίες – συμπεριλαμβανομένων ιστολογικών μελετών – σε ποντίκια που δεν είχαν την πρωτεΐνη HYAL2. Αυτές οι μελέτες αποκάλυψαν υπανάπτυξη στα οστά των ποντικών, καθώς απέτυχε η σύντηξη του ιστού του ουρανίσκο, ενώ και το 50% των ποντικών που στερούνται HYAL2 είχε καρδιακές ανωμαλίες. Η έρευνα της Muggenthaler και της ομάδας της δείχνει τη σημασία του υαλουρονικού οξέος στην ανάπτυξη του ουρανίσκου και της καρδιάς. «Το εύρημα αυτό είναι σημαντικό, δεδομένου ότι αναδεικνύει μια νέα μοριακή αιτία για στοματοπροσωπικά ελλείμματα», λέει ο συν-συγγραφέας καθηγητής Andrew Crosby, από το Πανεπιστήμιο του Exeter.