Sindromul și obezitatea Bardet-Biedl de gene - de la genetică la abordări integrate
Kirsley Chennen 1, 2, Maria Julia Scerbo 1, Hélène Dollfus 1, Olivier Poch 2 și Vincent Marion 1 *
1 Laborator de genetică medicală, Inserm U1112, Federația de Medicină Translațională din Strasbourg (FMTS), Universitatea din Strasbourg, 11, rue Humann, 67000 Strasbourg, Franța
2 LBGI Bioinformatică și Genomică Integrativă - BFO ICube, CNRS UMR 7357, Federația de Medicină Translațională din Strasbourg (FMTS), Universitatea din Strasbourg, 11, rue Humann, 67000 Strasbourg, Franța
Ciliul primar este un organet specializat, prezent la suprafața majorității celulelor eucariote, a cărui funcție principală este de a detecta, integra și transmite semnale intra și extracelulare. Disfuncția sa poate da naștere la numeroase ciliopatii care se manifestă într-o formă sindromică cu leziuni multi-organe, precum și diverse manifestări clinice, în special obezitatea, care este o problemă majoră de sănătate. Acest articol va aborda contribuția contextului unic oferit de o ciliopatie la fel de emblematică ca sindromul Bardet-Biedl pentru înțelegerea mecanismelor care duc la obezitate prin identificarea implicării ciliului primar, precum și a noilor actori. Căi moleculare și de semnalizare. . În contextul actual al medicinei translaționale și al biologiei cu randament ridicat, acest articol va discuta, de asemenea, despre potențialitățile și provocările pe care le prezintă aceste abordări cu debit ridicat și pe mai multe niveluri, pentru o mai bună înțelegere a mecanismelor care stau la baza unui astfel de fenomen.
Ciliul primar este un organet specializat, prezent la suprafața majorității celulelor eucariote, a cărui funcție principală este de a detecta, integra și transmite semnale intra și extracelulare. Disfuncția sa duce de obicei la un grup de manifestări clinice severe numite în zilele noastre ciliopatii. Acesta din urmă poate fi de natură sindromică cu disfuncții multi-organe și poate fi asociat și cu un fenotip obez morbid, așa cum este cazul în ciliopatia iconică, sindromul Bardet Biedl (BBS). Această revizuire va discuta despre contribuția contextului unic oferit de BBS emblematic pentru înțelegerea mecanismelor care duc la obezitate prin implicarea ciliului primar, împreună cu identificarea unor noi jucători moleculari și căi de semnalizare pe care a ajutat-o să evidențieze. În contextul actual al medicinei translaționale și al biologiei sistemelor, acest articol va discuta, de asemenea, despre potențialele beneficii și provocări pe care le prezintă aceste tehnici prin abordări pe mai multe niveluri pentru a diseca mai bine mecanismele care stau la baza stării complexe a obezității.
Acest articol face parte din numărul tematic al medicină/știință intitulat „Gene primare și ciliopatii” (Domnișoară nr. 11, vol. 30 noiembrie 2014).
Considerat de mult ca un organet vestigial [1], ciliul primar a cunoscut o revigorare considerabilă a interesului științific în ultimii cincisprezece ani, prin descoperirile pe de o parte, ale prezenței sale pe suprafața majorității celulelor și, pe de altă parte, rolul său de centru integrator implicat în detectarea, interpretarea și transmiterea a numeroase semnale intra și extracelulare [2, 3]. Importanța ciliului primar a fost confirmată de numeroase studii care demonstrează rolul său în ciclul celular, dezvoltarea embrionară și prin demonstrația că o disfuncție a ciliului primar este implicată în boli la fel de diverse precum ciliopatiile, obezitatea sau cancerul [4]. . Înțelegerea mecanismelor care leagă disfuncția ciliară de obezitate deschide un nou domeniu de explorare la intersecția multor domenii științifice ale biologiei moderne. Deși obezitatea a fost studiată în multe modele de șoareci de modificări ale genelor ciliare [65-69], această revizuire se va concentra în principal pe modele de sindrom Bardet-Biedl (BBS), cel mai studiat atât la om, cât și la șoareci 1 .
Ciliul primar, ciliopatiile și trăsăturile lor clinice caracteristice
Rezumatul principalelor manifestări clinice ale diferitelor sindroame ciliopatice. Absent, Insuficiență benignă, Insuficiență moderată, Insuficiență severă.
ACL: amauroza congenitală a lui Leber; NPHP: nefronoftiză; SLSN: Senior-Loken; JBTS: sindrom Joubert; MKS: sindromul Meckel-Gruber; OFD1: sindromul oral-facial-digital 1; JATD: sindromul Jeune; BBS: sindrom Bardet-Biedl; ALMS: sindrom Alström; MORM: retard mental, obezitate truncală, distrofie retiniană și micropenă.
Obezitatea în contextul BBS
Obezitatea sau supraponderalitatea se caracterizează printr-o măsurare a indicelui de masă corporală (IMC) mai mare de 30 kg/m 2. Această condiție apare atunci când un dezechilibru se instalează între consumul de alimente și cheltuielile de energie ale unui individ. Din păcate, în spatele acestei propoziții simple se ascunde o realitate complexă [36, 37], deoarece, la fel ca aprovizionarea cu oxigen, furnizarea de energie fiind vitală pentru supraviețuire, organismele au dezvoltat, pe parcursul evoluției, o întreagă baterie de regulatori, activatori și inhibitori ai apetitul și cheltuielile de energie. Această multitudine de semnale, precum și interacțiunile lor, face extrem de dificilă înțelegerea completă a cauzelor obezității și dezvoltarea unor strategii eficiente de control.