מינקות ובדרך כלל לכל החיים, חלק מהמשפחות סובלות משיער שבור עקב צורה מולדת של נשירת שיער הנקראת monilethrix. חוקרים מבית החולים האוניברסיטאי בון ואוניברסיטת בון זיהו כעת מוטציות סיבתיות בגן קרטין אחר, KRT31. הם מקווים שזה ישפר את האבחנה של המחלה הנדירה הזו. התוצאות שלהם פורסמו כעת בכתב העת הבריטי הנודע לדרמטולוגיה.
Monilethrix היא צורה מולדת נדירה של חוסר שיער, הידועה גם בשם התקרחות, ומתחילה בדרך כלל בחודשי החיים הראשונים. זה משפיע בעיקר על האזור בחלק האחורי של הראש. מה שמרשים הוא השונות הקיצונית בדרגת נשירת השיער, החל מנשירת שיער קטנה ועד חוסר שיער מוחלט בתוך משפחה. קשרים חוזרים בעובי רגיל מעניקים ל"שיער הציר" הפגוע מראה של אלומה של פנינים. ההיצרות שבין לבין נשברות בקלות רבה. ב-monilethrix העובר בירושה דומיננטית, מוטציות בשלושת גני הקרטין KRT81, KRT83 ו KRT86 הם ידוע כאחראי לרשת הקרטין המשובשת, הממלאת תפקיד חשוב בבניית מבנה השיער.
מוטציה שטות (עצור) עבור "שיער ציר"
צוות המחקר בראשות פרופ' רגינה בץ מהמכון לגנטיקה אנושית ב-UKB, חברה בתחומי המחקר הטרנס-דיסציפלינרי (TRA) "חיים ובריאות" וב-Cluster of Excellence ImmunoSensation2 באוניברסיטת בון, חקר ארבע משפחות עם חשד ל-monilethrix שבהן לא נמצאו מוטציות בשלושת הגנים הידועים. לכן, הצוות ביצע רצף אקסומים על שישה בני משפחה שנפגעו, כלומר כל האזורים המקודדים לחלבון נבדקו בחומר הגנטי שלהם.
החוקרים בון מצאו מוטציה שנקראת שטות (עצור) ב- גן KRT31 בכל ששת האנשים המושפעים, מה שמוביל להפסקה מוקדמת של הסינתזה של החלבון. בעזרת רצף נוסף, הם הצליחו למצוא את המוטציה הזו גם בשאר בני המשפחה שנפגעו. כך הצליח הצוות של פרופ' בץ לזהות גן חדש ל-monilethrix עם KRT31. "למרות שהמשפחות שנפגעו מגרמניה אינן מכירות זו את זו ומגיעות מאזורים שונים, הצלחנו להראות שסביר להניח שהמוטציה הזו מקורה באב קדמון משותף והועברה לאחר מכן על פני דורות רבים. נותר לראות אם זה מוטציה יכולה להימצא גם ברחבי אירופה או אפילו ברחבי העולם, אבל זה סביר", אומר הסופר הראשון Xing Xiong, דוקטורנט במכון לגנטיקה אנושית של אוניברסיטת בון ב-UKB.
לוקליזציה של גנים בתא קובעת את התפקוד
החוקרים בון בחנו מקרוב את הפונקציה של KRT31. החלבון המקודד על ידי KRT31, כמו קרטינים רבים אחרים, מעורב ביצירת תאי עור. חלבונים אלו מתאספים לחלבוני סיבים פולימריים וכך יוצרים את המסגרת התומכת לתא. אם יש פגמים בחלבונים אלו, מתפתחות מחלות עור ושיער. מחקרים תחת מיקרוסקופ באמצעות אימונופלואורסצנציה הראו שה-KRT31 ה"נורמלי" ממוקם בציטופלזמה, בעוד שה-KRT31 שעבר מוטציה נמצא בעיקר סביב קרום התא. "הלוקליזציה של החלבון בתא משתנה אפוא עם המוטציה. המשמעות היא שגם תפקודו ייפגע", קובע פרופ' בץ.
בשיתוף עם הצוות מ-Cluster of Excellence ImmunoSenstation באוניברסיטת בון בראשות פרופ' מתיאס גייר, מנהל המכון לביולוגיה מבנית ב-UKB, הצוות של פרופ' בץ ניתח גם את מבנה החלבון ואת ההשפעות האפשריות של להפסיק את המוטציה. ככלל, שתי מולקולות קרטין כהטרודימר בחבילה כפולה תמיד מיישרות את הקצוות שלהן עם הקצוות של הטרודימרים אחרים, וזאת על ידי יצירת קשרי דיסולפיד כביכול. "אנחנו מניחים שהקשר הדיסולפידי הזה כבר לא יכול להיווצר בגלל מוטציית הסטופ ולכן תפקוד החלבון נפגע", אומר פרופ' בץ. היא משוכנעת כי הכללת KRT31 בלוחות גנים לאבחון למחלות שיער, עור וציפורניים ישפרו את האבחון לאלו שנפגעו מנשירת שיער.
