FSHD là bệnh lý cơ di truyền do rối loạn biểu hiện gen DUX4 tại vùng nhiễm sắc thể 4q35. Cơ chế bệnh sinh thống nhất hiện nay là:
👉 Biểu hiện bất thường của protein DUX4 trong tế bào cơ xương → gây độc tế bào cơ → thoái hóa cơ tiến triển
Vai trò của vùng lặp D4Z4 và gen DUX4Vùng D4Z4 là các đơn vị lặp lại (repeat units – RU) trên nhiễm sắc thể 4q35.
Ở người bình thường:
Số lượng lặp: 11–100 RU
Chromatin ở trạng thái dị nhiễm sắc (heterochromatin) → ức chế biểu hiện DUX4
Trong FSHD:
Cấu trúc này bị thay đổi → mất ức chế → DUX4 được biểu hiện
FSHD type 1 (FSHD1) – cơ chế do co rút D4Z4
Nguyên nhân di truyền
Co rút số lượng lặp D4Z4 xuống còn: 1–10 repeat units (RU)
Cơ chế bệnh sinh
-
Co rút D4Z4 →
-
Giảm methyl hóa DNA + mở cấu trúc chromatin →
-
DUX4 được phiên mã và dịch mã bất thường trong cơ xương
Hậu quả
-
DUX4 là yếu tố phiên mã độc
-
Kích hoạt gen phôi thai bất thường
-
Gây stress oxy hóa
-
Gây chết tế bào cơ theo chương trình
FSHD type 2 (FSHD2) – cơ chế biểu sinh
Nguyên nhân
Không có co rút D4Z4
Có đột biến dị hợp tử gen: SMCHD1 (gen điều hòa cấu trúc chromatin)
Cơ chế
-
Đột biến SMCHD1 →
-
Giảm methyl hóa vùng D4Z4 (hypomethylation) →
-
Mở chromatin →
-
DUX4 được biểu hiện bất thường
👉 Đây là cơ chế “digenic inheritance” (di truyền hai yếu tố)
Cơ chế gây tổn thương cơ của DUX4
Protein DUX4 gây bệnh thông qua nhiều cơ chế:
🔬 6.1. Độc tính trực tiếp trên tế bào cơ
-
Kích hoạt chương trình gen phôi (embryonic gene program)
-
Gây mất biệt hóa cơ
🔬 6.2. Gây chết tế bào (apoptosis)
-
Hoạt hóa các con đường gây chết tế bào
🔬 6.3. Rối loạn miễn dịch và viêm
-
Tăng biểu hiện kháng nguyên bất thường
-
Gây đáp ứng miễn dịch thứ phát
🔬 6.4. Stress oxy hóa
Đặc điểm di truyền
Kiểu di truyền: trội trên nhiễm sắc thể thường (autosomal dominant)