Seit den 1980er Jahren beschrieben wenige Fallberichte Patienten mit "ziliärer Aplasie" oder "ACILIA-Syndrom" der Atemwege. Wir analysierten Kandidaten mit „ziliärer Aplasie (einschließlich Patienten aus früheren Berichten) und identifiziert rezessive Mutationen in CCNO (kodiert Cyclin O) und MCIDAS (kodiert Multicilin) in einer großen Kohorte von Individuen. Alle Personen litten an schweren Atemwegssymptomen der oberen und unteren Atemwege und der Entwicklung von Bronchiektasen im frühen Alter. Die Analyse von Epithelzellen der Atemwege mittels nasaler Bürsten-Biopsie, Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Immunfluoreszenz-Analyse (IF) ergab, dass respiratorische Zilien nicht vollständig abwesend waren; einige Zellen wiesen noch ein oder zwei Zilien auf. Diese Zellen zeigten nicht nur eine geringe Anzahl von Zilien sondern auch eine Reduzierung und Fehllokalisation von Basalkörpern und deren wurzelähnlichen Ausläufern im Cytoplasma. Detaillierte Analysen in Mensch und Xenopus ergaben, dass dieser Reduzierung der Zilienzahl ein Defekt des azentriolaren Signalwegs, welcher für multizilierte Zellen typisch ist, zugrunde liegt.
Weitere Analysen zeigten, dass MCIDAS in der Transkriptionskontrolle axonemaler Motorproteine wie DNAH5 und CCDC39 den Signalproteinen CCNO und FOXJ1 vorgeschaltet ist. Während Zilien in CCNO-Mutanten noch diese für die Motilität wichtigen Proteine enthalten und ein normales Schlagmuster zeigen, sind MCIDAS-mutanten Zellen immotil und es fehlen ihnen jene axonemalen Motorproteine. MCIDAS und CCNO liegen nebeneinander auf dem Chromosom 5q11 in einer Region die bekanntermaßen für die Multiziliogenese wichtig ist und wirken in demselben Signalweg. Basierend auf diesen Ergebnissen nannten wir diese Krankheit "Störung der mukoziliären Reinigung mit reduzierter Generierung multipler beweglicher Zilien" (Abkürzung (engl.): RGMC).

 

 

Differenzierung respiratorischer Epithelzellen in motile, multicilierte Zellen.