Howard Hughes Medical Institute peneliti telah menunjuk penyebab genetik dari gangguan masa kanak-kanak menghancurkan tapi jarang, yang disebut sindrom Timotius, yang mendasari bentuk aritmia jantung parah.
Penelitian menunjukkan bahwa sindrom hasil dari mutasi genetik spontan yang mengganggu saluran kalsium yang mengatur eksitasi dan kontraksi jantung. Dalam mendefinisikan sifat yang tepat dari kelainan molekul, bagaimanapun, para peneliti juga telah mengidentifikasi kelas obat yang mereka harapkan akan mengurangi aritmia.
Sindrom Timotius juga dapat menyebabkan suatu bentuk autisme pada mereka yang terkena dampak, dan ada kemungkinan bahwa pemahaman yang lebih tentang sifat cacat saluran kalsium dapat meningkatkan pemahaman autisme, yang mempengaruhi 200.000 sampai 400.000 anak di Amerika Serikat. Saluran kalsium pori-seperti protein yang bersarang di membran sel dan mengontrol aliran kalsium masuk dan keluar dari sel. Kalsium adalah salah satu molekul sinyal yang paling penting dalam tubuh, dan perturbing transportasi kalsium dapat menyebabkan berbagai gangguan.
Howard Hughes Medical Institute penyidik Markus T. Keating dan rekan-rekannya dilaporkan dalam, 1 Oktober 2004, edisi jurnal Cell, menunjukkan bahwa mutasi dalam saluran kalsium CaV1.2 adalah satu-satunya penyebab sindrom Timotius. Keating berkolaborasi pada studi dengan peneliti dari Rumah Sakit Anak, Boston, Harvard Medical School, University of Utah, University of Pavia di Italia dan Boston University School of Medicine.
Jalur ilmiah yang mengarah pada identifikasi penyebab sindrom Timotius dimulai pada 1989 dengan identifikasi seorang anak tunggal dengan gangguan kemudian bernama oleh Katherine W. Timotius dari University of Utah. Bahwa anak disajikan dengan aritmia jantung dan anyaman, atau syndactyly, tangan dan kaki - karakteristik dari apa yang sekarang datang untuk disebut Timotius sindrom untuk menghormati karir Katherine Timotius panjang dan terhormat sebagai seorang ilmuwan menyelidiki penyebab aritmia jantung, kata Keating.
Timotius tahu bahwa Keating, yang berada di University of Utah pada saat itu, memiliki kepentingan lama dalam aritmia, jadi dia mulai berkolaborasi dengan dia untuk memahami gangguan ini. Tragisnya, anak pertama meninggal cepat, sehingga para ilmuwan tidak dapat mengeksplorasi efek dari penyakit pada pasien tersebut.
"Pada saat itu, kita hanya tahu bahwa kami berhadapan dengan aritmia yang parah dari jenis kami tidak lihat sebelumnya," kata Keating. "Tapi, saat kami dapat mengobati anak-anak ini lebih berhasil, itu menjadi jelas bahwa mereka punya masalah lain, termasuk penyakit jantung bawaan, hipoglikemia intermiten, kelainan kognitif dan autisme."
Para peneliti kemudian memulai proses melelahkan mencoba untuk melacak penyebab genetik dari penyakit. Penelitian familial mengungkapkan bahwa tidak diwariskan, tetapi disebabkan oleh mutasi yang terjadi secara spontan. Akhirnya analisis mereka dari banyak gen mengungkapkan bahwa pada semua pasien, gangguan itu disebabkan oleh perubahan dalam satu unit DNA tunggal, atau nukleotida, di saluran kalsium CaV1.2.
"Saluran ini dikenal menjadi penting untuk eksitasi dan kontraksi jantung, tetapi perannya di bagian lain dari tubuh kurang jelas," kata Keating.
Studi pola aktivitas gen untuk saluran pada manusia dan tikus mengungkapkan bahwa itu diungkapkan tidak hanya dalam sel otot jantung, tetapi juga di jaringan dewasa dan janin dari otak, sistem pencernaan, paru-paru, sistem kekebalan tubuh, otot halus dan testis. Secara khusus, kata Keating, mouse penelitian menunjukkan gen untuk aktif di daerah otak yang dikenal untuk menunjukkan kelainan dalam autisme.