Chociaż zespół Williamsa, którego częstość występowania na świecie wynosi średnio jeden przypadek na 20 tyś. urodzeń, dopiero ostatnio wzbudził większe zainteresowanie, nie oznacza to jednak, że jest czymś nowym. Badania przeprowadzone przez jednego z nas (Lenhoffa) wskazują, że ludzie z tym zaburzeniem inspirowali do opowiadania dawnych baśni ludowych o elfach, skrzatach i krasnoludkach }.

Środowisko medyczne dostrzegło jednak istnienie tego zespołu stosunkowo niedawno - dopiero około 40 lat temu. W 1961 roku nowozelandzki specjalista chorób serca J. C. P. Williams zauważył, że pewna podgrupa jego dziecięcych pacjentów przejawia wiele wspólnych cech. Oprócz zbliżonych dolegliwości sercowo-naczyniowych dzieci te miały rysy baśniowych elfów (zadarty nos i mały podbródek), a także wydawały się upośledzone umysłowo. Do częstych problemów kardiologicznych obserwowanych u tych dzieci należały szmery sercowe i zwężenie głównych naczyń krwionośnych.

Ludzie z zespołem Williamsa przeważnie cierpią na różnego stopnia - od niewielkiego do znacznego - nadzastawkowe zwężenie tętnicy głównej (SVAS - supravalvular aortic stenosis). Potem lekarze dostrzegli jaszcze inne cechy. Niektóre z nich ujawniają się w bardzo wczesnym okresie życia. Już w niemowlęctwie mogą wystąpić trudności z przyjmowaniem pokarmu, bóle brzucha i przepuklina. Dzieci źle sypiają, bywają drażliwe i miewają kolkę - co niekiedy wynika z często obserwowanego u nich podwyższonego poziomu wapnia we krwi. Od samego początku mówią ochrypłym głosem i są opóźnione w rozwoju fizycznym oraz umysłowym. Zaczynają chodzić na ogół w wieku 21 miesięcy, zazwyczaj niezgrabnie, często stawiając stopę "z palców", co zostaje im na całe życie. Mają również upośledzoną kontrolę ruchów precyzyjnych. Co więcej, ludzie z zespołem Williamsa są niezmiernie wrażliwi na hałas, niżsi niż rówieśnicy i przedwcześnie się starzeją (np. siwieją i robią im się zmarszczki w stosunkowo młodym wieku).

Jakieś cztery lata temu naukowcy przeszli od opisywania zaburzenia do zrozumienia jego genetycznego podłoża, częściowo dzięki badaniom nad SVAS u osób bez zespołu Williamsa. W 1993 roku Amanda K. Ewart i Mark T. Keating z University of Utah, Colleen A. Morris z University of Nevada oraz ich współpracownicy odkryli, że w części tej populacji przyczyną SVAS jest dziedziczna mutacja w jednej z dwóch kopii genu, od którego zależy powstawanie elastyny - białka zapewniającego elastyczność wielu narządów i tkanek, takich jak tętnice, płuca, jelita i skóra.

Wiedząc, że SVAS powszechnie występuje u ludzi z zespołem Williamsa i że zarówno oni, jak osoby z dziedzicznym SVAS, ale bez zespołu Williamsa, cierpią na zaburzenia w obrębie narządów wymagających elastyczności, wspomnień. Badacze postawili pytanie, czy również w zespole Williamsa występują jakieś zmiany w genie elastyny. Rzeczywiście, okazało się, że w jednym z chromosomów pary 7 brak wtedy tego genu. Dzisiaj nie ulega wątpliwości, że zjawisko to dotyczy 95% pacjentów z zespołem Williamsa. Ubytek przypuszczalnie jest szkodliwy dlatego, że do wytworzenia odpowiedniej ilości elastyny potrzebne są obie kopie genu.

Badacze zdawali sobie sprawę, że fakt zmniejszenia ilości elastyny może przyczyniać się do powstawania różnych fizycznych cech zespołu Williamsa (takich jak SVAS, przepuklina czy przedwczesne zmarszczki), lecz nie wyjaśni wszystkich charakterystycznych objawów poznawczych i behawioralnych. Gdyby przyczyną ich było samo obniżenie poziomu elastyny, to pierwsze badane osoby, cierpiące na SVAS bez upośledzenia funkcji poznawczych, również miałyby niski iloraz inteligencji. Naukowcy wysunęli więc przypuszczenie, że w zespole Williamsa uszkodzona jest większa liczba genów. Hipotezę tę potwierdzili, badając bezpośrednio chromosomy pacjentów. Okazało się wówczas, że utracony obszar w obrębie chromosomu 7 rozciąga się poza gen elastyny i prawdopodobnie obejmuje wiele innych genów.

Kilka z nich już odkryto. Należą do nich LIM-kinaza l, FZD3 i WSCR1. Wykazują one aktywność w mózgu, co oznacza, że mogą wpływać na jego rozwój i funkcje. Nie wiadomo dokładnie, jaka jest rola kodowanych przez nie białek, chociaż Ewart i jej współpracownicy przypuszczają, że LIM-kinaza l (której gen zawsze ulega delecji razem z genem elastyny) ma związek ze zdolnością do oceny relacji przestrzennych. Mogłoby to wyjaśnić, dlaczego ludzie z zespołem Williamsa mają trudności z narysowaniem z pamięci znanych prostych przedmiotów. Inny gen z utraconego obszaru, RFC2, odpowiada za powstawanie białka biorącego udział w replikacji DNA, nie ustalono jednak związku tego genu z opisanym zaburzeniem.

Daleko nam jeszcze do pełnego zrozumienia genetycznego podłoża zespołu Williamsa. Niemniej odkrycie delecji w chromosomie 7 ma pewne znaczenie praktyczne. Fakt, że w zespole Williamsa występuje ona we wszystkich komórkach ciała, oznacza, iż to schorzenie u dziecka nie wynikło z niczego, co matki zrobiły lub czego zaniechały w okresie ciąży. Przyczyną zaburzenia jest przypadkowa utrata genów w obrębie chromosomu 7 w plemniku albo komórce jajowej jeszcze przed ich połączeniem i powstaniem zarodka. Oznacza to również, że zdrowe rodzeństwo osoby z zespołem Williamsa nie ma takiej delecji, wobec czego ryzyko wystąpienia zespołu Williamsa u ich potomstwa nie jest większe niż u dzieci innych ludzi. I wreszcie technika mikroskopowa, za pomocą której po raz pierwszy ujawniono brak genu elastyny, fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (fluorescent in situ hybridization - FISH), stanowi obecnie metodę diagnostyczną.

Prace nad genetycznym podłożem zaburzenia uzupełnia się badaniami, których celem jest określenie specyficznych neurobiologicznych cech zespołu Williamsa. Uczestniczy w nich obecnie kilka laboratoriów, a podjęliśmy je około 15 lat temu, kiedy Bellugi późnym wieczorem odebrała telefon w swoim laboratorium w Salk Institute for Biological Studies w La Jolla (Kalifornia). Rozmówczyni wiedziała, że Bellugi prowadzi badania nad neurobiologicznymi podstawami mowy, i sądziła, że naukowców z Salk Institute zainteresuje jej córka z zespołem Williamsa. Dziewczynka, wówczas trzynastoletnia, miała IQ około 50 punktów i uznano ją za upośledzoną umysłowo. Zgodnie z rozpoznaniem pisała i czytała na poziomie ucznia pierwszej klasy, lecz za to pięknie mówiła.

Dalej: Profil funkcji poznawczych