Bases bioquímiques i genètiques de les deplecions De mtDNA i de les alteracions de NFU1
- Autores: A. Navarro Sastre
- Directores de la Tesis: Francesc González Sastre (dir. tes.), Antònia Ribes Rubió (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: catalán
- Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Blanco Vaca (presid.), Rafael Artuch Iriberri (secret.), Mª José Coll Rosell (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
Les deplecions de DNA mitocondrial (mtDNA) i les alteracions de NFU1 són dos grups de malalties que afecten vies molt importants dins de la mitocòndria i que alteren el metabolisme energètic. Clínicament, els pacients afectes de depleció de mtDNA es caracteritzen per mostrar un ampli ventall de símptomes, depenent del gen afectat. Els símptomes clínics són molt greus i la majoria de vegades porten a la mort del pacient. Els pacients amb mutacions en el gen NFU1, descrits per primera vegada en aquest treball, presenten una clínica més homogènia, caracteritzada sobretot per presentar una encefalopatia infantil fatal i/o hipertensió pulmonar i un fenotip bioquímic molt particular però ben definit, caracteritzat principalment per presentar acidosi làctica, hiperglicinèmia i deficiència de l’activitat piruvat deshidrogenasa. L’objectiu principal d’aquesta tesis ha consistit en millorar i implementar metodologies per a contribuir al diagnòstic, i millorar la comprensió de la fisiopatologia d’aquestes deficiències. Per a tal fita s’ha posat a punt una tècnica de PCR a temps real per estudiar el número de còpies de mtDNA i poder relacionar-lo amb l’activitat citrat sintasa. A més, la depleció s’ha pogut estudiar en biòpsies incloses en parafina, una important font de material biològic arxivat mai utilitzat fins al moment. D’aquesta forma s’han pogut estudiat 50 pacients amb sospita clínica de depleció de mtDNA i cercar mutacions en els gens relacionats; DGUOK, MPV17, C10orf2, SUCLG1, SUCLA2 i POLG. L’estudi molecular ens ha permès identificar 4 mutacions no descrites prèviament, c.70+5G>A en el gen MPV17, c.1048G>A i c.1049G>T en el gen SUCLA2, i c.531+4A>T en el gen SUCLG1. A més s’han identificat 7 mutacions prèviament descrites en un total de 10 pacients (8 famílies). Quan va ser possible, es va quantificar el ràtio mtDNA/nDNA i la activitat citrat sintasa en la mateixa mostra de teixit, proveint noves dades per l’estudi de les MDS. La depleció relacionada amb la citrat sintasa, (mtDNA/nDNA)/CS, ha donat resposta a certes discrepàncies observades entre els resultats de depleció i els resultats de la cadena respiratòria mitocondrial en alguns pacients. Per altra banda, utilitzant el mapatge per homozigositat, es va identificar una mutació de canvi de sentit en homozigositat en el gen NFU1 (c.622G>T, p.Gly208Cys), que codifica per una proteïna altament conservada en totes les espècies i que està implicada en la biogènesis dels clústers de sulfur de ferro (Fe-S). Aquesta ha esta la primera vegada que s’ha associat mutacions en aquest gen a patologia humana. El fenotip bioquímic dels pacients suggeria una activitat deficient de l’enzima lipoic àcid sintasa (LAS), una proteïna que necessita clústers de Fe-S com a cofactor. Es va poder constatar una disminució del grau de lipoilació de les proteïnes dependents d’àcid lipoic, el que suggeria una manca d’ activitat LAS. Utilitzant models cel·lulars hem demostrat que la proteïna NFU1 és necessària com a donadora de sulfur per la biosíntesi d’àcid lipoic i també ens ha permès conèixer la funció específica en la biosíntesi dels clústers de Fe-S i en la maduració de proteïnes Fe-S, concretament LAS i la succinat deshidrogenasa (SDH). La descripció clínica, bioquímica y genètica d’aquesta malaltia és molt important pel diagnòstic de nous pacients i obre les portes a la cerca d’altres gens implicats en la biosíntesi de l’àcid lipoic, així com al disseny futur de noves estratègies terapèutiques.
