O estudo revela como as doenças mitocondriais da devastaçã0 golpeiam famílias sem nenhuma história precedente

Os pesquisadores têm mostrado pela primeira vez como as crianças podem herdar - potencial fatal - uma doença mitocondrial severa de uma matriz saudável. O estudo, conduzido por pesquisadores da unidade mitocondrial da biologia de MRC na universidade de Cambridge, revela que os povos saudáveis abrigam mutações em seu ADN mitocondrial e explica como os casos da doença mitocondrial severa podem aparecer inesperada em famílias previamente não afectadas.

As doenças mitocondriais causadas por mutações no ADN mitocondrial são raras, afetando aproximadamente 1 em 10.000 nascimentos, mas podem causar circunstâncias severas. Por exemplo, a síndrome de Leigh é uma desordem severa do cérebro que causa a perda progressiva de capacidades mentais e do movimento, que se torna geralmente aparente no primeiro ano de vida e se conduz tipicamente à morte dentro de dois a três anos.

As mitocôndria são as centrais eléctricas dentro de nossas pilhas, produzindo a energia e levando suas próprias instruções do ADN (separe do ADN no núcleo de cada pilha). As mitocôndria são herdadas da matriz de uma pessoa através do ovo.

No estudo, publicado na biologia celular da natureza, os pesquisadores isolaram o rato e as células germinais embrionárias fêmeas humanas - as pilhas que irã0 sobre ser pilhas de ovo em uma mulher adulta - e testado seu ADN mitocondrial.

Encontraram que uma variedade de mutações estaram presente no ADN mitocondrial nas pilhas de ovo se tornando de todos os 12 dos embriões humanos estudados, mostrando que os baixos níveis de mutações mitocondriais do ADN estão levados por seres humanos saudáveis.

O professor Patrick Chinnery, da unidade mitocondrial da biologia de MRC e do departamento de neurociência clínicas na universidade de Cambridge, disse: “Nós sabemos que estas mutações mitocondriais da devastaçã0 podem estalar acima nas famílias sem nenhuma história precedente, mas previamente nós não soubemos aquela aconteceu. Nós fomos surpreendidos encontrar que as pilhas de ovo em fêmeas saudáveis todas levam alguns defeitos em seu ADN mitocondrial.”

Para a maioria do genoma humano, as mutações estão mantidas na verificação pelos processos de reprodução sexual, quando os ovos e o esperma combinam; contudo, as mitocôndria replicate assexuada e o ADN mitocondrial é herdado inalterado do ovo da matriz. Isto significa que ao longo do tempo as mutações podem acumular que, se gerações excedentes não-verificados deixadas, poderiam eventualmente conduzir para funcionar mal e doença na prole.

Este enigma conduziu pesquisadores prever que um “gargalo,” onde somente as mitocôndria saudáveis sobrevivem, podem explicar a como as mitocôndria são pena saudável mantida as gerações.

Neste estudo, os pesquisadores identificaram e mediram este gargalo pela primeira vez em pilhas de ôvulo humano tornando-se. Nestas pilhas, o número de mitocôndria diminuiu a aproximadamente 100 mitocôndria pela pilha, comparada a ao redor 100.000 mitocôndria em uma pilha de ovo madura.

Em uma pilha madura, algumas mitocôndria defeituosas poderiam esconder despercebido entre os milhares de mitocôndria saudáveis, mas o número pequeno de mitocôndria na pilha durante o gargalo significa que os efeitos das mitocôndria defeituosas estão mascarados já não.

O mecanismo exacto por que as pilhas com mitocôndria insalubres são eliminadas não é sabido ainda, mas desde que desenvolvendo a necessidade das pilhas de ovo muita energia - produzida pelas mitocôndria - os pesquisadores sugere que após a fase do gargalo, as pilhas de ovos que contêm as mitocôndria danificadas não possam gerar bastante energia para se amadurecer e é perdido.

Este estudo encontrou que cada pilha de ovo se tornando pode levar algumas mitocôndria defeituosas, tão ocasionalmente, por acaso, após o gargalo, estes poderia ser as mitocôndria esse repopulate a pilha de ovo. Os cientistas sugerem que se a etapa do qualidade-controle falha, a seguir este ovo defeituoso poderia sobreviver e tornar-se uma criança com uma doença mitocondrial.

O professor Patrick Chinnery disse: “Infelizmente, o processo da purificação não é perfeito, e as mitocôndria ocasionalmente defeituosas escapam completamente. Isto pode causar uma doença severa em uma criança, apesar de ninguém mais na família que está sendo afectada.”

As doenças mitocondriais são actualmente incuráveis, embora a técnica nova de IVF de transferência mitocondrial - removendo as mitocôndria afetadas de um ovo ou de um embrião e substituindo os com os saudáveis de um doador - dê as famílias afetadas pela doença mitocondrial a possibilidade de ter crianças saudáveis.

Os autores do estudo igualmente sugerem que este processo poderia ser relevante para o envelhecimento humano. O professor Chinnery adicionou: “Previamente sups-se que as mutações mitocondriais do ADN que foram associadas com as doenças do envelhecimento, tais como a doença de Alzheimer, a doença de Parkinson e outras desordens neurodegenerative, aconteceram sobre a vida de uma pessoa. Este estudo mostra como algumas destas mutações podem ser herdadas de sua matriz, potencial predispor o às doenças de cérebro do tarde-início.”

O professor Chinnery é um research fellow superior da confiança de Wellcome e os pesquisadores foram financiados por Wellcome, pelo Conselho de investigação médica e pelo instituto nacional para a pesquisa da saúde.

O Dr. Nathan Richardson, cabeça de MRC da medicina molecular e celular, disse: “Este é um estudo emocionante que revele introspecções novas importantes em como as doenças mitocondriais se tornam e são herdadas entre gerações. Os pesquisadores fizeram o grande uso dos tecidos disponíveis do recurso desenvolvente humano da biologia de MRC-Wellcome (HDBR). O HDBR é um recurso internacional original do biobank que forneça o tecido embrionário e fetal humano, doado com as terminações eleitorais, facilitando a pesquisa em um grande número desordens médicas de aflição, tais como doenças mitocondriais.”