Servicio de diagnóstico de enfermedades genéticas mitocondriales humanas

Julio Montoya Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Celular.

Universidad de Zaragoza. Miguel Servet 177. E-50013 Zaragoza (España)

Teléfono: 34-976761640 FAX: 34 -976761612. E-mail:

 

Antecedentes

La principal función de la mitocondria es la de producir, mediante el sistema de fosforilación oxidativa (OXPHOS), la mayor parte de la energía que necesita la célula en forma de ATP. La biogénesis de OXPHOS depende de la expresión coordinada de los dos sistemas genéticos que poseen las células de los mamíferos, el nuclear y el mitocondrial. El DNA mitocondrial (mtDNA) codifica 13 polipéptidos que forman parte de este sistema, el resto de las proteínas están codificadas en el DNA nuclear. En 1988 se describieron las primeras mutaciones en el DNA mitocondrial relacionadas con enfermedades humanas. Éstas tienen como característica común afectar a la síntesis de ATP y, por tanto, al estado energético de la célula.

La genética mitocondrial presenta una serie de caracteres que la diferencian de la mendeliana: herencia materna, segregación replicativa, expresión umbral, y una alta velocidad de mutación.

 

Actividades

Desde 1991 se ha establecido en nuestro laboratorio un Servicio de Estudio genético-molecular de Enfermedades Mitocondriales. En él se realiza el estudio de las mutaciones que causan la enfermedad. Entre estas enfermedades se analizan las siguientes:

1.- Mutaciones puntuales

  • Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON).
  • Síndrome de MELAS
  • Síndrome de MERRF
  • Síndrome de Leigh de herencia materna.
  • Síndrome de NARP
  • Diabetes y Sordera
  • Sordera inducida por aminoglicósidos

2.- Deleciones

Las posibles deleciones en el DNAmt se analizan por la técnica de hibridación Southern y/o PCR largo.

  • Síndrome de CPEO (Oftalmoplejía Crónica Progresiva Externa)
  • Síndrome de Kearns-Sayre
  • Síndrome de Pearson
  • Asimismo, diferentes deleciones se han asociado con diversos síndromes (encefalomiopatías mitocondriales, diabetes, etc.) y se estudian sistemáticamente en pacientes con deficiencias en los complejos respiratorios que no presentan las mutaciones puntuales previamente descritas.

3.- Depleción de mtDNA.

Los síndromes de depleción mitocondrial (disminución del número de copias del mtDNA) son, en general debidos a mutaciones en genes nucleares. Nosotros determinamos la posible depleción y, según el tipo de síndrome, se envían a secuenciar los genes nucleares que pueden estar implicados.

4.- Mutaciones puntuales nuevas. Secuenciación del DNA mitocondrial.

En el caso de no encontrar ninguna de las mutaciones puntuales que normalmente se han asociado a diversos síndromes, o en el caso de nuevos fenotipos, se secuencia el mtDNA completo. Si se encuentra alguna mutación no descrita anteriormente como patológica, es necesario realizar experimentos que puedan determinar la patogenicidad de la misma.

 

Muestras

Las mutaciones se analizan a partir de DNA obtenido de células sanguíneas o de biopsias de tejidos. La sangre debe de recogerse preferiblemente en EDTA y enviarla inmediatamente a nuestro laboratorio a temperatura ambiente. Los tejidos y sangre almacenados deben conservarse a -70ºC/4ºC y enviarla en hielo seco. Para determinados análisis se solicita muestras de: mucosa bucal, pelo, orina, hígado, etc.

Para el estudio de deleciones es imprescindible la utilización de biopsias musculares, solamente en el caso del síndrome de Pearson es posible utilizar muestras de sangre.

 

Ámbito de análisis

Hasta ahora se reciben muestras de hospitales de todo el ámbito nacional, Latinoamérica y algún país europeo. Hasta la fecha se han analizado más de 2900 muestras (Julio 2014).

 

Grupo

Actualmente participan en los análisis: Julio Montoya (Catedrático), Eduardo Ruiz Pesini (Investigador ARAID), Ester López Gallardo y Sonia Emperador Ortiz (Contratadas del CIBERER)

 

Volver