Molekulare Mechanismen bei Erkrankungen der mitochondrialen DNA

Fragestellung:

Untersuchung einer größeren Kohorte von Patienten mit multiplen mtDNA Deletionen zur Beantwortung der Frage, ob diese Patienten ein spezifisches MRC- (Atmungsketten) -Profil haben und ob ein Zusammenhang zwischen biochemischem Mangel und dem Grad der Deletionen besteht.

Methoden:

Zur Quantifizierung des biochemischen Phänotyps in einzelnen Muskelfasern wurden Muskelbiopsien von 16 Patienten mit genetisch und klinisch charakterisierten mitochondrialen Erkrankungen nukleären Ursprungs (9 POLG, 4 TWNK, 2 RRM2B und 1 SLC25A4 (ANT1)) mittels vierfach-OXPHOS-Immunhistochemie analysiert. Weitere Studien an 6/16 Patienten (2 POLG, 2 RRM2B, 1 TWNK, 1 SLC25A4 (ANT1)) umfassten rt-PCR, Long-Range-PCR und Sequenzierung von Deletions-Breakpoints in einzelnen Muskelfasern.

Ergebnisse:

Die untersuchten Patienten haben einen spezifischen MRC-Phänotyp. Der Grad der Deletion korreliert mit dem biochemischen Defekt. Bei allen Patienten steigt der Deletionsgrad von ND4/D Loop und ND4/ND1 mit dem MRC-Profil signifikant an. Insgesamt scheint es jedoch sehr wenige, isolierte ND1-Deletionen zu geben.

Schlussfolgerungen:

In den untersuchten Patienten wurden drei verschiedene Gruppen gefunden: Zellen mit normalem MRC- Profil, Zellen mit isoliertem Komplex-I-Mangel und Zellen mit kombiniertem Komplex-I- und Komplex-IV-Mangel. Die Korrelation von biochemischem Mangel mit dem Deletionsgrad spricht gegen jegliche Punktmutationen als Ursache des Mangels.