cadeia respiratoria

5/12/2018 Cadeia Respiratoria - slidepdf.com

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Ferreira M et al OXPHOS: Défice do Complexo I

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REVISÃO ISSN 0871-3413 • © ArquiMed , 2008

Cadeia Respiratória Mitocondrial

Aspectos Clínicos, Bioquímicos, Enzimáticos e Moleculares Associados ao Défice

do Complexo I

Mariana Ferreira, Tatiana Aguiar, Laura VilarinhoLaboratório de Investigação, Centro de Genética Médica Jacinto Magalhães, INSA

ARQUIVOS DE MEDICINA, 22(2/3):49-56

INTRODUÇÃO

A mitocôndria é um organelo intracelular existentena maioria das células eucarióticas, desempenhandoum importante papel na produção de ATP celular. A mi-tocôndria está envolvida na homeostasia celular, tendoum importante papel na sinalização intracelular, apop-tose, metabolismo de aminoácidos, lípidos, colesterol,esteróides e nucleótidos. Contudo, a sua principal funçãoé no metabolismo energético, nomedamente,β-oxidaçãodos ácidos gordos, ciclo da ureia e na via final comumde produção de ATP – cadeia respiratória.

Os componentes da cadeia respiratória localizam-sena membrana interna da mitocôndria sob a forma de

quatro complexos proteína-lípidos, o complexo I (NADH-ubiquinona oxidoreductase EC 1.6.5.3) com mais de40 polipéptidos, o complexo II (succinato-ubiquinonaoxidoreductase EC 1.3.5.1), o complexo III (ubiquinol-

citocromo c oxidoreductase EC 1.10.2.2) e finalmenteo complexo IV (citocromo c oxidase EC 1.9.3.1) (Figura

1). A CRM possui ainda dois transportadores de elec-trões, ubiquinona e citocromo c . Estes constituintes bemcomo o complexo V, ATP sintetase, formam o sistemade fosforilação oxidativa (OXPHOS), que fornece o ATPnecessário à célula.

A função global da cadeia respiratória é a oxidaçãode nicotinamida-adenina-dinucleótido reduzida (NADH) eflavina adenina dinucleótido reduzida (FADH2), proveni-entes de outras vias metabólicas, bem como o transportede equivalentes reduzidos ao longo de uma série detransportadores para o aceitador final, o oxigénio. Oscomplexos I, III e IV funcionam como uma bomba de

protões. Estes acumulam-se no espaço intermembranar,criando uma diferença de potencial electroquímico, uti-lizado pela ATP sintase na formação de ATP, a partir deADP e Pi. A velocidade da respiração mitocondrial pode

As citopatias mitocondriais constituem um grupo heterogéneo de doenças que se caracterizam por alterações daestrutura mitocondrial e deficiência da fosforilação oxidativa (OXPHOS).A OXPHOS é constituída por cinco complexos proteicos e dois transportadores de electões. A NADHubiquinonaoxidoreductase – complexo I, o primeiro e maior dos cinco complexos é o principal ponto de entrada de electrões,provenientes do ciclo de Krebs, no sistema OXPHOS.Os défices do complexo I são um diagnóstico relativamente frequente de citopatia mitocondrial, sendo causados

por mutações no DNA mitocondrial ou no DNA nuclear. Devido a este controlo genético duplo, que contribui paraa complexidade do sistema OXPHOS, defeitos no complexo I resultam numa variedade de fenótipos clínicos, queestão geralmente associados a disfunções metabólicas graves da infância, incluindo cardiomiopatia progressiva,encefalomiopatia, leucodistrofia ou síndrome de Leigh. Na investigação dos mecanismos subjacentes aos déficesdo complexo I, são utilizados vários modelos, tais como a Neuropora crassa e os cíbridos, que conjuntamente como uso de novas ferramentas bioquímicas (Blue Native Polyacrylamide gel electrophoresis), revelam-se de extremaimportância para o processo.Perante a complexidade deste sistema enzimático, quer estrutural como na sua manutenção, é difícil efectuar umdiagnóstico molecular na rotina laboratorial. Em Portugal, o estudo destes pacientes tem sido restrito à mediçãoda actividade enzimática dos complexos da cadeia respiratória e pesquisa das mutações pontuais mais comuns erearranjos do mtDNA, até há alguns meses atrás. Como consequência a maioria dos casos de défices do complexoI continuam por esclarecer sob o ponto de vista molecular, tornando-se assim indispensável avançar para uma in-vestigação mais abrangente, possibilitando desta forma um aconselhamento genético adequado e um diagnósticopré-natal para as famílias de risco.Palavras-chave: OXPHOS; complexo I; mtDNA; nDNA; CRM; citopatias mitocondriais.



ARQUIVOS DE MEDICINA Vol. 22, Nº 2/3

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ser controlada pela disponibilidade de ADP.O sistema OXPHOS, sendo o mecanismo final de

todas as vias metabólicas para a produção de energia,procede à sua regulação e portanto qualquer défice naCRM tem consequências nesse sistema.

A actividade do ciclo de Krebs é regulada pela razãoNAD/NADH, que por sua vez está dependente da disponib-ilidade de ADP e este da utilização do ATP. Adicionalmente,algumas enzimas do ciclo são também reguladas, comoé o caso, por exemplo, da citrato sintetase que é inibidaalostericamente pelo ATP e acil-CoA de cadeia longa eda isocitrato desidrogenase que é activada pelo ADP einactivada pelo ATP e NADH. A succinato desidrogenaseé inibida pelo oxaloacetato, e a sua disponibilidade écontrolada pela malato desidrogenase, que depende darazão NADH/NAD.

Assim no caso de existir um défice na CRM, o NADHnão vai ser oxidado a NAD+ e consequentemente estenão vai estar disponível para o ciclo de Krebs, levando àacumulação dos seus metabolitos intermediários.

As citopatias mitocondriais são um grupo de doençasmultissistémicas de expressão clínica heterogénea quetêm na sua origem alterações do metabolismo energéticocelular causadas pela disfunção de um ou mais complexosenzimáticos do sistema OXPHOS.

Estas doenças atingem principalmente o sistemanervoso central, o músculo esquelético ou ambos, sendo

por conseguinte na grande maioria encefalomiopatias.Outros órgãos, como o coração, fígado, pâncreas, olhoe rim podem também ser afectados, levando a um com-plexo espectro de manifestações clínicas.

O aparecimento dos primeiros sintomas pode ocor-rer em qualquer idade, podendo ser progressivamente

lentos, rápidos ou até fatais (1). Embora não exista umtratamento específico para este tipo de doenças, têmsido utilizados tratamentos sintomáticos, que melhorama qualidade de vida destes doentes (2, 3).

A marca histológica das miopatias mitocondriais sãoas RRFs (ragged red fibers) demonstradas através dacoloração de Tricrómio de Gomori modificado (Figura 2).

Fig. 1 - Representação esquemática dos complexos da Cadeia Respiratória Mitocondrial. Complexo I (NADH-ubi-

quinona oxidoreductase EC 1.6.5.3); complexo II (succinato-ubiquinona oxidoreductase EC 1.3.5.1); complexo III

(ubiquinol-citocromo c oxidoreductase EC 1.10.2.2) e complexo IV (citocromo c oxidade EC 1.9.3.1).

Fig. 2 - Corte histológico onde podem ser visualizadas

RRFs (ragged red fibers), coradas com o corante detricrómio de Gomori modificado.

(http://www.neuro.wustl.edu/neuromuscular/pathol/mi-

tochondrial.htm).




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A alteração das fibras musculares normais para RRFs édevida à acumulação sub-sarcolémica de mitocôndriasanormais quer em número quer em tamanho. Apesar daimportância da presença de RRFs no diagnóstico dascitopatias mitocondriais, a sua ausência não exclui estetipo de diagnóstico, principalmente nas crianças. Sãotambém efectuados estudos bioquímicos que permitemidentificar defeitos na CRM.

Contudo, tornou-se evidente que apenas estes estu-dos não são suficientes para classificar este grupo dedoenças tão heterogéneo. Actualmente recorre-se aoestudo molecular do DNA mitocondrial (mtDNA) paradetecção de mutações, bem como ao Southern Blotting

para detecção de rearranjos, tais como delecções simplesde grande tamanho ou delecções múltiplas.

COMPLEXO I

As citopatias mitocondriais são as doenças hereditáriasdo metabolismo mais frequentes e segundo a literaturao défice do complexo I é o mais comum.

O complexo I é constituído por um grande número deproteínas (46 subunidades nos mamíferos), com origemgenética dupla – nuclear e mitocondrial, sendo sete destassubunidades (ND1-ND6, ND4L) codificadas por genesmitocondriais (Figura 3) e as restantes codificadas por DNA nuclear (nDNA).

Contém uma flavina mononucleótido (FMN) e centrosferro-enxofre [Fe-S] como grupos prostéticos.

Este complexo contribui significativamente paraa produção de energia na mitocôndria, catalizando oprimeiro passo da cadeia respiratória mitocondrial, noqual ocorre a oxidação de NADH, usando a ubiquinona(Q) como aceitador de electrões. A transferência de doiselectrões é acompanhada pela translocação de quatroprotões (H+) da matriz para o espaço intermembranar,criando um gradiente protónico que é utilizado para asíntese de ATP (4).

NADH + H+ + Q + 4H+ matriz‡ NAD+ + QH2

+ 4H+ espaço intermembranar

Os dois electrões fornecidos pela oxidação do NADHsão transferidos, via FMN (aceitador de electrões primáriodo complexo I), para uma cadeia de clusters [Fe-S],pela seguinte sequência N3-N1b-N4-N5-N6a-N6b-N2.Pensa-se que a subunidade 49 KDa, que contém ocluster N2 esteja envolvida na ligação da ubiquinona.De acordo com as observações mais recentes, sete dos

oitoclusters Fe-S participam na cadeia transportadora deelectrões do complexo I, porém ocluster N1a encontra-seafastado, o que leva a crer que é pouco provável a suaparticipação directa no transporte de electrões. Contudo,devido à localização do N1 próximo da FMN, pensa-seque possa estar envolvido na prevenção do excesso deredução de FMN, redistribuindo os electrões pela cadeiade transporte. Os electrões são depois transferidos parao aceitador final – ubiquinona, que é então reduzida aubiquinol (QH2).

O primeiro centro redox é um cluster tetranuclear N3localizado na metaloproteína 51 kDa (NDUFV1), que

também contém o aceitador primário de electrões – FMNe o local de ligação do NADH. Os clusters N1b, N4, N5e N7 localizam-se na subunidade 75 kDa (NDUFS1), ocluster N6a e N6b localizam-se na subunidade TYKY(NDUFS8) e o último cluster da cadeia – N2 encontra-sena subunidade PSST (NDUFS7). O cluster N1a localiza-se na subunidade de 24 kDa (NDUFV2) (4).

Devido à sua complexidade e à falta de estruturas 3Dcristalográficas de alta resolução, pouco se sabe acercade estrutura do complexo I. Contudo tem sido aceite,com os dados de estruturas 3D de baixa resolução queo complexo I tem uma estrutura cuja forma se assemelhaa um L, tal como tem sido demonstrado para a enzimada Neurospora crassa, Yarrowia lipolytica, Esherichia

coli e mitocôndria do coração do bovino. Esta estruturaé constituída por dois braços perpendiculares entre si:um braço hidrofóbico embebido na membrana lipidicae um hidrofílico, braço periférico protuberante para amatriz (Figura 4).

Existem 14 subunidades essenciais para a catálise datransferência de electrões do NADH para a ubiquinonae para a formação do potencial de membrana. Metadedas subunidades são codificas pelo DNA nuclear, sendoas mais conservadas entre as subunidades eucariotas(NDUFS1-3, NDUFS7-8, NDUFV1-2), constituindo o

domínio periférico que compreende todos os centros re-dox e o local de ligação do substrato NADH. As restantessete subunidades (ND1-6, ND4L) são codificadas pelomtDNA, formando o domínio membranar. Supõem-se

Fig. 3 - Representação esquemática do genoma mito-

condrial (mtDNA), onde se encontram assinalados acinzento os 7 genes codificantes para subunidades do

complexo I - MTND1-MTND6, MTND4L (adaptado de

http://www.mitomap.org).




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Fig. 4 - Representação esquemática do complexo I dos mamíferos, onde se encontram representados os genes

humanos (escuro) e os respectivos genes homólogos bovinos.

que as subunidades ND2, ND4 e ND5 fazem parte damaquinaria de translocação de protões. A subunidadeND1 possui um local de ligação da quinona, propondo-se assim que possa estar relacionada com a ligação daubiquinona.

Está descrito que o papel das 32 subunidadesacessórias no complexo I está relacionado com o au-mento de estabilidade estrutural ao manter os gruposredox na posição correcta e protecção da enzima dosradicais livres de oxigénio. Podem também estar impli-cadas na regulação da actividade ou processamento docomplexo I.

Aspectos clínicosDevido à acção concertada dos genomas mitocondrial

e nuclear na complexidade do sistemaOXPHOS, defeitos neste sistema resultam numa var-

iedade de fenótipos clínicos. Podem observar-se tambémvários tipos de hereditariedade, desde a hereditariedadematerna, autossómica dominante ou recessiva, ligada aoX ou esporádica. No que diz respeito às mutações nomtDNA, na maioria dos casos, não se observa uma cor-relação genótipo-fenótipo, dado que diferentes mutações

podem resultar em fenótipos semelhantes ou as mesmasmutações podem levar a fenótipos clínicos distintos.As deficências do complexo I estão associadas a um

grupo heterogéneo de doenças. Fenótipos clínicos causa-

dos por mutações nucleares estão geralmente presentesno lactente e primeira infância, enquanto que aquelesassociados a mutações mitocondriais estão presentesna segunda infância e adolescência.

LHON (Leber hereditary optic neuropathy ) e MELAS(mitochondrial encephalopathy lactic acidosis stroke-like

episodes) são dos síndromes mais comummente asso-ciados a défices do complexo I causados por mutaçõesmitocondriais (5, 6).

Os fenótipos clínicos descritos associados a mutaçõesnucleares dividem-se em cinco categorias: acidose lácticainfantil fatal, síndrome de Leigh, cardiomiopatia neonatal

com acidose láctica, leucodistrofia com macrocefalia ehepatopatia com tubulopatia renal. Existe ainda um grupoadicional que engloba encefalomiopatias inespecíficasque apresentam sintomas neuromusculares e que nãopodem ser incluídas em nenhum fenótipo específico (4,7).

Aspectos bioquímicosA abordagem bioquímica das citopatias mitocondri-

ais engloba os doseamentos de lactato (L) e piruvato(P) sanguíneos, assim como a respectiva razão molar (L/P). Uma alteração da OXPHOS pode provocar umbloqueio do ciclo de Krebs devido ao excesso de NADHou falta de NAD+, aumentando os níveis de lactato ede piruvato. Assim, uma hiperlactacidemia e uma razãoL/P superior a 25 podem ser um indicativo de citopatiamitocondrial (8).




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Podem também ser efectuadas determinações doscorpos cetónicos sanguíneos, 3-hidroxibutirato (3OHB) eacetoacetato (AA), e respectiva razão molar (3OHB/AA),onde um aumento de qualquer um destes parâmetros éum factor importante no diagnóstico já que reflectem onão consumo de acetil-CoA pelo ciclo do ácido cítrico ea sua consequente canalização para a cetogénese. Emcaso de citopatia mitocondrial é provável a obtenção deum perfil anormal de ácidos orgânicos urinários obtidopor cromatografia gasosa / espectrometria de massa(GC/MS), nomeadamente um aumento de excreção dosácidos: láctico, 3-metilglutacónico, etilmalónico, 2-etilhi-dracrílico, metabolitos do ciclo de Krebs (ácidos fumárico,succínico e málico) e corpos cetónicos (3OHB e AA).Pode-se também obter um perfil anormal dos aminoácidosplasmáticos – aumento de alanina (hiperalaninemia) e/ouurinários (hiperaminoaciduria generalizada) (8).

Aspectos miopatológicosNa maioria dos casos em que há suspeita de citopatia

mitocondrial procede-se a biópsia muscular, que deve ser conservada em azoto líquido ou neve carbónica. A marcahistológica das miopatias mitocondriais são as ragged

red fibers (RRFs), como foi referido anteriormente. Sãousadas várias colorações histoquímicas / histoenzimáti-cas específicas para as enzimas oxidativas (citocromoc oxidase - COX, succinato desidrogenase - SDH, entreoutras) com o objectivo de analisar a distribuição dasmitocôndrias e verificar a sua actividade enzimática.

A suspeita de citopatia mitocondrial é equacionada nosmúsculos em que se observaram mais de 3% de RRFspor fragmento, mais de 3% de fibras com ausência deactividade COX (fibras COX negativas), um aumento daactividade da SDH e presença de inclusões paracristalinas(observadas por microscopia electrónica).

Aspectos enzimáticosAs disfunções da cadeia respiratória mitocondrial

podem ser investigadas através da determinação daactividade enzimática dos diversos complexos por es-

pectrofotometria, avaliando assim o défice da cadeiarespiratória mitocondrial (CRM).Os estudos espectrofotométricos consistem em

ensaios com enzimas respiratórias isoladas ou combi-nadas, baseando-se na transferência dos equivalentesreduzidos cedidos por substratos naturais ou artificiais(NADH, succinato, coenzima Q, citocromo c, ascorbato).Não requerem o isolamento de fracções mitocondriais epodem ser realizados em homogeneizados de tecido.Por esta razão, a quantidade de material requerida émuito pequena e pode ser facilmente derivada de umaamostra de biópsia de músculo (50 – 100 mg), fígado,rim e miocárdio ou de um pellet de linfócitos. No entandoeste estudo deve ser efectuado preferencialmente embiopsia de músculo.

É efectuada a determinação individualizada daactividade dos complexos I, II, III e IV e conjunta dos

complexos II e III da CRM. Através da utilização deinibidores específicos adequados para cada um doscomplexos, são eliminadas as interferências devido àsactividades inespecíficas. A actividade da enzima citratosintetase (CS) – enzima do ciclo de Krebs, é determinadasimultaneamente com os restantes doseamentos, sendoutilizada como controlo de qualidade da amostra e do seuestado de conservação. Os resultados são calculados emfunção da actividade das proteínas presentes no músculoe referidos à actividade da enzima de referência, CS.

A determinação da actividade do complexo I baseia-sena redução da coenzima Q (decilubiquinona) pelo NADH,sendo feita na presença e ausência de rotenona, que éum inibidor deste complexo.

Aspectos molecularesAs deficiências do complexo I são uma das causas

mais comuns das citopatias mitocondriais (7, 9).Dada a complexidade das enzimas do sistema de fosfo-

rilação oxidativa, tanto na estrutura como na manutenção,nem sempre é fácil obter um diagnóstico molecular devidoao elevado número de genes envolvidos. Deficências docomplexo I podem ser causadas por mutações quer nomtDNA quer no nDNA.

A investigação molecular passa pela extracção deDNA a partir de sangue ou biópsia muscular (quandoexistente é o material mais adequado para a identificaçãode mutações no mtDNA). A técnica de Polymerase Chain

Reaction (PCR), seguida de sequenciação directa dos

genes que codificam para subunidades do complexo Ié a estratégia utilizada para a pesquisa de mutações. Aabordagem genética deste estudo deve iniciar-se pelapesquisa das mutações mais comuns e delecções degrande tamanho do mtDNA (3243A >G, 3271T>C, 8344A>G, 8356T>C, 8993T>C/G) (5, 10, 11). Seguidamente es-tudam-se os sete genes mitocondriais (MTND1-MTND6,

MTND4L) e posteriormente, são sequenciados os onzegenes nucleares onde até à data foram descritas muta-ções –NDUFS1,NDUFS2 ,NDUFS3,NDUFS4,NDUFS6 ,NDUFS7 , NDUFS8 , NDUFV1, NDUFV2 , NDUFA1 eNDUFA8 . Se todo o estudo for negativo pode aindaefectuar-se a pesquisa de mutações nos genes B17.2L e NDUFAF1 (CIA30 ), que codificam para factores deprocessamento do complexo I, bem como em genesque codificam para subunidades onde não foram aindadescritas mutações.

Actualmente estão descritas 46 mutações no nDNAem 10 genes que codificam subunidades do complexo Ie três mutações em genes codificantes dos factores deprocessamento (Tabela 1), e ainda cerca de 43 mutaçõespatogénicas no mtDNA (12).

Mutações nos genes nucleares NDUFS1, NDUFS4,NDUFS7 ,NDUFS8 , eNDUFV1resultam em doenças neu-rológicas, maioritariamente síndrome de Leigh. Por outro

lado, mutações nos genes NDUFS2 e NDUFV2 estão as-sociados a cardiomiopatia hipertrófica e encefalomiopatia.Alterações nos genes mitocondriais estão associadas auma grande variedade de sintomas, que podem envolver




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Tabela 1 - Mutações nucleares associadas ao défice do complexo I, já descritas, e respectivos fenótiposclínicos.

Gene

NDUFS1

NDUFS2

NDUFS3

NDUFS4

NDUFS7

NDUFS8

NDUFV1

NDUFV2

NDUFA8

NDUFA1(ligado ao X)

B17.2L

NDUFAF1

Genótipo

L231VR241W/R557XD252G/del codão 222Q522K

M707V/deleção de grandeescala

A224V(NDUFA8: E109K)

R228Q

P229QS413P

T145I/R199W

IVSnt-1W15XW96XR106XL158fs (duplicação de 5 pb)

IVS2nt+2 / Deleção de gran-de escala

V122MR145Hc.17-1167 C>G

R18C/P79LP79L/R102HP85L/R138H

R59X/T423MY204/C206GA211VE214L/IVS8nt+4A341V

A432P/Del nt 989-990

IVS2+5_+8del1GTAA

E109K(NDUFS2: A224V)

G8RR37S

R45X

T207P/K253R

Fenótipo Clínico

Síndrome de LeighSíndrome de LeighLeucodistrofiaLeucoencefalopatia. Regressão psicomotora, evoluindopara uma tetraparésia espásticaSíndrome de Leigh

EncefalomiopatiaHipotonia neonatal, características dismórficas, epilep-sia e envolvimento neurológicoCardiomiopatia hipertrófica e encefalomiopatia

Síndrome de Leigh

Síndrome de LeighLeigh-like syndromeLeigh-like syndromeLeigh-like syndromeSíndrome de Leigh

Doença mitocondrial infantil fatal

Síndrome de LeighSíndrome de LeighSíndrome de Leigh

EncefalomiopatiaSíndrome de LeighSíndrome de Leigh de revelação tardia

EncefalomiopatiaSíndrome de LeighHipotonia muscular e nistagmusSíndrome de LeighLeucodistrofia e epilepsia mioclónica

LeucoencefalopatiaSíndrome de Leigh

Cardiomiopatia hipertrófica e encefalomiopatia

EncefalomiopatiaHipotonia neonatal, características dismórficas, epilep-sia e envolvimento neurológico

Síndrome de LeighEpilepsia mioclónica: atraso de desenvolvimento

Encefalopatia progressiva. Características semelhan-tes a leucoencefalopatia com "vanishing white matter"

Cardiomiopatia hipertrófica, atraso de desenvolvimento,hipotonia e acidose láctica, cifoscoliose, perda de visão

Referência

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3318341833

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19

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NDUFS6




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um único órgão ou serem multissistémicas.

Aspectos funcionaisNo aspecto funcional, o estudo dos défices do com-

plexo I pode ter diferentes abordagens, desde técnicasbioquímicas até modelos eucarióticos.O BN-Page (Blue Native Polyacrylamide gel elec-

trophoresis) é uma técnica bioquímica desenvolvidapara análise de proteínas de membrana. Associada àcoloração histoquímica, esta técnica permite a análisee caracterização dos complexos enzimáticos da CRM,nomeadamente a integridade dos mesmos (13).

A origem mitocondrial do defeito enzimático pode ser demonstrada utilizando a técnica de transferência de hi-bridos citoplasmáticos, mais conhecida, por cíbridos (14).Estes são linhas celulares eucarióticas produzidas pelafusão de células enucleadas com células desprovidas do

seu próprio mtDNA (rho-zero). Assim, um cíbrido é umacélula híbrida que combina o genoma nuclear de umafonte com o genoma mitocondrial de outra, permitindodissociar a contribuição genética do genoma mitocondrialdo genoma nuclear.

As alterações nucleares podem ser estudadas recor-rendo ao organismo mais extensivamente utilizado parao estudo da biogénese do complexo I - fungo aeróbioNeurospora crassa. O complexo I deste fungo é muitosimilar ao de mamíferos e, actualmente, é o único organ-ismo eucariótico em que é possível fazer experimentaçãogenética e bioquímica avançada, no que diz respeito a

esta enzima, fazendo dele um modelo de extrema im-portância para o estudo do complexo I (15, 16).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Na nossa casuística, os défices da CRM mais frequen-tes estavam associados ao complexo IV, contrariamentea outros estudos, que referem o défice do complexo Icomo sendo o mais comum (10).

De 1500 biópsias musculares investigadas nos últimosdez anos, só cerca de 1 % apresentavam um défice isolado

do complexo I e 1,3% dos casos défices combinados, emque o complexo I estava envolvido. Destes casos apenasem aproximadamente 18 % dos défices isolados e 37%dos défices combinados foi possível identificar a muta-ção patogénica causal desta doença, com a estratégiautilizada há alguns anos, neste centro, para o estudo dedelecções e mutações mais comuns do mtDNA.

Atendendo ao número de casos ainda sem diagnósticomolecular, tornou-se urgente avançarmos para uma in-vestigação mais abrangente, de forma a caracterizar ummaior número de doentes. Assim, será possível oferecer um aconselhamento genético adequado e um diagnósticopré-natal molecular às famílias de risco, uma vez que nãoexiste um tratamento efectivo destas patologias.

A investigação dos défices do complexo I é de elevadacomplexidade devido ao grande número de subunidades

que o compõem, dificultando assim a caracterizaçãomolecular destes doentes.

Presentemente procedemos ao estudo dos genesmitocondriais MTND1-MTND6 , MTND4L, bem comodos genes nucleares referidos anteriormente, onde jáforam identificadas mutações. Contudo, está descrito queem cerca de 60% dos doentes não foram encontradasmutações em nenhum destes genes, o que sugere quefactores envolvidos no processamento e manutençãodo complexo I sejam também relevantes na etiologiada doença. Nesta conformidade, pretendemos alargar o estudo aos genes, já conhecidos, que codificam parafactores de processamento (NDUFAF1 e B17.2L), assimcomo aos que codificam para subunidades do complexo I,e nos quais não foram descritas mutações até à data.

Esperamos que esta investigação mais aprofundadapermita aumentar o número de doentes com diagnósticodefinitivo, bem como contribuir de forma valiosa para um

melhor conhecimento da história natural destas patologiasnuma perspectiva mundial.

Agradecimentos

Este trabalho foi parcialmentre financiado pela Fundação

para a Ciência e a Tecnologia (SFRH/BD/28197/2006).

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Correspondência: Drª. Laura VilarinhoCentro de Genética Médica Jacinto MagalhãesPraça Pedro Nunes, 884099-028 Porto

e-mail: [email protected]

cadeia respiratoria

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