La secuenciación del genoma mitocondrial en pacientes con glaucoma identifica nuevas variantes patogénicas

El glaucoma constituye una de las principales causas de ceguera en el mundo. La pérdida de visión desarrollada en los pacientes con glaucoma se produce debido a la degeneración progresiva e irreversible de las células ganglionares de la retina y los correspondientes axones del nervio óptico. Estas células tienen un elevado requerimiento metabólico por lo que dependen en gran medida de las mitocondrias, orgánulos productores de energía en la célula, para su correcta función y supervivencia. En consecuencia, existen evidencias de que tanto las alteraciones en el funcionamiento de las mitocondrias como mutaciones en su genoma están involucradas en el desarrollo del glaucoma.

Aprovechando las ventajas de las últimas tecnologías de secuenciación, un estudio internacional ha evaluado la presencia de variantes genéticas patogénicas en el genoma mitocondrial de pacientes con glaucoma primario de ángulo abierto.

La secuenciación de última generación mediante Ion Torrent Personal Genome Machine ©, sistema de secuenciación basado en la utilización de chips semiconductores que detectan cambios electroquímicos producidos por los diferentes nucleótidos que componen el ADN, ofrece la posibilidad de detectar heteroplasmia, fenómeno por el cual una misma célula puede tener mitocondrias cuyo material hereditario contenga mutaciones y mitocondrias que mantienen su genoma intacto. La heteroplasmia está implicada en diversas enfermedades humanas, en las que para que éstas se manifiesten, se debe alcanzar un umbral determinado de mitocondrias portadoras de mutaciones patogénicas.

Los investigadores analizaron el ADN mitocontrial de 32 pacientes con glaucoma primario de ángulo abierto, para los que encontraron mutaciones patogénicasen el 50% de los pacientes. Entre las mutaciones identificadas, aproximadamente un 30% se localizaban en componentes del complejo I de la cadena fosforilativa oxidativa, crítico para la cadena respiratoria mitocondrial, especialmente en el gen MT-ND5.

Los resultados del estudio apoyan la implicación de la función mitocondrial en el desarrollo del glaucoma, especialmente a través del complejo I y el gen MT-ND5. Los autores del trabajo, dirigidos por Colin E Willoughby, plantean la necesidad de estudiar muestras de mayor tamaño para evaluar la carga mutacional en el ADN mitocondrial, en relación con el glaucoma y además, sugieren la necesidad de hacer estudios funcionales en las mutaciones identificadas para correlacionarlas con alteraciones fisiopatológicas específicas de la patogénesis del glaucoma.

Referencia: Sundaresan P, et al. Whole-mitochondrial genome sequencing in primary open-angle glaucoma using massively parallel sequencing identifies novel and known pathogenic variants. Genet Med. 2014 Sep 18. doi: 10.1038/gim.2014.121.

Mitocondria. Ilustración: Marta Yerca.

Mitocondria. Ilustración: Marta Yerca.

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