La cadena respiratoria se
encuentra situada en la membrana interna mitocondrial, y está integrada por una
serie de complejos enzimáticos (I al V) que contienen aproximadamente 70
polipéptidos, y dos moléculas que actúan a modo de nexos de unión (coenzima Q y
citocromo C).
El ADN mitocondrial (ADNmt) es
una molécula circular de doble hebra que procede exclusivamente del óvulo1. Contiene solamente 37 genes, 13 de los cuales
codifican polipéptidos de la cadena respiratoria mitocondrial (el complejo II y
los demás polipéptidos de los otros cuatro complejos están bajo el control del
genoma nuclear). Los otros 24 genes son necesarios para la traducción de proteínas en los
ribosomas mitocondriales: 22 codifican ARN de transferencia (ARNt) y 2 ARN
ribosomal (ARNr). Cada mitocondria contiene de 2 a 10 copias de ADNmt. Las
mutaciones en el ADNmt pueden afectar a todos los genomas o a parte de ellos, y
puede coexistir en la misma célula o tejido ADNmt normal y mutado (heteroplasmia). La expresión fenotípica de una mutación
patogénica del ADNmt no sigue las reglas de la herencia mendeliana y depende
del efecto umbral o proporción mínima de ADNmt mutado necesaria para alterar el
metabolismo oxidativo, así como de las demandas energéticas en cada momento de
los distintos órganos o tejidos1,2.
Las alteraciones del ADNmt
incluyen las deleciones únicas (habitualmente esporádicas), las
duplicaciones/deleciones simples y las mutaciones puntuales (ambas de herencia
materna). En este tipo de herencia, una madre que porte una mutación en su
ADNmt, puede transmitirla a sus hijos e hijas, pero sólo sus
hijas la transmitirán a la descendencia. Las alteraciones dependientes del ADNn
tienen herencia mendeliana e incluyen: alteraciones de los genes nucleares que
codifican proteínas mitocondriales, alteraciones en la importación de proteínas
mitocondriales y alteraciones en la comunicación intergenómica (deleciones
múltiples del ADNmt y depleción del ADNmt).
En las encefalomiopatías
mitocondriales, un idéntico fenotipo clínico puede relacionarse con anomalías
bioquímicas o moleculares diferentes y viceversa2. Así, las
manifestaciones clínicas del síndrome de Leigh no siempre indican disfunción de
la cadena respiratoria y su sustrato genético puede ser variable (tabla 3).
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