Methodological approaches in the molecular genetic analysis of mitochondrial DNA in patients with common clinical features of mitochondrial disease

Abstract

Introducere. Bolile mitocondriale sunt una dintre cele mai frecvente erori înnăscute ale metabolismului, cu o prevalență estimată de aproximativ 1: 5.000. Disfuncția mitocondrială poate apărea din cauza unor defecte ale genelor din ADN-ul mitocondrial și nuclear care codifică proteine mitocondriale structurale sau cele implicate în funcția mitocondrială. Scopul: Detectarea și cuantificarea heteroplasmiei ADN-ului mitocondrial la pacienții cu simptomatologia caracteristică dereglărilor mitocondriale. Materiale și metode. Studiul a implicat un grup de cercetare format din 20 de pacienți cu simptomatologia caracteristică dereglărilor mitocondriale și 10 persoane sănătoase ca grup de control. Tehnica ARMS PCR a fost realizată pentru toate probele din grupul de studiu și din grupul control. Ulterior, s-a aplicat tehnica ARMS-qPCR doar în cazurile în care mutația a fost detectată prin tehnica ARMS PCR. Rezultate. Tehnica ARMS-PCR, efectuată la ambele grupuri de cercetare, a determinat prezența mutației 3243A>G la toate persoanele din grupul de studiu și cel de control și mutația 3460G>A la 4 pacienți din grupul de studiu. Datele preliminare cu privire la analiza heteroplasmiei ADN-ului mitocondrial au relevat un nivel înalt de heteroplasmie (55-78%) la 5 pacienți cu mutația 3243A>G și la 4 pacienți cu mutația 3460 G>A, fiind în concordanță cu semnele clinice. Concluzii. Metoda ARMS-qPCR este o tehnică simplă, eficientă din punctul de vedere al timpului și costului, comparativ cu alte metode.

Введение: Митохондриальные заболевания являются одним из наиболее распространенных врожденных нарушений обмена веществ, с распространенностью приблизительно 1: 5000. Митохондриальная дисфункция может возникать из-за дефектов генов в митохондриальной и ядерной ДНК, которые кодируют структурные митохондриальные белки или белки, участвующие в митохондриальной функции. Цель: выявление и количественная оценка гетероплазмической мутантной митохондриальной ДНК у пациентов с клиническими проявлениями митохондриальной болезни. Материалы и методы: В исследовании участвовала группа из 20 пациентов с клиническими проявлениями митохондриальной болезни и 10 здоровых персон в качестве контрольной группы. Метод ARMS-PCR был выполнен для всех образцов из исследовательской группы и контрольной группы. Далее, был проведён анализ ARMS-qPCR только в тех случаях, когда мутация была идентифицирована методом ARMS-PCR.Результаты: Метод ARMS-PCR был выполнен у субъектов обеих исследовательских групп и было определено наличие мутации 3243 A> G у всех субъектов в группе исследования и контроля, и мутации 3460 G> A у 4 пациентов исследовательской группы. Предварительный анализ уровня гетероплазмии выявил высокую степень гетероплазмии (55-78%) у 5 пациентов с мутацией 3243 A> G и у 4 пациентов с мутацией 3460 G> A в соответствии с клиническими проявлениями. Заключение: Метод ARMS-qPCR удобен в использовании, экономичен и эффективен по сравнению с другими методами для определения гетероплазмии.