Investigação do cross-talk genómico na neuropatia ótica hereditária de Leber

Palavras-chave: LHON,OPA1,OPA3,Cross-talk bigenómico

A neuropatia ótica hereditária de Leber (LHON) é uma doença genética mitocondrial que se caracteriza pela morte de células ganglionares da retina, levando à atrofia do nervo ótico. A LHON afeta predominantemente indivíduos do sexo masculino em idade jovem, sendo a sua principal manifestação clínica a perda súbita de visão central, com evolução rapidamente progressiva. A maioria dos doentes (90 a 95%) possuem uma das três mutações patogénicas primárias do DNA mitocondrial (mtDNA) previamente associadas à doença: m.3460G>A, m.11778G>A e m.14484T>C. Estas variações, localizadas em genes que codificam subunidades do complexo I da cadeia respiratória mitocondrial, afetam a produção de energia. No entanto, as mutações no mtDNA exibem penetrância incompleta, sugerindo que outros fatores genéticos, mitocondriais ou nucleares, poderão estar envolvidos na etiologia da doença. Embora, frequentemente, esta se restrinja a anomalias oftalmológicas, existem casos de LHON-plus, com fenótipos mais graves que são agravados por sintomas neurológicos adicionais. Em 2007, foi publicado um caso de LHON-plus verdadeiramente atípico no que respeita à idade de início dos sintomas, género, gravidade e progressão das anomalias neurológicas. A doente em causa apresenta a mutação pontual m.11778G>A, em diversos tecidos, sendo portadores da mesma alteração outros membros da família da linhagem materna, nomeadamente a mãe, avó, tias e tios. No entanto, nenhum destes familiares desenvolveu a doença até ao momento. A maioria das proteínas mitocondriais é codificada pelo núcleo, sintetizada no citosol e posteriormente importada para a mitocôndria. Assim, existem genes nucleares que podem estar associados a doenças mitocondriais, nomeadamente os genes OPA1 (optic atrophy 1) e OPA3 (optic atrophy 3), ambos relacionados com outros tipos de atrofia ótica. Enquanto a função da proteína OPA3 permanece ainda por esclarecer, a proteína OPA1 sabe-se está envolvida na manutenção das cristas mitocondriais, na fusão mitocondrial, na regulação da apoptose e do processo de fosforilação oxidativa e ainda na manutenção do mtDNA. Um estudo publicado em 2010 revelou que a expressão do gene OPA1 se encontra diminuída em doentes com LHON, sugerindo que este gene poderá constituir um fator com contribuição para a patogénese da doença. Assim, o objetivo deste trabalho consistiu em analisar a sequência dos genes OPA1 e OPA3, na probanda e respetivos familiares, com o intuito de encontrar variações genéticas que possam explicar a penetrância incompleta da doença na família bem como o fenótipo atípico de LHON-plus. Os resultados deste estudo, quanto à sequenciação do gene OPA1, não permitiram a identificação de um fator genético exclusivo da probanda, relativamente aos restantes familiares portadores da mutação m.11778G>A. Deste modo, não há evidências de que variações de sequência no gene OPA1, em sinergia com a mutação no mtDNA, estejam na causa da manifestação da doença na família em estudo. Contudo, foram identificadas na probanda, entre outras, duas variações de sequência em OPA1 que conduzem à alteração de aminoácido na sequência da proteína e uma alteração localizada na região 3’UTR do gene. Estas, devido à sua possível relevância ao nível da função da proteína, foram analisadas em controlos saudáveis e em doentes com suspeita clínica de LHON, da população portuguesa e foi encontrada associação para a alteração c.473G>A (p=0,0156). A análise do gene OPA3 permitiu a identificação de uma variação de sequência presente na probanda e ausente nos restantes portadores da mutação m.11778G>A. Contudo, trata-se de uma deleção intrónica cuja análise in silico efetuada prevê que não tenha como consequência a alteração do processo de splicing. Assim, este estudo não permitiu identificar variantes genéticas que expliquem a penetrância incompleta da mutação m.11778G>A na família em estudo. Porém, não pode ser excluída a hipótese de as variações de sequência identificadas contribuírem para o fenótipo da probanda uma vez que se trata de um caso de LHON-plus atípico e grave para o qual poderão contribuir múltiplos fatores genéticos que se manifestem em sinergia com a mutação no mtDNA. Contudo, não pode ser eliminada a possibilidade do envolvimento dos genes OPA1 e OPA3 e respetivas proteínas devido a fatores extrínsecos à sequência genética analisada no presente estudo.Esta investigação permitiu identificar um possível fator de risco para o desenvolvimento de LHON no sexo masculino, nomeadamente o polimorfismo c.473G>A no gene OPA1. O presente estudo é um contributo relevante para o estudo genético da LHON.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais