Czy genetyka mitochondriów wpływa na uszkodzenia w otępieniu z ciałami Lewy’ego?

Naukowcy przeanalizowali dane z 514 przypadków otępienia z ciałami Lewy’ego (LBD), aby sprawdzić, czy różnice w DNA mitochondriów mogą wpływać na stopień ich uszkodzenia w mózgu²⁴. Mitochondria to małe struktury w komórkach, które produkują energię potrzebną do ich prawidłowego działania.

Badanie pokazało jednak, że tzw. haplogrupy mtDNA (czyli typowe warianty genetyczne mitochondriów) nie mają wyraźnego wpływu na poziom markera uszkodzeń mitochondrialnych pS65-Ub². Innymi słowy, sam wariant genetyczny mitochondriów nie tłumaczy, dlaczego u jednych pacjentów uszkodzenia są większe niż u innych⁴.

Badacze sprawdzili także inne cechy mitochondrialnego DNA, takie jak liczba jego kopii w komórkach, obecność różnych wariantów genetycznych (tzw. heteroplazmia) oraz łączną liczbę mutacji³. Żaden z tych czynników nie był wyraźnie związany z poziomem uszkodzeń mitochondriów w hipokampie – części mózgu ważnej dla pamięci i funkcji poznawczych³⁶.

Wyniki sugerują więc, że problemy z mitochondriami w otępieniu z ciałami Lewy’ego są prawdopodobnie skutkiem działania wielu różnych czynników biologicznych, a nie jednego wariantu genetycznego.

Co to jest pS65-Ub i dlaczego jest ważny?

pS65-Ub to cząsteczka, która pojawia się w komórkach, gdy mitochondria ulegają uszkodzeniu⁷. Można ją traktować jako sygnał alarmowy oznaczający mitochondria, które powinny zostać usunięte przez komórkę w procesie oczyszczania.

W procesie tym uczestniczą m.in. białka PINK1 i PARKIN, które pomagają komórce rozpoznać uszkodzone mitochondria i uruchomić mechanizm ich usuwania⁷. Jeśli poziom pS65-Ub jest wysoki, może to oznaczać, że w komórkach znajduje się więcej uszkodzonych mitochondriów⁴.

W chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak otępienie z ciałami Lewy’ego, marker ten pomaga naukowcom ocenić, jak bardzo zaburzona jest praca mitochondriów w tkance mózgowej¹⁸.

W badaniu szczególną uwagę zwrócono na hipokamp, czyli obszar mózgu odpowiedzialny m.in. za pamięć, który często ulega uszkodzeniu w chorobach neurodegeneracyjnych⁸.

Jakie warianty mitochondrialne badano?

Naukowcy przeanalizowali mitochondrialne DNA w próbkach tkanki mózgowej przy użyciu sekwencjonowania całego genomu⁹¹⁰. W sumie zidentyfikowano ponad 12 tysięcy wariantów genetycznych mitochondriów.

Najczęściej występującymi haplogrupami były: H (40,9%), U (15,4%), T (11,5%) oraz J (10,7%)¹¹¹².

Nie znaleziono jednak statystycznie istotnego związku między tymi wariantami genetycznymi a poziomem uszkodzeń mitochondriów². Początkowo zauważono niewielkie różnice w przypadku haplogrup V i W, ale nie potwierdzono ich w kolejnej analizie obejmującej dodatkowych 384 pacjentów¹³¹⁴.

Co te odkrycia mogą oznaczać dla przyszłości diagnostyki?

Wyniki badania pokazują, że problemy z mitochondriami w otępieniu z ciałami Lewy’ego są bardziej złożone, niż wcześniej przypuszczano. Nie zależą one tylko od genetyki mitochondriów, ale prawdopodobnie od wielu procesów zachodzących w komórkach nerwowych⁵⁴¹⁵.

Naukowcy sugerują, że w przyszłości diagnostyka może opierać się na analizie kilku różnych biomarkerów mitochondrialnych jednocześnie. Taki zestaw wskaźników mógłby pomóc lepiej ocenić stopień uszkodzenia komórek i dokładniej monitorować przebieg choroby⁵.

Potrzebne są jednak dalsze badania obejmujące różne obszary mózgu oraz inne tkanki organizmu⁵¹⁶. W przyszłości może to pomóc w bardziej spersonalizowanym leczeniu i lepszym dopasowaniu terapii do potrzeb pacjentów.

Pytania i odpowiedzi