Depleção do DNA mitocondrial (mtDNA) em leucócitos de doentes com doença Machado-Joseph : um estudo piloto

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 5 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.

A doença de Machado-Joseph (DMJ), também denominada por ataxia espinocerebelosa do tipo 3 (SCA3; OMIM 109150; ORPHA 98757) é uma doença neurodegenerativa autossómica dominante de início tardio, caracterizada por uma expressão clínica variável. A mutação causal da DMJ corresponde a uma expansão instável da repetição CAG no exão 10 do gene ATXN3, localizado em 14q32.1. Esta expansão, traduzida num trato poliglutamínico expandido, concede à proteína ataxina-3 uma função tóxica. Estudos recentes sugerem que danos mitocondriais e variações no DNA mitocondrial (mtDNA) desempenham um papel importante nas doenças poliglutamina (poliQ), tais como a doença de Huntington, a ataxia espinocerebelosa do tipo 2, a SCA3 e a atrofia muscular espino-bulbar. A ocorrência destes danos, através da acumulação de alterações qualitativas e quantitativas, correlaciona-se com o declínio da função mitocondrial; dada a importância desempenhada pelas mitocôndrias em determinadas vias metabólicas, nomeadamente, apoptóticas, estas contribuem para o processo de envelhecimento, constituindo deste modo um fator de interesse nas doenças poliQ. As evidências atuais sugerem uma maior suscetibilidade aos efeitos do stress oxidativo e uma incapacidade de proteção contra os radicais livres. Para a DMJ a literatura científica disponível para alterações mitocondriais é reduzida e com resultados controversos, contudo alguns estudos parecem sugerir que, tal como em outras doenças poliQ, alterações nos mecanismos de proteção contra o stress oxidativo poderão desempenhar um papel na patogenicidade desta doença. Sendo que a alteração no número de cópias do mtDNA foi reportada na DMJ, o objetivo principal do presente estudo consiste na avaliação do potencial das alterações no número de cópias de mtDNA como biomarcador de estado e de progressão da DMJ.

ABSTRACT: Machado-Joseph disease (MJD), also known as spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3), is an autossomal dominant late-onset neurodegenerative disorder characterized by clinical heterogeneity, namely in the appearance of first symptoms. MJD is caused by an expansion of a CAG repeat in the ATXN3 gene, located at 14q32.1, which is translated into a poliglutamine (polyQ) tract, promoting a toxic gain of function to the ataxin-3 protein. Current studies suggest that mitochondrial DNA (mtDNA) alterations play an important role in several age-related neurodegenerative diseases, including polyQ diseases such as Huntington's disease, spinocerebellar ataxia type 2, SCA3 and spinobulbar muscular atrophy. The accumulation of qualitative and quantitative mtDNA alterations correlates with the mitochondrial function decline ; moreover, mitochondria plays an important role in several metabolic pathways, in particular, apoptotis, which could contribute to the aging process, thus constituting a factor of interest in polyQ diseases. Some evidences suggest that oxidative stress-associated mechanisms dysfunction may play a role in the pathogenesis of MJD. Moreover, alterations in the mtDNA copy number as well as the presence of deletions have been reported. The main goal of the present study is to investigate the potential of mtDNA copy number biomarker of MJD status as well as biomarker of progression.