Los investigadores dirigidos por un equipo del Hospital General de Massachusetts MGH han hecho descubrimientos a nivel de una sola célula para descubrir nuevos detalles sobre las enfermedades mitocondriales, trastornos hereditarios que interfieren con la producción de energía en el cuerpo y que actualmente no tienen cura. Los hallazgos,que se publican en el Revista de Medicina de Nueva Inglaterra , eventualmente podría beneficiar a los pacientes afectados.
Las enfermedades mitocondriales son el resultado de la falla de las mitocondrias, compartimentos especializados dentro de las células que contienen su propio ADN y producen la energía necesaria para mantener la vida. Las mutaciones heredadas en el ADN mitocondrial ADNmt a menudo causan estas enfermedades, y las células de los pacientes afectados contienen una mezcla deADNmt mutante y no mutante: un fenómeno llamado heteroplasmia. La proporción de ADNmt mutante varía entre pacientes y tejidos dentro de un paciente. Además, los síntomas varían de leves a graves y dependen de las células del cuerpo afectadas.
"Generalmente se acepta que la fracción de heteroplasmia mutante es lo que determina si un tejido presentará enfermedad o no. Para comprender mejor la dinámica heteroplasmática, aplicamos una nueva tecnología genómica, con resolución de una sola célula, en la que pudimosdeterminar simultáneamente el tipo de célula y la fracción de heteroplasmia mutante en miles de células sanguíneas individuales ", dijo el autor principal Vamsi K. Mootha, MD, investigador del Departamento de Biología Molecular del MGH.
Los investigadores examinaron el ADNmt dentro de diferentes tipos de células sanguíneas de 9 individuos con MELAS, una de las formas más comunes de enfermedad del ADNmt asociada con disfunción cerebral y episodios similares a accidentes cerebrovasculares, con una amplia gama de gravedad en los pacientes.
"Lo que hace que este estudio sea único es que, hasta donde sabemos, es la primera vez que alguien ha podido cuantificar el porcentaje de mutaciones del ADN mitocondrial que causan enfermedades en miles de células individuales de diferentes tipos del mismo paciente, tambiéncomo en varios pacientes con enfermedad mitocondrial hereditaria ", dijo la autora principal Melissa A. Walker, MD, PhD, investigadora del Departamento de Neurología del MGH.
El análisis reveló niveles especialmente bajos de heteroplasmia en las células T, que desempeñan un papel importante en la destrucción de las células infectadas, la activación de otras células inmunitarias y la regulación de las respuestas inmunitarias.
"Nuestras observaciones sugieren que ciertos linajes celulares dentro de nuestro cuerpo pueden tener un proceso mediante el cual protegerse contra mutaciones problemáticas del mtDNA, que es un hallazgo potencialmente muy emocionante", dijo Walker.
Se necesitan estudios adicionales para determinar si las diferencias en la heteroplasmia entre los tipos de células inmunes afectan la función de las células, y si la evaluación de dicha heteroplasmia puede ayudar a los médicos a diagnosticar y monitorear enfermedades mitocondriales. "Nuestra visión a largo plazo es que la genómica unicelular puede conducir amejores análisis de sangre para monitorear la progresión de estas enfermedades ", dijo Mootha.
Además, comprender los determinantes de la heteroplasmia de células T reducida puede motivar nuevas estrategias terapéuticas para las enfermedades mitocondriales, que actualmente carecen de tratamientos aprobados por la FDA.
Mootha agregó que las mutaciones del mtDNA también ocurren espontáneamente durante el envejecimiento normal. "Aunque nuestro trabajo se centró en enfermedades hereditarias raras, también tiene implicaciones potenciales para la dinámica heteroplasmática del envejecimiento", dijo.
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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