Trabalho de Graduação Apresentado à Disciplina Genética do curso de Farmácia

...

2 Síndrome MELAS

A síndrome MELAS (Miopatia Mitocondrial, Encefalopatia, Acidose Láctica e Episódios Tipo AVC) é uma doença mitocondrial neurodegenerativa, de transmissão materna, de desenvolvimento progressivo e com um fenótipo clínico muito variável. A prevalência exata da doença é desconhecida. Os pacientes geralmente apresentam durante a infância ou início da idade adulta, com crises agudas, que podem ser desencadeadas por infecção ou exercício físico.

2.1 História

Os primeiros casos da doença foram diagnosticados em 1975 por três diferentes grupos de pesquisa: Gardner-Medwin (1975), Shapira (1975 ) e Koenigsberger (1976). Sete anos mais tarde, outro grupo de pesquisa liderado por casos relacionados Rowland de 1975 com mais cinco casos com as mesmas manifestações clínicas. A chamaram de síndrome miopatia, mitocondrial, encefalopatia e acidose láctica. Pouco tempo depois, Pavlakis observaram que estes pacientes também tiveram episódios de AVC, sendo assim, ele renomeou a síndrome como miopatia mitocondrial, encefalopatia, acidose láctica e episódios como o acidente vascular cerebral (MELAS) , em 1990, Goto descobriu que a doença foi causada por uma mutação no DNA mitocondrial.

2.2 Mitocôndria

Uma das organelas mais importantes presente nas células eucarióticas, que é responsável por diferentes rotas metabólicas, sendo vital para as células e para todo o organismo que as contém. A mitocôndria está presente em órgãos e regiões de tecidos que necessitem de muita energia, como é o caso de músculos estriados e nos flagelos dos espermatozoides, mas também estão presentes em uma grande diversidade de células em menos quantidade.

As organelas são substituídas constantemente dentro das células para suprimir as que foram morrendo pelo uso, ou pelo crescimento celular. As proteínas da formação das mitocôndrias são provenientes tanto do DNA nuclear, quanto do DNA mitocondrial que faz uma pequena, mas importante contribuição. Elas contêm DNA e os três tipos de RNA( rRNA, tRNA e mRNA) e todo o sistema molecular necessário para a síntese de algumas proteínas, além de seus mRNAs não formarem íntrons (partes que não codificam proteínas), mas só éxons (partes que são traduzidas em proteína)

A maior parte das proteínas mitocondriais são sintetizadas no citoplasma, com o mRNA que veio do DNA nuclear e com ribossomos presentes no citoplasma. Diferente da síntese de proteínas que acontece na mitocôndria, quando os ribossomos utilizados estão presentes na matriz mitocondrial. A função das mitocôndrias está baseada na transformação de carboidratos, lipídios e demais moléculas em energia (ATP). Para isso faz uso de várias rotas metabólicas, e as mesmas provêm metabólitos importantes para outras rotas que não são exclusivas da mitocôndria.

[pic 6]

2.3 Doenças do DNA mitocondrial

A estrutura da mitocôndria é formada principalmente de proteínas advindas do DNA nuclear, “as 13 proteínas formadas pelo DNA da mitocôndria são as subunidades da fosforilação oxidativa”. As doenças resultantes de mutações no DNA mitocondrial apresentam padrões distintos de herança devido a três aspectos do cromossomo mitocondrial: segregação replicativa, homoplasmia e heteroplasmia e a herança materna. A segregação replicativa tem como conceito a multiplicação do DNA mitocondrial e quando acontece a replicação celular, esse DNA é distribuído entre as células filhas.

A homoplasmia seria a presença de um único tipo de DNA, pode ser mutante ou normal. A heteroplasmia quando existe a mistura de DNA mutante e normal. E a herança materna do DNA mitocondrial vem a ser exclusiva porque no momento da fecundação, quando o ovócito se liga ao espermatozoide, o mesmo que necessita de muita energia para a movimentação do flagelo, e por isso que nele que se encontra a bainha mitocondrial, o espermatozoide perde seu flagelo nessa entrada, perdendo junto com ele todas as mitocôndrias de origem paterna.

As mulheres portadoras de mutações de ponto heteroplasmáticas no mtDNA ou de duplicações do mtDNA, geralmente transmitem alguns mtDNA mutantes para seus descendentes. As mãe com alta proporção de moléculas mtDNA mutantes provavelmente tem mais chances de ter descendentes clinicamente afetados. As causas das doenças que acometem o mtDNA são mutações gênicas pontuais, que ocorrem somente em um lócus gênico específico.

As doenças clínicas resultantes de mutações do mtDNA são diversas, embora ocorra predominância de doenças neuromusculares. Essas mutações ocorrem nas regiões codificantes de genes que alteram a atividade de proteínas da fosforilação oxidativa, todavia proibindo a mitocôndria de desempenhar sua principal função de formação de Adenosina-Trifosfato (ATP). Essas doenças podem caracterizar diferentes fenótipos clínicos, que são ordenados pelo local em que a mitocôndria está deficitária.

As mitocôndrias possuem mais de 50 enzimas (substância de proteína capaz de ativar uma reação química definida) diferentes e, por sua vez a maioria destas enzimas ou complexos enzimáticos são compostas de mais de 40 proteínas diferentes. A modificação genética pode desligar algumas ou todas as mitocôndrias, cortando esta fonte de energia essencial. Quase todos os nossos células dependem de mitocôndrias de ter uma fonte de energia estável, de modo que uma doença mitocondrial pode ser uma desordem que afeta múltiplos sistemas mais do que um tipo de célula, tecido ou órgão.

2.4 Causas

A Síndrome MELAS é causada por mutações no material genético (DNA) na mitocôndria. Embora a maior parte do DNA esteja nos cromossomas no núcleo da célula, alguns de nosso DNA está em outra importante estrutura chamada mitocôndria.

As mitocôndrias estão localizadas fora do núcleo, no citoplasma da célula. Cada mitocôndria tem um cromossomo feito de DNA que é bastante diferente dos cromossomos mais conhecido no núcleo. O cromossomo mitocondrial é muito menor; ele é redondo (enquanto que os cromossomos no núcleo são normalmente em forma de bastões); existem muitas cópias do cromossomo mitocondrial em cada célula; e não importa se é homem ou mulher, herdamos todo o nosso cromossomo mitocondrial de nossa mãe.

Grande parte do DNA na nossa mitocôndria é utilizada para a fabricação de proteínas envolvidas na função de chave de mitocôndrias — para produzir energia e potência