Search

Orientador: Edi Lúcia Sartorato Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: A Neuropatia Óptica Hereditária de Leber (LHON) é o distúrbio mitocondrial hereditário mais comum afetando jovens adultos em sua maioria. Na grande maioria dos casos começa como uma neuropatia óptica progressiva unilateral e rapidamente pode evoluir para a outra visão. É caracterizada por degeneração das células ganglionares da retina e seus axônios que leva a uma perda aguda ou subaguda da visão central. A LHON é transmitida apenas pela mãe, pois é principalmente devido a mutações no genoma mitocondrial. Cerca de 95% dos casos é devido a uma das três mutações classificadas como primárias principais do DNA mitocondrial (mtDNA). Essas mutações são: m.11778G>A, m.3460G>A e a m.14484T>C encontradas respectivamente nos genes das subunidades ND4, ND1 e ND6 do complexo I da cadeia de fosforilação oxidativa nas mitocôndrias. Mutações primárias raras e candidatas também foram relatadas com a doença, porém representam apenas 5% de todos os casos do mundo. Outra neuropatia de grande importância é a Neuropatia óptica autossômica dominante (NOAD), uma condição neuro-oftálmica caracterizada por uma degeneração bilateral dos nervos ópticos, causando perda visual, geralmente com início durante a primeira década de vida. O principal gene associado à NOAD é o OPA1 e mutações que causam atrofia óptica dominante são predominantemente herdadas em um padrão autossômico dominante. As duas neuropatias apresentam degeneração do nervo óptico e seus mecanismos de ação são pouco conhecidos, incluindo também o não conhecimento de outros genes relacionados com as neuropatias. Dessa forma, o estudo teve como objetivos rastrear variantes no DNA nuclear e mitocondrial, determinar novas variantes relacionadas à neuropatia óptica por sequenciamento massivo e analisar in-silico essas variantes encontradas. No presente estudo foram estudados 50 indivíduos sendo, 40 de estudo anterior sem diagnóstico molecular de LHON e neuropatia óptica autossômica dominante. Além disso, 10 novos casos foram rastreados na busca de mutações primárias principais, mutações primárias raras e mutações candidatas relacionadas com a LHON. Os 40 pacientes de estudo anterior passaram por sequenciamento massivo do DNA genômico e cinco desses 40 foram sequenciados para o DNA mitocondrial. Dos 10 casos novos quatro possuíam algumas das três mutações primárias principais. Em relação ao sequenciamento massivo do DNA mitocondrial, um paciente do estudo anterior sem diagnóstico molecular apresentou uma mutação primária principal (m.14484T>C no gene MT-ND6) e uma mutação candidata m.13637A>G no gene MT-ND5 que poderia estar agravando o quadro clínico do paciente. Foram encontradas oito variantes candidatas nos 40 pacientes sequenciados relacionados com degeneração macular, defeitos da cadeia respiratória mitocondrial, estruturas fotorreceptoras e duas variantes encontradas no gene OPA1 onde poderiam caracterizar a neuropatia óptica autossômica dominante. A análise genética molecular foi essencial para a confirmação de quatro dos 10 novos casos, a elucidação de um caso do estudo anterior sem diagnóstico e a oito variantes candidatas localizadas em genes nucleares podendo ser causadoras dos fenótipos desses pacientes Abstract: Leber's Hereditary Optic Neuropathy (LHON) is the most common inherited mitochondrial disorder affecting mostly young adults. In the vast majority of cases it starts as a unilateral progressive optic neuropathy and can quickly progress to the other vision. It is characterized by degeneration of retinal ganglion cells and their axons that leads to an acute or subacute loss of central vision. LHON is transmitted only through the mother, as it is mainly due to mutations in the mitochondrial genome. About 95% of cases are due to one of the three mutations classified as major primaries of mitochondrial DNA (mtDNA). These mutations are: m.11778G>A, m.3460G>A and m.14484T>C found respectively in the genes of subunits ND4, ND1 and ND6 of complex I of the oxidative phosphorylation chain in mitochondria. Rare primary and candidate mutations have also been reported with the disease, but represent only 5% of all cases worldwide. Another neuropathy of great importance is autosomal dominant optic neuropathy (NOAD), a neuro-ophthalmic condition characterized by a bilateral degeneration of the optic nerves, causing visual loss, usually starting during the first decade of life. The main gene associated with NOAD is OPA1 and mutations that cause dominant optic atrophy are predominantly inherited in an autosomal dominant pattern. Both neuropathies present degeneration of the optic nerve and their mechanisms of action are poorly understood, including the lack of knowledge of other genes related to neuropathies. Thus, the study aimed to track variants in nuclear and mitochondrial DNA, determine new variants related to optic neuropathy by massive sequencing and analyze in-silico these variants found. In the present study, 50 individuals were studied, 40 of whom were from a previous study without a molecular diagnosis of LHON and autosomal dominant optic neuropathy. In addition, 10 new cases were screened for major primary mutations, rare primary mutations, and LHON-related candidate mutations. The 40 patients in the previous study underwent massive sequencing of genomic DNA and five of these 40 were sequenced for mitochondrial DNA. Of the 10 new cases four had some of the three major primary mutations. Regarding massive mitochondrial DNA sequencing, a patient from the previous study without molecular diagnosis had a major primary mutation (m.14484T>C in the MT-ND6 gene) and a candidate mutation m.13637A>G in the MT-ND5 gene that could aggravating the patient's clinical condition. Eight candidate variants were found in the 40 sequenced patients related to macular degeneration, mitochondrial respiratory chain defects, photoreceptor structures and two variants found in the OPA1 gene where they could characterize autosomal dominant optic neuropathy. Molecular genetic analysis was essential for the confirmation of four of the 10 new cases, the elucidation of an undiagnosed case from the previous study and the eight candidate variants located in nuclear genes that could be causing the phenotypes of these patients Doutorado Genética Médica Doutora em Ciências CAPES 88882.434976/2019-01