Biochemická diagnostika mitochondriálních onemocnění ve svalové tkáni

Abstract

Mitochondriální onemocnění (MO) patří k závažným dědičným poruchám metabolismu způsobené nedostatečnou energetickou funkcí mitochondrií. Jejich příčinou jsou poruchy biogeneze a struktury oxidačně-fosforylačního aparátu (OXPHOS). MO mají rozsáhlé klinické dopady s velice nepříznivou prognózou. Incidence MO je přibližně 1:5000 a tak se řadí mezi jedny z nejčastějších vrozených metabolických poruch. Vzhledem k tomu, že léčba MO je stále nedostupná, jedinou možností jak pomoci postiženým rodinám, je správně a včas zjistit pravou příčinu MO a zajistit tak možnost genetického poradenství v postižených rodinách. V posledních letech se sice daří odhalovat stále nové geny, které jsou odpovědné za MO, ale většina genů vyvolávajících onemocnění zůstává nadále neznámá. Jedinou možností je pak analýza mitochondriálních funkcí na biochemické úrovni. Tato bakalářská práce se zabývá analýzou biochemických parametrů mitochondriálních enzymů ve vzorku kosterního svalu. Práce popisuje postup biochemické diagnostiky zahrnující odběr tkáně, izolaci mitochondrií a následně metody analýzy enzymatické aktivity komplexů OXPHOS. Mitochondriální frakce z nativního svalu byla izolována pomocí diferenční centrifugace. Obsah proteinu ve vzorcích byl stanoven metodou dle Lowryho. Aktivity komplexů OXPHOS byly analyzovány...

Mitochondrial diseases are serious hereditary metabolic disorders caused by insufficient energy function of mitochondrion. The cause of the disorders is biogenesis and structure of oxidative-phosphorylation system (OXPHOS) fault. Mitochondrial diseases have extensive clinical implications with a very poor prognosis. Incidence of these diseases is approximately 1: 5000 and thus they ranks among one of the most common congenital metabolic disorders. Given it that treatment is still unavailable, the only way to help the affected families is properly and early find out the true cause of the mitochondrial diseases to ensure the possibility of genetic counseling in affected families. In recent years, although novel genes that are responsible for the MO are discovered, the majority of the genes causing the disease still remains unknown. The only possibility is the analysis of mitochondrial functions at the biochemical level. This thesis focuses on the analysis of biochemical parameters of mitochondrial enzymes in skeletal muscle sample. The thesis describes the biochemical diagnosis process involving the collection of tissue, isolation of mitochondria and analyses for enzymatic activity of OXPHOS complexes. Mitochondrial fraction of native muscle was isolated by the differential centrifugation. The...