Kapacita mitochondriálního energetického metabolismu v kultivovaných kožních fibroblastech

Abstract

Mitochondriální onemocnění patří, se svojí incidencí 1:5000 živě narozených dětí, k jedněm z nejčastějších metabolických poruch. Jedná se o klinicky heterogenní skupinu chorob způsobenou mutacemi ve více než 250 genech. Diagnostika pacientů s podezřením na mitochondriální onemocnění obnáší celou řadu biochemických analýz. Jednou z nich je i analýza kapacity mitochondriálního energetického metabolismu (KMEM). Jedná se o sledování oxidace 14 C značených substrátů pyruvátu, malátu a sukcinátu v sérii 10 inkubacích, které obsahují různé donory a akceptory acetyl-CoA a inhibitory Krebsova cyklu. Výsledky analýzy KMEM nám podávají široké spektrum informací o mitochondriálním energetickém metabolismu daného jedince v konkrétní tkáni. V rámci diagnostiky pacientů s podezřením na mitochondriální onemocnění je KMEM stanovována v kosterním svalu. Cílem práce je optimalizovat metodu analýzy KMEM pro její využití v kultivovaných kožních fibroblastech. Celkem byla analýza KMEM v kultivovaných kožních fibroblastech provedena u 23 pacientů s primárním deficitem systému oxidativní fosforylace (OXPHOS), u 7 pacientů se sekundárním deficitem OXPHOS a u 15 kontrolních linií. Výsledky analýzy KMEM v kultivovaných kožních fibroblastech byly následně porovnány s výsledky spektrofotometrického měření aktivit jednotlivých...

Mitochondrial disorders, with incidence 1:5000 live births children, are one of the most common metabolic diseases. Clinically, it is heterogeneous group of disorders caused by mutations in more than 250 genes. Diagnostic of patients with suspected mitochondrial disorder relies on broad spectrum of biochemical analysis. One of them is a measurement of Mitochondrial Energy Generating Capacity (MEGC). The principle of MEGC analysis is measuring oxidations rate of 14 C - labeled substrates in 10 different incubations. These incubations contain [1-14 C]pyruvate, [U-14 C]malate or [1,4-14 C]succinate, donors and acceptors of Acetyl-CoA and inhibitors of TCA cycle. The results of MEGC analysis provide a variety of information about mitochondrial energy metabolism (MEM) of individual in particular tissue. In diagnostic of patients with suspected mitochondrial disorder is MEGC routinely determined in skeletal muscle. The aim of this study is to optimize MEGC analysis for its use in cultures skin fibroblasts. In sum, MEGC analysis was performed in 23 patients with primary deficiency of oxidative phosphorylation (OXPHOS), in 7 patients with secondary deficiency of OXPHOS and in 15 controls cell lines. The results of MEGC in cultured skin fibroblasts were then compared with results of spectrophotometric...