Estudar o papel das mitocôndrias – as estruturas especializadas dentro das células responsáveis ​​pela produção de energia – em doenças metabólicas tem sido difícil devido à falta de modelos animais com as mutações mitocondriais necessárias para observar essas minúsculas organelas. No entanto, uma equipe da Universidade de Tsukuba gerou agora o primeiro modelo de camundongo carregando uma mutação mitocondrial associada à doença e mostrou que a doença resultante é causada por um processamento defeituoso de RNA. Seu estudo foi publicado em Nucleic Acids Research .
As mitocôndrias são cercadas por uma membrana e contêm uma pequena quantidade de seu próprio DNA. Esse DNA mitocondrial codifica alguns componentes da maquinaria geradora de energia, bem como genes para RNAs ribossômicos (componentes da maquinaria que produz proteínas) e RNAs de transferência que desempenham um papel fundamental na síntese de proteínas. Mutações no genoma mitocondrial são conhecidas por estarem ligadas a alguns distúrbios humanos, como diabetes, doenças neurodegenerativas, infertilidade e câncer.

Pesquisadores da Universidade de Tsukuba fundiram células que continham mitocôndrias carregando DNA mutante, mas sem núcleo, com células-tronco embrionárias que tiveram todas as suas mitocôndrias removidas por uma droga chamada rodamina 6G, criando assim um modelo de camundongo contendo a mutação A2748G. Essa mutação é encontrada em pacientes humanos, onde é conhecida como mutação A3302G, e é uma das mutações mitocondriais comuns associadas a algumas doenças humanas, como certas doenças neuromusculares, encefalopatia (lesão cerebral) e distúrbios metabólicos.

Os camundongos portadores desse DNA mitocondrial mutante desenvolveram distúrbios metabólicos que imitavam os sintomas apresentados por pacientes humanos portadores da mutação humana equivalente. Isso permitiu um estudo mais aprofundado para descobrir o mecanismo molecular subjacente da doença associada, que mostrou que essa mutação afetou o processamento de RNAs, interferindo na síntese de proteínas nos camundongos afetados.

"O processamento defeituoso do RNA contendo a mutação A2748G levou a uma diminuição na tradução de uma proteína conhecida como ND1", explica o principal autor, professor Kazuto Nakada. "ND1 é um componente de um complexo de proteínas conhecido como Complexo 1, o primeiro dos cinco principais complexos de proteínas no processo de geração de energia conhecido como fosforilação oxidativa". A deficiência resultante do Complexo I afetou a função da via celular de geração de energia, que então passou a causar disfunção mitocondrial e distúrbios metabólicos.

O desenvolvimento deste modelo abrirá novos caminhos para a descoberta científica no estudo de mitocôndrias e múltiplas doenças. + Explorar mais

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