SE Neurológiai Klinika Molekuláris Neurológiai Központ A MITOCHONDRIÁLIS GENOM VARIÁCIÓK PREDICTIOS JELENTŐSÉGE Reményi Viktória, Inczédy-Farkas Gabriella, Milley György, Bereznai Benjamin, Gál Anikó, Molnár Mária Judit SE Neurológiai Klinika Molekuláris Neurológiai Központ Eger, 2011. 09. 24.

Mitochondrium mtDNS: -cirkuláris -kis méretű: 16 569 bp Sejtenkénti száma energiaszükséglettől függ mtDNS: -cirkuláris -kis méretű: 16 569 bp -nincs repair-rendszere -több kópiában van jelen (2-10/mt) -37 gént kódol, amelyből csak 13 kódol fehérjét -általa kódolt fehérjék: légzési lánc alegységei -maternálisan öröklődik- Mitochondriális Éva

Haplocsoportok mtDNS D-loop (hipervariábilis régió) Törzsfejlődés során sok polimorfizmus Haplocsoportokba sorolás Összesen 27 haplocsoport Európa: H haplocsoport a legjellemzőbb Mai Magyarok többsége: R szuperhaplocsoportba sorolható, ezen belül a gyakori haplocsoportok: HV, H, V, UK, E1, I

Mitochondriális betegségek Kb. 500 betegség hátterében: az mtDNS szubsztitúciók elszórtan helyezkednek el az mt genomban Általában nagy energiaigényű szövetek érintettek Klinikai tünetek specifikusak, de nagyon variábilisak is Előfordulása: 6-17 : 100.000

Haplocsoporttal asszociált kórképek Fokozott kockázati tényező OR Referencia H Alzheimer kór (H5) 1,85 Santoro et al, 2009 Parkinson kór 2,58 Khusnutdinova et al, 2008 J LHON (T16126C) 3,66 Udar et al, 2009 U Időskori hallásvesztés 1,12 Mainwaring et al, 2007 Parkinson kór csökkent rizikótényező: K haplocsoport (European Journal of Human Genetics (2005) 13;748-752)

mtDNS SNP – betegség asszociáció saját esetünk kapcsán Haplotípus:T2 Klinikai tünetek Szubsztitúciók Haplocsoport SNP-kel asszociált betegségek Odds ratio (OR) Referencia Súlyos axonális neuropathia, hypothyreosis,bipoláris affektív betegség T4216C J&T Mellrák   Bai et al.2007   A10398G L3f 1,79 T16519C H3, H7 1,98 A4917G I Időskori macula degeneráció (AMD) 5 Udar et al, 2009 G13368A T T16126C J1c 3,66 G13368A+T16126C 10,27 C14766T LHON A betegnek évek óta visszatérő abscessusai vannak a jo. emlőjében, melyet a sebész kérésre sem eradikált!

Az mtDNS farmakogenomikai vonatkozásai Metformin indukálta laktacidózis? rRNS -két riboszomális-RNS-t kódoló gén: 12S rRNS : ~ aminoglycosid indukálta süketség (A1555G) 16S rRNS ~ linezolid-asszociált laktacidózis (A2706G)

Linezolid asszociált eseteink   Klinikai tünetek Szubsztitúciók Asszociált kórképek 1. beteg Súlyos hypacusis, dysarthria, ataxia A73G AMD T152C Gyomor- és májrák A2706G Linezolid-asszociált laktacidózis G11719A MD (Meningococcal Disease) T16519C Mellrák 2. beteg Schizophrenia, epilepszia C8414T Hypertonia A8701G Hypertonia, LHON, süketség A10398G Pszichiátriai betgségek C10400T Bipoláris betgségek G11696A Süketség, LHON T14783C G15043A

Az mtDNS farmakogenomikai vonatkozásai Metformin indukálta laktacidózis? rRNS -két riboszomális-RNS-t kódoló gén: 12S rRNS : ~ aminoglycosid indukálta süketség (A1555G) 16S rRNS ~ linezolid-asszociált laktacidózis (A2706G)

Metformin indukálta laktacidózis 55 éves ffi, metformin szedése mellett nyugalmi se. laktát szintje 5 mmol/l. Izombiopszia: mitochondrium, lipidvacuola felhalmozódás. Metformin elhagyását követően laktát szintje 2.5 mmol/l Klinikai tünetek Szubsztitúciók Haplocsoport SNP-kel asszociált betegségek II-es típusú diabetes mellitus, inzulinrezisztencia, laktacidózis, izomfájdalom, izomhypertrophia A73G H4 AMD G709G K2 Hallás károsodás A1438G H Aminoglycosid indukálta süketség G1888A H3 MIDD A2706G L3f Linezolid-asszociált laktacidózis T4216C J&T A4917G I C14766T LHON A15326G L3 T16126C

Az mtDNS m.1555 A>G mutációjának szűrése és ennek terápiás következményei Gál Anikó1, Milley György Máté1, Noszek László2, Bereznai Benjamin1, Molnár Mária Judit1 1SE - Molekuláris Neurológiai Klinikai és Kutatási Központ 2SE - Fül-Orr-Gégészeti és Fej-Nyaksebészeti Klinika

Bevezetés Az aminoglikozid típusú antibiotikumok renalis és ototoxicikus mellékhatása a kezelt betegek kb. 7%-át érinti A mitokondriális genom 12S rRNS alegységét kódoló génben elhelyezkedő m.1555 A>G pontmutáció erős asszociációt mutat az aminoglikozid indukálta és a nem-szindrómás hallásvesztés előfordulásával

Célkitűzés Az mtDNS 1555 A>G egyes nukleotid szubsztitúciót előfordulási gyakoriságát elemeztük magyar egészséges populációban, aminoglikozid terápia következtében halláskárosodott és maternális öröklődést mutató nagyothalló mitokondriális betegekben.

Vizsgált kohortok 12 aminoglikozidáz indukálta süketségben, vagy non-szindrómás hallásvesztésben szenvedő beteg (8 ffi, 4 nő) – átlagéletkor: 48±5 év 136 mitokondriális beteg, akik közül nagyon gyakori a hypacusis (60 ffi, 76 nő) – átlagéletkor: 44±8 év 122 önkéntes kontroll személy (56 ffi, 66 nő) – átlagéletkor: 51±6 év

Metodika Az mtDNS nt. 1229-1832 közti szakaszát PCR-re amplifikáltuk RFLP: BsmAI enzim A heteroplazmia arányt Quantity One Software segítségével számoltuk

Eredmények A mt. 1555 A>G szubsztitúció heteroplazmikus formában 5 mitokondriális betegnél és 8 kontroll személynél igazolódott A mutáció frekvenciája a vizsgált időszakban: 4,814% No. Életkor Nem Hypacusis HP arány Fenotípus Gy. A. 33 nő + 75% Amaurosis, Stargart féle macula degeneráció, arthritis, szorongás Cs. M 62 53% DM II, hypercholesteraemia R. K. 30 - 65% Focalis atrophia a jo alszár izmaiban K. M. 48 35% Aurás migrain, hirtelen látásromlás Cs. N. 21 40% Migrain, hypophysis adenoma

Nemzetközi összehasonlítás Frekvencia értékek Kínai populáció: 0,2-15,5% - egyes tartományokban nagyon változó Kaukázusi populáció: 0-5,4% Hispán populáció: 0,38-23% Afrikai populáció: 0-3,6% Az aminoglikozid indukálta hallásvesztésben szenvedő betegekben a mutáció frekvenciája a különböző haplotípusokban 17-33% között van. Ázsiai haplocsoportokban a hallásvesztés magasabb százalékban fordul elő (legmagasabb frekvencia a B haplocsoportban (Li et al., 2010)

Következtetések Az általunk vizsgált 270 személy közül a m.1555 A>G szubsztitúció 13 esetben fordult elő A betegek közül két esetben a családban maternálisan öröklődő hallásvesztés volt Saját betegeink esetében az aminoglikozid terápia és a hallásvesztés kapcsolatát jelenleg nem ismerjük Az mtDNS célzott vizsgálata lehetővé teheti a jövőben a hordozók kiszűrését és így a nem kívánt ototoxikus mellékhatás kivédését

Köszönjük a figyelmet!! !