1. HERENCIA MITOCONDRIAL
BENJAMÍN MARTÍNEZ POZO
GENÉTICA

2. Características de las
mitocondrias
 Forman ATP
 Regulación intracelular de Ca2+
 Termogénesis
 Control de la apoptosis
 Reproducción intracelular independiente
 Contienen su propio genoma (ADNmt)

3. La genética del ADNmt se diferencia del ADN
nuclear por 4 aspectos fundamentales:
Herencia
materna:
• Las
mitocondrias y,
por tanto, el
ADNmt , solo se
transmiten a
través del
óvulo.
Heteroplasmia
• Cada célula
contiene una
población de
moléculas de
ADNmt, una
única célula
puede albergar
algunas
moléculas que
contienen una
mutación del
ADNmt
Segregación
mitótica
• Durante la
división celular,
las mitocondrias
se distribuyen al
azar entre las
células hijas.
Alta velocidad de mutación
• La tasa de mutación
espontánea del ADNmt
es 10 veces mayor que
en el ADN nuclear.
Debido a la relativa
ausencia de mecanismos
de autoreparación del
ADN en el ADNmt y
también a los daños
producidos por los
radicales libres de O2
liberados en el proceso
de fosforilación oxidativa.

6.  La variación de las manifestaciones de las enfermedades
mitocondriales pueden ser explicadas no solo por la
heterogenicidad en las mutaciones del ADNmt, sino también
por las que se producen en el ADN nuclear, que codifica gran
parte de las subunidades proteicas de la cadena respiratoria
 Más importante aún, por alteraciones del funcionamiento de
las numerosas etapas que requiere esta cadena, las cuales
están codificadas por el ADNn.

7. Relación ADNn con ADNmt
 Transporte de proteínas codificadas por ADN nuclear del
citoplasma a la mitocondria
 Factores nucleares para el ensamblamiento correcto de los
complejos de la cadena respiratoria (síndrome de Leigh) las
mitocondrias pueden lesionarse por al incremento del Ca2+
citosólico, el estrés oxidativo
 La fragmentación de los fosfolípidos a través de la fosfolipasa A2
y de la esfingomielina, y por los productos de fragmentación
lipídicos que proceden de estos mecanismos, tales como: ácidos
grasos libres y ceramidas.

8.  Cuanto mayor es el porcentaje de
moléculas ADNmt mutante, más grave
es la expresión de la enfermedad.
 Las células que más energía requieren
en el organismo humano, son las
neuronas, las células musculares y
cardíacas; por tanto, ante una
disfunción mitocondrial se verán
gravemente afectadas.

9. LHON
 Neuropatía óptica hereditaria de Leber
 Mutación de cambio de sentido (missense)
 Afecta 1 de cada 10 mil personas
 Pérdida rápida de visión en el campo visual
central como consecuencia de la muerte del
nervio óptico.
 Normalmente inicia en la 3ª década de vida y
es irreversible

10. MERRF
 Las mutaciones de una única base en un gen
de ARNt puede provocar Sx de epilepsia
mioclónica con fibras rojas desestructuradas
(MERRF)
 Epilepsia, demencia, ataxia y miopatía
 MERRF está caracterizado por ADNmt
heteroplásmico y por lo tanto tiene una
expresión variable

11. MELAS
 Mutación de una única base en un gen de ARNt
que provoca episodios de encefalopatía
mitocondrial y pseudoictus (MELAS)
 Manifestaciones primeros 2 – 10 años de edad
 Migraña, vómitos, demencia, epilepsia, sordera, ataxia,
retinosis pigmentaria, cardiomiopatía, disfunción tubular renal
proximal y miopatía. Intolerancia al ejercicio y debilidad en
extremidades proximales pueden ser las primeras
manifestaciones. Las convulsiones suelen estar asociadas a
episodios semejantes a apoplejías de hemiparesia transitoria
o ceguera cortical
 Heteroplásmico y de expresión muy variable
 Tx: sintomático

12.  (a) A computed tomography brain scan showing bilateral basal ganglia calcification; the
cerebellum shows prominent folia indicating mild cerebellar atrophy. (b) Axial T2 brain
magnetic resonance image scan showing left temporo-parieto occipital ischemic lesion. (c)
Axial T2 brain magnetic resonance image scan showing the extension of the parietal
temporal region to the occipital lobe, and also showing a right occipital lesion. (d) Magnetic
resonance spectroscopy showing inversion of J-coupling phenomenon at 1.3 ppm,
indicating lactate peak. Abu-Amero et al. Journal of Medical Case Reports 2009
3:77 doi:10.1186/1752-1947-3-77

13. Mutaciones DNAmt por
duplicaciones o deleciones
 Enfermedad de Kearns – Sayre
 Debilidad muscular. Lesiones cerebelosas e
insuficiencia cardíaca.
 Sx de Pearson
 Insuficiencia pancreática infantil, pancitopenia y
acidosis láctica.
 Oftalmoplejía externa progresiva crónica CPEO
 Pérdida de la audición, retinopatía, trastornos
cerebelosos, neuropatía periférica, etc.

14. Bibliografía
 Jorde C. Genética médica. 4ª Edición.
Elsevier 2011