Dans une étude récente publiée dans la revue Médecine translationnelle scientifique, des chercheurs étudient le potentiel des lésions de l’acide désoxyribonucléique mitochondrial (ADNmt) en tant que marqueur sérologique de la maladie de Parkinson (MP) à l’aide du nouvel ADN de MitoDX test.
Étude: Un marqueur sanguin des dommages à l’ADN mitochondrial dans la maladie de Parkinson. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock.com
Sommaire
Quelles sont les causes de la MP ?
La MP est un trouble neurodégénératif du mouvement caractérisé par une perte progressive des neurones dopaminergiques qui provoque des tremblements, une rigidité, une bradykinésie et une instabilité posturale. Des marqueurs à haut débit sont nécessaires pour stratifier les patients parkinsoniens et garantir le succès des thérapies modificatrices de la maladie.
Le dysfonctionnement mitochondrial joue un rôle important dans la pathogenèse de la MP, des dommages à l’ADNmt étant observés dans les cultures neuronales et les modèles animaux de la MP. Le développement de marqueurs moléculaires sanguins pourrait transformer les essais cliniques et améliorer le succès des thérapies modificatrices de la maladie.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient si l’ADN basé sur la réaction en chaîne par polymérase (PCR)DX Le test pourrait permettre une quantification précise des dommages causés à l’ADNmt en temps réel.
L’ADNDX Le test, qui utilise l’enzyme polymérase de l’acide désoxyribonucléique et des colorants fluorescents, a été utilisé pour quantifier les dommages à l’ADNmt chez les patients atteints de MP idiopathique. Le test impliquait l’amplification de fragments PCR ciblant le génome mitochondrial, ce qui augmente les lésions de l’ADNmt par rapport aux témoins.
Le nombre de lésions de l’ADNmt dépendait du peroxyde d’hydrogène (H2Ô2) concentration. Une électrophorèse sur gel d’agarose a été réalisée pour vérifier la taille appropriée des amplicons mitochondriaux.
Un flux de travail d’extraction d’ADN semi-automatisé a été utilisé pour isoler six échantillons en 12 minutes afin d’optimiser les variables analytiques pour développer des biomarqueurs et améliorer le débit. L’ADNDX Les résultats des tests ont également été comparés à ceux obtenus à partir de tests traditionnels utilisés pour quantifier les lésions de l’ADN à l’aide d’échantillons d’ADNmt enrichis extraits de H.2Ô2-cellules de rein embryonnaire humain 293 (HEK293) traitées.
Les effets des inhibiteurs de la leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) sur les lésions de l’ADNmt ont également été évalués dans des cellules isolées du sang de patients atteints de MP idiopathique. Pour aborder le rôle confondant potentiel des médicaments liés à la MP dans les études sur les dommages à l’ADNmt, des données sanguines et cliniques ont été recueillies auprès d’une cohorte indépendante de personnes atteintes de MP au cours d’une période de sevrage.
L’équipe a vérifié si des augmentations des lésions périphériques de l’ADNmt étaient observées parmi les porteurs de mutations LRRK2-G2019S avec ou sans diagnostic de MP et les ont comparées à un groupe indépendant de patients atteints de MP idiopathique. Pour examiner si les dommages causés à l’ADNmt pourraient également être utilisés comme marqueur d’autres maladies neurodégénératives, des échantillons obtenus auprès de patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA) ont également été étudiés, en plus d’individus témoins du même âge et en bonne santé recrutés à la clinique des troubles de la mémoire de l’Université Duke. .
Résultats de l’étude
Des dommages accrus à l’ADNmt ont été observés dans les PMBC obtenues chez les patients de type PD idiopathiques et ceux comprenant la substitution d’acides aminés LRRK2 liée à la PD par rapport aux témoins du même âge. Ces dommages pourraient survenir quel que soit le diagnostic de MP.
Par rapport aux témoins, les animaux murins frappés par la mutation LRRK2 G2019S ont présenté davantage de dommages à l’ADNmt. Cependant, les animaux murins knock-out LRRK2 présentaient moins de lésions d’ADNmt dans la zone ventrale du mésencéphale.
Dans le modèle neuronal du mésencéphale murin PD et dans les cellules idiopathiques dérivées de patients atteints de MP, un inhibiteur LRRK2 de type petite molécule a réduit les dommages à l’ADNmt. Les dommages à l’ADNmt observés dans les cellules dérivées d’individus atteints de MP idiopathique ont été atténués par l’inhibition de la kinase LRRK2.
MLi-2, une dose élevée de l’inhibiteur de la kinase LRRK2, a réparé les dommages mitochondriaux de la ligne de base témoin dans les LCL idiopathiques dérivés de patients atteints de MP dans les 24 heures, sans changement dans le nombre de copies d’ADNmt.
La substitution d’acides aminés G2019S activant la kinase pathogène altère la mitophagie basale, tandis que le déficit en LRRK2 améliore la mitophagie basale.
Les patients atteints de MP présentaient des quantités élevées de dommages à l’ADNmt avec ou sans lavage. Des dommages accrus à l’ADNmt ont été observés chez les individus porteurs de la mutation LRRK2.
La fréquence longitudinale des lésions de l’ADNmt était stable chez les témoins sains, ce qui indique que la perte du maintien de l’ADNmt est associée au processus pathologique plutôt qu’à des facteurs pré-analytiques associés au prélèvement d’échantillons, à l’extraction de l’ADN ou à l’ADN.DX essai.
Conclusions
LRRK2 contribue à l’homéostasie des gènes mitochondriaux ; par conséquent, les porteurs de la mutation LRRK2 présentent des niveaux plus élevés de dommages à l’ADNmt. Chez les témoins sains, l’incidence des lésions de l’ADN mitochondrial est restée stable tout au long de la période, alors que les cellules dérivées du sang d’individus atteints de MP idiopathique présentaient une augmentation des dommages à l’ADNmt.
L’ADNDX Un test permettant d’évaluer les dommages causés à l’ADNmt peut constituer une technique précieuse pour diagnostiquer la MP et mesurer la réponse pharmacodynamique aux inhibiteurs de la kinase LRRK2. De plus, l’inhibition de la LRRK2 kinase a réduit les dommages à l’ADNmt dans les cellules obtenues auprès de patients atteints de MP idiopathique.
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