Efeito do nocaute das mitofusinas em fibroblastos embrionários murinos sobre a herança de DNA mitocondrial deletério

Resumo

Doenças causadas por mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) estão entre as doenças genéticas mais comuns em humanos. Tais doenças ocasionam sintomas que variam em severidade de médio a letal. Apesar disso, não há tratamento efetivo para doenças mitocondriais e os mecanismos de herança são desconhecidos. Recentemente, alguns trabalhos evidenciaram em modelos in vitro que células são capazes de eliminar moléculas de mtDNA portadoras de mutações por autofagia (e.g., mitofagia). Além disso, diversos estudos em camundongos e humanos também têm apontado que mutações deletérias no mtDNA são negativamente selecionadas na linhagem germinativa (e.g., oócitos ou embriões). Este mecanismo parece estar intimamente associado com eventos de fusão e fissão mitocondrial que segregam moléculas mutantes das selvagens, evidenciando assim o efeito da mutação sobre a função da organela. No entanto, faltam evidências da extensão desses mecanismos e das bases moleculares que regulam a sua ocorrência. Assim, neste projeto propomos estudar a herança mitocondrial em fibroblastos embrionários murinos (MEFs) sob condição de nocaute das proteínas de fusão mitocondrial, Mfn1 e Mfn2. As MEFs serão derivadas de camundongos heteroplásmicos portadores de mtDNA de duas origens (C57BL/6 e NZB/BINJ), de modo que seja possível avaliar o efeito dos nocautes sobre a frequência desses haplótipos. É sabido que nessa linhagem o mtDNA NZB/BINJ é seletivamente eliminado de uma geração para outra devido à mutações que afetam a função mitocondrial, semelhante ao encontrado para mutações causadoras de doenças mitocondriais. Serão consideradas diferentes condições de cultivo e tratamento de modo a evidenciar a disfunção mitocondrial causada pelo mtDNA NZB/BINJ e a possível ocorrência de mitofagia. Se tais tratamentos resultarem em efeito sobre a herança mitocondrial os mecanismos subjacentes serão investigados. Dentre estes, daremos especial atenção ao papel da mitofagia na eliminação do mtDNA deletério. Espera-se com este projeto fornecer novas evidências do papel da mitofagia e das mitofusinas (Mfn1 e Mfn2) na herança mitocondrial. (AU)