Title
Ispitivanje povezanosti promena u mitohondrijskom genomu sa fenotipskim karakteristikama pacijenata sa Leberovom hereditarnom optičkom neuropatijom
Creator
Petrović-Pajić, Sanja, 1982-
CONOR:
28273511
Copyright date
2023
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 29.06.2023.
Other responsibilities
Academic Expertise
Medicinske nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Medicinski fakultet
Alternative title
Correlation of changes in the mitochondrial genome with phenotypic characteristics in patients with Leber's hereditary optic neuropathy
Publisher
[S. M. Petrović Pajić]
Format
str. 164-185
description
Medicina - Molekularna medicina / Medicine
- Molecular medicine
Abstract (sr)
Cilj ove doktorske disertacije bila je detaljna genotipska i fenotipska karakterizacija grupe
pacijenata sa kliničkom slikom Leberove hereditarne optičke neuropatije (LHON) u akutnoj ili
hroničnoj fazi bolesti i funkcionalna analiza mitohondrijske funkcije kod nosilaca mogućih
novih patogenih mutacija.
Metodologija: U grupi od 82 pacijenata sa kliničkom slikom LHON-a urađena je genetska analiza
(MLPA, sekvenciranje nove generacije mitohondrijske DNK [mtDNK], celog egzoma i genoma),
kao i detaljna fenotipska karakterizacija (vidna oštrina, kolorni vid, optička koherentna
tomografija [OCT] i elektrofiziologija). Karakteristike genetski različitih grupa međusobno su
poređene. Kod nosilaca novih mogućih patogenih mutacija izvedeni su testovi mitohondrijske
funkcije (respirometrija visoke rezolucije Oroboros i protočna citometrija).
Metodom spekularne mikroskopije, utvrđivali smo i broj endotelnih čelija rožnjače.
Rezultati: Kod 17 pacijenata je identifikovan genetski uzrok LHON-a, a kod 6 pacijenata
promene u mitohondrijskoj DNK (retke mutacije) koje su mogući uzročnici pojave LHON-a.
Testovi mitohondrijske funkcije su kod ovih pacijenata pokazali smanjenu aktivnost kompleksa
I lanca prenosilaca elektrona, povećanu produkciju slobodnih kiseoničnih radikala (ROS) i
depolarizaciju unutrašnje membrane miohondrija, što ukazuje na patogenu prirodu
identifikovanih promena. Kod 2 pacijenta, čije su fenotipske karakteristike prikazane zasebno,
potvrđen je autozomno recesivni LHON. Kod nekoliko pacijenata sa genetski potvrđenim LHONom
došlo je do poboljšanja vidne oštrine. Poređenjem fenotipskih karakteristika ovih pacijenata
sa pacijentima bez poboljšanja utvrđena je bolja očuvanost pojedinih slojeva retine u srednjem
ETDRS prstenu, kao i bolje elektrofiziološke karakteristike u akutnoj i u hroničnoj fazi bolesti.
Kod izvesnog broja pacijenata i pored jasnog fenotipa LHON-a nije identifikovana genetska
osnova, ali su upoređivane fenotipske karakteristike ovih pacijenata sa grupom genetski
potvrđenih LHON pacijenata radi identifikovanja kliničkih biomarkera bolesti. Utvrđeno je
postojanje bolje očuvanosti debljine unutrašnje retine kod LHON pacijenata što se stoga može
smatrati potencijalnim biomarkerom bolesti, kao i smanjen broj endotelnih ćelija rožnice.
Zaključak: Rezultati prikazani u okviru ove teze pomogli su boljoj karakterizaciji pacijenata sa
LHON-om, kao i identifikaciji potencijalnih biomarkera bolesti. Takođe su identifikovane nove
promene u mtDNK, i potvrđena je njihova potencijalna patogenost.
Abstract (en)
The goal of this doctoral dissertation was to genotypically and phenotypically characterize a
group of patients with a clinical presentation of Leber’s Hereditary Optic Neuropathy (LHON)
in the acute and chronic phase of the disease and perform functional analysis of the
mitochondrial function in carriers of the possible pathogenic novel changes in mitochondrial
DNA.
Methodology: Genetic analysis (MLPA, next-generation sequencing of the mtDNK, whole exome,
and genome) and detailed clinical work-up (visual acuity testing, color vision, optical coherent
tomography (OCT), and electrophysiology) were performed in a group of 82 patients with
phenotypic characteristics of LHON. Patients were divided into groups based on the genetic
testing results and their phenotypic characteristics were compared. In patients with identified
novel mtDNK changes testing of mitochondrial function was performed. We have also
determined the count of endothelial cells in patients with confirmed LHON.
Results: We have identified the genetic cause of LHON in 17 patients, and possible causative
pathogenic mtDNK changes (rare mutations) in 6 patients. Mitochondrial function testing in
these patients showed decreased complex I-based respirometry, membrane depolarizationand
increased ROS production. These results indicate the pathogenic nature of the novel changes.
Autosomal recessive LHON as a distinct entity has been identified in two patients and presented
separately. The improvement of the visual function has been noticed in 4 LHON patients. By
comparing the phenotypic characteristics of LHON patients with and without visual function
improvement we have concluded that there is better preservation of the retinal layers in the
middle ETDRS ring and that these patients have better electrophysiology results both in the
acute and the chronic phase in patients with improvement. A certain number of patients
remained unclarified regardless of the typical LHON phenotype. We have compared the
phenotypic characteristics of these patients with a group of patients with genetically confirmed
LHON in order to identify clinical biomarkers of the disease and concluded that in genetically
confirmed LHON patients there is a better preservation of the ETDRS center which could be a
novel biomarker of the disease. We have also found a small decrease in the endothelial cell count
in the cornea of LHON patients.
Conclusions: The results presented in this doctoral dissertation have attributed to a better
characterization of LHON patients and the identification of novel biomarkers of the disease. We
have also identified novel changes in the mtDNK whose pathogenicity has been proven by the
serial of the mitochondrial function tests.
Authors Key words
Leberova hereditarna optička neuropatija (LHON), sekvenciranje nove generacije,
mtDNK, optička koherentna tomografija (OCT), segmentacija, elektrofiziologija, oscilatorni
potencijali
Authors Key words
Leber hereditary optic neuropathy (LHON), next-generation sequencing, mtDNK,
optical coherent tomography (OCT), segmentation, electrophysiology, oscillatory potentials
Classification
616.8:577.2(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Cilj ove doktorske disertacije bila je detaljna genotipska i fenotipska karakterizacija grupe
pacijenata sa kliničkom slikom Leberove hereditarne optičke neuropatije (LHON) u akutnoj ili
hroničnoj fazi bolesti i funkcionalna analiza mitohondrijske funkcije kod nosilaca mogućih
novih patogenih mutacija.
Metodologija: U grupi od 82 pacijenata sa kliničkom slikom LHON-a urađena je genetska analiza
(MLPA, sekvenciranje nove generacije mitohondrijske DNK [mtDNK], celog egzoma i genoma),
kao i detaljna fenotipska karakterizacija (vidna oštrina, kolorni vid, optička koherentna
tomografija [OCT] i elektrofiziologija). Karakteristike genetski različitih grupa međusobno su
poređene. Kod nosilaca novih mogućih patogenih mutacija izvedeni su testovi mitohondrijske
funkcije (respirometrija visoke rezolucije Oroboros i protočna citometrija).
Metodom spekularne mikroskopije, utvrđivali smo i broj endotelnih čelija rožnjače.
Rezultati: Kod 17 pacijenata je identifikovan genetski uzrok LHON-a, a kod 6 pacijenata
promene u mitohondrijskoj DNK (retke mutacije) koje su mogući uzročnici pojave LHON-a.
Testovi mitohondrijske funkcije su kod ovih pacijenata pokazali smanjenu aktivnost kompleksa
I lanca prenosilaca elektrona, povećanu produkciju slobodnih kiseoničnih radikala (ROS) i
depolarizaciju unutrašnje membrane miohondrija, što ukazuje na patogenu prirodu
identifikovanih promena. Kod 2 pacijenta, čije su fenotipske karakteristike prikazane zasebno,
potvrđen je autozomno recesivni LHON. Kod nekoliko pacijenata sa genetski potvrđenim LHONom
došlo je do poboljšanja vidne oštrine. Poređenjem fenotipskih karakteristika ovih pacijenata
sa pacijentima bez poboljšanja utvrđena je bolja očuvanost pojedinih slojeva retine u srednjem
ETDRS prstenu, kao i bolje elektrofiziološke karakteristike u akutnoj i u hroničnoj fazi bolesti.
Kod izvesnog broja pacijenata i pored jasnog fenotipa LHON-a nije identifikovana genetska
osnova, ali su upoređivane fenotipske karakteristike ovih pacijenata sa grupom genetski
potvrđenih LHON pacijenata radi identifikovanja kliničkih biomarkera bolesti. Utvrđeno je
postojanje bolje očuvanosti debljine unutrašnje retine kod LHON pacijenata što se stoga može
smatrati potencijalnim biomarkerom bolesti, kao i smanjen broj endotelnih ćelija rožnice.
Zaključak: Rezultati prikazani u okviru ove teze pomogli su boljoj karakterizaciji pacijenata sa
LHON-om, kao i identifikaciji potencijalnih biomarkera bolesti. Takođe su identifikovane nove
promene u mtDNK, i potvrđena je njihova potencijalna patogenost.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.