Mitochondrial dysfunction in leigh syndrome: from genetic basis to therapeutic approaches

• Autorzy: Jaworowska S.

Warianty tytułu

PL

Dysfunkcja mitochondrialna w zespole leigha: od podłoża genetycznego do podejść terapeutycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Leigh syndrome (LS), also known as subacute necrotizing encephalomyelopathy, is a rare, genetically determined metabolic disorder caused by primary or secondary dysfunction of the mitochondrial electron transport chain. It typically manifests in early childhood, before the age of two, primarily affecting the nervous system and often resulting in premature death. Mouse models with silenced NDUFS4 genes demonstrate symptoms similar to human LS, including ataxia, growth retardation, respiratory dysfunction, and elevated lactate levels in the blood and cerebrospinal fluid, with mortality rates reaching 90%. LS inheritance patterns include autosomal recessive, mitochondrial, or X-linked recessive mechanisms. Most cases involve mutations in nuclear DNA, with fewer linked to mitochondrial DNA (mtDNA). Over 75 causative genes have been identified, with MT-ATP6 mutations being the most common, responsible for maternally inherited Leigh syndrome (MILS). Diagnostic approaches include prenatal testing, brain imaging (e.g., magnetic resonance imaging), and biochemical tests measuring lactate in blood and cerebrospinal fluid. There is currently no effective treatment; available therapies focus on vitamin supplementation and symptom management to improve patients’ quality of life. This study aims to review current knowledge on Leigh syndrome, including its etiology, clinical presentation, diagnostic methods, and available therapies. Emphasis is placed on the disorder’s genetic basis and the diversity of mutations involved, providing insights into the underlying mechanisms and potential research directions.

PL

Zespół Leigha (LS), inaczej dziecięca podostra encefalomielopatia martwicza, jest rzadką genetycznie uwarunkowaną chorobą metaboliczną, wynikającą z pierwotnej lub wtórnej dysfunkcji mitochondrialnego łańcucha transportu elektronów. Choroba ujawnia się zazwyczaj we wczesnym dzieciństwie, przed ukończeniem 2. roku życia, i głównie dotyka układu nerwowego, często prowadząc do przedwczesnej śmierci. Model myszy z wyciszonym genem NDUFS4 wykazuje objawy analogiczne do ludzkiego LS, takie jak ataksja, zahamowanie wzrostu, dysfunkcja oddechowa oraz podwyższony poziom mleczanu we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym, z podobnie wysoką śmiertelnością sięgającą około 90%. Zespół Leigha może być dziedziczony autosomalnie recesywnie, mitochondrialnie lub recesywnie w sprzężeniu z chromosomem X, przy czym większość przypadków wiąże się z mutacjami w jądrowym DNA, rzadziej w mitochondrialnym DNA. Zidentyfikowano mutacje w ponad 75 genach, z czego najczęstsze dotyczą genu MT-ATP6, odpowiedzialnego za mitochondrialny zespół Leigha (MILS) dziedziczony po matce. Diagnostyka LS obejmuje badania prenatalne, obrazowe (np. rezonans magnetyczny mózgu) oraz biochemiczne, koncentrujące się na poziomie mleczanu we krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym. Obecnie brak skutecznej terapii – dostępne leczenie obejmuje suplementację witamin i leczenie objawowe, mające na celu złagodzenie symptomów oraz poprawę jakości życia pacjentów. Celem pracy jest przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat zespołu Leigha, w tym jego etiologii, obrazu klinicznego, diagnostyki oraz dostępnych metod terapeutycznych. Szczególny nacisk położono na genetyczne podłoże choroby oraz różnorodność mutacji związanych z jej występowaniem, co może przyczynić się do lepszego zrozumienia mechanizmów choroby i potencjalnych kierunków dalszych badań.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Folia Pomeranae Universitatis Technologiae Stetinensis. Agricultura, Alimentaria, Piscaria et Zootechnica
• Rocznik: 2025
• Tom: 73
• Numer: 1(374)
• Opis fizyczny: p.22-31,ref.

Twórcy

autor

Jaworowska S.

• Faculty of Biology and Biotechnology, Warsaw University of Life Sciences, Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

Identyfikatory

DOI

10.21005/AAPZ2025.73.1.3