L’ereditarietà delle malattie mitocondriali: è vero che si trasmettono solo tramite la mamma?

Le malattie mitocondriali sono un gruppo eterogeneo di patologie rare ereditarie causate da alterazioni nel funzionamento dei mitocondri, gli organelli addetti alla respirazione cellulare, processo responsabile dell’approvvigionamento energetico delle cellule.

Una delle caratteristiche peculiari delle malattie mitocondriali è il loro modello di ereditarietà.

Queste patologie possono essere trasmesse con una ereditarietà matrilineare se le alterazioni sono nel DNA mitocondriale (mtDNA) o in modo mendeliano se la variante è nel DNA nucleare (nDNA). In questo secondo caso possono essere ereditate da entrambi i genitori (Autosomico Recessivo) o un solo genitore (Autosomica Dominante) indipendentemente dal sesso.

Sì, hai letto bene, possono essere trasmesse anche dal padre: vediamo nel dettaglio.

L’informazione genetica presente negli organismi eucarioti, come animali, piante e funghi, è contenuta in due compartimenti cellulari distinti: il nucleo e i mitocondri.

All’interno del DNA nucleare si trovano la maggior parte dei geni dell’organismo.
Nell’uomo, i geni sono raggruppati in 46 cromosomi. Ogni cromosoma è composto da due alleli uno di origine materna e uno di origine paterna.
Ogni futuro nascituro erediterà un allele dal papa’ e un allele dalla mamma per ogni cromosoma, portando la quindi meta’ dell’informazione genetica della mamma e meta’ dal papa’.

Eredità mitocondriale (dalla madre)

I mitocondri provengono esclusivamente dalla cellula uovo e non dallo spermatozoo.. Contengono del DNA mitocondriale che serve alla fabbricazione di molti dei loro componenti. Questo DNA mitocondriale presenta alcune differenze rispetto al DNA nucleare, ad esempio è più sensibile alle mutazioni perché non possiede efficienti sistemi di riparo, soprattutto contro i danni causati dai radicali liberi. Pertanto, ogni mutazione presente sul DNA mitocondriale sarà trasmessa esclusivamente per via materna. La presenza di una variante patogene di DNA all’interno di una cellula portera’ alla coesistenza di due popolazioni di DNA mitocondriale, una normale detta wild type e una mutata detta selvatica. Le percentuali di DNA mutato rispetto al DNA sano, saranno responsabili della severita’ e della eterogeneita’ del quadro clinico.

Tuttavia, esiste anche una possibilità rara di ereditare mutazioni mitocondriali da entrambi i genitori (ereditarieta’ Autosomica Recessiva) o esclusivamente da uno dei due sia esso il padre o la madre (ereditarieta’ Autosomica Dominante) .

Eredità nucleare (dal padre)

Sebbene il DNA mitocondriale sia esclusivamente di origine materna, per replicarsi e per poter svolgere la sua funzione all’interno dei mitocondri, necessita del DNA nucleare che possa agire nella replicazione e nella riparazione degli eventuali errori prodotti. Vi sono numerosi geni che sono coinvolti nella replicazione dell’mtDNA , tra questi POLG1.
Varianti patogene presenti in questo gene possono portare ad un difetto di replicazione del’mtDNA e quindi alla formazione contemporanea di diverse molecole di DNA che presentano una diversa lunghezza, in quanto mancanti di una porzione di DNA. Queste molecole vengono definite “delezioni multiple”.

Perché si possano formare le delezioni multiple, nel caso del gene POLG1, e’ necessario che almeno uno dei due alleli indipendentemente se di origine materna o paterna , presenti la variante (erediotarieta’ Autosomica Dominante). In alcuni casi tuttavia (meno frequenti) e’ necessario che entrambi gli alleli sia quello di origine materna che paterna presentino una variante patogena (ereditarieta’ Autosomica Recessiva).

I progressi scientifici in corso – LA DONAZIONE MITOCONDRIALE –

Per donazione mitocondriale si intende una forma di procreazione medicalmente assistita che consente di ridurre il carico mutazionale mitocondriale nel nascituro. Infatti il presupposto è che se vi è una variante patogena dell’mtDNA nell’ovocita, è possibile rimuovere i mitocondriali materna dalla cellula uovo e sostituirli con quelli di una donatrice presupposta sana.

Tale metodologia, nonostante non garantisca l’assenza di mitocondri malati nel gamate e nell’embrione del nascituro, permette tuttavia di ridurre in modo consistente il carico mutazionale.

Attualmente, la donazione mitocondriale è autorizzata in via sperimentale nel Regno Unito e in Australia, ma in molti paesi, tra cui l’Italia, manca ancora una specifica regolamentazione. Questo lascia un vuoto normativo che richiede una riflessione e una sensibilizzazione sull’importanza di queste tecnologie per le persone affette da malattie mitocondriali.

Questo è quello che noi di Mio Mito ODV ci impegniamo a fare ogni giorno: informazione chiara e vicina a voi, aiuto alla ricerca e supporto.

Ti salutiamo con la nostra speranza: la comprensione di questi meccanismi ereditari è fondamentale per lo sviluppo di terapie e trattamenti più efficaci per le persone affette da queste malattie. Le nuove frontiere della scienza, come la donazione mitocondriale, offriranno la possibilità di prevenire la trasmissione di queste malattie alle generazioni future.