Medicina molecular y genética

Estudio in vitro sobre la respuesta de la respiración celular de fibroblastos al ácido lipoico, tiamina y carnitina en pacientes con deficiencia de dihidrolipoil deshidrogenasa

Abstract

Fatma A. Al-Jasmi, Thachillath Pramathan, Hager Kowash y Abdul-Kader Souid

Objetivos: Este estudio examinó las respuestas in vitro de la respiración celular de fibroblastos al ácido lipoico, la tiamina y la carnitina en pacientes con deficiencia de dihidrolipoil deshidrogenasa (DLD). Este trastorno altera la bioenergética celular y estos compuestos se utilizan para mejorar las manifestaciones clínicas de la enfermedad. El estudio tuvo como objetivo utilizar el consumo mitocondrial de O2 como un biomarcador sustituto para examinar las respuestas celulares a las terapias metabólicas.

Métodos: Se trataron fibroblastos cultivados de tres pacientes con concentraciones terapéuticas de los compuestos durante 24 horas. Luego se recolectaron las células y se procesaron para medir la respiración utilizando un analizador de oxígeno por fosforescencia. Los pacientes 1 y 2 eran lactantes con síntomas graves con mutación homocigótica c.1436A>T en el gen DLD. El paciente 3 era un adolescente con síntomas leves con mutación homocigótica c.685G>T.

Resultados: La tasa de respiración (media ± DE, n=6, μM O2 min-1/107 células) en fibroblastos de un lactante normal fue de 9,3 ± 1,6, en fibroblastos del Paciente-1 fue de 5,1 ± 0,9 (p=0,001), en fibroblastos del Paciente-2 fue de 7,4 ± 1,4 (p=0,051) y en fibroblastos del Paciente-3 fue de 10,3 ± 3,3 (p=0,836). En fibroblastos normales, la respiración disminuyó con los tratamientos de tiamina (p=0,012) y carnitina (p=0,023). En el Paciente-1, la respiración aumentó con los tratamientos de ácido lipoico (p<0,002), tiamina (p<0,001) y carnitina (p=0,018); este paciente respondió clínicamente a la tiamina. En el paciente 2, la respiración disminuyó con los tratamientos con tiamina (p = 0,026) y carnitina (p = 0,008); este paciente no respondió a estos fármacos. En el paciente 3, la respiración aumentó con el tratamiento con carnitina (p = 0,012); el paciente respondió clínicamente a la carnitina.

Conclusiones: Los resultados muestran que la respiración celular es un biomarcador adecuado para la enfermedad. La importancia de utilizar esta herramienta para evaluar las respuestas a las terapias requiere más estudios.