The study analyses data from clinical and genetic examination of 114 patients, as well as examination of cytological skin fibroblasts of 20 patients with hereditary optic neuropathy (HON). The clinical examination revealed HON symptoms in all study patients, primary damage of the retinal ganglion cells accompanied by swelling of the peripapillary retinal nerve fiber layer (RNFL) in the acute stage of the disease was observed in 47% of cases. MtDNA mutations that cause the development of Leber hereditary optic neuropathy (LHON) were detected in 73% of cases, including three frequent mutations in 59% of cases, rare and candidate mutations - in 14% of cases; nDNA mutations associated with autosomal dominant optic neuropathy (ADON) - in 6.1% of cases; mutations in the DNAJC30 nDNA gene that caused autosomal recessive optic neuropathy (ARON) - in 21% of cases. Among patients with a clinical picture of LHON, mtDNA mutations were found in 77.6% of cases, while mutations of the DNAJC30 gene of nDNA - in 22.4% of cases. Cytological studies using high-resolution respirometry confirmed the presence of mitochondrial dysfunction not only in the cells of patients harboring pathogenic mutations, but also of those harboring candidate mutations. An algorithm for clinical and genetic verification of HON together with a set of cytological studies allows identification of the mitochondrial genesis of the disease and is indispensable in confirming the pathogenicity of new or candidate mutations.
Исследование основано на анализе данных клинического и генетического обследования 114 пациентов, а также цитологического исследования фибробластов кожи 20 пациентов с наследственной оптической нейропатией (НОН). При обследовании у всех пациентов клинически были выявлены симптомы НОН, в 47% случаев в острой стадии заболевания — первичное поражение ганглиозных клеток сетчатки, сопровождающееся отеком перипапиллярного слоя нервных волокон сетчатки. Мутации митохондриальной ДНК (мтДНК), являющиеся причиной развития НОН Лебера (НОНЛ), выявлены в 73% случаев, в том числе три частые мутации — в 59% случаев, редкие и кандидатные мутации — в 14% случаев; мутации ядерной ДНК (яДНК), ассоциированные с аутосомно-доминантной оптической нейропатией (АДОН), — в 6,1% случаев; мутации гена DNAJC30 яДНК, явившиеся причиной аутосомно-рецессивной оптической нейропатии (АРОН), — в 21% случаев. Среди пациентов с клинической картиной НОНЛ мутации мтДНК обнаружены в 77,6% случаев, мутации гена DNAJC30 яДНК — в 22,4% случаев. Проведенные цитологические исследования с помощью высокоразрешающей респирометрии подтвердили митохондриальную дисфункцию в клетках не только с патогенными, но и с кандидатными мутациями. Алгоритм клинической и генетической верификации НОН, а также комплекс цитологических исследований позволяет выявлять митохондриальный генез заболевания и незаменим при подтверждении патогенности новых или кандидатных мутаций.
Keywords: DNAJC30 gene; Leber hereditary optic neuropathy; autosomal dominant optic atrophy autosomal recessive optic neuropathy; high-resolution respirometry.