Los déficits enzimáticos del sistema de fosforilación oxidativa (OXPHOS) mitocondrial agrupan más de 100 enfermedades con fenotipos clínicos muy variables, que afectan a 1:5000 nacidos vivos. Aunque se conoce el origen genético de muchas de estas enfermedades, el procedimiento diagnóstico clave se basa en biopsias musculares para el análisis histológico y bioquímico de la mitocondria. Se carece de herramientas de diagnóstico menos invasivas y de un espectro de biomarcadores suficientemente específicos y sensibles en sangre u orina. Este proyecto propone la identificación y caracterización funcional de nuevos biomarcadores de enfermedad mitocondrial asociada a déficits enzimáticos de los complejos OXPHOS en pacientes pediátricos. Metodología: 1) Se aplicarán las tecnologías i-TRAC y LC-MS/MS en plasmas de pacientes pediátricos con déficits enzimáticos del sistema OXPHOS diagnosticados bioquímicamente, con objeto de identificar qué proteínas/metabolitos se expresan diferencialmente; 2) Se seleccionarán las proteínas que constituyan los mejores candidatos a biomarcadores y se validarán por ELISA, Western-blot y posteriormente microarrays de anticuerpos en muestras celulares, sangre y orina de los pacientes; 3) Se caracterizarán funcionalmente dos posibles biomarcadores proteicos detectados en análisis previos de 2D-DIGE en fibroblastos de pacientes pediátricos con mutaciones en BCS1L y déficit enzimático del complejo III, mediante estudios del efecto de su sobreexpresión o inhibición mediante interferencia del ARN sobre la función mitocondrial en células HEK293. Los resultados obtenidos mejorarán el diagnóstico y posibilitarán el desarrollo de futuras dianas terapéuticas para estas enfermedades.

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