Gen MT-ATP6

Đột biến gen MT-ATP6 gây ra hội chứng Leigh. Bệnh ảnh hưởng đến não của trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhỏ. Trẻ bệnh có dấu hiện đặc trưng như chậm phát triển, yếu cơ, khó thở hoặc triệu chứng liên quan đến vận động.

Đột biến gen MT-ATP6 thay đổi một nucleotide trong gen MT-ATP6. Trong đó, biến đổi di truyền phổ biến nhất là thay thế nucleotide thymine thành nucleotide guanine tại vị trí 8993. Các đột biến làm giảm chức năng cũng như tính ổn định của phức hợp ATP synthase nên quá trình sản xuất ATP giảm. Từ đó, quá trình phosphoryl hóa oxy hóa trong ti thể giảm theo.

Người ta cho rằng giảm phosphoryl hóa oxy hóa dẫn đến chết tế bào vì năng lượng có sẵn trong tế bào ít đi. Trong cơ thể người, một số mô cần lượng năng lượng lớn bao gồm não, cơ và tim. Chúng rất nhạy cảm với hiện tượng giảm năng lượng tế bào. Chết tế bào não gây ra các tổn thương đặc trưng cũng như dấu hiệu lâm sàng của hội chứng Leigh. Đồng thời, chết tế bào tại các mô nhạy cảm khác cũng góp phần dẫn đến triệu chứng của bệnh.

Các đột biến gây ra hội chứng Leigh cũng dẫn đến một bệnh tương tự nhưng ít nghiêm trọng hơn được gọi là bệnh thần kinh, thất điều và viêm võng mạc sắc tố. Một số ít đột biến trong gen MT-ATP6 xuất hiện trong cơ thể người bệnh thần kinh, thất điều và viêm võng mạc sắc tố. Đột biến này thay đổi một nucleotide trong gen MT-ATP6. Trong đó, biến đổi di truyền phổ biến nhất thay thế nucleotide thymine thành nucleotide guanine tại vị trí 8993. Đột biến thay đổi cấu trúc hoặc chức năng của ATP synthase nên khả năng sản xuất ATP của ti thể giảm. Người ta vẫn chưa rõ cơ chế các đột biến gen MT-ATP6 tác động đến quá trình sản xuất ATP và dẫn đến triệu chứng như yếu cơ, mất thị lực và các dấu hiệu khác của bệnh.

Phần lớn tế bào của cơ thể chứa hàng nghìn ti thể, mỗi ti thể có một hoặc nhiều bản sao ADN ti thể. Mức độ nghiêm trọng của các bệnh rối loạn ti thể có liên quan đến số lượng ti thể thể mang đột biến trong mỗi tế bào. Người mắc hội chứng Leigh có tỉ lệ ti thể đột biến rất cao, khoảng 90–95%. Người bệnh thần kinh, thất điều và viêm võng mạc sắc tố có triệu chứng ít nghiêm trọng hơn vì tỉ lệ ti thể đột biến thấp hơn, khoảng 70–90%. Hai bệnh này là kết quả của cùng một biến đổi di truyền và có thể xảy ra với các thành viên trong một gia đình. Do đó, người ta cho rằng chúng đại diện cho một phổ các dấu hiệu lâm sàng tương tự nhau thay vì hai bệnh riêng biệt.

Đột biến gen MT-ATP6 gây ra bệnh thoái hóa thể vân có tính gia đình. Trong một số ít trường hợp, trẻ bệnh có dấu hiệu gồm chậm phát triển, khó khăn khi vận động, trương lực cơ yếu, tật đầu nhỏ. Nguyên nhân đột biến MT-ATP6 gây ra các triệu chứng của bệnh chưa được xác định.