Gen MT-ND1

Một số đột biến gen MT-ND1 gây ra bệnh teo thần kinh thị giác di truyền Leber (Leber hereditary optic neuropathy), chúng gây ra khoảng 13% tổng số các trường hợp mắc bệnh. Dấu hiệu đầu tiên của người bệnh gồm nhìn mờ và mất thị lực một hoặc cả hai mắt. Theo thời gian, thị lực hai mắt sẽ giảm đi, dẫn đến mất độ nhạy thị giác và thị lực màu nghiêm trọng. Tuy nhiên, 20–40% người bệnh có thể phục hồi thị lực.

Đột biến gen MT-ND1 thay đổi trình tự nucleotide trong gen. Cụ thể, chúng thay thế nucleotide guanine bằng nucleotide adenine tại vị trí gen 3460 (G3460A). Đột biến thay thế thường liên quan đến các trường hợp bệnh teo thần kinh thị giác di truyền Leber mức độ từ trung bình đến nghiêm trọng.

Người ta đang tìm hiểu đột biến gen MT-ND1 gây ra bệnh teo thần kinh thị giác di truyền Leber như thế nào. Họ nhận thấy đột biến gen MT-ND1 làm gián đoạn hoạt động của phức hợp I tại màng trong ti thể, do đó hoạt động tạo ra ATP bị ảnh hưởng. Ngoài ra, đột biến gen MT-ND1 làm tăng sản xuất các chất oxy hoá mạnh (Reactive Oxygen Species - ROS). Những chất này sẽ kích hoạt chuỗi phản ứng oxy hoá gây tổn thương và chết tế bào. Tuy nhiên, người ta chưa rõ tại sao các đột biến này chỉ ảnh hưởng đến dây thần kinh thị giác. Bên cạnh cơ chế di truyền, yếu tố môi trường có thể góp phần làm suy giảm thị lực và gây ra các triệu chứng khác cho người bệnh.

Đột biến gen MT-ND1 gây ra bệnh cơ não ti thể, nhiễm toan lactic và các cơn giống đột quỵ (Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic acidosis, and Stroke-like episodes - MELAS). Phần lớn các trường hợp mắc bệnh MELAS do đột biến gen khác trên ADN ti thể gây ra, người ta đã phát hiện ít hơn 5 trường hợp người bệnh mang đột biến gen MT-ND1.

Các triệu chứng ban đầu của người bệnh bao gồm yếu và đau cơ, đau đầu tái phát, chán ăn, buồn nôn, co giật. Người bệnh có biểu hiện nhiễm toan lactic do axit lactic tích tụ quá mức trong cơ thể. Đồng thời, họ xuất hiện các cơn giống đột quỵ tái phát trước 40 tuổi. Chúng có thể gây tổn thương não, dẫn đến mất thị lực, suy giảm khả năng vận động và mất chức năng trí tuệ.

Đột biến gen MT-ND1 thay đổi trình tự nucleotide trong gen, do đó phức hợp I giảm hoạt động và quá trình sản xuất năng lượng trong ti thể bị gián đoạn. Ti thể hoạt động bất thường ảnh hưởng nghiêm trọng đến các mô cần sử dụng nhiều năng lượng như não và cơ. Tuy nhiên, người ta chưa xác định được đột biến gen MT-ND1 dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng cụ thể của MELAS như thế nào.

Một đột biến gen MT-ND1 gây ra loạn trương lực cơ khởi phát tuổi trưởng thành (adult-onset dystonia). Người bệnh có các biểu hiện gồm co thắt cơ, rung tay, chân và cử động cơ thể không tự chủ.

Đột biến gen MT-ND1 thay thế nucleotide adenine bằng nucleotide guanine tại vị trí gen 3796 (A3796G). Tuy nhiên, người ta cần tìm hiểu thêm đột biến gen kết hợp với các yếu tố môi trường có làm tăng nguy cơ mắc bệnh loạn trương lực cơ khởi phát tuổi trưởng thành hay không.