Gen OPA3

Ít nhất bốn đột biến gen OPA3 gây ra bệnh teo thần kinh thị giác và đục thủy tinh thể di truyền trội (autosomal dominant optic atrophy and cataract). Người bệnh có thị lực kém dần cả hai mắt thường bắt đầu từ khi mới sinh. Mức độ mất thị lực rất khác nhau cho từng trường hợp, ngay cả giữa các thành viên trong cùng một gia đình. Người bệnh bị thoái hóa (teo) các dây thần kinh thị giác và thủy tinh thể bị mờ (đục thủy tinh thể). Một số bệnh nhân có thêm các biểu hiện khác như mất thính giác hoặc vấn đề vận động.

Đột biến gen OPA3 xảy ra trên một bản sao của gen trong mỗi tế bào. Một đột biến phổ biến thay thế axit amin glutamine bằng glutamic tại vị trí 105 (Gln105Glu hoặc Q105E). Đột biến này và các đột biến gen OPA3 khác khiến ti thể hoạt động bất thường. Ti thể trở nên méo mó, vô tổ chức và giảm khả năng sản xuất năng lượng. Các tế bào chứa ti thể hoạt động kém dường như dễ bị chết theo chương trình hơn, đặc biệt những tế bào có nhu cầu năng lượng cao, vd tế bào hạch võng mạc trong mắt. Sợi trục là phần mở rộng chuyên biệt của các tế bào hạch võng mạc, chúng tạo thành các dây thần kinh thị giác. Vì vậy, khi tế bào hạch võng mạc chết đi, các dây thần kinh thị giác bị teo và không thể truyền thông tin thị giác đến não. Mất tế bào hạch võng mạc và teo dây thần kinh thị giác góp phần làm giảm thị lực của người bệnh. Có khả năng tế bào thần kinh tại các bộ phận khác của cơ thể cũng bị ảnh hưởng tương tự do ti thể rối loạn chức năng, dẫn đến các vấn đề vận động và mất thính giác.

Ít nhất năm đột biến gen OPA3 gây ra hội chứng Costeff. Người bệnh mất thị lực do teo dây thần kinh thị giác, chậm phát triển và các vấn đề vận động. Hội chứng Costeff xảy ra do đột biến tại cả hai bản sao của gen OPA3 trong mỗi tế bào, nên protein OPA3 mất hoàn toàn chức năng. Đột biến gen OPA3 (143-1G>C) gây ra hội chứng Costeff trong cộng đồng người Do Thái tại Iraq, nó thay đổi cách sắp xếp các hướng dẫn của gen OPA3 để tạo ra protein, từ đó dẫn đến thiếu protein chức năng. Nếu thiếu hoàn toàn protein OPA3, tế bào mang ti thể có hình dạng bất thường với khả năng sản xuất năng lượng giảm sút. Các tế bào thần kinh và tế bào hạch võng mạc có nhu cầu năng lượng cao, chúng đặc biệt phụ thuộc vào quá trình sản xuất năng lượng trong ti thể để tồn tại. Có khả năng ti thể bị rối loạn chức năng và giảm sản xuất năng lượng dễ làm cho các loại tế bào này chết đi hơn các loại tế bào khác.