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E' stato condotto uno studio per verificare se una maggiore fosforilazione a livello del substrato sia in grado di aumentare la vitalità e il contenuto di adenosina-5-trifosfato ( ATP ) delle cellule con neuropatia, atassia e retinite pigmentosa / sindrome di Leigh a trasmissione materna ( NARP/MILS ), mutazioni del DNA mitocondriale e la disfunzione dell'ATP sintasi.

Sono state utilizzate linee cellulari avvelenate con Oligomicina, un inibitore specifico dell'ATP sintasi, e modelli naturali, comprese le linee cellulari umane transmitocondriali ( cibridi ) con 2 differenti mutazioni patogenetiche associate ai fenotipi NARP/MILS.

Le principali misure di outcome erano: la sopravvivenza cellulare, la morfologia e il contenuto di ATP.

Quando i normali fibroblasti umani, coltivati in terreno privo di glucosio, sono stimolati, ad aumentare il consumo di energia, attraverso l'esposizione a Gramicidina ionofora o sono privati di energia attraverso l’inibizione con Oligomicina, la loro sopravvivenza a 72 ore è stata del 5%; un aumento del 70% è stato osservato quando il mezzo di coltura è stato completato con alfa-Chetoglutarato/Aspartato per incrementare la fosforilazione a livello del substrato mitocondriale. I cibridi omoplasmici che portano la mutazione 8993T→ G NARP sono risultati protetti dalla morte ( 75% vs 15% di sopravvivenza a 72 ore ) quando sono stati coltivati in terreno arricchito di supplementi, e il contenuto di ATP era simile ai controlli.

In conclusione, questi risultati hanno mostrato che le cellule deficitarie di ATP sintasi possono essere salvate aumentando la fosforilazione a livello del substrato mitocondriale. e hanno indicato possibili approcci terapeutici dietetici o farmacologici basati sulla supplementazione di alfa-Chetoglutarato/Aspartato nei pazienti con alterata attività di ATP sintasi. ( Xagena_2009 )

Sgarbi G et al, Arch Neurol 2009; 66: 951-957

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