DS P2 Une maladie mitochondriale, le syndrome NARP
Éléments issus des documents
Le complexe V ou ATP synthétase est une enzyme située dans la membrane interne des mitochondries.
L’ATP synthétase utilise la force proto-motrice qui résulte de la différence de concentration en protons H+ entre l’espace intermembranaire (fortement concentré en H+) et la matrice (faiblement concentrée en H+), elle même induite par les transferts d’électrons entre les différents complexes de la chaîne respiratoire, pour phosphoryler de l’ADP et produire de l’ATP.
L’ATP synthétase est constituée des 14 sous unités.
Deux sous unités sont codées par des gènes mitochondriaux, et les 12 autres sous unités sont codées par des gènes situés dans le génome nucléaire.
À l’exception du complexe II, les autres complexes ont tous une ou plusieurs sous unités codées par des gènes mitochondriaux.
Les mitochondries spermatiques (paternelles), subissent un processus d’autophagie (destruction) lorsqu’elles parviennent à entrer dans l’ovule au moment de la fécondation.
L’étude de la généalogie d’une famille dont certains membres souffrent du syndrome NARP, montre que les mères malades transmettent la maladie à tous leurs enfants. Il s’agit donc d’une hérédité maternelle donc liée à un gène mitochondrial.
Le fait que les hommes malades ne transmettent pas la maladie à leurs filles (ni à leurs fils) exclut l’hypothèse (déjà peu probable) d’une maladie dominante liée à X
L’étude de l’électrophorèse des complexes I à V de la chaîne respiratoire dans des cellules provenant d’un individu sain et d’un individu atteint du syndrome NARP ne met pas en évidence de différences au niveau du complexe V (ATP synthétase) qui semble normalement présente chez les malades. De même que les quatre autres complexes.
L’étude de l’activité de l’ATP synthase, montre que l’ATP synthétase des malades est moins active que celle des individus sains. Les malades produisent donc moins d’ATP que les individus sains.
La plus forte consommation de O2 , en présence d’ADP , par les cellules des individus sains par rapport à celles des malades, est associée à une plus importante entrée de proton dans la matrice via l’activité de l’ATP synthétase. Ces protons étant nécessaires pour que le O2 (accepteur final d’éléctrons de la chaîne respiratoire) puisse être réduit en H2O.
Éléments issus des connaissances
Théorie endosymbiotique.
L’ATP est une molécule énergétique indispensable au bon fonctionnement de l’organisme.
Lors de la fécondation, seule la tête du spermatozoïde entre dans l’ovule, ce qui limite fortement l’entrée des mitochondries paternelles (situées dans la pièce intermédiaire du spermatozoïde) dans l’ovule.
Idée générale
Le syndrome NARP est dû à un manque d’ATP dans l’organisme. Il s’agit d’une maladie génétique transmise par hérédité cytoplasmique maternelle. Le gène responsable de la maladie est donc situé dans le génome mitochondrial.
Il pourrait donc s’agir d’une mutation affectant l’un des deux gènes mitochondriaux codant les sous unités mitochondriales de l’ATP synthétase; ou d’une mutation affectant un autre gène codant une sous unité d’un autre complexe de la chaîne respiratoire (sauf le complexe II).
(À adapter en fonction de l’analyse de l’électrophorèse : différence au niveau du complexe I ou V ou pas de différences significatives constatées).
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