Alterazioni del DNA mitocondriale in corso di ipossemia continua ed intermittente

Abstract in italiano Background: La Sindrome delle Apnee Ostruttive del Sonno (OSAS) è una malattia associata con l’aumento del rischio cardiovascolare ed è caratterizzata da episodi ripetuti di ipossia intermittente (IH) durante il sonno, che induce lo stress ossidativo e l’infiammazione sistemica. I mitocondri sono organelli cellulari coinvolti nella respirazione cellulare e contengono un proprio materiale genetico, il DNA mitocondriale (MtDNA). Lo scopo di questo studio è quello di valutare se l’aumento dello stress ossidativo nei pazienti OSAS può indurre un’alterazione dell’MtDNA. Materiali e Metodi: 46 pazienti OSAS (età 59.27 ± 11.38; BMI 30.84 ± 3.64; AHI 36.63 ± 24.18) sono stati confrontati con 36 soggetti di controllo (età 54.42 ± 6.63; BMI 29.06 ± 4.7; AHI 3.8 ± 1.10). Nelle cellule del sangue il contenuto del DNA Mitocondriale (MtDNA) e del DNA nucleare (nDNA) è stato amplificato e quantificato nei pazienti OSAS mediante la Real-Time qPCR. Il rapporto tra MtDNA/nDNA è stato poi calcolato. La presenza dello stress ossidativo è stata valutata dai livelli dei Metaboliti Reattivi dell’Ossigeno (ROMs), misurati con il d-ROMs test. Risultati: Il rapporto MtDNA/nDNA era più alto nei pazienti OSAS rispetto al gruppo di controllo (150.94 ± 49.14 vs 128.96 ± 45.8; p = 0.04), il livello dei ROMs era anche più alto nei soggetti OSAS (329,71 ± 70,17 vs 226.0 ± 36,76; p = 0,04) ed è stato positivamente correlato con l’MtDNA/nDNA (R = 0.5, p <0.01). Conclusioni: Nei pazienti OSAS vi è un danno del DNA mitocondriale indotto dall’aumento dello stress ossidativo. L’ipossia intermittente sembra essere il principale meccanismo che porta a questo processo. Abstract in english Background: Obstructive Sleep Apnea (OSAS) is a disease associated with the increase of cardiovascular risk and it is characterized by repeated episodes of Intermittent Hypoxia (IH) which inducing oxidative stress and systemic inflammation. Mitochondria are cell organelles involved in the respiratory that have their own DNA (MtDNA). The aim of this study was to investigate if the increase of oxidative stress in OSAS patients can induce also MtDNA alterations. Methods: 46 OSAS patients (age 59.27 ± 11.38; BMI 30.84 ± 3.64; AHI 36.63 ± 24.18) were compared with 36 control subjects (age 54.42 ± 6.63; BMI 29.06 ± 4.7; AHI 3.8 ± 1.10). In blood cells the content of MtDNA and nuclear DNA (nDNA) was measured in OSAS patients by Real Time PCR. The ratio between MtDNA/nDNA was then calculated. The presence of oxidative stress was evaluated by levels of Reactive Oxygen Metabolites (ROMs), measured by diacron reactive oxygen metabolite test (d-ROM test). Results: MtDNA/nDNA was higher in patients with OSAS than in the control group (150.94 ± 49.14 vs 128.96 ± 45.8; p = 0.04), the levels of ROMs were also higher in OSAS subjects (329.71 ± 70.17 vs 226.0 ± 36.76; p = 0.04) and they were positively correlated with MtDNA/nDNA (R = 0.5, p < 0.01). Conclusions: In OSAS patients there is a Mitochondrial DNA damage induced by the increase of oxidative stress. Intermittent hypoxia seems to be the main mechanism which leads to this process.