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Diagnostic des maladies mitochondriales par techniques de biochimie

 

 

La chaîne respiratoire mitochondriale est constituée de cinq complexes enzymatiques (I, II, III, IV et V) situés dans la membrane interne des mitochondries et dont le rôle principal est la production d’énergie sous forme d’ATP, nécessaire au bon fonctionnement de l’organisme.

Cette production d’énergie est amorcée en amont de la chaîne respiratoire mitochondriale, par la combustion de différents substrats provenant essentiellement de la glycolyse, la lipolyse et la protéolyse. Ces réactions produisent principalement les coenzymes NADH2 et FADH2 dont l’oxydation s’effectue au niveau des quatre complexes transporteurs d’électrons de la chaîne respiratoire mitochondriale : I, II, III et IV.

Le transport d’électrons s’effectue du complexe I vers le complexe III (voie du NADH2) et du complexe II vers le complexe III (voie du FADH2), jusqu’à l’accepteur final qui est l’oxygène. Il s’accompagne d’une translocation de protons H+ au niveau des complexes I, III et IV vers l’espace inter-membranaire mitochondrial. L’énergie produite lors du gradient de protons ainsi formé, est utilisée pour la production de l’ATP au niveau du complexe V de la chaîne respiratoire mitochondriale.

Ce mécanisme de production d’ATP couplé à la consommation d’O2 est connu sous le nom de phosphorylation oxydative.

Schéma ci-joint


L’exploration biochimique de la chaîne respiratoire peut être effectuée sous deux aspects différents :

1) une exploration plutôt globale du fonctionnement mitochondrial basée sur la mesure de leur  consommation d’oxygène par oxygraphie. Cette méthode s’effectue uniquement sur du matériel frais, tel que des mitochondries isolées à partir d’une biopsie tissulaire fraîche (muscle, foie, rein…) ou des cellules en culture (fibroblastes…).

            Photo de l’oxymètre

Oxymetrie.jpg

2) une exploration plus ciblée du fonctionnement de chacun des cinq complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale par spectrophotométrie. Cette technique peut s’appliquer soit sur des biopsies fraîches ou congelées de différents tissus tels que le muscle strié, muscle cardiaque, foie, rein, soit sur des cellules en culture telles que les fibroblastes.

            Photo du spectrophotomètre

spectrometrie.jpg

Cette page a été mise à jour le 04/06/09 par Administrateur
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