Los diferentes tipos de aciduria 2-hidroxiglutárica son causados por mutaciones en varios genes. D-2-HGA tipo I es causado por mutaciones en el gen
D2HGDH; el tipo II es causado por mutaciones en el gen
IDH2. L-2-HGA resulta de mutaciones en el gen
L2HGDH. El tipo combinado D, L-2-HGA es causado por mutaciones en el gen
SLC25A1.
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Los genes
D2HGDH y
L2HGDH proporcionan instrucciones para hacer enzimas que se encuentran en las
mitocondrias, que son los centros de producción de energía dentro de las células. Las enzimas descomponen compuestos llamados D-2-hidroxiglutarato y L-2-hidroxiglutarato, respectivamente, como parte de una serie de reacciones que producen energía para las actividades celulares. Las mutaciones en cualquiera de estos genes resultan en una escasez de
enzima funcional que lleva al acumulo de D-2-hidroxiglutarato o L-2-hidroxiglutarato dentro de las células. En niveles altos, estos compuestos pueden dañar las células y conducir a la muerte celular. Las células del cerebro parecen ser las más vulnerables a los efectos tóxicos de estos compuestos, lo que puede explicar por qué los signos y síntomas de la D-2-HGA tipo I y L-2-HGA envuelven principalmente el cerebro.
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El gen
SLC25A1 proporciona instrucciones para la fabricación de una proteína que transporta ciertas moléculas, tales como citrato, dentro y fuera de las mitocondrias. Las mutaciones en el gen
SLC25A1 reducen la función de la proteína, lo que resulta en el acumulo de D-2-hidroxiglutarato y L-2-hidroxiglutarato y en el daño de las células cerebrales. Los investigadores sospechan que un desequilibrio de otras moléculas, especialmente citrato, también contribuye a los signos y síntomas del tipo combinado.
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Cuando hay mutaciones en el gen
IDH2 se forma una enzima alterada que impide que realice su actividad habitual, la conversión de isocitrato en 2-cetoglutarato. En su lugar, la enzima alterada adquiere una nueva función anormal: la producción de un compuesto llamado D-2-hidroxiglutarato. Debido a que los cambios genéticos resultan en una enzima con una nueva función, se clasifican como mutaciones de "ganancia de función". El D-2-hidroxiglutarato en exceso es tóxico y daña las células cerebrales, lo que lleva a los signos y síntomas de la D-2-HGA tipo II. No está claro por qué una acumulación de D-2-hidroxiglutarato puede estar asociada con cardiomiopatía en algunas personas con esta forma de la enfermedad.
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