- Митохондриално-митохондриална болестна връзка
- преобладаване
- Най-често срещани митохондриални заболявания
- Симптоми
- Причини
- Диагностика на митохондриални заболявания
- Първоначално метаболитно изследване
- Генетично изследване
- Клинични изпитвания
- лечение
- Общи мерки
- Фармакологични мерки
- прогноза
- Препратки
На митохондриални заболявания са много хетерогенна група от заболявания, възникващи в резултат на дисфункция митохондриалната респираторна верига. Те са резултат от спонтанни или наследствени мутации, или в митохондриална ДНК, или в ядрена ДНК.
Тези мутации водят до променени функции на протеини или молекули на РНК (рибонуклеинова киселина), които обикновено се намират в митохондриите. Дихателната верига на митохондриите се състои от пет комплекса (I, II, III, IV и V) и две молекули, които действат като връзка; коензим Q и цитохром c.
Митохондриите
Широкият диапазон на промени в митохондриалния оксидативен метаболизъм, състояния на хетерогенни състояния, включени под името митохондриални заболявания. Но, за да разберем по-добре от какво се състоят тези разстройства, трябва да знаем какво представляват митохондриите.
Митохондриално-митохондриална болестна връзка
Митохондриите са цитоплазмени органели, участващи в окислителното фосфорилиране. Те са отговорни за създаването на повече от 90% от енергията, необходима на организма за поддържане на живота и поддържане на растежа.
Когато митохондриите се провалят, в клетката се генерира все по-малко енергия, което причинява увреждане на клетките и дори клетъчна смърт. Ако този процес се повтаря в цялото тяло, цялостните системи започват да се провалят и животът на страдащия от него човек може да бъде сериозно компрометиран.
Заболяването засяга главно деца, но появата на болестта при възрастни става все по-честа.
Известно е, че всяка човешка клетка съдържа хиляди копия на митохондриална ДНК. При раждането обикновено всички те са еднакви, което се нарича хомоплазма. За разлика от тях, индивидите с митохондриални разстройства могат да прибират смес от див тип и мутирала митохондриална ДНК във всяка клетка, която се нарича хетероплазма.
Докато някои разстройства на митохондриите засягат само един орган, много други митохондриални разстройства включват множество органични системи и често имат неврологични и миопатични особености. Разстройствата на митохондриите могат да се появят на всяка възраст.
преобладаване
По отношение на разпространението митохондриалните разстройства са по-често срещани, отколкото се смяташе досега, до степен да бъдат едно от най-често срещаните наследствени метаболитни нарушения.
Въз основа на наличните данни, консервативна оценка за разпространението на митохондриалните заболявания е 11,5 на 100 000 население.
Най-често срещани митохондриални заболявания
Тъй като митохондриите изпълняват толкова много различни функции в различни тъкани, има буквално стотици митохондриални заболявания. Всяко разстройство поражда спектър от симптоми и признаци, които могат да объркат пациентите и клиницистите в ранните етапи на диагнозата.
Поради сложното взаимодействие между стотиците гени и клетки, които трябва да си сътрудничат, за да поддържат метаболитната ни машина безпроблемно да работи, това е отличителен белег на митохондриалните заболявания, че идентичните мутации на митохондриалните ДНК могат да предизвикат неидентични заболявания.
По този начин, някои от най-честите синдроми и признаци на митохондриална патология са следните:
- Синдром на Алперс-Хутенлохер: Характеризира се с хипотония, припадъци и чернодробна недостатъчност.
- Синдром на атаксична невропатия: Характеризира се с епилепсия, дизартрия и / или миопатия.
- Хронична прогресивна външна офталмоплегия (CPEO): Представя се с външна офталмоплегия, двустранна птоза и лека проксимална миопатия.
- Синдром на Kearns-Sayre (KSS): прогресивна външна офталмоплегия, започваща преди 20-годишна възраст, пигментна ретинопатия, атаксия, миопатия, дисфагия, захарен диабет, хипопаратиреоидизъм, деменция.
- Синдром на Пирсън: Сидеробластична анемия в детска възраст, панцитопения, екзокринна недостатъчност на панкреаса, бъбречни тубуларни дефекти.
- Детска миопатия и лактатна ацидоза: Хипотония през първата година от живота, затруднено хранене и дишане. Фаталната форма може да бъде свързана с кардиомиопатия и / или синдром на Тони-Фанкони-Дебре.
- Синдром на Лей: Признаци на мозъчна и мозъчна енцефалопатия при инфантилно начало, история на неврологично заболяване на майката или синдром на Лай.
- Синдром на изчерпване на митохондриалната ДНК (MDS): Появява се през детството и се характеризира с мускулна слабост и / или чернодробна недостатъчност.
- Неврогенна слабост с атаксия и пигментоза на ринит (NARP): Периферна невропатия с поява на възраст или в късна детска възраст, атаксия, пигментарна ретинопатия.
- Митохондриална енцефаломиопатия с лактатна ацидоза и епизоди на инсулт (синдром на MELAS): Епизоди, симулиращи мозъчносъдови инциденти преди 40-годишна възраст, припадъци и / или деменция и лактатна ацидоза.
- Епилептична миоклонична миопатия със сензорна атаксия (MEMSA): Характеризира се с миопатия, припадъци и церебеларна атаксия.
- Миоклонична епилепсия с разкъсани червени влакна (Merrf): миоклонус, припадъци, мозъчна атаксия, миопатия, деменция, зрителна атрофия и спастичност.
- Митрохондриална неврогастроинтестинална енцефалопатия (MNGIE): Настъпване преди 20-годишна възраст, прогресираща външна офталмоплегия, птоза, слабост на крайниците и храносмилателни проблеми, наред с други.
- Лебер (Lhon) наследствена оптична невропатия: двустранно подостър безболезнено зрително увреждане. Средна възраст на настъпване на 24 години. Повече разпространение при жените, отколкото при мъжете, в съотношение 4: 1. Характеризира се с дистония и сърдечни синдроми за предварително възбуждане.
Симптоми
Симптомите на митохондриалните заболявания са много разнообразни и зависят от това къде се намира увреждането, наред с други неща.
Някои разстройства на митохондриите засягат един орган, но повечето включват множество системи. Следователно, най-честите общи симптоми на митохондриалната болест включват:
- Дефект на растежа
- Психомоторно забавяне
- Птоза на клепачите
- Външна офталмоплегия
- Нарушения на очите
- Проксимална миопатия
- Упражнявайте непоносимост
- Централна или периферна хипотония
- кардиомиопатия
- Сензорневрална глухота,
- Оптична атрофия
- Пигментарна ретинопатия
- Захарен диабет
- Стомашно-чревни нарушения
- Синдром на малабсорбция
- Ендокринни нарушения
- Хематологични нарушения
Симптомите, свързани с централната нервна система, често се колебаят и включват:
- енцефалопатия
- Конвулсиите
- деменция
- мигрена
- Епизоди, подобни на удар
- атаксия
- еластичност
Причини
Разстройствата на митохондриите могат да бъдат причинени от дефекти в ядрената ДНК или митохондриалната ДНК. Ядрените генетични дефекти могат да бъдат унаследени по автозомно доминантно или автозомно рецесивно. Митохондриалните ДНК дефекти се предават чрез наследяване от майката.
Делециите на митохондриалната ДНК обикновено се случват de novo и следователно причиняват заболяване само при един член от семейството.
Бащата на засегнатия индивид не е изложен на риск от патогенния вариант на митохондриалната ДНК, но майката на засегнатия индивид обикновено има патогенния вариант митохондриална и може или не може да има симптоми.
Диагностика на митохондриални заболявания
С повече от 1000 ядрени гена, кодиращи митохондриални протеини, молекулярната диагноза може да бъде предизвикателна.
Поради тази причина диагнозата на митохондриалните заболявания се основава на клинично подозрение, предложено от данни от анамнезата, физикалния преглед и резултатите от общите допълващи изследвания. По-късно се правят специфични тестове за митохондриална дисфункция.
Прегледите, обикновено необходими в процеса на изучаване на болестта, включват:
- Fundus изпит, който ви позволява да погледнете вътре в очната ябълка, за да диагностицирате заболяване.
- Електроенцефалография (ЕЕГ).
- Слухови предизвикани потенциали, соматосензорни потенциали и зрително предизвикани потенциали.
- Електромиограма (EMG).
- Електроневрографското изследване, както и тестовете за невровизуални изображения като мозъчна компютърна томография и особено мозъчно-магнитен резонанс (ЯМР), спектроскопската ЯМР могат да бъдат много полезни.
Например, двустранните хиперинтензни сигнали в базалните ядра са установени като характерни за синдрома на Лий.
Инфаркт-подобни лезии в задните мозъчни полукълба присъстват при синдрома на MELAS, докато дифузно анормални сигнали от мозъчното бяло вещество се визуализират при синдрома на Kearn-Sayre.
Калцификатите на базалните ганглии са често срещани при MELAS и синдрома на Kearn-Sayre.
Първоначално метаболитно изследване
Обикновено се провежда първоначално метаболитно изследване и след това тестове за диагностично потвърждение като морфологични и хистоензимни изследвания, електронна микроскопия, биохимично изследване и генетично изследване, насочени към демонстриране на промени в митохондриалната ДНК, а в бъдеще и в ядрената ДНК.
Генетично изследване
По отношение на генетичното изследване е установено, че при някои индивиди клиничната картина е характерна за специфично митохондриално разстройство и диагнозата може да бъде потвърдена чрез идентифициране на патогенен вариант на митохондриална ДНК
Вместо това при повечето хора това не е така и е необходим по-структуриран подход, изучаващ всичко - от фамилна анамнеза, кръвни тестове и / или концентрация на лактат на цереброспиналната течност до невровизуални изследвания, сърдечна оценка и др. и молекулярно генетично изследване.
Клинични изпитвания
И накрая, при много индивиди, при които молекулярно-генетичното изследване не предоставя много информация или не може да потвърди диагнозата, могат да бъдат извършени различни различни клинични проучвания, като например мускулна биопсия за функция на дихателната верига.
лечение
Няма специфично лечебно лечение на митохондриални заболявания. Лечението на митохондриалната болест е до голяма степен поддържащо, палиативно и може да включва ранна диагностика и лечение на захарен диабет, сърдечен ритъм, корекция на птоза, подмяна на вътреочни лещи за катаракта и кохлеарна имплантация за сензоневрална загуба на слуха.
Общи мерки
Общите мерки включват:
- Избягване на топлинен стрес (треска или ниски температури)
- Избягвайте интензивни физически упражнения. Аеробните упражнения обаче могат да подобрят мускулния енергиен капацитет.
- Избягване на лекарства, които потискат дихателната верига на митохондриите (фенитоин, барбитурати), както и инхибитори на синтеза на митохондриален протеин (хлорамфеникол, тетрациклини) или на метаболизма на карнитин (валпроева киселина).
Фармакологични мерки
Сред фармакологичните мерки са:
- Коензим Q10 (убихинон): мощен антиоксидант, който пренася електрони от комплекси I и II в цитохром С.
- Идебенон: Подобно на CoQ10. Пресича кръвно-мозъчната бариера и има антиоксидантна сила.
- Витамини: Като рибофлавин и натриев сукцинат. Лечението с витамин К и С подобрява окислителното фосфорилиране. При някои промени в респираторната верига на митохондриите се съобщават изолирани наблюдения за клинично подобрение от приложението на тиамин, ниацинамид и рибофлавин, тъй като те действат като кофактори в транспортната верига на митохондриите на електрон. Липоевата киселина може също да бъде ефективна чрез увеличаване на клетъчния синтез на АТФ и улесняване на оползотворяването и окисляването на глюкозата.
- Кортикостероиди и инхибитори на моноаминооксидазата: Те могат да бъдат ефективни, защото инхибират пероксидацията и защитават мембраните.
- L-карнитин: Подобрява мускулната слабост, кардиомиопатия и понякога енцефалопатия.
- L-Триптофан: От време на време може да подобри миоклонуса и вентилацията при някои пациенти с MERRF.
- Натриев дихлорацетат: инхибира чернодробния синтез на глюкоза и стимулира употребата му от периферните тъкани, подобрявайки мозъчния оксидативен метаболизъм. Трябва да се използва заедно с тиамин.
прогноза
Митохондриалните заболявания обикновено представляват дегенеративни процеси, въпреки че в определени случаи те могат да имат хроничен стационарен ход, под формата на повтарящи се неврологични прояви и дори да покажат спонтанно подобрение до възстановяване, както се случва с доброкачествен дефицит на СОХ.
Прогнозата обикновено е по-добра при чисти миопатични форми от енцефалопатичните. Заболяването при децата обикновено е по-агресивно, отколкото при хората, при които се проявява като възрастни.
Лечението по принцип не постига повече от забавяне на естествения процес, с някои изключения, сред които са първични процеси на дефицит на CoQ10 или карнитин.
Препратки
- Чинар, ПФ (2014). Преглед на митохондриалните разстройства. Джийн Ревюта,
- Arpa, J., Cruz-Martinez, A., Campos, Y., Gutierrez-Molina, M., et al. (2003 г.). Разпространение и прогресия на митохондриалните заболявания: проучване на 50 пациенти. Мускулен нерв, 28, 690–695.
- Eirís, J., Gómez, C., Blanco, MO & Castro, M. (2008). Митохондриални заболявания. Терапевтични диагностични протоколи на AEP: Педиатрична неврология, 15, 105-112.