Митохондриите са очарователни малки органели, които живеят в почти всяка клетка в тялото ни. За разлика от другите части на клетката, митохондриите са почти собствена клетка. Всъщност те са почти изцяло отделни организми, с генетичен материал, който е напълно различен от останалата част от тялото. Например, по принцип приемаме, че наследим половината от нашия генетичен материал от майка ни и половината от нашия баща.
Това не е съвсем вярно. Митохондриалната ДНК се разделя по различен начин и се наслежда почти изцяло от майката.
Много учени смятат, че митохондриите са пример за дългогодишна симбиотична връзка, в която бактериите отдавна се сливат с нашите клетки, така че и нашите клетки, и бактериите, стават зависими един от друг. Нуждаем се от митохондрии, за да преработим по-голямата част от енергията, която нашите клетки трябва да оцелеят. Кислородът, който дишаме, гори процес, който би бил невъзможен без този малък органел.
Тъй като са интригуващи като митохондриите, те са податливи на увреждане, подобно на всяка друга част на тялото ни. Наследствените мутации в митохондриалната ДНК могат да доведат до широк спектър от различни симптоми. Това може да доведе до синдроми, които веднъж се смятаха за необичайни и изключително редки, но сега се възприемат като по-често срещани от преди това. Група в Североизточна Англия установи, че разпространението е около 1 на 15 200 души.
По-голям брой, около 1 на 200, имаше мутация, но мутациите не бяха симптоматични.
Нервната система разчита в голяма степен на кислорода, за да изпълни своята работа, и това означава, че нашите нерви се нуждаят от работа на митохондриите. Когато митохондриите се объркат, нервната система често е първата, която страда.
Симптомите на митохондриалната болест
Най-честият симптом, причинен от митохондриалното заболяване, е миопатия, което означава заболяване на мускулите.
Други потенциални симптоми включват проблеми със зрението, проблеми с мисленето или комбинация от симптоми. Симптомите често се събират заедно, за да формират един от няколкото различни синдроми.
Хронична прогресивна външна офталмоплегия (CPEO) - в CPEO очните мускули бавно се парализират. Това обикновено се случва, когато хората са на тридесетте години, но могат да се появят на всяка възраст. Двойното зрение е относително рядко, но други визуални проблеми могат да бъдат открити при лекарски преглед. Някои форми, особено когато се намират в семейства, са придружени от проблеми със слуха, трудности при говорене или преглъщане, невропатии или депресия.
Синдромът Kearns-Sayre - синдромът Kearns-Sayre е почти същият като CPEO, но с някои допълнителни проблеми и по-ранна епоха на появата. Проблемите обикновено започват, когато хората са на възраст под 20 години. Други проблеми включват пигментарна ретинопатия, церебеларна атаксия , сърдечни проблеми и интелектуални дефицити. Синдромът на Kearns-Sayre е по-агресивен от CPEO и може да доведе до смърт от четвъртото десетилетие на живота.
Leber - наследствена очна невропатия (LHON) - LHON е наследствена форма на загуба на зрение, която причинява слепота при млади мъже.
Синдром на Leigh - Също известен като подоклетна некротизираща енцефаломиелопатия, синдромът на Leigh обикновено се среща при много малки деца. разстройството причинява атаксия, припадъци , слабост, забавяне на развитието, дистония и др. Магнитното резонансно изображение (MRI) на мозъка показва необичаен сигнал в базалните ганглии. Болестта обикновено е фатална в рамките на месеци.
Митохондриална енцефалопатия с лактатна ацидоза и мозъчни епизоди (MELAS) - MELAS е един от най-честите видове митохондриални нарушения. Наследява се от майката. Болестта причинява епизоди, подобни на удари, които могат да причинят слабост или загуба на зрение. Други симптоми включват пристъпи, мигрена, повръщане, загуба на слуха, мускулна слабост и малък ръст. Разстройството обикновено започва в детството и прогресира до деменция. Тя може да бъде диагностицирана от повишени нива на млечна киселина в кръвта, както и от типичен "раздразнен червен фибри" на мускулите под микроскоп.
Миоклонична епилепсия с раздрани червени влакна (MERRF) - Миоклонусът е много бърз мускулен дрямък, подобно на това, което мнозина имат точно преди да заспим. Миоклонът в MERRF е по-чести и е последван от припадъци, атаксия и мускулна слабост. Глухота, проблеми със зрението, периферна невропатия и деменция също могат да възникнат.
Майчинна наследствена глухота и диабет (МИГ) - Това митохондриално нарушение обикновено засяга хора между 30 и 40 години. В допълнение към загубата на слух и диабета, хората с МИГ могат да имат загуба на зрение, мускулна слабост, сърдечни проблеми, бъбречни заболявания, стомашно-чревни заболявания и нисък ръст.
Митохондриална невро-гастроинтестинална енцефалопатия (MNGIE) - Това причинява тежка неподвижност на червата, което може да доведе до коремен дистрес и запек. Проблеми с движението на очите също са често срещани, както и невропатиите и промените в бялото вещество в мозъка. Разстройството идва навсякъде от детството до петдесетте години, но е най-често срещано при децата.
Невропатия, атаксия и ретинит пигментоза (NARP) - В допълнение към проблемите на периферните нерви и нестабилността, NARP може да предизвика забавяне на развитието, епилепсия, слабост и деменция.
Други митохондриални нарушения включват синдром на Pearson (сидеробластична анемия и панкреатична дисфункция), синдром на Барт (Х-свързана кардиомиопатия, митохондриална миопатия и циклична неутропения) и забавяне на растежа, аминокисерия, холестаза, желязо, лактатна ацидоза и ранна смърт ).
Диагноза на митохондриални заболявания
Тъй като митохондриалната болест може да предизвика невероятна гама от симптоми, тези нарушения могат да бъдат трудни дори и за обучените лекари да ги разпознаят. В необичайната ситуация, при която всички симптоми изглеждат класически за определено заболяване, може да се направи генетично изследване за потвърждаване на диагнозата. В противен случай може да са необходими други тестове.
Митохондриите са отговорни за аеробния метаболизъм, който повечето от нас използват ежедневно, за да се движат. Когато аеробният метаболизъм е изчерпан, както при интензивно упражнение, тялото има резервна система, която води до натрупване на млечна киселина. Това е субстанцията, която кара нашите мускули да боледуват и да горят, когато ги натоварваме твърде дълго. Тъй като хората с митохондриална болест имат по-малка способност да използват аеробния си метаболизъм, млечната киселина се натрупва и това може да бъде измерено и използвано като знак, че нещо не е наред с митохондриите. Други неща обаче могат да увеличат лактат. Например, млечната киселина в цереброспиналната течност може да бъде повишена след припадъци или инсулт. Освен това някои видове митохондриални заболявания, като синдрома на Leigh, често имат нива на лактат, които са в нормални граници.
Основната оценка може да включва нивата на лактат в плазмата и цереброспиналната течност. Електрокардиограмите могат да оценят аритмиите, които могат да бъдат фатални. Магнитният резонанс (MRI) може да търси промени в бялото вещество . Електромиографията може да се използва за изследване на мускулните заболявания. Ако има загриженост за гърчове, може да се поръча електроенцефалография. В зависимост от симптомите може да се препоръча и аудиология или офталмологично изследване.
Мускулната биопсия е един от най-надеждните начини за диагностициране на митохондриалните нарушения. Повечето митохондриални заболявания идват с миопатия, понякога дори ако няма очевидни симптоми като мускулна болка или слабост.
Лечение при митохондриални заболявания
По това време няма гарантирано лечение на митохондриални нарушения. Фокусът е върху управлението на симптомите, които възникват. Добрата диагноза обаче може да помогне за подготовката за бъдещо развитие, а в случай на наследствено заболяване може да повлияе на семейното планиране.
резюме
Накратко, трябва да се подозира митохондриална болест, когато има комбинация от симптоми, включващи мускулно сърце, мозък или очи. Докато майчиното наследство е също така подозиращо, възможно и дори често е митохондриалното заболяване да произтича от мутации в ядрената ДНК, поради взаимодействието между генетичния материал на ядрото и митохондриите. Освен това, някои заболявания са спорадични, което означава, че те се случват за първи път, без изобщо да са наследени. Митохондриалните заболявания са все още относително редки и се управляват най-добре от специалист със сериозно разбиране за този клас неврологични заболявания.
Източници
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM, et al. Х-свързана кардиоскелетна миопатия и неутропения (синдром Барт): актуализация. Am J Med Genet A 2004; 126А: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, et al. Епидемиологията на патогенните митохондриални ДНК мутации. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Епидемиология и лечение на митохондриални нарушения. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Митохондриални разстройства: етиологии, модели системи и кандидат терапии. 2013 4 юни.
Holt IJ, Хардинг А.Е., Пети Р.К., Морган-Хюз Д.А. Ново митохондриално заболяване, свързано с хетероплазма на митохондриална ДНК. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson М., et al. Представяне и клинично изследване на митохондриалната дихателна верижна болест. Проучване на 51 пациенти. Brain 1995; 118 (Pt2): 339.
Мърфи R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Клинични признаци, диагноза и управление на наследствен диабет и глухота (MIDD), свързани с 3243A> G митохондриална точкова мутация. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J, et al. Синдромът на GRACILE, смъртоносно метаболитно разстройство с желязо, е причинено от точкова мутация в BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Смит Т, Chinnery PF, et al. Оценка на зрителната функция при хронично прогресираща външна офталмоплегия. Eye (Lond) 2006; 20: 564.