Mitohondrijci su fascinantne male organele koje žive u gotovo svakoj stanici u našem tijelu. Za razliku od ostalih dijelova stanice, mitohondri su gotovo sama stanica. Zapravo, oni su gotovo posve zasebni organizmi, s genetskim materijalom koji je potpuno drugačiji od ostatka tijela. Na primjer, općenito prihvaćamo da smo naseljujemo polovicu našeg genetskog materijala od naše majke i polovine od našeg oca.
Ovo nije sasvim točno. Mitohondrijska DNK se dijeli na drugačiji način i gotovo je naslijeđena od majke.
Mnogi znanstvenici vjeruju da su mitohondriji primjer dugogodišnjeg simbiotskog odnosa, u kojem su bakterije davno spojene s našim stanicama tako da su naše stanice i bakterije postale zavisne jedna o drugoj. Trebamo mitohondrije kako bismo obradili većinu energije koje naše stanice trebaju preživjeti. Kisik koji dišemo goriva je proces koji bi bio nemoguć bez ove male orgulje.
Koliko su intrigantni kao mitohondri, oni su osjetljivi na oštećenja baš kao i svaki drugi dio našeg tijela. Naslijeđene mutacije u mitohondrijskoj DNA mogu dovesti do širokog raspona različitih simptoma. To može dovesti do sindroma koji su nekoć smatrani neuobičajenim i iznimno rijetkim, ali se sada vide kao češći nego što se prije mislilo. Skupina u sjeveroistočnoj Engleskoj utvrdila je da je prevalencija oko 1 u 15.200 ljudi.
Veći broj, oko 1 na 200, imao je mutaciju, ali mutacije nisu bile simptomatske.
Živčani sustav se snažno oslanja na kisik kako bi obavio svoj posao, a to znači da naši živci trebaju mitohondriju da dobro funkcioniraju. Kada mitohondri krenu krivo, živčani sustav često je prvi koji pati.
Simptomi mitohondrijske bolesti
Najčešći simptom uzrokovan mitohondrijskim bolestima je miopatija, što znači bolest mišića.
Ostali potencijalni simptomi uključuju probleme vida, probleme s razmišljanjem ili kombinaciju simptoma. Simptomi se često skupljaju zajedno kako bi formirali jedan od nekoliko različitih sindroma.
Kronična progresivna vanjska oftalmoplegija (CPEO) - u CPEO-u, očni mišići polako postaju paralizirani. To se obično događa kada su ljudi u tridesetim godinama, ali se mogu pojaviti u bilo kojoj dobi. Dvostruka vizija je relativno rijetka, ali drugi vizualni problemi mogu se otkriti liječničkim pregledom. Neki oblici, posebno kada se nalaze u obiteljima, popraćeni su problemima sluha, govorima ili teškoćama gutanja, neuropatijama ili depresijom.
Kearns-Sayreov sindrom - sindrom Kearns-Sayre gotovo je isti kao i CPEO, ali s nekim dodatnim problemima i ranom dobom početka. Problemi obično počinju kada su ljudi mlađi od 20 godina. Ostali problemi uključuju pigmentnu retinopatiju, cerebelarnu ataksiju , srčane probleme i intelektualne nedostatke. Kearns-Sayreov sindrom je agresivniji od CPEO-a i može dovesti do smrti do četvrtog desetljeća života.
Leber nasljedna optička neuropatija (LHON) - LHON je naslijeđeni oblik gubitka vida koji uzrokuje sljepoću kod mladih muškaraca.
Leighov sindrom - Također poznat kao subakutna necrotirajuća encefalomijalopatija, Leighov sindrom obično se javlja u vrlo maloj djeci. poremećaj uzrokuje ataksiju, napadajima , slabostima, razvojnim kašnjenjima, distonijom i još mnogo toga. Magnetski rezonanci (MRI) mozga pokazuju abnormalni signal u bazalnim ganglijima. Bolest je obično smrtonosna unutar nekoliko mjeseci.
Mitohondrijska encefalopatija s mliječnom acidozom i moždanim udarima (MELAS) - MELAS je jedan od najčešćih tipova mitohondrijskih poremećaja. Naslijeđena je od majke. Bolest uzrokuje epizode slične potezima, što može uzrokovati slabost ili gubitak vida. Drugi simptomi uključuju napadaje, migrenu, povraćanje, gubitak sluha, slabost mišića i kratki stas. Poremećaj obično počinje u djetinjstvu i napreduje do demencije. Može se dijagnosticirati povišena razina mliječne kiseline u krvi, kao i tipični "crveno vlakno" izgled mišića pod mikroskopom.
Myoklonska epilepsija s prigušenim crvenim vlaknima (MERRF) - Myoklonus je vrlo brz mišićni trzaj, sličan onome što mnogi imaju neposredno prije nego što zaspi. Moklonus u MERRF-u je češći, a slijede se napadaji, ataksija i slabost mišića. Mogu se pojaviti i gluhoća, problemi s vidom, periferna neuropatija i demencija.
Majčinska naslijeđena gluhoća i dijabetes (MIDD) - Ovaj mitohondrijski poremećaj obično utječe na osobe između 30 i 40 godina starosti. Pored gubitka sluha i dijabetesa, osobe s MIDD-om mogu imati gubitak vida, slabost mišića, srčane bolesti, bolesti bubrega, gastrointestinalne bolesti i niske stope.
Mitokondrijska neurogastrointestinalna encefalopatija (MNGIE) - To uzrokuje jake nepokretnosti crijeva, što može dovesti do trbušnih nevolja i zatvora. Uobičajene su i problemi s kretanjem očiju, kao i neuropatije i promjene bijelih tvari u mozgu. Poremećaj dolazi na bilo gdje od djetinjstva do pedesetih godina, ali najčešći je kod djece.
Neuropatija, ataksija i retinitis pigmentosa (NARP) - Pored problema s perifernim živcima i nespretnosti, NARP može uzrokovati odgodu razvoja, epilepsiju, slabost i demenciju.
Drugi mitohondrijski poremećaji uključuju Pearsonov sindrom (sideroblastična anemija i disfunkcija gušterače), Barthov sindrom (X-povezana kardiomiopatija, mitohondrijska miopatija i ciklična neutropenija) i usporavanje rasta, aminokurije, kolestaza, preopterećenje željeza, mliječna kiselina i rana smrt (GRACILE ).
Dijagnosticiranje mitohondrijskih bolesti
Budući da mitohondrijska bolest može izazvati zbunjujući raspon simptoma, ti poremećaji mogu biti teški čak ni za obučene liječnike da ih prepoznaju. U neobičnoj situaciji u kojoj svi simptomi izgledaju klasični za određeni poremećaj, genetsko testiranje može se obaviti kako bi se potvrdila dijagnoza. Inače, možda će biti potrebni i drugi testovi.
Mitohondrijci su odgovorni za aerobni metabolizam, koji većina od nas koristi svaki dan kako bi se kretali. Kada se aerobni metabolizam iscrpi, kao u intenzivnoj vježbi, tijelo ima rezervni sustav koji dovodi do stvaranja mliječne kiseline. To je tvar koja našim mišićima uzrokuje bol i spali kada ih pretjerujemo. Budući da osobe s mitohondrijskim bolestima imaju manje mogućnosti upotrebe aerobnog metabolizma, mliječna kiselina se nakuplja, a to se može mjeriti i koristiti kao znak da nešto nije u redu s mitohondrijima. Međutim, druge stvari mogu povećati i laktat. Na primjer, mliječna kiselina u cerebrospinalnoj tekućini može biti povišena nakon napadaja ili moždanog udara. Nadalje, neke vrste mitohondrijske bolesti, poput Leighovog sindroma, često imaju razine laktata koje su unutar normalnih granica.
Osnovna procjena može uključivati razine laktata u plazmi i cerebrospinalnoj tekućini. Elektrokardiogrami mogu procijeniti aritmije, što može biti kobno. Magnetska rezonancijska slika (MRI) može tražiti promjene bijele tvari . Elektromiografija se može koristiti za istraživanje bolesti mišića. Ako postoji zabrinutost zbog napadaja, može se naručiti elektroencefalografija. Ovisno o simptomima, preporučuje se i testiranje audiologije ili oftalmologije.
Biopsija mišića je jedan od najpouzdanijih načina dijagnosticiranja mitohondrijskih poremećaja. Većina mitohondrijskih bolesti dolazi s miopatijom, ponekad čak i ako nema očitih simptoma kao što su mišićna bol ili slabost.
Liječenje u mitohondrijskim bolestima
Trenutno nema zajamčenog tretmana za mitohondrijske poremećaje. Fokus je na upravljanju simptomima kako nastaju. Međutim, dobra dijagnoza može pomoći u pripremi za buduće događaje, au slučaju naslijeđene bolesti može utjecati na planiranje obitelji.
Sažetak
Ukratko, treba misliti o mitohondrijskoj bolesti kada postoji kombinacija simptoma koji uključuju mišićno srce, mozak ili oči. Iako je majčinska nasljednost također sugestivna, moguće je i čak i uobičajeno da mitohondrijska bolest proizlazi iz mutacija u nuklearnoj DNA, zbog interakcija između genetskog materijala jezgre i mitohondrija. Nadalje, neke bolesti su sporadične, što znači da se prvi put događaju bez nasljedstva. Mitohondrijske bolesti su još uvijek relativno rijetke i najbolje ih može upravljati stručnjak s čvrstim razumijevanjem ove klase neuroloških bolesti.
izvori
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM i sur. X-povezana srčano-mišićna miopatija i neutropenija (Barthov sindrom): ažuriranje. Am J Med Genet A 2004; 126a: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, i sur. Epidemiologija mutacija patogenih mitohondrijskih DNA. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologija i liječenje mitohondrijskih poremećaja. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Mitohondrijski poremećaji: eetiologije, sustavi modela i terapije kandidata. Trendovi Genet. 2013. 4. lipnja.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Nova mitohondrijska bolest povezana s heteroplazmijom mitohondrijske DNA. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA, i sur. Prezentacija i klinička ispitivanja bolesti mitohondrijske respiratornog lanca. Istraživanje 51 bolesnika. Brain 1995; 118 (Pt 2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Kliničke značajke, dijagnoza i upravljanje materinastog nasljeđivanja dijabetesa i gluhoće (MIDD) povezane s mutacijom 3243A> G mitohondrijske točke. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J, et al. GRACILE sindrom, smrtonosni metabolički poremećaj s preopterećenjem željeza uzrokovan je točkastom mutacijom u BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF, i sur. Procjena vizualne funkcije u kroničnoj progresivnoj vanjskoj oftalmoplegiji. Eye (Lond) 2006; 20: 564.