Mitokondrid on põnevad vähesed organellid, mis elavad peaaegu igas meie kehas olevas rakus. Erinevalt rakkude teistest osadest on mitokondrid peaaegu omaette rakud. Tegelikult on nad peaaegu täielikult eraldiseisvad organismid, mille geneetiline materjal on täiesti erinev ülejäänud kehast. Näiteks nõustume üldiselt, et me pärib oma emalt ja poole oma isa üle poole oma geneetilistest materjalidest.
See pole päris õige. Mitokondriaalne DNA jaguneb teistsugusel viisil ja pärineb peaaegu täielikult emalt.
Paljud teadlased usuvad, et mitokondrid on näide pikaajalisest sümbiootilisest suhest, milles juba varem meie rakkudega ühinesid bakterid nii, et nii meie rakud kui ka bakterid üksteisest sõltuvad. Me vajame mitokondriid, et töödelda enamikku energiat, mida meie rakud vajavad ellu jääma. Hingamine, mida me hingame, kütab protsessi, mis oleks võimatu ilma selle väikese orelellita.
Niivõrd intrigeeriv kui mitokondrid on, on nad kahjulikud nagu iga keha teine osa. Mitokondriaalse DNA DNA pärilised mutatsioonid võivad põhjustada paljusid erinevaid sümptomeid. See võib põhjustada sündroome, mis arvatakse olevat ebatavalised ja äärmiselt haruldased, kuid mida praegu peetakse sagedamini kui varem arvati. Kirde-Inglismaa grupp leidis, et levimus on umbes 1, 15 200 inimest.
Suurem arv, umbes 1 200-st, oli mutatsioon, kuid mutatsioonid ei olnud sümptomaatilised.
Närvisüsteem sõltub suuresti hapnikust, et oma tööd teha, ja see tähendab, et meie närvid vajavad hästi toimimiseks mitokondriid. Kui mitokondrid lähevad valesti, on närvisüsteem sageli esimene, kes kannatab.
Mitokondriaalse haiguse sümptomid
Mitokondrite haiguse põhjustatud kõige sagedasem sümptom on müopaatia, mis tähendab lihase haigust.
Teised võimalikud sümptomid hõlmavad nägemishäireid, mõtlemisprobleeme või sümptomite kombinatsiooni. Sümptomid kogunevad sageli kokku, moodustades ühe mitmest erinevast sündroomist.
Krooniline progresseeruv väline oftalmopleegia (CPEO) - CPEO-s on silma lihased aeglaselt paralüüsitud. See juhtub tavaliselt siis, kui inimesed on kolmekümnendates, kuid see võib esineda igas vanuses. Kahekordne nägemine on suhteliselt haruldane, kuid arsti eksamiga võib avastada muid nägemishäireid. Mõnes vormis, eriti peres leidudes, kaasnevad kuulmisprobleemid, kõne või neelamisraskused, neuropaatiad või depressioon.
Kearns-Sayre'i sündroom - Kearns-Sayre sündroom on peaaegu samasugune nagu CPEO, kuid sellega kaasnevad mõned täiendavad probleemid ja varasem vanus. Probleemid tekivad tavaliselt siis, kui inimesed on alla 20-aastased. Teised probleemid on pigmentaarsed retinopaatiad, tserebellar ataksia , südameprobleemid ja vaimne defitsiit. Kearns-Sayre sündroom on agressiivsem kui CPEO ja võib põhjustada surma neljanda eluaasta kümnendi jooksul.
Leberi pärilik optiline neuropaatia (LHON) - LHON on pärilik nägemiskaotus, mis põhjustab noori mehi pimedaks.
Lei sündroom - tuntud ka kui subakuutne nekrotiseeriv entsefalomüelopaatia, tavaliselt esineb Leighi sündroom väga väikelastel. häire põhjustab ataksiat, krampe , nõrkust, arenguhäireid, düstooniat ja palju muud. Aju magnetresonantstomograafia (MRI) näitab basaalganglionides ebanormaalset signaali. Haigus on mõne kuuga surmaga lõppenud.
Laktatsidoosi ja insulti-sarnaste episoodidega mitokondrialane entsefalopaatia (MELAS) - MELAS on üks mitteseotumaid mitokondriaalseid häireid. See on päritud emalt. Haigus põhjustab episoode, mis on sarnased insuldiga, mis võib põhjustada nõrkust või nägemise kadu. Teised sümptomid on krambid, migreen, oksendamine, kuulmislangus, lihaste nõrkus ja lühike kasv. Haigus algab tavaliselt lapseeas ja ulatub dementsuse juurde. Seda võib diagnoosida kõrgendatud piimhappe sisaldus veres ja tüüpiline "röga punase kiudaine" lihase välimus mikroskoobi all.
Müoklooniline epilepsia koos röga punaste kiududega (MERRF) - Myoclonus on väga kiire lihaste jerk, mis on sarnane sellele, mida paljud on just varem magama jäänud. MERRF-i müokloonus on sagedasem ja sellele järgneb krambid, ataksia ja lihaste nõrkus. Samuti võib esineda kurma, nägemishäireid, perifeerset neuropaatiat ja dementsust.
Emalt päritud kurtus ja diabeet (MIDD) - see mitokondrite häire tavaliselt mõjutab inimesi vanuses 30-40 aastat. Lisaks kuulmiskahjustusele ja diabeedile võivad MIDD-iga inimestel esineda nägemise kadu, lihaste nõrkus, südameprobleemid, neeruhaigus, seedetrakti haigus ja lühike kasvuperiood.
Mitokondriaalne neurogastrointestinaalne entsefalopaatia (MNGIE) - see põhjustab soolestiku tõsist liikumatust, mis võib põhjustada kõhu stressi ja kõhukinnisust. Samuti on sageli silma liikumisega seotud probleemid, samuti neuropaatiad ja valgete ainete muutused ajus. Häire käib kõikjal lapsepõlvest kuni viiekümneni, kuid see on lastel kõige sagedasem.
Neuropaatia, ataksia ja pigmentoosne retiniit (NARP) - Lisaks perifeersete närviprobleemide ja kohmakusega võib NARP põhjustada arenguhäireid, epilepsiat, nõrkust ja dementsust.
Teiste mitokondrite häirete hulka kuuluvad Pearsoni sündroom (Sideroblastiline aneemia ja pankrease düsfunktsioon), Barth'i sündroom (X-seotud kardiomüopaatia, mitokondriaalne müopaatia ja tsükliline neutropeenia) ja kasvu aeglustumine, aminoatsitüria, kolestaas, raua ülekoormus, laktatsidoos ja varane surm (GRACILE )
Mitokondriaalsete haiguste diagnoosimine
Kuna mitokondriaalne haigus võib põhjustada hämmastavat sümptomite ulatust, võivad need häired olla rasked isegi arstide jaoks, kes seda tunnevad. Ebataval juhul, kui kõik sümptomid näivad teatud haiguse jaoks klassikalisena, võib diagnoosi kinnitamiseks teha geneetilise testimise. Vastasel juhul võivad olla vajalikud muud testid.
Mitokondrid on vastutavad aeroobse ainevahetuse eest, mida enamik meist igapäevaselt liikumiseks kasutavad. Kui aeroobne ainevahetus on ammendatud, nagu intensiivsel harjutusel, on organismil varukoopia süsteem, mille tulemuseks on piimhappe kogunemine. See on aine, mis muudab meie lihased häguseks ja põlema, kui me neid pingutama liiga kaua. Kuna mitokondriaalse haigusega inimestel on vähem võimalusi oma aeroobset ainevahetust kasutada, suureneb piimhape, seda saab mõõta ja kasutada märgina, et mitokondritega on midagi valesti. Muud asjad võivad siiski suurendada laktaati. Näiteks piimhapet tserebrospinaalvedelikus võib pärast krambihoogude või insuldi suureneda. Peale selle on mõnel mitokondriaalse haiguse tüübil, nagu näiteks Leighi sündroomil, laktaaditasemed sageli normaalsetes piirides.
Põhiliseks hindamiseks võib olla laktaadisisaldus plasmas ja tserebrospinaalvedelikus. Elektrokardiogrammid saavad hinnata arütmiaid, mis võivad lõppeda surmaga. Magnetresonantspildi (MRI) abil saab otsida valgete ainete muutusi . Elektromüograafiat saab kasutada lihashaiguste uurimiseks. Kui krambid on murettekitavad, võib elektroencefalograafia tellida. Sõltuvalt sümptomitest võib soovitada ka audioloogiat või oftalmoloogiat.
Lihaste biopsia on üks kõige usaldusväärsemaid meetodeid mitokondrite häirete diagnoosimiseks. Enamik mitokondriaalseid haigusi on seotud müopaatiaga, mõnikord isegi siis, kui pole selgeid sümptomeid nagu lihaste valulikkus või nõrkus.
Ravi mitokondriaalsete haiguste korral
Praegu ei ole mitokondrite häirete tagatud ravi. Keskendutakse sümptomite juhtimisele, kui need tekivad. Kuid hea diagnoos võib aidata valmistuda edaspidiseks arenguks ning päriliku haiguse korral võib see mõjutada pereplaneerimist.
Kokkuvõte
Lühidalt, mitokondrite haigust tuleks kahtlustada, kui sümptomid on seotud lihaste südame, aju või silmadega. Ehkki emade pärimine on ka viidates, on mitokondriaalse haiguse võimalik ja isegi tavaline tingimus tuumarelvade DNA-ga seotud mutatsioonide tõttu, mis tulenevad tuuma geneetilise materjali ja mitokondrite vastasmõjudest. Peale selle on mõned haigused juhuslikud, mis tähendab, et need esimest korda esinevad ilma pärimiseta. Mitokondriaalsed haigused on endiselt suhteliselt haruldased ja neid juhib kõige paremini spetsialist, kellel on kindel arusaam selle klassi neuroloogilistest haigustest.
Allikad
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM jt X-seotud kardiokeelne müopaatia ja neutropeenia (Barth sündroom): ajakohastatud versioon. Am J Med Genet A 2004; 126A: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, et al. Patogeensete mitokondriaalsete DNA mutatsioonide epidemioloogia. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Mitokondrite häirete epidemioloogia ja ravi. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Mitokondriaalsed häired: etioloogia, mudelsete süsteemid ja kandidaatravimid. Trend Genet. 2013 juuni 4. juuni.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Uus mitokondriaalse DNA heteroplasmyaga seotud mitokondrite haigus. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA jt Mitokondriaalse hingamisahela haiguse esinemine ja kliiniline uuring. 51 patsiendi uuring. Brain 1995; 118 (Pt 2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. 3243A> G mitokondriaalse punkti mutatsiooniga seotud emade päriliku diabeedi ja kurtuse (MIDD) kliinilised tunnused, diagnoos ja manustamine. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J jt GRACILE'i sündroom, surmav metaboolne häire raua ülekoormusega, on põhjustatud punktmutatsioonist BCS1L-is. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF jt Kroonilise progresseeruva välise oftalmopleegia visuaalse funktsiooni hindamine. Silm (Lond) 2006; 20: 564.