Mitokondrioiden sairaudet

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 5. huhtikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .

Mitokondrioiden sairaudet
MKB-10-KM	E88.4
ICD-9	277,87
SairaudetDB	28840
MeSH	D028361
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Mitokondriotaudit  ovat ryhmä perinnöllisiä sairauksia , jotka liittyvät mitokondrioiden toimintahäiriöihin , jotka johtavat energiatoimintojen heikkenemiseen eukaryoottisoluissa , erityisesti ihmisillä . Vuodesta 2021 lähtien tunnetaan yli 350 geeniä, jotka johtavat tällaisiin sairauksiin [1] .

Yleistä tietoa

Mitokondrioiden sairaudet johtuvat mitokondrioiden geneettisistä , rakenteellisista ja biokemiallisista vioista, jotka johtavat kudosten hengityshäiriöihin . Ne tarttuvat vain naislinjan kautta molempien sukupuolten lapsille , koska siittiöt välittävät puolet tuman genomista tsygootille ja munasolu toimittaa sekä genomin toisen puoliskon että mitokondriot . Solujen energia-aineenvaihdunnan patologiset häiriöt voivat ilmetä puutteina Krebsin syklin eri linkkeissä , hengitysketjussa , beeta-hapetusprosesseissa jne .

Mitokondrioiden DNA ei koodaa kaikkia entsyymejä ja muita säätelyaineita, joita tarvitaan tehokkaaseen mitokondrioiden toimintaan . Useimpia mitokondrioiden toimintoja ohjaa tuman DNA [2] .

Mitokondriosairauksia on kaksi ryhmää:

• Selkeät perinnölliset oireyhtymät , jotka johtuvat mitokondrioproteiineista vastaavien geenien mutaatioista ( Bartin oireyhtymä , Kearns- Sayren oireyhtymä , Pearsonin oireyhtymä , MELAS -oireyhtymä , MERRF-oireyhtymä ja muut).
• Sekundaariset mitokondriosairaudet, mukaan lukien solujen energia-aineenvaihdunnan häiriöt tärkeänä linkkinä patogeneesin muodostumisessa ( sidekudossairaudet , krooninen väsymysoireyhtymä , glykogenoosi , kardiomyopatia , migreeni , maksan vajaatoiminta , pansytopenia sekä hypoparatyreoosi , diabetes , riisitauti ja muut) .

Mitokondrioiden sairauksien periytyminen

Mitokondriot periytyvät eri tavalla kuin ydingeenit. Ydingeenejä kussakin somaattisessa solussa edustaa yleensä kaksi alleelia (poikkeuksena useimmat sukupuoleen liittyvät heterogameettisen sukupuolen geenit ). Toinen alleeli periytyy isältä, toinen äidiltä. Mitokondriot sisältävät kuitenkin oman DNA:n, ja jokainen ihmisen mitokondrio sisältää tyypillisesti 5-10 kopiota pyöreästä DNA-molekyylistä (katso heteroplasmia ), ja kaikki mitokondriot periytyvät äidiltä. Kun mitokondrio jakautuu, DNA:n kopiot jakautuvat satunnaisesti sen jälkeläisten kesken. Jos vain yksi alkuperäisistä DNA-molekyyleistä sisältää mutaation satunnaisen jakautumisen seurauksena, tällaiset mutanttimolekyylit voivat kerääntyä joihinkin mitokondrioihin. Mitokondriotauti alkaa ilmetä sillä hetkellä, kun huomattava määrä mitokondrioita tietyn kudoksen monissa soluissa hankkii mutatoituneita DNA-kopioita ( kynnyksen ilmentyminen ).

Mitokondrioiden DNA:ssa mutaatioita esiintyy eri syistä paljon useammin kuin tumassa. Tämä tarkoittaa, että mitokondrioiden sairaudet ilmenevät melko usein spontaaneista uusista mutaatioista. Joskus mutaationopeus kasvaa mitokondrioiden DNA:n replikaatiota sääteleviä entsyymejä koodaavien tumageenien mutaatioiden vuoksi.

Vikoja ja oireita

Mitokondrioiden vaikutukset ovat hyvin erilaisia. Viallisten mitokondrioiden erilaisen jakautumisen vuoksi eri elimissä mutaatio voi johtaa maksasairauksiin toisella ja aivosairaudella toisella . Vian ilmenemisaste voi olla suuri tai pieni, ja se voi vaihdella merkittävästi, kasvaen hitaasti ajan myötä. Jotkut pienet viat johtavat vain siihen, että potilas ei kestä ikäänsä sopivaa fyysistä rasitusta , eikä niihin liity vakavia kivuliaita oireita. Muut viat voivat olla vaarallisempia, mikä johtaa vakavaan patologiaan.

Yleensä mitokondriotaudit ovat selvempiä, kun vialliset mitokondriot sijaitsevat lihaksissa , aivoissa ja hermokudoksessa [3] , koska nämä elimet vaativat eniten energiaa toimintojensa suorittamiseen.

Huolimatta siitä, että mitokondriotautien kulku vaihtelee suuresti eri potilailla, näiden sairauksien pääluokat on erotettu yleisten oireiden ja taudin aiheuttavien spesifisten mutaatioiden perusteella.

Sairauksien tyypit

Suhteellisen yleisen mitokondriaalisen myopatian lisäksi on:

• mitokondriaalinen diabetes mellitus , johon liittyy kuurous ( DAD , MIDD , MELAS-oireyhtymä ) - tämä varhaisessa iässä ilmenevä yhdistelmä voi johtua mitokondrion MT-TL1-geenin mutaatiosta , mutta diabetes mellitus ja kuurous voivat johtua molemmista mitokondrioiden sairaudet ja muut syyt;
• Leberin perinnöllinen optinen neuropatia ( LHON ), jolle on ominaista näön menetys varhaisessa murrosiässä;
• Wolff-Parkinson-White-oireyhtymä ( en:Wolff-Parkinson-White-oireyhtymä ) WPW-oireyhtymä ei koske mitokondrioiden myopatioita.
• Leighin oireyhtymä tai subakuutti nekrotisoiva enkefalomyopatia : alkuperäisen normaalin postnataalisen kehityksen jälkeen tauti ilmenee yleensä ensimmäisen elinvuoden lopussa, joskus aikuisiässä. Tautiin liittyy nopea kehon toimintojen menetys, ja sille on ominaista kouristukset, tajunnan heikkeneminen, dementia ja hengityspysähdys.
• neuropatia, ataksia, retinitis pigmentosa ja ptoosi fi: Neuropatia, ataksia, retinitis pigmentosa ja ptoosi (NARP): etenevät neuropatian oireet , ataksia , tunnelinäkö ja näönmenetys , ptoosi , dementia ;
• Mitokondriaalinen neurogastrointestinaalinen enkefalomyopatia (MNGIE): maha-suolikanavan pseudotukos ja kakeksia , neuropatia , enkefalopatia , johon liittyy valkoisen aineen muutoksia

Diagnostiikka

Kattavat genealogiset , kliiniset, biokemialliset, morfologiset ja geneettiset analyysit ovat välttämättömiä mitokondriotaudin diagnoosin tekemiseksi .

Morfologinen tutkimus sisältää ensisijaisesti repeytyneiden tai karkeiden punaisten säikeiden ilmiön - mosaiikkimaisesti hajallaan olevia luurankolihaskuituja, joissa on epänormaalia mitokondrioiden kerääntymistä sarkolemman alle ja myofibrillien väliin. Mitokondriot ovat suuresti laajentuneet, cristae ovat epäorganisoituneita. [neljä]

Epidemiologia

Alun perin mtDNA -mutaatioita pidettiin erittäin harvinaisina, mutta vuonna 2008 tehdyssä 3 000 terveellä vastasyntyneellä tehdyssä tutkimuksessa 10 tunnetuimmasta patogeenisestä mutaatiosta löydettiin ne yhdellä ihmisellä 200:sta , mikä muuttaa MT-TL1-geenin toimintaa .

Hoito

Tällä hetkellä mitokondrioiden sairauksien hoito on kehitteillä, mutta oireenmukainen profylaksi vitamiineilla on yleinen hoitomenetelmä [6] . Myös pyruvaatteja käytetään yhtenä menetelmistä [7] . Tällä hetkellä menestynein on diklooriasetaatin käyttö maitohappoasidoosin vähentämiseksi potilailla, joilla on MELFS [8] .

Ruokavalioterapia

Ruokavalio tehdään patogeneesin mukaan. Rasvahappojen kuljetuksen ja hapettumisen vastaisesti suositellaan toistuvia ja osittaisia ​​aterioita, joissa ruoan kaloripitoisuus laskee. Jos pyruvaattiaineenvaihdunta on heikentynyt, asetyyli-CoA:n puutetta kompensoidaan ketogeenisellä ruokavaliolla. Krebsin syklin entsyymien puutteen ja (tai) vähenemisen yhteydessä ruokintaa käytetään usein. Oksidatiivisen fosforylaation hengitysketjun puutteella hiilihydraattien määrä vähenee. [kahdeksan]

Redox-terapia

Koentsyymi Q10:n tai sen analogin idebinonin, sukkinaatin, K3-, B1-, B2-, C-vitamiinin, diklooriasetaatin, L-karnitiinin käyttöönotto. [kahdeksan]

Antioksidanttihoito

E-, C-vitamiini, tiolivalmisteet, spironolaktoni. [kahdeksan]

Mitokondrioiden läpäisevyyden estäjät

Syklosporiini A ja bentsodiatsepiinireseptoreihin sitoutuvat lääkkeet. [kahdeksan]

Parhaillaan on meneillään kokeellinen työ, jossa tutkitaan mahdollisuutta koeputkihedelmöitykseen käyttämällä kimeeristä munasolua , jonka ydin on saatu mitokondriaalista sairautta sairastavan potilaan munasta ja sytoplasma toisesta munasta naiselta, jolla on normaalisti toimivat mitokondriot ( ytimen korvaaminen) [9] . Lokakuussa 2016 ensimmäinen lapsi kolmelta vanhemmalta syntyi Guadalajarassa (Meksiko). Leikkauksen suorittivat yhden New Yorkin klinikan työntekijät [10] . Tammikuussa 2017 tiedotusvälineet raportoivat lapsen syntymästä kolmelta vanhemmalta Ukrainassa [11] . Tällaiset kliiniset kokeet ovat kiellettyjä EU-maiden lisäksi myös Venäjällä [8] .

Katso myös

• Luettelo perinnöllisistä sairauksista
• heteroplasmia

Muistiinpanot

1. ↑ Ng YS et ai. Aikuisten mitokondriaalinen sairaus: viimeaikainen kehitys ja tulevaisuuden lupaus // The Lancet Neurology. - 2021. - T. 20. - Ei. 7. - S. 573-584. . Haettu 8. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 8. helmikuuta 2022. (määrätön)
2. ↑ Scarpulla RC Hengitysgeenin ilmentymisen ydinohjaus nisäkässoluissa  //  J Cell Biochem. : päiväkirja. - 2006. - Voi. 97 , no. 4 . - s. 673-683 . — PMID 16329141 .
3. ↑ Finsterer J. Primaaristen mitokondrioiden häiriöiden hematologiset ilmenemismuodot   // Acta Haematol . : päiväkirja. - 2007. - Voi. 118 , nro. 2 . - s. 88-98 . - doi : 10.1159/000105676 . — PMID 17637511 .
4. ↑ Pashkov A. N., Zuikova A. A., Popov S. S. Ei-perinteiset perinnölliset tyypit. Sairaudet. - Voronezh: Rytmi, 2020. - S. 18. - 126 s. - ISBN 978-5-6045255-6-2 .
5. ↑ Elliott HR, Samuels DC, Eden JA, Relton CL, Chinnery PF Patogeeniset mitokondrioiden DNA-mutaatiot ovat yleisiä väestössä  // American  Journal of Human Genetics : päiväkirja. - 2008. - elokuu ( osa 83 , nro 2 ) - s. 254-260 . - doi : 10.1016/j.ajhg.2008.07.004 . — PMID 18674747 .
6. ↑ "Kun solut lakkaavat toimimasta" , päivätty 5. marraskuuta 2006 Time Magazinessa
7. ↑ Tanaka M., Nishigaki Y., Fuku N., Ibi T., Sahashi K., Koga Y. Pyruvaattihoidon terapeuttiset mahdollisuudet mitokondrioiden sairauksiin  (englanniksi)  : Journal. - 2007. - doi : 10.1016/j.mito.2007.07.002 . — PMID 17881297 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Pashkov A. N., Zuikova A. A., Popov S. S. Ei-perinteiset perinnölliset tyypit. Sairaudet. - Voronezh: Rhythm, 2020. - S. 37-38. — 126 s. - ISBN 978-5-6045255-6-2 .
9. ↑ Hei äidit, hei  isä . The Economist (27. lokakuuta 2012). Haettu 17. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 25. lokakuuta 2013.
10. ↑ Isä, äiti ja äiti . N+1 verkkoversio (20. lokakuuta 2016). Haettu 1. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 1. helmikuuta 2022. (määrätön)
11. ↑ Ukrainassa syntyi lapsi kolmelta vanhemmalta . N+1 Online Edition (18. tammikuuta 2017). Haettu 1. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 1. helmikuuta 2022. (määrätön)

Linkit

venäjäksi

• Yu. A. Zozulya, A. P. Cherchenko KESKUSHERMOJÄRJESTELMÄN MITOSONDRISET SAIraudet (yhteenveto)  (linkki ei ole käytettävissä) , koko teksti ukrainaksi

Englanniksi

• Mito Tietoja en : Muscular Dystrophy Associationin verkkosivuilta
• Genetiikan kotiviite Arkistoitu 21. lokakuuta 2007 Wayback Machine NLM -sivuston tarkastelussa
• Yleiskatsaus osoitteessa en:Washington University in St. Louis

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	NKC : ph893660