Što je mitohondrijski sindrom? Uzroci, simptomi, terapija, predviđanja

Genetske informacije su vrlo nestabilne. Jedna od osnovnih postavki genetike kaže da je varijabilnost glavni čimbenik u razvoju svih živih bića. Mutacije su potrebne za opstanak vrste. Međutim, neke varijacije, posebno u mitohondrijima, dovode do negativnih modifikacija u genetskoj prirodi. To je uzrok bolesti, nazvanog mitohondrijski sindrom.

Takve bolesti nisu tako česte, ali ishod većine sindroma mitohondrijske DNA je krajnje nepovoljan.

Mitohondriji. Njihove funkcije u ćeliji

Sjetite se bioloških osnova. Mitohondriji su organele u ljudskoj stanici koja ima svoj DNA kod. Uvijek prenosi mitohondrije od majke. Ona nosi svoje majčinsko jaje. Mitohondriji se neovisno dijele u ćeliju i opetovano ponavljaju svoj DNK skup, koji ima oko 30 kopija.

Mitohondrijski genom raspolaže s 22 gena za vlastitu transportnu RNA; 13 - za polipeptide koji su uključeni u supramolekularne komplekse koji osiguravaju disanje organela; 2 gena za osobnu RNA.

Najvažnija vrijednost ove organele je što proizvodi ATP. Jednostavno rečeno, to je "elektrana" u našem tijelu, a bez nje stanice ne mogu u potpunosti funkcionirati; brzo "ostariti" i umrijeti.

Što je mitohondrijski sindrom?

Kada započne rad tih malih "energetskih jedinica", počinju problemi s razmjenom energije u ćeliji. U blažim oblicima kršenja, osoba jednostavno ne podnosi fizička opterećenja koja bi trebala tolerirati prema dobi.

Međutim, ozbiljnija kršenja izazivaju nepovratne promjene u razmjeni energije, a kao rezultat toga, teški poremećaji u stanicama.

Mitohondrijski sindrom je kompleks bolesti povezanih s raznim kongenitalnim oštećenjem mitohondrija.

Uzroci sindroma

Organele kao što su mitohondrije podijeljene su različito. Rekombinacija gena im nije svojstvena, ali je stopa mutacije mnogo veća. Tijekom podjele mitohondrija, raspodjela gena između novih stanica potpuno je slučajna. Vjerojatnost pojave mutacija od 1 do 99%. I ne postoji način da se to predvidi.

I što su geni bolesniji, veća je vjerojatnost kršenja. Budući da mitohondrije nasljeđuju majka, djeca oba spola pate od svoje mutacije u tijelu. I ne selektivno, 1 ili 2. Postoji mogućnost da će sva djeca biti s abnormalnim razvojem organa.

Mutacije su podijeljene u dvije vrste. Većina proteina je "enkriptirana" u nuklearnoj DNA, koja se također može modificirati iz nejasnih razloga. Zbog toga dijele sindrome uzrokovane i mutacijama obične kružne DNA mitohondrija i nuklearnim.

simptomatologija

Definiranje jasnog skupa simptoma svojstvenih bolesti kao što je mitohondrijski sindrom je vrlo teško. Činjenica je da mutirane organele mogu biti smještene u apsolutno bilo kojoj stanici bilo kojeg organa. I što se više akumuliraju, to više ometa rad ovog tijela i cijelog sustava kojem pripada. U mitohondrologiji uobičajeno je rasporediti sindrome ovisno o vrsti zahvaćenog tkiva i vrsti mitohondrijske mutacije.

Obično su pogođeni oni organi i sustavi koji najviše trebaju stalnu opskrbu kisikom - to su mozak i središnji živčani sustav, jetra, srce, mišići. U nedostatku energije skeletni mišići ne podržavaju tijelo u uspravnom položaju. U nekim slučajevima pojavljuju se čak i grčevi u mišićima.

Događa se da su mitohondriji toliko slabi u svom poslu da je osoba koja je primila takav set organela od svoje majke potpuno nepokretna. U nekim sindromima, koje opisujemo, osoba pati od mioklonusa, hepatopatije, napadaji i s vremenskom demencijom, te u vrlo mladoj dobi. Takvi simptomi ukazuju na sindrom iscrpljenosti mitohondrija.

Najvjerojatnije abnormalnosti u mitohondrijskim mutacijama

Sveukupno, mnogi oblici bolesti koji su uzrokovani mutacijom mitohondrija već su identificirani. Na primjer, kada je zahvaćen mišićni okvir, epileptički se napadaji dijagnosticiraju na pozadini nerazvijenosti mišića. Štoviše, mišićna struktura nije samo oštećena, ona izgleda pod mikroskopom kao nerazvijena crvena vlakna. Mišićna atrofija u ovom slučaju, to se naziva mitohondrijska miopatija. To je najčešći poremećaj u mitohondrijskom neuspjehu. Ako je zahvaćen srčani mišić - kardiomiopatija, pronađeni su patološki procesi u mozgu - zabilježena je encefalopatija.

Što je sindrom mitohondrijske encefalopatije? Sindrom se dijagnosticira kada postoje poremećaji u genima - tRNA, MTND1, 4-6, MTCYB. To ometa rad čitavog živčanog sustava.

Uz encefalopatiju, također je uočen simptom kao što je laktička acidoza ili koma mliječne kiseline. Ovo je komplikacija kada mliječna kiselina počinje ulaziti u krv.

Takva stanja također su opasna u bolesnika sa sindromom mitohondrijske insuficijencije, kao što su česte i maligne migrene, kod djece dolazi do odgode mentalnog i motoričkog razvoja, gluhoće, ataksije (problemi s ravnotežom).

Simptomi nisu tako dobro proučeni, jer su nedavno otkrivene bolesti povezane s mitohondrijama. No, reći ćemo o poznatim sindromima čije kliničke manifestacije pokušavaju liječiti.

MELAS sindrom

MELAS (MELAS) - encefalopatija (problemi sa središnjim živčanim sustavom), laktatna acidoza i, osim toga, moždani udar. Postoji sindrom, i kod dojenčadi i kod odraslih. No, češće simptomi počinju se pojavljivati ​​negdje od 5 do 15 godina. Koji su to simptomi? Navedeni su u nazivu sindroma. Pacijent iznenada počinje višestruke udarce u temporalnim i parijetalnim dijelovima mozga. Pridružite se u moždanom udaru i neurološkim problemima. Zatim tu je slabost mišića, osjetilni gubitak sluha. Mogući su česti grčevi u mišićima.

Uzrok sindroma smatra se zamjenom mitohondrijskog gena na 3243. mjestu. A liječenje je moguće samo simptomatsko, tj. Suportivna terapija.

Sindromi delecije mitohondrijske DNA

Počnimo s opisom bolesti poput sindroma Kearns-Sayre, počevši od 4 godine. Sindrom se manifestira na sljedeći način:

• progresivna oftalmoplegija;
• ataksija;
• atrioventrikularni srčani blok (usporavanje prijenosa impulsa iz jedne srčane komore u drugu);
• retinitis pigmentosa;
• istog crvenog mišićnog tkiva.

Slijedeći sindrom, koji ima iste "korijene" - Pearsonov sindrom, koji se manifestira drugačije:

• hipoplastična anemija, prvi i najopasniji simptom;
• disfunkcija pankreasa;
• kasnije je moguće oštećenje vida;
• poremećaje u koštanoj srži;
• pojava demencije.

Pearsonov sindrom je uzrokovan, kao i Kerns-Sayreov sindrom, brisanjem mitohondrijske DNA. Brisanja su takve promjene u skupu kromosomskog gena u kojem je dio genskog materijala potpuno izgubljen.

Oni aleli koji imaju mutirane ili izgubljene dijelove kromosoma ne bi trebali izgledati kao dominantni. Ali u mitohondrijskoj DNA, svi procesi su kaotični, mutacije se odvijaju prebrzo. Neki znanstvenici čak vjeruju da mitohondriji nisu organele, nego bakterije koje su jednom ušle u ljudsko tijelo i potpuno se smjestile, stvorile simbiotski odnos s stanicom i počele ga služiti. Tu teoriju sugerira činjenica da mitohondriji imaju vlastitu, odvojenu kružnu DNK.

Točkaste mutacije

Sindromi uzrokovani promjenama točaka u majčinskim mitohondrijama uključuju sindrom MERRF, NAPR, spomenuti MELAS i bolest kao što je atrofija optičkog živca Leber.

MERRF mitohondrijski sindrom - koje su njegove osobine?

• Tu je ataksija - kršenje koordinacije, možda povezana s problemima malog mozga. Čovjek ima malo kontrole nad svojim kretanjima u prostoru.
• Simptomi mioklonične epilepsije.
• Atrofija vidnog živca (sljepoća od rođenja) i gluhoća.
• Laktička acidoza.
• Oslabljena osjetljivost.
• Početak bolesti javlja se u dobi od 3 godine.

Sljedeća vrsta bolesti, NAPR, je neuropatija, plus ataksija, plus retinitis pigmentosa. S ovim sindromom napreduje dijete u psihomotoričkom razvoju i demenciji.

Sindrom oštećenja DNA

Sindrom iscrpljivanja mitohondrijske DNA je vrlo rijetka bolest. Dijete s takvom nasljednom bolešću invalidi je od djetinjstva. Ovi sindromi su također podijeljeni na mnoge vrste.

Mnoga djeca umiru od višestrukih defekata u razvoju unutarnjih organa prije nego što navrše tri godine života. Dobivanje takve "osakaćene" mitohondrije od majke javlja se u autosomalnom recesivnom načinu nasljeđivanja. Genetika je uvjerena da u takvim slučajevima postoje višestruka brisanja.

Sindrom se u znanstvenim krugovima naziva i sindrom mitohondrijske DNA. Bolest se odmah javlja kod novorođenčeta. Bolesno dijete ima sljedeće razvojne abnormalnosti:

1. Teška hepatopatija - kršenje jetre.
2. Kongenitalna miopatija, izražena u značajnoj slabosti mišića.
3. Kardiomiopatija - problemi u radu srčanog mišića.
4. Atrofija mišića i nedostatak refleksa tetiva.

Glavni uzrok takvih bolesti je nedostatak intergenomskog odnosa (komunikacija).

Postoji genetika i takva stvar kao sindrom mitohondrijske DNA. Osiromašenje je sinonim za iscrpljenost u genetici. S tako teškim sindromom genetski materijal mitohondrija je 70-98% iscrpljen. Prvi put opisan ne tako davno, 1991. godine.

Što se događa s djetetom? U razdoblju novorođenčadi već se manifestiraju laktička acidoza, hipoalbuminemija (naglo smanjenje albumina u krvi), edemi i teška zatajenja jetre. Neki pacijenti su primijećeni i konvulzije. Simptom koji je vidljiv golom oku je jaka mišićna hipotenzija. Sva djeca rođena s takvim znakovima nisu dočekala godinu dana.

Razlog se smatra povredom gena koji je odgovoran za Replikacija DNA. Njegov "pogrešan" rad dovodi do činjenice da gotovo sve mitohondrije mutiraju i ne obavljaju svoje funkcije. Vrsta nasljeđivanja delecije mitohondrijske DNA može biti autosomno recesivna ili autosomno dominantna.

Abnormalnosti nuklearne DNA

Osim ovih mitohondrijskih sindroma, postoje i drugi povezani s abnormalnostima u nuklearnoj DNA. Također ih je mnogo: Menkes, Leah, Alpers, raznovrsna manjkava stanja. Svi imaju progresivni tijek. Najopasniji je Leijin sindrom, u kojem dijete praktično nije održivo od rođenja.

Mitohondrijski sindrom u djece

Većina bolesti počinje u ranom djetinjstvu. Miopatija je uglavnom zastupljena, zbog čega se djeca ne mogu samostalno kretati i bolovati od bolova u mišićima. Kardiomiopatija - disfunkcija miokarda, također je česta pojava.

Mitohondrijski sindrom u djeteta, ako bolesti nisu previše ozbiljne i ne ugrožavaju zdravlje, tijekom života uzrokovat će tjeskobu i ometati normalan razvoj. Ova djeca trebaju socijalizacijske aktivnosti. Važno je za njih razviti skeletne mišiće, ali ne sportskim metodama (jer mnogi imaju miokard), ali zahvaljujući plivanju s dupinima. Stoga je za takvu djecu stvoren poseban fond, u kojem se novac prima od dobrotvornih organizacija.

Jedan od oblika sindroma degradacije mitohondrijske DNA je bolesni dječak po imenu Charlie Guard, rođen 2016. godine. Od rođenja ne može progutati, jesti, disati. Njegovo stanje u potpunosti kontroliraju liječnici, a njegovi se roditelji očajnički bore za njegov život. Iako ima malo nade. Ima urođenu hepatopatiju, slijepu je i ima gubitak sluha. Njegovi roditelji se nadaju modernim metodama liječenja. Sindrom je dobio i "popularno" ime - Charliejev mitohondrijski sindrom.

Međutim, sindrom mitohondrijskog iscrpljivanja DNA nedvojbeno dovodi do fatalnog ishoda. Liječnici upozoravaju roditelje o tome odmah nakon dijagnoze. Višestruke lezije organa i sustava isključuju normalan život za takvu djecu. Stoga je za ženu prije trudnoće iznimno važno proći genetsku analizu za mutacije u mitohondrijima.

Dijagnostički testovi

Dijagnoza takvih sindroma je težak zadatak za liječnike. Prilikom postavljanja dijagnoze, važna je sveobuhvatna analiza različitih pokazatelja. Genetska, biokemijska, morfološka studija provodi se odvojeno, a zatim se svi podaci objedinjuju. Istražuje se čak i rodoslovlje djeteta.

Za točne medicinske savjete, također morate provesti mnoge testove za mjerenje različitih omjera. Na primjer, provjerava se udio u plazmi laktata / piruvata u krvi. Uostalom, nedostatak piruvata i prevlast laktata može značiti početak laktacidoze. Vrlo je važno znati liječnika o omjeru ketonskih tijela u plazmi. Ali najučinkovitija dijagnostička metoda je biopsija mišića. Oblik mutacije može se prepoznati molekularno genetičkom analizom DNA.

Liječenje sindroma

Teškoća liječenja leži u nedostatku mehanizama koji bi mogli ponovno "obnoviti" mutirane gene. Liječnici u takvim slučajevima ne mogu učiniti ništa, osim da prepišu piruvat i neke vitaminske komplekse. Osobito je teško pomoći djeci s višestrukim brisanjem gena. A ako djetetova kartica ukazuje na terminalni stadij sindroma mitohondrijske DNA, to znači da liječnici u potpunosti potpisuju svoju impotenciju.

Jedina stvar koju lijek može ponuditi je identifikacija mitohondrijskih mutacija u majci prije trudnoće. Tada možete pokušati ići na extracorporeal koncepciju za nošenje zdrave bebe.