Mitochondria sunt organele fascinante care locuiesc în aproape fiecare celulă din corpul nostru. Spre deosebire de alte părți ale celulei, mitocondriile sunt aproape o celulă proprie. De fapt, ele sunt organisme aproape complet separate, cu material genetic care este complet diferit de restul corpului. De exemplu, acceptăm în general să moștenim jumătate din materialul nostru genetic de la mama noastră și jumătate de la tatăl nostru.
Acest lucru nu este adevărat. ADN-ul mitocondrial se împarte într-o manieră diferită și este moștenit aproape în întregime de la mamă.
Mulți oameni de știință cred că mitocondriile sunt un exemplu al unei relații simbiotice de lungă durată, în care bacteriile au fuzionat mult timp cu celulele noastre, astfel încât atât celulele cât și bacteriile au devenit dependente una de alta. Avem nevoie de mitocondriile pentru a procesa cea mai mare parte a energiei pe care celulele noastre o au pentru a supravietui. Oxigenul pe care-l respiram face ca un proces care ar fi imposibil să se facă fără această micie organelle.
Atât de interesante sunt mitocondriile, ele sunt susceptibile de a se deteriora la fel ca orice altă parte a corpului nostru. Mutațiile moștenite în ADN-ul mitocondrial pot duce la o gamă largă de simptome diferite. Acest lucru poate duce la sindroame considerate odată neobișnuite și extrem de rare, dar acum sunt văzute ca fiind mai frecvente decât se credea anterior. Un grup din nord-estul Angliei a constatat că prevalența este de aproximativ 1 din 15.200 de persoane.
Un număr mai mare, aproximativ 1 din 200, a avut o mutație, dar mutațiile nu au fost simptomatice.
Sistemul nervos se bazează foarte mult pe oxigen pentru a-și face treaba și asta înseamnă că nervii noștri au nevoie de mitocondrii pentru a funcționa bine. Când mitocondriile se înșeală, sistemul nervos este adesea primul care suferă.
Simptomele bolii mitocondriale
Cel mai frecvent simptom cauzat de boala mitocondrială este o miopatie, adică o boală a mușchilor.
Alte simptome potențiale includ probleme de vedere, probleme de gândire sau o combinație de simptome. Simptomele se adună adesea împreună pentru a forma unul din mai multe sindroame diferite.
Oftalmoplegia externă progresivă cronică (CPEO) - în CPEO, mușchii ochiului devin paralizați încet. Acest lucru apare, de obicei, atunci când oamenii sunt în anii treizeci, dar pot să apară la orice vârstă. Viziunea dublă este relativ rară, dar alte probleme vizuale pot fi descoperite prin examinarea medicului. Unele forme, în special atunci când sunt găsite în familii, sunt însoțite de probleme de auz, dificultăți de vorbire sau de înghițire, neuropatii sau depresie.
Sindromul Kearns-Sayre - sindromul Kearns-Sayre este aproape la fel ca și CPEO, dar cu unele probleme suplimentare și o vârstă mai devreme de debut. Problemele apar de obicei atunci când oamenii sunt sub vârsta de 20 de ani. Alte probleme includ retinopatia pigmentară, ataxia cerebeloasă , problemele cardiace și deficitele intelectuale. Sindromul Kearns-Sayre este mai agresiv decât CPEO și poate duce la moarte până în a patra decadă a vieții.
Leber Neuropatia Optică ereditară (LHON) - LHON este o formă moștenită de pierdere a vederii care cauzează orbire la bărbații tineri.
Sindromul Leigh - De asemenea, cunoscut sub numele de encefalomielopatie necrotizantă subacută, sindromul Leigh apare de obicei la copii foarte mici. tulburarea provoacă ataxie, convulsii , slăbiciune, întârzieri de dezvoltare, distonie și multe altele. Imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) a creierului arată un semnal anormal în ganglionii bazali. Boala este de obicei fatală în câteva luni.
Mitocondrial encefalopatie cu acidoză lactică și episoade asemănătoare accidentului vascular cerebral (MELAS) - MELAS este unul dintre cele mai frecvente tipuri de tulburări mitocondriale. Este moștenit de la mamă. Boala provoacă episoade similare cu accidentele vasculare cerebrale, care pot cauza slăbiciune sau pierderea vederii. Alte simptome includ convulsii, migrene, vărsături, pierderea auzului, slăbiciune musculară și o statură scurtă. Tulburarea începe, de obicei, în copilărie și progresează spre demență. Acesta poate fi diagnosticat prin niveluri crescute de acid lactic în sânge, precum și apariția tipică a "fibrei roșii zdrențuite" a mușchiului sub microscop.
Epilepsia mioclonică cu fibre roșii zdrobite (MERRF) - Myoclonus este un tampon muscular foarte rapid, similar cu ceea ce mulți au avut înainte de a adormi. Mioclonul în MERRF este mai frecvent și este urmat de convulsii, ataxie și slăbiciune musculară. Surditate, probleme de vedere, neuropatie periferică și demență pot apărea, de asemenea.
Maternitatea surditate și diabetul zaharat (MIDD) - Această tulburare mitocondrială afectează de obicei persoanele cu vârste între 30 și 40 de ani. În plus față de pierderea auzului și diabetul zaharat, persoanele cu MIDD pot avea pierderi de vedere, slăbiciune musculară, probleme cardiace, afecțiuni renale, afecțiuni gastrointestinale și statură redusă.
Mitochondrial encefalopatia intestinală (MNGIE) - Aceasta provoacă o imobilitate severă a intestinelor, care poate duce la stres și constipație abdominală. Probleme cu mișcarea ochilor sunt, de asemenea, frecvente, precum și neuropatiile și modificările de materie albă în creier. Tulburarea provine de oriunde din copilărie până în anii cincizeci, dar este cea mai frecvent întâlnită la copii.
Neuropatia, ataxia și retinita pigmentară (NARP) - În plus față de problemele nervilor periferici și stărite, NARP poate provoca întârzieri de dezvoltare, epilepsie, slăbiciune și demență.
Alte tulburări mitocondriale includ sindromul Pearson (anemie sideroblastică și disfuncție pancreatică), sindromul Barth (cardiomiopatie legată de X, miopatie mitocondrială și neutropenie ciclică) și retardare a creșterii, aminoacidurie, colestază, supraîncărcare cu fier, acidoză lactică și moarte timpurie ).
Diagnosticarea bolilor mitocondriale
Deoarece boala mitocondrială poate provoca o gamă uimitoare de simptome, aceste tulburări pot fi dure chiar și pentru medicii instruiți să recunoască. În situația neobișnuită în care toate simptomele par clasice pentru o anumită tulburare, se pot face teste genetice pentru confirmarea diagnosticului. În caz contrar, pot fi necesare alte teste.
Mitochondria este responsabilă pentru metabolismul aerobic, pe care majoritatea dintre noi îl folosim zilnic pentru a ne mișca. Când metabolismul aerobic este epuizat, ca și în exercițiile intense, organismul are un sistem de rezervă care conduce la acumularea de acid lactic. Aceasta este substanța care face ca muschii noștri să dureze și să ardă atunci când îi împovăream prea mult timp. Deoarece persoanele cu afecțiuni mitocondriale au capacitatea redusă de a-și utiliza metabolismul aerobic, acidul lactic se acumulează și acest lucru poate fi măsurat și folosit ca semn că ceva nu este în regulă cu mitocondriile. Totuși, alte lucruri pot duce la creșterea lactatului. De exemplu, acidul lactic în lichidul cefalorahidian poate fi crescut după convulsii sau accident vascular cerebral. În plus, unele tipuri de boli mitocondriale, cum ar fi sindromul Leigh, au adesea nivele lactate care se află în limite normale.
O evaluare de bază poate include nivelurile de lactat în plasmă și lichidul cefalorahidian. Electrocardiogramele pot evalua aritmii, care pot fi fatale. O imagine de rezonanță magnetică (RMN) poate căuta modificări ale materiei albe . Electromiografia poate fi utilizată pentru a investiga boala musculară. Dacă există preocupări pentru convulsii, se poate comanda electroencefalografia. În funcție de simptome, poate fi recomandată și audiologia sau testarea oftalmologică.
Biopsia musculară este una dintre cele mai fiabile metode de diagnosticare a afecțiunilor mitocondriale. Cele mai multe boli mitocondriale vin cu o miopatie, uneori chiar dacă nu există simptome evidente cum ar fi dureri musculare sau slăbiciune.
Tratamentul în bolile mitocondriale
În acest moment, nu există un tratament garantat pentru tulburările mitocondriale. Accentul se pune pe gestionarea simptomelor în momentul în care apar. Cu toate acestea, un diagnostic bun poate ajuta la pregătirea pentru evoluțiile viitoare, iar în cazul unei boli moștenite, poate avea un impact asupra planificării familiale.
rezumat
Pe scurt, trebuie suspectată o boală mitocondrială atunci când există o combinație de simptome care implică inimă musculară, creier sau ochi. În timp ce moștenirea maternă este de asemenea sugestivă, este posibil și chiar comună ca bolile mitocondriale să rezulte din mutații ale ADN-ului nuclear, datorită interacțiunilor dintre materialul genetic al nucleului și mitocondriile. În plus, unele boli sunt sporadice, adică se întâmplă pentru prima dată fără a fi moștenite deloc. Afecțiunile mitocondriale sunt încă relativ rare și sunt gestionate cel mai bine de un specialist cu o înțelegere solidă a acestei clase de boli neurologice.
surse
Barth PG, Valianpur F, Bowen VM și colab. X-legat de miopatie cardiococelulară și neutropenie (sindromul Barth): o actualizare. Am J Med Genet A 2004; 126A: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, și colab. Epidemiologia mutațiilor patogene ale ADN-ului mitocondrial. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologia și tratamentul tulburărilor mitocondriale. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Tulburări mitocondriale: etiologii, sisteme de modele și terapii candidate.Trends Genet. 2013 4 iunie.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. O nouă boală mitocondrială asociată heteroplasmiei ADN mitocondrial. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA, și colab. Prezentarea și investigarea clinică a bolii mitocondriale a lanțului respirator. Un studiu efectuat pe 51 de pacienți. Brain 1995; 118 (Pt2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Caracteristicile clinice, diagnosticul și managementul diabetului matern și surdității (MIDD) asociate cu mutația punctuală mitocondrială 3243A> G. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J, și colab. Sindromul GRACILE, o tulburare metabolică letală cu supraîncărcare cu fier, este cauzată de o mutație punctuală în BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF și colab. Evaluarea funcției vizuale în oftalmoplegia externă progresivă cronică. Eye (Lond) 2006; 20: 564.