Mitohondrije su fascinantni mali organeli koji se nalaze u gotovo svakoj ćeliji u našem telu. Za razliku od drugih dijelova ćelije, mitohondrije su skoro ćelija sopstvene. Zapravo, oni su gotovo potpuno odvojeni organizmi, sa genetskim materijalom koji je potpuno drugačiji od ostatka tela. Na primjer, generalno prihvatamo da nasu polovinu našeg genetskog materijala nasledimo od naše majke i pola od našeg oca.
Ovo nije sasvim tačno. Mitohondrijalna DNK se deli na drugačiji način i nasledjuje se gotovo u potpunosti od majke.
Mnogi naučnici veruju da su mitohondrije primer dugotrajnog simbiotskog odnosa, u kojem su se bakterije davno spojile sa našim ćelijama, tako da su i naše ćelije i bakterije postale zavisne jedni od drugih. Potrebno nam je mitohondrije kako bismo procesirali većinu energije koje ćelije treba da opstanu. Kiseonik koji dišemo zagreva proces koji bi bio nemoguć bez ove male organele.
Kao i intrigantni kao mitohondrije, oni su podložni oštećenjima kao i bilo koji drugi deo našeg tela. Inherentne mutacije u mitohondrijskoj DNK mogu dovesti do širokog spektra različitih simptoma. To može dovesti do sindroma koji su nekada smatrani neobičnim i izuzetno retkim, ali se sada smatraju češćim nego što se ranije mislilo. Grupa u severoistočnoj Engleskoj otkrila je da je prevalencija oko 1 od 15.200 ljudi.
Veći broj, oko 1 od 200, imao je mutaciju, ali mutacije nisu bile simptomatične.
Nervni sistem se u velikoj meri oslanja na kiseonik kako bi obavio svoj posao, a to znači da našim nervu treba mitohondrije da dobro funkcionišu. Kada mitohondrije pogreše, nervni sistem je često prvi koji trpi.
Simptomi mitohondrijalne bolesti
Najčešći simptom izazvan mitohondrijskom bolešću je mitopatija, što znači bolest mišića.
Drugi potencijalni simptomi uključuju probleme sa vidom, probleme u razmišljanju ili kombinaciju simptoma. Simptomi se često grupisaju kako bi formirali jedan od nekoliko različitih sindroma.
Hronična progresivna spoljna oftalmologija (CPEO) - u CPEO, mišiće oko polako postaju paralizovane. Ovo se obično javlja kada su ljudi u tridesetim godinama, ali se mogu pojaviti u bilo kojoj dobi. Dvostruki vid je relativno retkost, ali drugi vidni problemi mogu biti otkriveni lekarskim pregledom. Neke oblike, posebno kada se nalaze u porodicama, prate problemi sa sluhom, teškoće u govoru ili gutanju, neuropatije ili depresiju.
Kearns-Sayreov sindrom - Kearns-Sayreov sindrom je skoro isti kao CPEO, ali sa nekim dodatnim problemima i ranijim uzrastom. Problemi obično počinju kada su ljudi mlađi od 20 godina. Ostali problemi uključuju pigmentnu retinopatiju, cerebelarnu ataksiju , srčane probleme i intelektualne deficite. Kearns-Sayreov sindrom je agresivniji od CPEO-a, i može dovesti do smrti do četvrte decenije života.
Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON) - LHON je nasledni oblik gubitka vida koji uzrokuje slepilo kod mladih muškaraca.
Leigh sindrom - poznat i kao subakutna nekrotizirajuća encefalomielopatija, Leighov sindrom obično se javlja kod veoma male dece. poremećaj uzrokuje ataksiju, napade , slabost, razvojna odlaganja, distonija i još mnogo toga. Imaging magnetne rezonance (MRI) mozga pokazuje abnormalni signal u bazalnim ganglijama. Bolest je obično fatalna u roku od nekoliko meseci.
Mitohondrijalna encefalopatija sa laktacidozom i epizodama poput kapi (MELAS) - MELAS je jedan od najčešćih tipova mitohondrijalnih poremećaja. To je nasledjeno od majke. Bolest izaziva epizode slične udarima, što može prouzrokovati slabost ili gubitak vida. Ostali simptomi uključuju napade, migrenu, povraćanje, gubitak sluha, mišićnu slabost i kratki rast. Poremećaj obično počinje u detinjstvu i napreduje u demenciji. Može se dijagnostikovati povećanim nivoima mlečne kiseline u krvi, kao i tipičnim "crvenim vlaknima" pojavom mišića pod mikroskopom.
Myoklonska epilepsija sa crvenim vlaknima (MERRF) - Myoklonus je vrlo brz kreten mišića, sličan onome što su mnogi neposredno pre zaspale. Mioklonus u MERRF-u je češći i praćen je napadima, ataksijom i slabostima mišića. Može se desiti i gluvoća, problemi sa vidom, periferna neuropatija i demencija.
Materina nasledna gluvoća i dijabetes (MIDD) - Ovaj mitohondrijalni poremećaj obično utiče na osobe između 30 i 40 godina života. Osim gubitka sluha i dijabetesa, osobe sa MIDD-om mogu imati gubitak vida, mišićnu slabost, probleme s srcima, bolest bubrega, gastrointestinalnu bolest i kratki stres.
Mitohondrijalna neurogastrointestinalna encefalopatija (MNGIE) - Ovo uzrokuje ozbiljnu nepokretnost creva, što može dovesti do stomaka u stomaku i zaprtosti. Problemi sa pokretom očiju su takođe uobičajeni, kao i neuropatije i promene bele materije u mozgu. Poremećaj dolazi bilo gde od detinjstva do pedesetih godina, ali je najčešći kod dece.
Neuropatija, ataksija i pigmentoza retinitisa (NARP) - Pored problema sa perifernim nervom i nespretnošću, NARP može izazvati kašnjenje u razvoju, epilepsiju, slabost i demenciju.
Ostali mitohondrijalni poremećaji uključuju Pearsonov sindrom (sideroblastna anemija i disfunkciju pankreasa), Barthov sindrom (X-vezana kardiomiopatija, mitohondrijalna miopatija i ciklična neutropenija), retardacija rasta, aminokisurija, holestaza, prekomerna gvožđa, laktička acidoza i rana smrt (GRACILE ).
Dijagnostikovanje mitohondrijalnih bolesti
Zbog mitohondrijalne bolesti može izazvati zbunjujuće opseg simptoma, ovi poremećaji mogu biti teški čak i za obučene lekare da prepoznaju. U neobičnoj situaciji u kojoj svi simptomi izgledaju klasični za određeni poremećaj, genetsko testiranje se može uraditi da bi se potvrdila dijagnoza. U suprotnom, možda će biti potrebno i druge testove.
Mitohondrije su odgovorne za aerobni metabolizam, koji većina nas koristi svakodnevno kako bi se kretali. Kada je aerobni metabolizam iscrpljen, kao iu intenzivnoj vežbi, telo ima rezervni sistem koji dovodi do stvaranja mlečne kiseline. Ovo je supstanca koja olakšava naše mišiće i opekline dok ih previše naprvavamo. Budući da ljudi sa mitohondrijskim oboljenjima imaju manje mogućnosti da koriste svoj aerobni metabolizam, stvara se mlečna kiselina, a to se može meriti i koristiti kao znak da nešto nije u redu sa mitohondrijama. Međutim, i druge stvari mogu povećati laktat. Na primjer, mlečna kiselina u cerebrospinalnoj tečnosti može biti povišena nakon napada ili moždanog udara. Štaviše, neke vrste mitohondrijalne bolesti, kao što je Leigh sindrom, često imaju nivo laktata koji su u granicama normalne vrednosti.
Osnovna evaluacija može uključiti nivo laktata u plazmi i cerebrospinalnoj tečnosti. Elektrokardiogrami mogu proceniti aritmije, što može biti fatalno. Slika magnetne rezonance (MRI) može da traži promene u bijeloj materiji . Elektromiografija se može koristiti za ispitivanje bolesti mišića. Ako postoji zabrinutost zbog epileptičnih napada, može se naručiti elektroencefalografija. U zavisnosti od simptoma, takođe se preporučuje audiologija ili testiranje oftalmologa.
Biopsija mišića je jedan od najpouzdanijih načina dijagnostikovanja mitohondrijalnih poremećaja. Većina mitohondrijalnih oboljenja dolazi sa miopatijom, ponekad čak i ako nema očiglednih simptoma kao što su bolest mišića ili slabost.
Lečenje u mitohondrijskim bolestima
U ovom trenutku nema garantovanog tretmana mitohondrijalnih poremećaja. Fokus je na upravljanju simptomima kada se pojave. Međutim, dobra dijagnoza može pomoći pripremi za budući razvoj, au slučaju nasleđene bolesti, može uticati na planiranje porodice.
Sažetak
Ukratko, na mitohondrijsku bolest treba osumnjičiti kada postoji kombinacija simptoma koji uključuju mišićno srce, mozak ili oči. I dok su nasleđe majki takođe sugestivno, moguće je i čak i često za mitohondrijsku bolest da proizvede mutacije u nuklearnoj DNK, usled interakcije između genetskog materijala jezgra i mitohondrija. Štaviše, neke bolesti su sporadične, što znači da se događaju prvi put, a da uopšte nisu nasleđeni. Mitohondrijalne bolesti su i dalje relativno retke i najbolje ih rukovodi specijalista sa solidnim shvatanjem ove klase neuroloških bolesti.
Izvori
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM, i dr. X-vezana kardioskeletalna miopatija i neutropenija (Barth sindrom): ažuriranje. Am J Med Genet A, 2004; 126A: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, i sar. Epidemiologija patogenih mitohondrijalnih mutacija DNK. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologija i lečenje mitohondrijalnih poremećaja. Am J Med Genet, 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Mitohondrijalni poremećaji: etiologije, sistemi modela i kandidatske terapije.Trends Genet. 2013 Jun 4.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Nova mitohondrijalna bolest povezana sa heteroplasmijom mitohondrijske DNK. Am J Hum Genet, 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA, i dr. Prezentacija i klinička istraživanja mitohondrijalne bolesti respiratornog lanca. Studija o 51 pacijentu. Brain 1995; 118 (Pt 2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Kliničke karakteristike, dijagnoza i upravljanje maternjim nasledjenim dijabetesom i gluvoćom (MIDD) povezanim sa mutacijom mitohondrijalne tačke 3243A> G. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J, et al. GRACILE sindrom, smrtonosni metabolički poremećaj sa preopterećenjem gvožđa, uzrokovan je tačkom mutacije u BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF, i sar. Procena vizuelne funkcije kod hronične progresivne spoljašnje oftalmoplegije. Oko (Lond) 2006; 20: 564.