Мітохондріальні захворювання: причини, симптоми, діагностика

Мітохондріальні захворювання є різнорідну групу хвороб, викликаних пошкодженням певних структур в клітинах людини, які мають важливе значення в перетворенні їжі в енергію. Мітохондріальні захворювання викликають зниження виробництва енергії і пов`язані з ними симптоми.

Клітини є будівельними блоками людського тіла, це мікроскопічні структури, які пов`язані з мембраною і містять численні компоненти - органели, які відповідають за такі функції, як розмноження клітин, транспортування матеріалів і синтез білків. Клітинне дихання - процес, при якому молекули їжі перетворюються в молекули з високою енергією, що використовуються як джерело енергії, має місце в структурах під назвою мітохондрії. Енергія мітохондрій має важливе значення для всіх клітинних функцій.

До середини двадцятого століття про мітохондріальних хворобах було відомо не так багато. Перший діагноз мітохондріального розладу був поставлений в 1959 році, а генетичний матеріал мтДНК виявлено в 1963 році. У 70-е і 80-е роки минулого століття про мітохондріях стало відомо набагато більше, а група мітохондріальних порушень розширюється по сьогоднішній день. Дослідження в 90-ті роки минулого століття привели до класифікації мітохондріальних захворювань.

Загальні мітохондріальні розлади

Станом на сьогоднішній день налічується більше сорока різних мітохондріальних порушень. Деякі з найбільш поширених розладів включають в себе:

Синдром Кернс-Сейр (KSS). KSS зазвичай відбувається у віці до 20 років. Симптоми включають в себе поступове ускладнення руху очей, що висять повіки, м`язову слабкість, низькорослість, втрату слуху, втрату координації, проблеми з серцем, когнітивні затримки і діабет.

міоклонус епілепсія з розірваними червоними волокнами (MERRF). MERFF є мітохондріальних синдромом, в якому мітохондріальний дефект, а також ненормальність тканини, яка називається «розірваними червоними волокнами» виявляється мікроскопічно. Симптоми включають судоми, втрату координації, низькорослість, нарощування молочної кислоти в крові, труднощі вимови, недоумство, м`язову слабкість.

Мітохондріальна енцефаломіопатія з молочнокислим ацидозом і інсультом (MELAS). MELAS є прогресуючим захворюванням, мітохондріальний синдром зачіпає кілька систем органів, в тому числі центральну нервову систему, серцевий м`яз, скелетні м`язи і шлунково-кишковий тракт. Симптоми включають в себе м`язову слабкість, інсульт, параліч м`язів очей і когнітивні порушення.

Спадкова оптична нейропатія Лебера (LHON). LHON викликає прогресуючу втрату зору, що призводить до різного ступеня сліпоти і в першу чергу впливає на чоловіків у віці старше 20 років. Серцеві аномалії також можуть мати місце.

Синдром Лі. Це дегенеративне захворювання головного мозку зазвичай діагностують в молодому віці. Погіршення часто супроводжується такими симптомами, як судоми, недоумство, труднощі з годуванням і промовою, дихальної дисфункцією, проблемами з серцем і м`язовою слабкістю. Прогноз, як правило, несприятливий, і смерть відбувається протягом декількох років.

Мітохондріальна нейрогастроінтестінальная енцефаломіопатія (MNGIE). Основні ознаки включають в себе симптоми, які імітують шлунково-кишкові обструкції і аномалії нервової системи. Інші симптоми можуть включати параліч м`язів очей, м`язову слабкість, втрату координації, аномалії головного мозку.

Синдром Пірсона. Симптоми зазвичай з`являються в першу чергу в дитинстві, характеристики цього рідкісного синдрому виділяються підшлункової дисфункцією і анемією. Ускладнення - ожиріння, діарея, збільшення печінки і інші ознаки.

Невропатія, атаксія і пігментний ретиніт (NARP). Симптоми цього розладу включають розлади нервової системи, втрату координації, а також прогресуюча втрата зору. Може також привести до затримок у розвитку, недоумства, м`язової слабкість. Зазвичай відбувається в дитинстві.

Причини мітохондріальних порушень

Незважаючи на те, мітохондріальні захворювання можуть бути викликані пошкодженням мітохондріального генетичного матеріалу, і вони таким чином впливають на будь-яку з сотень хімічних реакцій, необхідних для перетворення кисню і поживних речовин в енергію, всі вони мають загальну особливість: здатність мітохондрій виробляти енергію порушена. Відходи численних реакцій можуть почати накопичуватися в клітинах і заважати іншим хімічним реакціям, і з плином часу викликати подальші ушкодження мітохондрій.

Спадкування мітохондріальних захворювань

У багатьох випадках, митохондриальное розлад передається генетично від батьків до дитини. Це часто може бути корисним для визначення типу успадкування. Генетичні дефекти можуть бути пропущені через нДНК, генетичний матеріал, який визначає більшість спадкових характеристик, або через мтДНК. Деякі типи спадкових мітохондріальних розладів включають:

Аутосомно-рецесивне спадкування. Кожна людина має два набори генів, кожен з яких успадкований від одного з батьків. У випадку з деякими генетичними захворюваннями, людині необхідно мати дві копії дефектного гена, щоб мати симптоми захворювання-і якщо тільки один з двох генів дефектний, то людина вважається носієм. При аутосомно-рецесивним успадкування, індивідуум отримує дефектний ген від кожного з батьків.

Материнське успадкування. МтДНК передається тільки від матері до дитини, тому що мітохондрії сперматозоїда знаходяться в хвості сперматозоїда, який не бере участі в концепції. Деякі мітохондріальні розлади, тому, можуть передаватися тільки від матері до дитини.

Х-хромосомні рецесивне спадкування. Стать дитини визначається шляхом успадкування ниток ДНК, що називаються хромосомами. Дитина жіночої статі успадковує дві Х-хромосоми, в той час як дитина чоловічої статі успадковує Х-хромосому від одного з батьків та Y-хромосоми від іншого. Якщо дефектний ген, що кодує хвороба, виявляється на Х-хромосомі, то дитина чоловічої статі не може мати здорову копію гена (так як він має тільки одну Х-хромосому) - таким чином, він буде мати розлади. Дівчата менш схильні до ризику, тому що повинні мати дві копії дефектного гена (по одному на кожній Х-хромосомі) для розвитку захворювання.

Аутосомно-домінантне успадкування. На відміну від спадкування аутосомно-рецесивного типу, тільки одна дефектна копія гена повинна бути успадкована для розвитку даного захворювання, тому дитина має 50-відсотковий шанс розвитку розлади.

У деяких випадках від мітохондріального синдрому страждають люди і без генетичного фактора. Ці випадки називають випадковими або спорадичними, і вони можуть бути викликані цілим рядом причин, включаючи прийом деяких ліків (наприклад, використовувані для лікування ВІЛ), анорексію, вплив деяких токсинів, тривалі періоди нестачі кисню або вік батьків.

Симптоми мітохондріального синдрому

Оскільки більше 90 відсотків енергії, необхідної людському організму, генеруються мітохондріями, ефекти мітохондріальних порушень можуть бути далекосяжними. Дослідження показують, що головний мозок, нерви, скелетні м`язи, печінку, серце, нирки, слуховий апарат, очі і підшлункова залоза особливо страждають через високі енергетичних потреб. Деякі з найбільш поширених симптомів мітохондріальних захворювань в системах органів включають в себе наступне:

• мозок: сплутаність свідомості, втрата пам`яті, головні болі, судоми, затримки в розвитку,
• нерви: болю, викликані нервовими аномаліями (невропатическая біль), шлунково-кишкові проблеми, пов`язані з нервовими порушеннями, ненормальне потовиділення, непритомність,
• скелетні м`язи: м`язова слабкість, м`язові судоми, м`язові болі, втрата координації, слабке зростання,
• печінку: печінкова недостатність і низький рівень цукру в крові (гіпоглікемія),
• серце: серцева м`язова слабкість і обурені електричні сигнали в серце (так званий блок серця),
• нирки: аномалії, які викликають труднощі з поглинанням живильних речовин і електролітів (так званий синдром Фанконі),
• слуховий апарат: втрата слуху,
• очі: параліч м`язів ока, прогресуюча втрата зору,
• підшлункова залоза: цукровий діабет і недостатність підшлункової залози.

Інші симптоми включають в себе порушення в розвитку у дітей раннього віку, слабке зростання, низькорослість, підвищена стомлюваність, порушення дихання, ковтання, а також підвищений ризик інфекцій.

Діагностика мітохондріальних хвороб

Масив симптомів, які відображаються у дітей, які страждають від мітохондріальних порушень, є загальним для багатьох інших захворювань. Часто ознакою мітохондріального розладу, що відрізняє його від інших захворювань зі схожими симптомами, є додаткові симптоми, які зазвичай не виявляються в разі з не мітохондріальних захворюванням.

Через складний характер мітохондріальних порушень, лікарі застосовують багатогранні підходи до діагностики таких захворювань. Процес зазвичай починається з всеосяжного медичного обстеження, оцінки медичної та сімейної історії хвороби пацієнта. Часто неврологічне обстеження проводиться з метою визначити, чи є які-небудь аномалії головного мозку. Щоб діагностувати мітохондріальний синдром і виключити інші захворювання, можуть бути виконані більш великі тести. Деякими з таких методів тестування є наступні:

Первісна оцінка. Перша лінія тестування, як правило, включає в себе найменш інвазивні методи, такі, як аналіз зразка крові для оцінки. У деяких випадках діагноз може бути виконаний на основі аналізів крові-в інших - аналізи крові можуть свідчити про те, що необхідно подальше тестування.

Вторинна оцінка. Ці тести можуть бути більш інтенсивними, більш агресивними, і / або нести більше ризиків. приклади включають спинномозкову пункцію, аналіз сечі, магнітно-резонансну томографію (МРТ), додаткові аналізи крові, електрокардіограму (ЕКГ).

третинна оцінка. Складні і / або інвазивні процедури, такі, як аналіз шкіри або біопсія м`язів. У деяких випадках третинні тести необхідні, щоб поставити остаточний діагноз.

У певній ситуації лікар може бути не в змозі діагностувати пацієнта з певним мітохондріальних розладом навіть після ретельної оцінки. Отже, потрібно мати на увазі, що, незважаючи на складність перевірки мітохондріальних порушень, їх діагностика не завжди можлива.

Лікування мітохондріальних захворювань

Конкретних препаратів для лікування мітохондріальних порушень не існує. План лікування зосереджений головним чином на затримки прогресування захворювання або зменшення симптомів у пацієнта. Методи лікування залежать від багатьох факторів, в тому числі типу захворювання, віку людини, уражених органів і стану його здоров`я. Не всім пацієнтам лікування приносить користь.

Терапія між тим може складатися з курсів прийому вітамінів, харчових добавок, фізичної або професійної терапії, традиційних ліків, наприклад:

• вітаміни, такі, як вітаміни групи В (тіамін, рибофлавін, ніацин, фолієва кислота, біотин і пантотенова кислота), вітамін Е, вітамін С,
• коензим Q10 (CoQ10), який бере участь в клітинному диханні в нормальних мітохондріях,
• левокарнітіна, що приймається в усній формі або вводиться внутрішньовенно,
• антиоксидантний терапія,
• фізична або трудотерапія для міопатіях.

У деяких пацієнтів мінімізація фізіологічних чинників, таких, як вкрай низькі температури, високі температури, погане харчування, голодування і недолік сну, може поліпшити їх стан. алкоголь, сигаретний дим і глутамат натрію також можуть погіршити мітохондріальні розлади.

У деяких випадках, належним чином розроблена дієта необхідна, щоб уникнути погіршення симптомів. Батьки дитини, ураженого мітохондріальних синдромом, повинні звернутися до дієтолога, щоб скласти індивідуальну дієту. План індивідуалізованої дієти може включати в себе часті прийоми їжі невеликими порціями, зі збільшенням або зменшенням кількості споживаного жиру, а також уникнення або доповнення деяких вітамінів або мінералів.

Прогноз мітохондріальних порушень

Прогноз окремо взятого мітохондріального захворювання залежить від багатьох факторів, в тому числі конкретного розлади, способи спадкування, віку хворого, і уражених органів. Наприклад, двоє дітей, які страждають від одного і того ж мітохондріального захворювання можуть мати два абсолютно різних курсу терапії. У деяких випадках пацієнти можуть бути в змозі контролювати свої симптоми в значній мірі різними процедурами, або якщо прогресування захворювання відбувається повільно. В інших випадках хвороба швидко прогресує і призводить до неминучої загибелі.

У випадку з ризиком мітохондріальних порушень у дитини, батьки можуть бути зацікавлені в генетичної консультації. Генетичне тестування, однак, не може точно визначити, як і коли у дитини може розвиватися митохондриальное захворювання або ступінь її тяжкості.

Відмова від відповідальності: Інформація, представлена в цій статті про мітохондріальні захворювання, призначена тільки для інформування читача. Вона не може бути заміною для консультації професійним медичним працівником.