Mitochondrie jsou fascinující malé organely, které žijí téměř v každé buňce v našem těle. Na rozdíl od jiných částí buňky jsou mitochondrie téměř vlastním buňkem. Ve skutečnosti jsou to téměř zcela oddělené organismy, s genetickým materiálem, který se zcela liší od zbytku těla. Například obecně přijímáme, že dědíme polovinu našeho genetického materiálu od naší matky a poloviny od našeho otce.
To není zcela pravda. Mitochondriální DNA se dělí jiným způsobem a zdědí se téměř úplně od matky.
Mnoho vědců se domnívá, že mitochondrie jsou příkladem dlouhodobého symbiotického vztahu, v němž se bakterie dávno spojily s našimi buňkami tak, aby se naše buňky i bakterie staly závislé na sobě. Potřebujeme mitochondrie, abychom mohli zpracovat většinu energie, kterou naše buňky potřebují k přežití. Kyslík, který dýcháme, pohání proces, který by bez této malé organely nebyl možný.
Stejně zajímavé jako mitochondrie, jsou náchylné k poškození stejně jako každá jiná část našeho těla. Zděděné mutace v mitochondriální DNA mohou vést k široké škále různých příznaků. To může vést ke vzniku syndromů, které byly dříve považovány za neobvyklé a extrémně vzácné, ale nyní jsou považovány za častější než se dříve předpokládalo. Skupina v severovýchodním Anglii zjistila, že prevalence je asi 1 z 15 200 lidí.
Větší počet, přibližně 1 z 200, mělo mutaci, ale mutace nebyly symptomatické.
Nervový systém se silně spoléhá na kyslík, aby vykonal svou práci, a to znamená, že naše nervy potřebují, aby mitochondrie fungovaly dobře. Když mitochondrie selhávají, nervový systém je často první, kdo trpí.
Symptomy mitochondriální nemoci
Nejčastějším příznakem způsobeným mitochondriálními chorobami je myopatie, což znamená onemocnění svalu.
Mezi další možné příznaky patří problémy s viděním, problémy s myšlením nebo kombinace příznaků. Symptomy se často shlukují dohromady a tvoří jeden z několika různých syndromů.
Chronická progresivní externí oftalmoplegie (CPEO) - v CPEO se oční svaly pomalu paralyzují. To se obvykle vyskytuje, když jsou lidé ve svých třicátých letech, ale mohou se vyskytnout v jakémkoli věku. Dvojité vidění je poměrně vzácné, ale jiné zrakové problémy mohou být objeveny lékařskou prohlídkou. Některé formy, obzvláště když se nacházejí v rodinách, jsou doprovázeny poruchami sluchu, řeči nebo polykáním, neuropatie nebo depresí.
Syndrom Kearns-Sayre - syndrom Kearns-Sayre je téměř stejný jako CPEO, ale s některými dalšími problémy a starším věkem nástupu. Problémy obvykle začínají, když jsou lidé mladší 20 let. Mezi další problémy patří pigmentární retinopatie, cerebrální ataxie , srdeční problémy a intelektuální deficity. Kearns-Sayreův syndrom je agresivnější než CPEO a může vést ke smrti ve čtvrtém desetiletí života.
Leberova dědičná optická neuropatie (LHON) - LHON je zděděná forma ztráty zraku, která způsobuje slepotu u mladých mužů.
Leighův syndrom - také známý jako subakutní nekrotizující encefalomyelopatie, Leighův syndrom se obvykle vyskytuje u velmi malých dětí. porucha způsobuje ataxii, záchvaty , slabost, vývojové zpoždění, dystonii a další. Zobrazování magnetické rezonance (MRI) mozku ukazuje abnormální signál v bazálních gangliích. Nemoc je obvykle během několika měsíců fatální.
Mitochondriální encefalopatie s laktátovou acidózou a epizody podobné mrtvici (MELAS) - MELAS je jedním z nejčastějších typů mitochondriálních poruch. Zdědí se od matky. Onemocnění způsobuje epizody podobné mrtvici, která může způsobit slabost nebo ztrátu zraku. Mezi další příznaky patří záchvaty, migréna, zvracení, ztráta sluchu, svalová slabost a krátká postava. Porucha obvykle začíná v dětství a postupuje k demenci. Může být diagnostikována zvýšenými hladinami kyseliny mléčné v krvi, stejně jako typický vzhled svalů pod mikroskopem.
Myoklonická epilepsie se stručnými červenými vlákny (MERRF) - Myoklonus je velmi rychlý svalový trhák, podobný tomu, co mnozí mají těsně před usnutím. Myoklonus v MERRF je častější a následují záchvaty, ataxie a svalová slabost. Mohou také vzniknout hluchota, problémy s viděním, periferní neuropatie a demence.
Maternálně zděděná hluchota a diabetes (MIDD) - Tato mitochondriální porucha obvykle postihuje osoby ve věku od 30 do 40 let. Vedle ztráty sluchu a cukrovky mohou lidé s MIDD mít ztrátu zraku, svalovou slabost, srdeční problémy, onemocnění ledvin, gastrointestinální onemocnění a krátkozrakost.
Mitochondriální neurogastrointestinální encefalopatie (MNGIE) - To způsobuje těžkou nehybnost střev, což může vést k břišní tísni a zácpě. Problémy s pohybem očí jsou také běžné, stejně jako neuropatie a změny bílé hmoty v mozku. Porucha se objevuje kdekoli od dětství do padesátých let, ale je nejčastější u dětí.
Neuropatie, ataxie a retinitida pigmentosa (NARP) - Kromě problémů s periferními nervy a neohrabanosti může NARP způsobit zpoždění při vývoji, epilepsii, slabost a demenci.
Jiné mitochondriální poruchy zahrnují Pearsonův syndrom (sideroblastická anémie a pankreatická dysfunkce), Barthův syndrom (X-spojená kardiomyopatie, mitochondriální myopatie a cyklická neutropenie) a zpomalení růstu, aminokyseliny, cholestáza, přetížení železa, laktátová acidóza a časná smrt ).
Diagnostika mitochondriálních onemocnění
Vzhledem k tomu, že mitochondriální onemocnění může způsobit zmatený rozsah příznaků, tyto poruchy mohou být těžké i pro vyškolené lékaře, aby si je uvědomili. V neobvyklé situaci, kdy se všechny příznaky zdají klasické pro určitou poruchu, lze provést genetické testování k potvrzení diagnózy. V opačném případě mohou být nutné další testy.
Mitochondrie jsou zodpovědné za aerobní metabolismus, který většina z nás denně používá k pohybu. Když je aerobní metabolismus vyčerpán, stejně jako při intenzivním cvičení, tělo má záložní systém, který vede k tvorbě kyseliny mléčné. To je látka, která způsobuje, že naše svaly bolesti a hoří, když je přetáhneme příliš dlouho. Protože lidé s mitochondriálními chorobami mají menší schopnost používat aerobní metabolismus, vytváří se kyselina mléčná a toto může být měřeno a použito jako znamení, že se mitochondrie děje něco špatně. Jiné věci však mohou také zvýšit laktát. Například kyselina mléčná v mozkomíšním moku může být zvýšena po záchvatech nebo mrtvici. Navíc některé typy mitochondriálních onemocnění, jako je Leighův syndrom, často obsahují laktátové hladiny, které jsou v normálních mezích.
Základní hodnocení může zahrnovat hladiny laktátu v plazmě a mozkomíšním moku. Elektrokardiogramy mohou hodnotit arytmii, která může být fatální. Obraz magnetické rezonance (MRI) může hledat změny bílé hmoty . Elektromyografii lze použít k vyšetření svalové nemoci. Pokud existují obavy z záchvatů, lze objednat elektroencefalografii. V závislosti na příznacích, audiologii nebo očním vyšetření může být také doporučeno.
Svalová biopsie je jedním z nejspolehlivějších způsobů diagnostiky mitochondriálních poruch. Většina mitochondriálních onemocnění přichází s myopatií, někdy i když nejsou žádné zjevné příznaky, jako je svalová bolest nebo slabost.
Léčba mitochondriálních onemocnění
V současné době neexistuje zaručená léčba mitochondriálních poruch. Důraz je kladen na zvládnutí symptomů, které nastanou. Dobrá diagnóza však může pomoci při přípravě na budoucí vývoj a v případě zděděné nemoci může mít vliv na plánování rodiny.
souhrn
Stručně řečeno, mitochondriální onemocnění by mělo být podezření, pokud existuje kombinace příznaků zahrnujících svalové srdce, mozku nebo oči. Zatímco mateřská dědičnost je také sugestivní, je možné a dokonce bežné, že mitochondriální onemocnění vyplývá z mutací jaderné DNA, a to kvůli interakci mezi genetickým materiálem jádra a mitochondrie. Dále jsou některé nemoci sporadické, což znamená, že se objevují poprvé, aniž by byly vděčné. Mitochondriální nemoci jsou stále relativně vzácné a jsou nejlépe řízeny odborníkem, který má pečlivé pochopení této třídy neurologických onemocnění.
Zdroje
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM a kol. X-spojená kardioklasová myopatie a neutropenie (Barthův syndrom): aktualizace. Am J Med Genet A 2004; 126A: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM a kol. Epidemiologie patogenních mutací mitochondriální DNA. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologie a léčba mitochondriálních poruch. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Mitochondriální poruchy: etiologie, modelové systémy a kandidátní terapie. Trends Genet. 2013 4. června.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Nové mitochondriální onemocnění spojené s heteroplazmatem mitochondriální DNA. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA a kol. Prezentace a klinické vyšetření mitochondriálního onemocnění respiračního řetězce. Studie 51 pacientů. Brain 1995; 118 (Pt 2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Klinické znaky, diagnostika a léčba diabetes mellitus a hluchoty (MIDD) spojené s 3243A> G mitochondriálními bodovými mutacemi. Diabetes Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J, et al. GRACILE syndrom, letální metabolická porucha s přetížením železa, je způsobena bodovou mutací v BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF a kol. Posouzení zrakové funkce u chronické progresivní vnější oftalmoplegie. Eye (Lond) 2006; 20: 564.