Mitokondrioiden häiriöt neurologiassa

Mitokondriot ovat kiehtovia pieniä organelleja, jotka asuvat lähes kaikissa kehomme soluissa. Toisin kuin muut solun osat, mitokondriot ovat lähes omia soluja. Itse asiassa ne ovat lähes täysin erillisiä organismeja, joiden geneettinen materiaali eroaa täysin muusta kehosta. Esimerkiksi me yleisesti hyväksymme, että perimme puolet geneettisestä materiaalistamme äidiltämme ja puoltamme isältä. Tämä ei ole aivan totta. Mitokondrioiden DNA jakautuu eri tavalla ja periytyy lähes kokonaan äidistä.

Monet tiedemiehet uskovat, että mitokondriot ovat esimerkki pitkäaikaisesta symbioottisesta suhteesta, jossa bakteerit yhdistettiin kauan sitten soluihimme niin, että sekä solumme että bakteerit ovat riippuvaisia ​​toisistaan. Tarvitsemme mitokondrioita, jotta voimme käsitellä suurimman osan energiasta, jota solumme tarvitsevat selviytymään. Hengitettävä happi polttaa prosessin, joka olisi mahdotonta ilman tätä pieniä organelleja.

Kuten mielenkiintoinen kuin mitokondriot, ne ovat alttiita vaurioille aivan kuten mikä tahansa muu kehomme osa. Mitokondrioiden DNA: n perinnölliset mutaatiot voivat johtaa moniin erilaisiin oireisiin. Tämä voi johtaa oireyhtymiin, kun sen uskotaan olevan epätavallisia ja äärimmäisen harvinaisia, mutta niitä pidetään nyt yleisempinä kuin aiemmin ajateltiin.Koillis-Englannin ryhmä havaitsi, että esiintyvyys on noin 1 15 200 ihmisestä. Suurempi määrä, noin yksi 200: sta, oli mutaatio, mutta mutaatiot eivät olleet oireenmukaisia.

Hermosto perustuu voimakkaasti happiin, jotta se voi tehdä työtä, ja se tarkoittaa, että hermomme tarvitsevat mitokondrioita toimiakseen hyvin. Kun mitokondriot menevät pieleen, hermosto on usein ensimmäinen kärsimys.

oireet

Yleisin mitokondrioiden aiheuttama oire on myopatia, joka tarkoittaa lihasten sairautta. Muita mahdollisia oireita ovat visio-ongelmat, ajatteluongelmat tai oireiden yhdistelmä. Oireet yhdistyvät usein yhteen muodostaakseen useita eri oireyhtymiä.

• Krooninen progressiivinen ulkoinen oftalmoplegia (CPEO)- CPEO: ssa silmän lihakset muuttuvat hitaasti. Tämä tapahtuu yleensä silloin, kun ihmiset ovat kolmekymppinen, mutta ne voivat esiintyä missä tahansa iässä. Kaksinkertainen näkemys on suhteellisen harvinaista, mutta toiset näköongelmat voidaan havaita lääkärintutkinnolla. Joidenkin muotojen, erityisesti perheissä esiintyvien muotojen mukana on kuulo-ongelmia, puhe- tai nielemisvaikeuksia, neuropatioita tai masennusta.
• Kearns-Sayren oireyhtymä- Kearns-Sayre-oireyhtymä on lähes sama kuin CPEO, mutta siinä on joitakin ylimääräisiä ongelmia ja aikaisempi ikä. Ongelmat alkavat yleensä silloin, kun ihmiset ovat alle 20-vuotiaita. Muita ongelmia ovat pigmentaarinen retinopatia, aivoverenkierto, sydänongelmat ja henkiset puutteet. Kearns-Sayren oireyhtymä on aggressiivisempi kuin CPEO ja voi johtaa kuolemaan elämän neljännellä vuosikymmenellä.
• Leberin perinnöllinen optinen neuropatia (LHON)- LHON on perinnöllinen näköhäviön muoto, joka aiheuttaa sokeutta nuorille miehille.
• Leighin oireyhtymä- Tunnetaan myös nimellä subakuutti nekrotisoiva enkefalomyelopatia, Leighin oireyhtymä esiintyy yleensä hyvin pienillä lapsilla. häiriö aiheuttaa ataksiaa, kohtauksia, heikkoutta, kehitysviiveitä, dystoniaa ja paljon muuta. Aivojen magneettiresonanssikuvaus (MRI) osoittaa epänormaalia signaalia basaalikengissä. Sairaus on tavallisesti kuolemaan kuukausien kuluessa.

• Mitokondrioiden enkefalopatia maitohappoasidoosin ja aivohalvausten kaltaisilla jaksoilla (MELAS)- MELAS on yksi yleisimmistä mitokondrioiden häiriötyypeistä. Se on peritty äidiltä. Sairaus aiheuttaa aivohalvausten kaltaisia ​​jaksoja, jotka voivat aiheuttaa heikkoutta tai näön menetystä. Muita oireita ovat kohtaukset, migreeni, oksentelu, kuulon heikkeneminen, lihasheikkous ja lyhyt kasvu. Häiriö alkaa yleensä lapsuudessa ja etenee dementiaan. Se voidaan diagnosoida lisääntyneillä maitohapon tasoilla veressä sekä tyypillistä "repeytynyttä punaista kuitua" lihaksen ulkonäköä mikroskoopin alla.
• Myokloninen epilepsia, jossa on raa'at punaiset kuidut (MERRF)- Myoclonus on erittäin nopea lihasten jerk, joka on samanlainen kuin monet, jotka ovat juuri ennen nukkumista. MERRF: n myoklonus on yleisempää ja sitä seuraa takavarikot, ataksia ja lihasheikkous. Kuurous, näköongelmat, perifeerinen neuropatia ja dementia voivat myös esiintyä.
• Äitiysperäinen kuurous ja diabetes (MIDD)- Tämä mitokondrihäiriö vaikuttaa yleensä 30–40-vuotiaisiin. Kuulon heikkenemisen ja diabeteksen lisäksi MIDD-potilaalla voi olla näön menetys, lihasheikkous, sydänongelmat, munuaissairaus, ruoansulatuskanavan sairaus ja lyhytkasvu.

• Mitokondriaalinen neurogastrointestinaalinen enkefalopatia (MNGIE)- Tämä aiheuttaa suolen vakavaa liikkumattomuutta, mikä voi johtaa vatsan ahdistukseen ja ummetukseen. Myös silmäliikkeen ongelmat ovat yleisiä, samoin kuin neuropatiat ja valkoisen aineen muutokset aivoissa. Häiriö tulee kaikkialla lapsuudesta viisikymmentäyksi, mutta on yleisin lapsilla.
• Neuropatia, ataksia ja retinitis pigmentosa (NARP)- Perifeeristen hermojen ongelmien ja kömpelön lisäksi NARP voi aiheuttaa kehitysviiveen, epilepsian, heikkouden ja dementian.

Muita mitokondriaalisia häiriöitä ovat Pearsonin oireyhtymä (sideroblastinen anemia ja haiman dysfunktio), Barth-oireyhtymä (X-sidoksinen kardiomyopatia, mitokondriollinen myopatia ja syklinen neutropenia) ja kasvun hidastuminen, aminoakiduria, kolestaasi, raudan ylikuormitus, maitohappoasidoosi ja varhainen kuolema (GRACILE).

Diagnoosi

Koska mitokondrioiden tauti voi aiheuttaa hämmentäviä oireita, nämä sairaudet voivat olla vaikeita jopa koulutetuille lääkäreille. Epätavallisessa tilanteessa, jossa kaikki oireet näyttävät klassisilta tietylle häiriölle, geneettinen testaus voidaan tehdä diagnoosin vahvistamiseksi. Muuten saattaa olla tarpeen tehdä muita testejä.

Mitokondriot ovat vastuussa aerobisesta aineenvaihdunnasta, jota useimmat meistä käyttävät päivittäin liikkumiseen. Kun aerobinen aineenvaihdunta on käytetty loppuun, kuten voimakkaassa liikunnassa, elimistössä on varajärjestelmä, joka johtaa maitohapon muodostumiseen. Tämä on aine, joka tekee lihaksistamme särkyä ja polttaa, kun rasitamme niitä liian kauan. Koska mitokondrioiden sairaudella on vähemmän kykyä käyttää aerobista aineenvaihduntaa, maitohappo kerääntyy, ja tämä voidaan mitata ja käyttää merkkinä siitä, että mitokondrioissa on jotain vikaa. Muut asiat voivat kuitenkin myös lisätä laktaattia. Esimerkiksi aivo-selkäydinnesteessä oleva maitohappo voi olla kohonnut kohtausten tai aivohalvauksen jälkeen. Lisäksi joillakin mitokondriotaudeilla, kuten Leighin oireyhtymällä, on usein laktaattitasoja, jotka ovat normaalien rajojen sisällä.

Perusarviointi voi sisältää laktaattitasoja plasmassa ja aivo-selkäydinnesteessä. Elektrokardiogrammit voivat arvioida rytmihäiriöitä, jotka voivat olla kuolemaan johtavia. Magneettikuvaus (MRI) voi etsiä valkoisen aineen muutoksia. Elektromiografiaa voidaan käyttää lihassairauksien tutkimiseen. Jos kouristuksia on huolissaan, voidaan sähkökefalografia tilata. Oireista riippuen voidaan myös suositella audiologiaa tai silmäkokeet.

Lihasbiopsia on yksi luotettavimmista tavoista mitokondrioiden häiriöiden diagnosoimiseksi. Useimmat mitokondrioiden sairaudet tulevat myopatian myötä, joskus myös silloin, kun ei ole ilmeisiä oireita, kuten lihasten arkuus tai heikkous.

hoito

Tällä hetkellä ei ole taattua hoitoa mitokondrioiden häiriöille. Painopiste on oireiden hallitsemisessa. Hyvä diagnoosi voi kuitenkin auttaa valmistautumaan tulevaan kehitykseen, ja perinnöllisen sairauden tapauksessa voi vaikuttaa perhesuunnitteluun.

Yhteenveto

Lyhyesti sanottuna mitokondrioiden tauti on epäilyttävä, kun on olemassa oireita, joihin liittyy lihasten sydän, aivot tai silmät. Vaikka äidin perintö on myös viitteellinen, mitokondrioiden tauti on mahdollista ja jopa yleistä ydin-DNA: n mutaatioiden seurauksena ydin- ja mitokondrioiden geneettisen materiaalin vuorovaikutusten vuoksi. Lisäksi jotkut sairaudet ovat satunnaisia, mikä tarkoittaa, että ne tapahtuvat ensimmäistä kertaa ilman periytymistä. Mitokondriotaudit ovat edelleen suhteellisen harvinaisia, ja niitä hoitaa parhaiten asiantuntija, jolla on vankka käsitys tästä neurologisen sairauden luokasta.