Τα μιτοχόνδρια είναι συναρπαστικά μικρά οργανίδια που κατοικούν σχεδόν σε κάθε κύτταρο στο σώμα μας. Σε αντίθεση με άλλα μέρη του κελιού, τα μιτοχόνδρια είναι σχεδόν δικό τους κύτταρο. Στην πραγματικότητα, είναι σχεδόν εντελώς ξεχωριστοί οργανισμοί, με γενετικό υλικό που είναι τελείως διαφορετικό από το υπόλοιπο σώμα. Για παράδειγμα, γενικά αποδεχόμαστε ότι κληρονομήσαμε το μισό από το γενετικό μας υλικό από τη μητέρα μας και το μισό από τον πατέρα μας.
Αυτό δεν είναι αλήθεια. Το μιτοχονδριακό DNA χωρίζεται με διαφορετικό τρόπο και κληρονομείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τη μητέρα.
Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι τα μιτοχόνδρια είναι ένα παράδειγμα μίας μακροχρόνιας συμβιωτικής σχέσης, στην οποία τα βακτηρίδια έχουν πολύ καιρό συγχωνευθεί με τα κύτταρα μας, έτσι ώστε τόσο τα κύτταρά μας όσο και τα βακτηρίδια να εξαρτώνται το ένα από το άλλο. Χρειαζόμαστε μιτοχόνδρια για να επεξεργαστούμε το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρειάζονται τα κύτταρα μας για να επιβιώσουν. Το οξυγόνο που αναπνέουμε καίει μια διαδικασία που θα ήταν αδύνατη χωρίς αυτό το μικρό όργανο.
Όσο ενδιαφέρον είναι τα μιτοχόνδρια, είναι επιρρεπείς σε βλάβη όπως ακριβώς και σε οποιοδήποτε άλλο μέρος του σώματός μας. Οι κληρονομικές μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό DNA μπορούν να οδηγήσουν σε μια ευρεία σειρά διαφορετικών συμπτωμάτων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σύνδρομα τα οποία κάποτε θεωρούνταν ασυνήθιστα και εξαιρετικά σπάνια, αλλά τώρα θεωρούνται πιο συνηθισμένα από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως. Μια ομάδα στη βορειοανατολική Αγγλία διαπίστωσε ότι ο επιπολασμός είναι περίπου 1 στους 15.200 ανθρώπους.
Ένας μεγαλύτερος αριθμός, περίπου 1 στους 200, είχε μια μετάλλαξη, αλλά οι μεταλλάξεις δεν ήταν συμπτωματικές.
Το νευρικό σύστημα βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο οξυγόνο για να κάνει τη δουλειά του, και αυτό σημαίνει ότι τα νεύρα μας χρειάζονται μιτοχόνδρια για να λειτουργούν καλά. Όταν τα μιτοχόνδρια πάνε στραβά, το νευρικό σύστημα είναι συχνά το πρώτο που υποφέρει.
Συμπτώματα της μιτοχονδριακής νόσου
Το πιο συνηθισμένο σύμπτωμα που προκαλείται από τη μιτοχονδριακή νόσο είναι η μυοπάθεια, που σημαίνει ασθένεια των μυών.
Άλλα πιθανά συμπτώματα περιλαμβάνουν προβλήματα όρασης, προβλήματα σκέψης ή συνδυασμό συμπτωμάτων. Τα συμπτώματα συσπειρώνονται συχνά για να σχηματίσουν ένα από τα πολλά διαφορετικά σύνδρομα.
Χρόνια προοδευτική εξωτερική οφθαλμοπληγία (CPEO) - στην CPEO, οι μύες των οφθαλμών σιγά-σιγά παραλύονται. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν οι άνθρωποι είναι τριάντα ετών, αλλά μπορούν να εμφανιστούν σε οποιαδήποτε ηλικία. Η διπλή όραση είναι σχετικά σπάνια, αλλά άλλα προβλήματα όρασης μπορεί να ανακαλυφθούν με ιατρική εξέταση. Ορισμένες μορφές, ειδικά όταν βρίσκονται σε οικογένειες, συνοδεύονται από προβλήματα ακοής, δυσκολίες λόγου ή κατάποσης, νευροπάθειες ή κατάθλιψη.
Το σύνδρομο Kearns-Sayre - το σύνδρομο Kearns-Sayre είναι σχεδόν το ίδιο με το CPEO, αλλά με κάποια επιπλέον προβλήματα και μια νεότερη ηλικία έναρξης. Τα προβλήματα συνήθως αρχίζουν όταν οι άνθρωποι είναι κάτω των 20 ετών. Άλλα προβλήματα περιλαμβάνουν την χρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, την παρεγκεφαλιδική αταξία , τα καρδιακά προβλήματα και τα διανοητικά ελλείμματα. Το σύνδρομο Kearns-Sayre είναι πιο επιθετικό από το CPEO και μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο από την τέταρτη δεκαετία της ζωής.
Leber Κληρονομική Οπτική Νευροπάθεια (LHON) - Η LHON είναι μια κληρονομική μορφή απώλειας όρασης που προκαλεί τύφλωση στους νεαρούς άνδρες.
Σύνδρομο Leigh - Επίσης γνωστό ως υποξεία νεκρωτική εγκεφαλομυελιοπάθεια, το σύνδρομο Leigh εμφανίζεται συνήθως σε πολύ μικρά παιδιά. η διαταραχή προκαλεί αταξία, επιληπτικές κρίσεις , αδυναμία, αναπτυξιακές καθυστερήσεις, δυστονία και πολλά άλλα. Η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) του εγκεφάλου δείχνει μη φυσιολογικό σήμα στα βασικά γάγγλια. Η νόσος είναι συνήθως θανατηφόρος μέσα σε μήνες.
Μιτοχονδριακή εγκεφαλοπάθεια με γαλακτική οξέωση και επεισόδια τύπου εγκεφαλικού επεισοδίου (MELAS) - Το MELAS είναι ένας από τους συνηθέστερους τύπους μιτοχονδριακών διαταραχών. Είναι κληρονομημένο από τη μητέρα. Η ασθένεια προκαλεί επεισόδια παρόμοια με εγκεφαλικά επεισόδια, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν αδυναμία ή απώλεια όρασης. Άλλα συμπτώματα περιλαμβάνουν επιληπτικές κρίσεις, ημικρανία, έμετο, απώλεια ακοής, μυϊκή αδυναμία και βραχύ ανάστημα. Η διαταραχή συνήθως αρχίζει στην παιδική ηλικία και προχωράει στην άνοια. Μπορεί να διαγνωστεί από τα αυξημένα επίπεδα γαλακτικού οξέος στο αίμα καθώς και από την τυπική εμφάνιση του μυός κάτω από μικροσκόπιο.
Μυοκλωνική επιληψία με κόκκινες ρυτίδες (MERRF) - Ο μυοκλώνος είναι ένας πολύ γρήγορος μυς, παρόμοιος με αυτό που πολλοί έχουν λίγο πριν κοιμηθούμε. Ο μυοκλονισμός στο MERRF είναι πιο συχνός και ακολουθείται από επιληπτικές κρίσεις, αταξία και μυϊκή αδυναμία. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν κώφωση, προβλήματα όρασης, περιφερική νευροπάθεια και άνοια.
Η κληρονομική κληρονομικότητα και ο διαβήτης (MIDD) - Αυτή η μιτοχονδριακή διαταραχή συνήθως επηρεάζει άτομα ηλικίας μεταξύ 30 και 40 ετών. Εκτός από την απώλεια της ακοής και τον διαβήτη, τα άτομα με ΜΕΑΠ μπορεί να έχουν απώλεια όρασης, μυϊκή αδυναμία, καρδιακά προβλήματα, νεφρική νόσο, γαστρεντερική ασθένεια και σύντομο ανάστημα.
Μιτοχονδριακή νευρογαστροεντερική εγκεφαλοπάθεια (MNGIE) - Αυτό προκαλεί σοβαρή ακινησία των εντέρων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε κοιλιακή δυσφορία και δυσκοιλιότητα. Προβλήματα με την κίνηση των ματιών είναι επίσης κοινά, όπως και οι νευροπάθειες και οι αλλαγές της λευκής ουσίας στον εγκέφαλο. Η διαταραχή έρχεται οπουδήποτε από την παιδική ηλικία έως την δεκαετία του '50, αλλά είναι συχνότερη στα παιδιά.
Νευροπάθεια, αταξία και αμφιβληστροειδίτιδα (NARP) - Εκτός από τα προβλήματα των περιφερικών νεύρων και αδέσμευση, το NARP μπορεί να προκαλέσει αναπτυξιακή καθυστέρηση, επιληψία, αδυναμία και άνοια.
Άλλες μιτοχονδριακές διαταραχές περιλαμβάνουν το σύνδρομο Pearson (σιδηροβλαστική αναιμία και δυσλειτουργία του παγκρέατος), το σύνδρομο Barth (καρδιομυοπάθεια που συνδέεται με Χ, μιτοχονδριακή μυοπάθεια και κυκλική ουδετεροπενία) και επιβράδυνση ανάπτυξης, αμινοξονουρία, χολόσταση, υπερφόρτωση σιδήρου, γαλακτική οξέωση και πρώιμο θάνατο ).
Διάγνωση μιτοχονδριακών νοσημάτων
Επειδή οι μιτοχονδριακές ασθένειες μπορούν να προκαλέσουν μια μπερδεμένη σειρά συμπτωμάτων, αυτές οι διαταραχές μπορεί να είναι δύσκολες ακόμη και για τους εκπαιδευμένους γιατρούς να αναγνωρίσουν. Στην ασυνήθιστη κατάσταση όπου όλα τα συμπτώματα φαίνονται κλασικά για μια συγκεκριμένη διαταραχή, μπορούν να γίνουν γενετικοί έλεγχοι για να επιβεβαιωθεί η διάγνωση. Διαφορετικά, ενδέχεται να απαιτούνται και άλλες δοκιμές.
Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για τον αερόβιο μεταβολισμό, τον οποίο χρησιμοποιούν οι περισσότεροι από μέρα με τη μέρα για να κινηθούν. Όταν ο αερόβιος μεταβολισμός εξαντλείται, όπως και στην έντονη άσκηση, το σώμα έχει ένα εφεδρικό σύστημα που έχει ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος. Αυτή είναι η ουσία που κάνει τους μύες μας να πονάνε και να καούν όταν τις παραμορφώνουμε για πολύ καιρό. Επειδή τα άτομα με μιτοχονδριακά νοσήματα έχουν λιγότερη ικανότητα να χρησιμοποιούν τον αερόβιο μεταβολισμό τους, δημιουργείται γαλακτικό οξύ και αυτό μπορεί να μετρηθεί και να χρησιμοποιηθεί ως ένδειξη ότι κάτι δεν συμβαίνει με τα μιτοχόνδρια. Άλλα πράγματα μπορούν επίσης να αυξήσουν το γαλακτικό. Για παράδειγμα, το γαλακτικό οξύ στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό μπορεί να αυξηθεί μετά από επιληπτικές κρίσεις ή εγκεφαλικό επεισόδιο. Επιπλέον, ορισμένοι τύποι μιτοχονδριακών νοσημάτων, όπως το σύνδρομο Leigh, συχνά έχουν επίπεδα γαλακτικού που βρίσκονται εντός των κανονικών ορίων.
Μια βασική αξιολόγηση μπορεί να περιλαμβάνει τα επίπεδα γαλακτικού στο πλάσμα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Τα ηλεκτροκαρδιογραφήματα μπορούν να αξιολογήσουν τις αρρυθμίες, οι οποίες μπορεί να είναι θανατηφόρες. Μια εικόνα μαγνητικού συντονισμού (MRI) μπορεί να αναζητήσει αλλαγές λευκής ύλης . Η ηλεκτρομυογραφία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διερευνηθεί η μυϊκή νόσο. Εάν υπάρχει ανησυχία για επιληπτικές κρίσεις, μπορεί να παραγγελθεί ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Ανάλογα με τα συμπτώματα, μπορεί να συνιστάται η δοκιμασία της ακτινολογίας ή της οφθαλμολογίας.
Η βιοψία των μυών είναι ένας από τους πιο αξιόπιστους τρόπους διάγνωσης των μιτοχονδριακών διαταραχών. Οι περισσότερες μιτοχονδριακές ασθένειες έρχονται με μυοπάθεια, μερικές φορές ακόμη και αν δεν υπάρχουν προφανή συμπτώματα όπως μυϊκή πονόλαιμος ή αδυναμία.
Θεραπεία σε μιτοχονδριακά νοσήματα
Αυτή τη στιγμή, δεν υπάρχει εγγυημένη θεραπεία για μιτοχονδριακές διαταραχές. Η προσοχή εστιάζεται στη διαχείριση των συμπτωμάτων καθώς προκύπτουν. Ωστόσο, μια καλή διάγνωση μπορεί να βοηθήσει στην προετοιμασία για μελλοντικές εξελίξεις, και στην περίπτωση μιας κληρονομικής ασθένειας, μπορεί να επηρεάσει τον οικογενειακό προγραμματισμό.
Περίληψη
Εν ολίγοις, πρέπει να υπάρχει υποψία μιτοχονδριακής νόσου όταν υπάρχει συνδυασμός συμπτωμάτων που περιλαμβάνουν μυϊκή καρδιά, εγκέφαλο ή μάτια. Ενώ η μητρική κληρονομιά είναι επίσης υποδηλωτική, είναι δυνατόν και μάλιστα συνηθισμένη η εμφάνιση μιτοχονδριακών νόσων από μεταλλάξεις στο πυρηνικό DNA, λόγω αλληλεπιδράσεων μεταξύ του γενετικού υλικού του πυρήνα και των μιτοχονδρίων. Επιπλέον, ορισμένες ασθένειες είναι σποραδικές, που σημαίνει ότι συμβαίνουν για πρώτη φορά χωρίς να κληρονομούνται καθόλου. Οι μιτοχονδριακές ασθένειες εξακολουθούν να είναι σχετικά σπάνιες και διοικούνται καλύτερα από έναν ειδικό με μια καλή κατανόηση αυτής της κατηγορίας νευρολογικών ασθενειών.
Πηγές
Barth PG, Valianpour Ρ, Bowen VM, et αϊ. Καρδιαγγειακή μυοπάθεια και ουδετεροπενία (σύνδρομο Barth): μια ενημέρωση. Am J Med Genet Α 2004; 126Α: 349
Chinnery ΡΡ, Johnson ΜΑ, Wardell ΤΜ, et αϊ. Η επιδημιολογία των παθογόνων μεταλλάξεων του μιτοχονδριακού DNA. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Επιδημιολογία και αντιμετώπιση των μιτοχονδριακών διαταραχών. Am J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton Ν, Kenna PF, Millington-Ward S. Μιτοχονδριακές διαταραχές: αιτιολογίες, συστήματα μοντέλων και υποψήφιες θεραπείες. Trends Genet. 2013 4 Ιουν.
Holt IJ, Harding ΑΕ, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Μία νέα μιτοχονδριακή ασθένεια που σχετίζεται με την ετεροποσμία μιτοχονδριακού ϋΝΑ. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson ΜΑ, et αϊ. Παρουσίαση και κλινική έρευνα της νόσου της μιτοχονδριακής αναπνευστικής αλυσίδας. Μια μελέτη 51 ασθενών. Brain 1995; 118 (Pt2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker Μ, Hattersley AT. Κλινικά χαρακτηριστικά, διάγνωση και αντιμετώπιση του κληρονομικού κληρονομικού διαβήτη και κώφωσης (MIDD) που σχετίζονται με τη μετάλλαξη σημειακού μιτοχονδριακού μοσχεύματος 3243A> G. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää Ι, Fellman V, Vesa J, et αϊ. Το σύνδρομο GRACILE, μια θανατηφόρα μεταβολική διαταραχή με υπερφόρτωση σιδήρου, προκαλείται από μια σημειακή μετάλλαξη στο BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man ΟΥ, Smith Τ, Chinnery PF, et αϊ. Αξιολόγηση της οπτικής λειτουργίας σε χρόνια προοδευτική εξωτερική οφθαλμοπληγία. Eye (Lond) 2006; 20: 564.