Mitohondriju traucējumi neiroloģijā

Mitohondriji ir aizraujoši mazi organelli, kas dzīvo gandrīz visās mūsu ķermeņa šūnās. Atšķirībā no citām šūnas daļām mitohondriji ir gandrīz katra sava šūna. Patiesībā tie ir gandrīz pilnīgi atsevišķi organismi, kuru ģenētiskais materiāls pilnīgi atšķiras no pārējā ķermeņa. Piemēram, mēs parasti pieņemam, ka pusi sava ģenētiskā materiāla mēs mantojam no mātes un pusi no tēva. Tā nav gluži taisnība. Mitohondriju DNS dalās citādi un gandrīz pilnībā tiek mantots no mātes.

Daudzi zinātnieki uzskata, ka mitohondriji ir piemērs ilgstošām simbiotiskām attiecībām, kurās baktērijas jau sen saplūda ar mūsu šūnām tā, ka gan mūsu šūnas, gan baktērijas kļuva atkarīgas viena no otras. Mums ir nepieciešami mitohondriji, lai apstrādātu lielāko daļu enerģijas, kas mūsu šūnām nepieciešama izdzīvošanai. Skābeklis, ko mēs elpojam, veicina procesu, kas nebūtu iespējams bez šīs mazās organeles.

Lai cik intriģējoši ir mitohondriji, tie ir pakļauti bojājumiem tāpat kā jebkura cita mūsu ķermeņa daļa. Mitohondriju DNS iedzimtas mutācijas var izraisīt plašu dažādu simptomu klāstu. Tas var izraisīt sindromus, kas kādreiz tika uzskatīti par neparastiem un ārkārtīgi retiem, bet tagad tiek uzskatīti par biežāk sastopamiem, nekā tika domāts iepriekš. Grupa Anglijas ziemeļaustrumos konstatēja, ka izplatība ir aptuveni 1 no 15 200 cilvēkiem. Lielākam skaitam, apmēram 1 no 200, bija mutācija, taču mutācijas nebija simptomātiskas.

Lai veiktu savu darbu, nervu sistēma lielā mērā paļaujas uz skābekli, un tas nozīmē, ka mūsu nerviem ir vajadzīgi mitohondriji, lai tie varētu labi darboties. Kad mitohondriji noiet greizi, bieži vien vispirms cieš nervu sistēma.

Simptomi

Visizplatītākais simptoms, ko izraisa mitohondriju slimība, ir miopātija, kas nozīmē muskuļu slimību. Citi iespējamie simptomi ir redzes problēmas, domāšanas problēmas vai simptomu kombinācija. Simptomi bieži apvienojas, veidojot vienu no vairākiem dažādiem sindromiem.

• Hroniska progresējoša ārējā oftalmoplēģija (CPEO) - CPEO gadījumā acu muskuļi lēnām kļūst paralizēti. Tas parasti notiek, kad cilvēkiem ir trīsdesmit gadu, bet tas var notikt jebkurā vecumā. Divkārša redze ir samērā reti sastopama, taču ārsta pārbaudē var atklāt citas redzes problēmas. Dažas formas, īpaši, ja tās sastopamas ģimenēs, pavada dzirdes problēmas, runas vai rīšanas grūtības, neiropātijas vai depresija.
• Kērnss-Sajrs sindroms - Kērnss-Sajrs sindroms ir gandrīz tāds pats kā CPEO, taču ar dažām papildu problēmām un agrāku sākuma vecumu. Problēmas parasti sākas, kad cilvēki ir jaunāki par 20 gadiem. Citas problēmas ir pigmentārā retinopātija, smadzenīšu ataksija, sirds problēmas un intelektuālais deficīts. Kērnsa-Sajra sindroms ir agresīvāks nekā CPEO un līdz ceturtajai dzīves desmitgadei var izraisīt nāvi.
• Leber iedzimta optiskā neiropātija (LHON) - LHON ir iedzimta redzes zuduma forma, kas jauniešiem izraisa aklumu.
• Leigh sindroms - pazīstams arī kā subakūta nekrotizējoša encefalomielopātija, Leigh sindroms parasti rodas ļoti maziem bērniem. traucējumi izraisa ataksiju, krampjus, nespēku, attīstības kavēšanos, distoniju un daudz ko citu. Smadzeņu magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) parāda patoloģisku signālu bazālajās ganglijās. Parasti slimība dažu mēnešu laikā ir letāla.
• Mitohondriju encefalopātija ar pienskābes acidozi un insultam līdzīgām epizodēm (MELAS) - MELAS ir viens no visbiežāk sastopamajiem mitohondriju traucējumu veidiem. Tas ir mantots no mātes. Slimība izraisa insultam līdzīgas epizodes, kas var izraisīt vājumu vai redzes zudumu. Citi simptomi ir krampji, migrēna, vemšana, dzirdes zudums, muskuļu vājums un mazs augums. Parasti traucējumi sākas bērnībā un pāriet uz demenci. To var diagnosticēt ar paaugstinātu pienskābes līmeni asinīs, kā arī ar tipisku "sasmalcinātas sarkanās šķiedras" izskatu muskuļos mikroskopā.
• Miokloniskā epilepsija ar sasmalcinātām sarkanām šķiedrām (MERRF) - mioklonuss ir ļoti ātrs muskuļu parauts, līdzīgs tam, kas daudziem ir tieši pirms mēs aizmigām. MERRF mioklonuss ir biežāks, un tam seko krampji, ataksija un muskuļu vājums. Var rasties arī kurlums, redzes problēmas, perifēra neiropātija un demence.
• Mātes iedzimtais kurlums un diabēts (MIDD) - Šis mitohondriju traucējums parasti skar cilvēkus no 30 līdz 40 gadu vecumam. Papildus dzirdes zudumam un diabētam cilvēkiem ar MIDD var būt redzes zudums, muskuļu vājums, sirds problēmas, nieru slimības, kuņģa-zarnu trakta slimības un mazs augums.
• Mitohondriju neiro-zarnu trakta encefalopātija (MNGIE) - tas izraisa smagu zarnu nekustīgumu, kas var izraisīt vēdera distresu un aizcietējumus. Arī acu kustības problēmas ir bieži sastopamas, tāpat kā neiropātijas un baltās vielas izmaiņas smadzenēs. Traucējumi rodas jebkurā laikā no bērnības līdz piecdesmitajiem gadiem, bet visbiežāk tie ir bērniem.
• Neiropātija, ataksija un pigmentozais retinīts (NARP) - papildus perifēro nervu problēmām un neveiklībai NARP var izraisīt attīstības kavēšanos, epilepsiju, vājumu un demenci.

Citi mitohondriju traucējumi ir Pīrsona sindroms (sideroblastiska anēmija un aizkuņģa dziedzera disfunkcija), Barta sindroms (ar X saistīta kardiomiopātija, mitohondriju miopātija un cikliska neitropēnija) un augšanas aizture, aminoacidūrija, holestāze, dzelzs pārslodze, pienskābes acidoze un agrīna nāve (GRACILE) .

Diagnoze

Tā kā mitohondriju slimība var izraisīt satriecošu simptomu klāstu, šos traucējumus pat apmācītiem ārstiem var būt grūti atpazīt. Neparastajā situācijā, kad visi simptomi šķiet klasiski konkrētam traucējumam, diagnozes apstiprināšanai var veikt ģenētisko testēšanu. Pretējā gadījumā var būt nepieciešami citi testi.

Mitohondriji ir atbildīgi par aerobo metabolismu, kuru lielākā daļa no mums katru dienu izmanto, lai pārvietotos. Kad aerobā vielmaiņa ir izsmelta, tāpat kā intensīvas slodzes laikā, ķermenim ir rezerves sistēma, kuras rezultātā veidojas pienskābe. Šī ir viela, kas liek mūsu muskuļiem sāpēt un sadedzināt, kad mēs tos pārāk ilgi sasprindzinām. Tā kā cilvēkiem ar mitohondriju slimībām ir mazāka spēja izmantot savu aerobo metabolismu, uzkrājas pienskābe, un to var izmērīt un izmantot kā zīmi, ka mitohondrijos kaut kas nav kārtībā. Tomēr citas lietas var palielināt laktātu. Piemēram, cerebrospinālajā šķidrumā esošā pienskābe var būt paaugstināta pēc krampjiem vai insulta. Turklāt dažu veidu mitohondriju slimībām, piemēram, Leigh sindromam, laktāta līmenis bieži ir normālos robežās.

Pamata novērtējums var ietvert laktāta līmeni plazmā un cerebrospinālajā šķidrumā. Elektrokardiogrammas var novērtēt aritmijas, kas var būt letālas. Magnētiskās rezonanses attēls (MRI) var meklēt baltās vielas izmaiņas. Elektromiogrāfiju var izmantot, lai izmeklētu muskuļu slimības. Ja rodas bažas par krampjiem, var pasūtīt elektroencefalogrāfiju. Atkarībā no simptomiem var ieteikt arī audioloģijas vai oftalmoloģijas testēšanu.

Muskuļu biopsija ir viens no uzticamākajiem mitohondriju traucējumu diagnosticēšanas veidiem. Lielākajai daļai mitohondriju slimību ir miopātija, dažreiz pat tad, ja nav tādu acīmredzamu simptomu kā muskuļu sāpīgums vai vājums.

Ārstēšana

Šajā laikā nav garantēta mitohondriju traucējumu ārstēšana. Galvenā uzmanība tiek pievērsta simptomu pārvaldībai, kad tie rodas. Tomēr laba diagnoze var palīdzēt sagatavoties nākotnes attīstībai, un iedzimtas slimības gadījumā var ietekmēt ģimenes plānošanu.

Kopsavilkums

Īsāk sakot, par mitohondriju slimību ir jābūt aizdomām, ja ir simptomu kombinācija, kas saistīta ar muskuļu sirdi, smadzenēm vai acīm. Kaut arī mātes mantojums ir arī suģestējošs, ir iespējams un pat bieži mitohondriju slimība rodas kodola DNS mutāciju dēļ kodola ģenētiskā materiāla un mitohondriju mijiedarbības dēļ. Turklāt dažas slimības ir sporādiskas, tas nozīmē, ka tās notiek pirmo reizi, vispār nemantojot. Mitohondriju slimības joprojām ir samērā reti, un tās vislabāk pārvalda speciālists, kurš labi pārzina šo neiroloģisko slimību klasi.