Mitochondriálne poruchy v neurológii

Mitochondrie sú fascinujúce malé organely, ktoré prebývajú takmer v každej bunke nášho tela. Na rozdiel od iných častí bunky sú mitochondrie takmer vlastnou bunkou. V skutočnosti sú to takmer úplne samostatné organizmy s genetickým materiálom, ktorý je úplne odlišný od zvyšku tela. Napríklad všeobecne akceptujeme, že polovicu nášho genetického materiálu dedíme po matke a polovicu po otcovi. To nie je celkom pravda. Mitochondriálna DNA sa rozdeľuje iným spôsobom a zdedí sa takmer výlučne od matky.

Mnoho vedcov sa domnieva, že mitochondrie sú príkladom dlhotrvajúceho symbiotického vzťahu, v ktorom sa baktérie už dávno spojili s našimi bunkami, takže naše bunky aj baktérie sa stali navzájom závislými. Potrebujeme mitochondrie, aby sme mohli spracovať väčšinu energie, ktorú naše bunky potrebujú na prežitie. Kyslík, ktorý dýchame, poháňa proces, ktorý by bol nemožný bez tejto malej organely.

Rovnako zaujímavé sú mitochondrie, ktoré sú náchylné na poškodenie rovnako ako ktorákoľvek iná časť nášho tela. Dedičné mutácie v mitochondriálnej DNA môžu viesť k širokej škále rôznych symptómov. To môže viesť k syndrómom, o ktorých sa kedysi myslelo, že sú neobvyklé a extrémne zriedkavé, ale v súčasnosti sa považujú za bežnejšie, ako sa doteraz myslelo. Skupina v severovýchodnom Anglicku zistila prevalenciu asi u 1 z 15 200 ľudí. Vyšší počet, asi 1 z 200, mal mutáciu, ale mutácie neboli symptomatické.

Nervový systém sa pri svojej práci veľmi spolieha na kyslík, čo znamená, že naše nervy potrebujú mitochondrie, aby dobre fungovali. Keď sa mitochondrie pokazia, nervový systém trpí často ako prvý.

Príznaky

Najbežnejším príznakom spôsobeným mitochondriálnou chorobou je myopatia, čo znamená ochorenie svalov. Medzi ďalšie potenciálne príznaky patria problémy so zrakom, problémy s myslením alebo kombinácia príznakov. Príznaky sa často zoskupujú a vytvárajú jeden z niekoľkých rôznych syndrómov.

• Chronická progresívna externá oftalmoplegia (CPEO) - pri CPEO očné svaly pomaly ochromujú. Zvyčajne k tomu dôjde, keď majú ľudia tridsať, ale môžu sa vyskytnúť v akomkoľvek veku. Dvojité videnie je pomerne zriedkavé, ale ďalšie zrakové problémy môže lekár zistiť pri vyšetrení. Niektoré formy, najmä ak sa vyskytujú v rodinách, sprevádzajú problémy so sluchom, problémy s rečou alebo prehĺtaním, neuropatie alebo depresia.
• Kearns-Sayreov syndróm - Kearns-Sayreov syndróm je takmer rovnaký ako CPEO, má však určité problémy navyše a skorší vek nástupu. Problémy zvyčajne začínajú, keď sú ľudia mladší ako 20 rokov. Medzi ďalšie problémy patrí pigmentová retinopatia, cerebelárna ataxia, problémy so srdcom a intelektuálne deficity. Kearns-Sayreov syndróm je agresívnejší ako CPEO a do štvrtej dekády života môže viesť k smrti.
• Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON) - LHON je dedičná forma straty zraku, ktorá spôsobuje slepotu u mladých mužov.
• Leighov syndróm - Tiež známy ako subakútna nekrotizujúca encefalomyelopatia, Leighov syndróm sa zvyčajne vyskytuje u veľmi malých detí. porucha spôsobuje ataxiu, záchvaty, slabosť, oneskorenie vývoja, dystóniu a ďalšie. Magnetická rezonancia (MRI) mozgu ukazuje abnormálny signál v bazálnych gangliách. Toto ochorenie je zvyčajne smrteľné v priebehu niekoľkých mesiacov.
• Mitochondriálna encefalopatia s laktátovou acidózou a mozgovými príhodami (MELAS) - MELAS je jedným z najbežnejších typov mitochondriálnych porúch. Dedí sa po matke. Toto ochorenie spôsobuje epizódy podobné mŕtvici, ktoré môžu spôsobiť slabosť alebo stratu zraku. Medzi ďalšie príznaky patria záchvaty, migréna, zvracanie, strata sluchu, svalová slabosť a malý vzrast. Porucha sa zvyčajne začína v detstve a progreduje do demencie. Môže sa diagnostikovať podľa zvýšených hladín kyseliny mliečnej v krvi, ako aj podľa typického vzhľadu svalu pod mikroskopom podľa „otrhaných červených vlákien“.
• Myoklonická epilepsia s otrhanými červenými vláknami (MERRF) - Myoklonus je veľmi rýchly svalový trhák, podobný tomu, ktorý mnohí majú tesne predtým, ako zaspíme. Myoklónia v MERRF je častejšia a po nej nasledujú záchvaty, ataxia a svalová slabosť. Môže sa tiež vyskytnúť hluchota, problémy so zrakom, periférna neuropatia a demencia.
• Maternicky zdedená hluchota a cukrovka (MIDD) - Táto mitochondriálna porucha zvyčajne postihuje ľudí vo veku od 30 do 40 rokov. Okrem straty sluchu a cukrovky môžu ľudia s MIDD trpieť stratou zraku, svalovou slabosťou, srdcovými problémami, chorobami obličiek, gastrointestinálnymi chorobami a nižšou postavou.
• Mitochondriálna neurogastrointestinálna encefalopatia (MNGIE) - spôsobuje to veľkú nehybnosť čriev, čo môže viesť k brušnej tiesni a zápche. Časté sú aj problémy s pohybom očí, rovnako ako neuropatie a zmeny bielej hmoty v mozgu. Porucha sa objavuje kdekoľvek od detstva do päťdesiatych rokov, ale je najbežnejšia u detí.
• Neuropatia, ataxia a retinitis pigmentosa (NARP) - Okrem problémov s periférnymi nervami a neobratnosti môže NARP spôsobiť oneskorenie vývoja, epilepsiu, slabosť a demenciu.

Medzi ďalšie mitochondriálne poruchy patrí Pearsonov syndróm (sideroblastická anémia a dysfunkcia pankreasu), Barthov syndróm (X-viazaná kardiomyopatia, mitochondriálna myopatia a cyklická neutropénia) a spomalenie rastu, aminoacidúria, cholestáza, preťaženie železom, laktátová acidóza a skorá smrť (GRACILE). .

Diagnóza

Pretože mitochondriálna choroba môže spôsobiť zmätený rozsah príznakov, je ťažké tieto poruchy rozpoznať aj pre vyškolených lekárov. V neobvyklej situácii, keď sa všetky príznaky zdajú byť pre konkrétnu poruchu klasické, je možné vykonať genetické vyšetrenie na potvrdenie diagnózy. V opačnom prípade môžu byť potrebné ďalšie testy.

Mitochondrie sú zodpovedné za aeróbny metabolizmus, ktorý väčšina z nás používa každý deň na svoj pohyb. Pri vyčerpaní aeróbneho metabolizmu, ako pri intenzívnom cvičení, má telo záložný systém, ktorý vedie k hromadeniu kyseliny mliečnej. To je látka, ktorá spôsobuje, že naše svaly bolia a horia, keď ich namáhame príliš dlho. Pretože ľudia s mitochondriálnym ochorením majú menšiu schopnosť využívať svoj aeróbny metabolizmus, hromadí sa kyselina mliečna, čo sa dá merať a použiť na znamenie toho, že s mitochondriami niečo nie je v poriadku. Laktát však môžu zvýšiť aj iné látky. Napríklad kyselina mliečna v mozgovomiechovom moku môže byť zvýšená po záchvatoch alebo mŕtvici. Navyše niektoré typy mitochondriálnych chorôb, ako je Leighov syndróm, majú často hladinu laktátu v normálnych medziach.

Základné hodnotenie môže zahŕňať hladiny laktátu v plazme a mozgovomiechovom moku. Elektrokardiogramy môžu hodnotiť arytmie, ktoré môžu byť smrteľné. Magnetická rezonancia (MRI) môže hľadať zmeny bielej hmoty. Na vyšetrenie svalových ochorení sa môže použiť elektromyografia. Ak existujú obavy zo záchvatov, možno objednať elektroencefalografiu. V závislosti od príznakov možno odporučiť aj audiologické alebo oftalmologické vyšetrenie.

Svalová biopsia je jedným z najspoľahlivejších spôsobov diagnostiky mitochondriálnych porúch. Väčšina mitochondriálnych chorôb má myopatiu, niekedy dokonca aj vtedy, ak neexistujú zjavné príznaky ako bolestivosť alebo slabosť svalov.

Liečba

V súčasnosti neexistuje zaručená liečba mitochondriálnych porúch. Dôraz sa kladie na zvládanie symptómov, keď sa objavia. Dobrá diagnóza však môže pomôcť pripraviť sa na budúci vývoj a v prípade dedičného ochorenia môže mať vplyv na plánované rodičovstvo.

Zhrnutie

Stručne povedané, na mitochondriálnu chorobu by ste mali mať podozrenie, ak sa jedná o kombináciu príznakov zahŕňajúcich svalové srdce, mozog alebo oči. Aj keď je dedičnosť po matke tiež sugestívna, je možné a dokonca bežné, že mitochondriálne ochorenie je výsledkom mutácií jadrovej DNA v dôsledku interakcií medzi genetickým materiálom jadra a mitochondrií. Niektoré choroby sú navyše sporadické, čo znamená, že sa vyskytujú prvýkrát bez toho, aby boli zdedené vôbec. Mitochondriálne choroby sú stále pomerne zriedkavé a najlepšie ich zvládne špecialista so znalosťou tejto triedy neurologických chorôb.