Митохондриальные заболевания

ГБОУ  ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»

кафедра  Биохимии 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

Тема: «Митохондриальные заболевания» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Саенко Андрей Анатольевич

                                    Группа № 123

                                    Проверил:  Голодный Святослав Валентинович

                                    «19» апреля 2012 г. 
 
 
 

Челябинск 2012 год

Оглавление

1 Общие сведения.

2 Наследование  митохондриальных болезней .

2.1 Дефекты и  симптомы.

3 Типы заболеваний.

3.1 Митохондриальные болезни, обусловленные мутациями митохондриальной ДНК

3.1.1 Болезни,  обусловленные делециями митохондриальной ДНК.

3.1.2  Болезни,  обусловленные точковыми мутациями митохондриальной ДНК.

3.1.3  Патология,  связанная с дефектами межгеномной коммуникации.

3.2  Митохондриальные болезни, обусловленные мутациями ядерной ДНК.

3.2.1  Заболевания,  связанные с дефектами дыхательной  цепи.

3.2.2  Заболевания,  связанные с нарушением метаболизма  молочной и пировиноградной кислот.

3.2.3  Заболевания,  обусловленные дефектами бета-окисления жирных кислот.

3.2.4  Ферментопатии  цикла Кребса.

3.2.5. Синдромы дефицита карнитина и ферментов его метаболизма.

4 Диагностика.

5 Эпидемиология.

6 Лечение. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Общие сведения

Гетерогенная  группа заболеваний, обусловленных  генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий и нарушением тканевого дыхания. Для постановки диагноза митохондриального заболевания важен комплексный генеалогический, клинический, биохимический, морфологический и генетический анализ. Основным биохимическим признаком митохондриальной патологии является развитие лактат-ацидоза, обычно выявляется гиперлактатацидемия в сочетании с гиперпируватацидемией. Отмечается стабильное повышение концентрации молочной и пировиноградной кислот в цереброспинальной жидкости.

Не все ферменты и другие регуляторы, необходимые  для эффективного функционирования митохондрий, кодируются митохондриальной ДНК. Большая часть митохондриальных функций контролируется ядерной ДНК.

Можно выделить 2 группы митохондриальных заболеваний:

Ярко выраженные наследственные синдромы, обусловленные  мутациями генов, ответственных  за митохондриальные белки (синдром Барта, синдром Кернса-Сейра, синдром Пирсона, синдром MELAS, синдром MERRF и другие).

«Вторичные митохондриальные заболевания», включающие нарушение клеточного энергообмена как важное звено формирования патогенеза (болезни соединительной ткани, синдром хронической усталости, гликогеноз, кардиомиопатия, мигрень, печеночная недостаточность, панцитопения, а также гипопаратиреоз, диабет, рахит и другие).

2 Наследование митохондриальных болезней

Митохондрии наследуются  иначе, чем ядерные гены. Ядерные  гены в каждой соматической клетке обычно представлены двумя аллелями (за исключением большинства сцепленных с полом генов у гетерогаметного пола ). Один аллель унаследован от отца, другой от матери. Однако митохондрии содержат собственную ДНК, причем в каждой митохондрии человека обычно содержится от 5 до 10 копий кольцевой молекулы ДНК и все они наследуются от матери. Когда митохондрия делится, копии ДНК случайным образом распределяются между ее потомками, а затем происходит удвоение ДНК. Если только одна из исходных молекул ДНК содержит мутацию, в результате случайного распределения такие мутантные молекулы могут накопиться в некоторых митохондриях. Митохондриальная болезнь начинает проявляться в тот момент, когда заметное число митохондрий во многих клетках данной ткани приобретают мутантные копии ДНК (пороговая экспрессия).

Мутации в митохондриальной ДНК происходят, по разным причинам, намного чаще, чем в ядерной. Это означает, что митохондриальные болезни достаточно часто проявляются из-за спонтанных вновь возникающих мутаций. Иногда темп мутирования увеличивается из-за мутаций в ядерных генах, кодирующих ферменты, которые контролируют репликацию ДНК митохондрий.

 2.1 Дефекты и симптомы.

Эффекты митоходриальных заболеваний очень разнообразны. Из-за различного распределения дефектных митохондрий в разных органах, мутация у одного человека может привести к заболеванию печени, а у другого — к заболеванию мозга. Величина проявления дефекта может быть большой или малой, и она может существенно изменяться, медленно нарастая во времени. Некоторые небольшие дефекты приводят лишь к неспособности пациента выдерживать физическую нагрузку, соответствующую его возрасту, и не сопровождаются серьёзными болезненными проявлениями. Другие дефекты могут быть более опасны, приводя к серьёзной патологии.

В общем случае, митоходриальные заболевания проявляются сильнее при локализации дефектных митохондрий в мышцах, мозге, нервной ткани,поскольку эти органы требуют больше всего энергии для выполнения соответствующих функций.

Несмотря на то, что протекание митохондриальных заболеваний сильно отличаются у разных пациентов, на основании общих симптомов и конкретных мутаций, вызывающих болезнь, выделено несколько основных классов этих заболеваний.

3 Типы заболеваний.

3.1 Митохондриальные болезни, обусловленные мутациями митохондриальной ДНК.

3.1.1 Болезни,  обусловленные делециями митохондриальной ДНК.

Синдром Кернса-Сейра :

Заболевания проявляется  в возрасте 4-18 лет 

Прогрессирующая наружная офтальмоплегия

Пигментный ретинит 

Атаксия, интенционный тремор

Атриовентрикулярная блокада сердца

Повышение уровня белка в цереброспинальной жидкости более 1 г\л 

"Рваные" красные  волокна в биоптатах скелетных мышц

Синдром Пирсона :

Дебют заболевания  с рождения или в первые месяцы жизни 

Гипопластическая  анемия

Нарушение экзокринной  функции поджелудочной железы

Иногда возможно развитие энцефаломиопатий, атаксии, деменции, прогрессирующей наружной офтальмоплегии

Прогрессирующее течение 

3.1.2  Болезни,  обусловленные точковыми мутациями митохондриальной ДНК.

Наследственная  атрофия зрительных нервов Лебера :

Материнский тип  наследования

Дебют заболевания  в возрасте 20-30 лет 

Острое или  подострое снижение остроты зрения на один или оба глаза 

Сочетание с  неврологическими и костно-суставными нарушениями 

Микроангиопатия сетчатки

Прогрессирующее течение с возможностью ремиссии или восстановления остроты зрения

Синдром NAPR (невропатия, атаксия, пигментный ретинит) :

Материнский тип  наследования

Сочетание невропатии, атаксии и пигментного ретинита

Задержка психомоторного развития

Деменция 

Наличие "рваных" красных волокон в биоптатах мышечной ткани

Синдром MERRF (миоклонус-эпилепсия, "рваные" красные волокна) :

Материнский тип  наследования

Дебют заболевания  в возрасте 3-65 лет 

Миоклоническая эпилепсия, атаксия, деменция в сочетании с нейросенсорной глухотой, атрофией зрительных нервов и нарушениями глубокой чувствительности

Лактат-ацидоз

При проведении ЭЭГ обследования выявляются генерализованные эпилептические комплексы "полиспайк-медленная волна"

"Рваные" красные  волокна в биоптатах скелетных мышц

Прогрессирующее течение 

Синдром MELAS (митохондриальная энцефаломиопатия, лактат-ацидоз, инсультоподобные эпизоды) :

Материнский тип  наследования

Дебют заболевания  в возрасте до 40 лет 

Непереносимость физических нагрузок

Мигренеподобные головные боли с тошнотой и рвотой

Инсультоподобные эпизоды

Судороги 

Лактат-ацидоз

"Рваные" красные  волокна в биоптатах мышц

Прогрессирующее течение 

3.1.3  Патология, связанная с дефектами межгеномной коммуникации

Синдромы  множественных делеций митохондриальной ДНК :

Блефароптоз

Наружная офтальмоплегия

Мышечная слабость

Нейросенсорная глухота

Атрофия зрительных нервов

Прогрессирующее течение 

"Рваные" красные  волокна в биоптатах скелетных мышц

Снижение активности ферментов дыхательной цепи

Синдром деплеции митохондриальной ДНК :

 Аутосомно-рецесивный тип наследования

Клинические формы:

Фатальная инфантильная гепатопатия с дебютом в период новорожденности и клиникой тяжелой печеночной недостаточности и мышечной гипотонии.

Врожденная миопатия с выраженной мышечной слабостью, генерализованной гипотонией, кардиомиопатией и судорогами (синдром Де Тони-Дебре-Фанкони) с рождения.

Инфантильная (детская) миопатия, возникающая в ерве 2 года жизни и характеризующая прогрессирующей мышечной слабостью, атрофией проксимальных групп мышц и утратой сухожильных рефлексов.

Течение быстропрогрессирующее, летальный исход в первые 3 года жизни

3.2  Митохондриальные болезни, обусловленные мутациями ядерной ДНК

3.2.1  Заболевания, связанные с дефектами дыхательной цепи

Дефицит комлекса 1 (NADH:CoQ-редуктаза) :

Начало заболевания  до 15 лет 

Синдром миопатии

Задержка психомоторного развития

Нарушение сердечно-сосудистой системы

Судороги, резистентные к терапии 

Множественные неврологические нарушения 

Прогрессирующее течение 

Дефицит комплекса 2 (сукцинат-CoQ-редуктаза) :

 Характеризуется  синдромом энцефаломиопатии с прогрессирующим течением.

Дефицит комплекса 3 (CoQ-цитохром С-оксидоредуктаза):

 Характеризуется  мультисистемными нарушениями с поражением различных органов и систем (с вовлечением центральной и периферической нервной системы, эндокринной системы и почек) и прогрессирующим течением.

Дефицит комплекса ( цитохром С-оксидаза) :

Фатальная инфантильная митохондриальная миопатия с почечной недостаточностью или кардиомиопатией с дебютом в неонатальном возрасте, выраженными дыхательными нарушениями, диффузной мышечной гипотонией и слабостью, врожденным лактат-ацидозом. Течение прогрессирующее, летальный исход на первом году жизни.

Доброкачественная инфантильная митохондриальная миопатия со стабилизацией состояния больного с возрастом при адекватном и своевременном лечении. Возможна быстрая стабилизация процесса и выздоровление к 1-3 годам жизни.

Синдром Менкеса (трихополиодистрофия) :

Резкая задержка психомоторного развития

Отставание в  росте 

Нарушение роста  и дистрофические изменения волос 

Митохондриальные энцефаломиопатии

1. Синдром Лея (подострая невротизирующая энцефаломиелопатия)

Проявляется после 6 месяцев жизни нарастающей мышечной гипотонией, атаксией и нистагмом, пирамидными  симптомами, офтальмоплегией и атрофией зрительных нервов. Часто отмечается присоединение кардиомиопатий и легкого метаболического ацидоза