» » Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози

Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози

Генетична інформація дуже нестабільна. Один з основних постулатів генетики говорить, що мінливість — це основний фактор розвитку всього живого. Мутації необхідні для виживання виду. Однак деякі мінливості, зокрема в мітохондріях, призводять до негативних видозмінам у генетичній природі. Така причина захворювання, що носить назву мітохондріальний синдром. Такі захворювання не так часто зустрічаються, але результат більшості синдромів мітохондріальної ДНК вкрай несприятливий.

Мітохондрії. Їх функції в клітині

Нагадаємо біологічні ази. Мітохондрія — це органелла у людській клітині, у якої є свій ДНК-код. Передається завжди мітохондрія від матері. Несе її в собі материнська яйцеклітина. Мітохондрії самостійно діляться в клітці, і багаторазово повторюють свій набір ДНК-копій якого має близько 30.

Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
Геном мітохондрії має в своєму розпорядженні 22 гена для «власних» транспортних РНК; 13 - для поліпептидів, що входять в надмолекулярні комплекси, що забезпечують дихання органели; 2 гена для особистих РНК. Найважливіше значення цієї органели в тому, що вона виробляє АТФ. Простіше кажучи, є «електростанцією» в нашому організмі, без неї клітини не можуть повноцінно функціонувати; швидко «старіють» і гинуть.

Що таке мітохондріальний синдром?

При порушенні роботи цих маленьких «енергоблоків» починаються проблеми з энергообменом в клітці. При легких формах порушень людина просто не витримує фізичних навантажень, які йому належить переносити за віком.
Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
Однак більш серйозні порушення провокують незворотні зміни в енергообміні, і як наслідок, сильні порушення в роботі клітин. Мітохондріальний синдром — це комплекс захворювань, пов'язаний з різними вродженими ушкодженнями мітохондрій.

Причини синдрому

Такі органели як мітохондрії діляться по-іншому. Для них не притаманне рекомбініровані генів, але при цьому швидкість мутації значно вище. Під час поділу мітохондрії розподіл генів між новими клітинами має абсолютно випадковий характер. Ймовірність виникнення мутації від 1 до 99%. Причому спрогнозувати її немає ніякої можливості.

І чим більше хворих генів, тим більше ймовірність порушення. Так як мітохондрії успадковуються по матері, то внаслідок їх мутирования в її організмі страждають діти обох статей. Причому не вибірково, 1 або 2. Є ймовірність що всі діти з аномаліями розвитку органів. Мутації поділяють на два типи. Більшість білків «зашифровано» ядерної ДНК, яка також може видозмінюватися з незрозумілих причин. Тому поділяють синдроми, викликані як мутацією звичайної мітохондріальної кільцевої ДНК, так і ядерної.

Симптоматика

Визначити чіткий набір симптомів, властивих такої хвороби, як мітохондріальний синдром досить складно. Справа в тому, що мутовані органели можуть перебувати в абсолютно будь-якій клітині будь-якого органу. І чим більше їх накопичується, тим сильніше порушується робота цього органу, і всієї системи, до якої він відноситься. У митохондрологии прийнято розподіляти синдроми в залежності від виду уражених тканин і від типу мутації мітохондріальної.
Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
Зазвичай страждають ті органи і системи, які найбільше потребують постійної подачі кисню - це мозок і центральна нервова система, печінка, серце, м'язи. Недоотримуючи енергію, скелетні м'язи не підтримують тіло у вертикальному положенні. У деяких випадках з'являються навіть м'язові судоми.
Буває, мітохондрії настільки слабкі в своїй роботі, що людина, яка отримала такий набір органел від матері, повністю прикутий до ліжку. При деяких синдромах, про яких ми розповімо, людина страждає миоклонусами, гепатопатией, епілептичними припадками і з часом деменцією, причому в зовсім юному віці. Такі симптоми вказують на синдром мітохондріального виснаження.

Найбільш ймовірні порушення при мутаціях мітохондрій

Всього на сьогоднішній день вже виявлено безліч форм захворювань, які викликає мутація мітохондрій. Наприклад, коли порушується м'язовий каркас, діагностують епілептичні напади на тлі м'язового недорозвинення. Причому м'язова структура не просто пошкоджена, вона виглядає під мікроскопом як недорозвинені волокна червоного кольору. М'язова атрофія в такому випадку називається мітохондріальної міопатією. Це найбільш часте порушення при мітохондріальної недостатності. Якщо порушена саме серцева м'яз — кардіоміопатія, виявлені патологічні процеси в головному мозку — реєструється енцефалопатія.

Що таке синдром мітохондріальної енцефалопатії? Синдром діагностують, коли є порушення в генах — tRNAs, MTND1 4-6 MTCYB. При цьому порушується робота всієї нервової системи. Разом з енцефалопатією спостерігаються і такий симптом, як лактат-ацидоз — або молочнокисла кома. Це ускладнення, при якому молочна кислота починає потрапляти у кров. Небезпечні та такі стани у хворих з синдромом мітохондріальної недостатності, як часті і злоякісні мігрені у дітей спостерігаються затримки психічного і моторного розвитку, глухота, атаксія (проблеми з рівновагою). Симптоми не так добре вивчені, оскільки захворювання, пов'язані з мітохондріями не так давно відкриті. Але про відомих синдромах, клінічні прояви яких намагаються лікувати, ми розповімо.

Синдром МЕЛАС

МЕЛАС (MELAS) — енцефалопатія (проблеми з ЦНС), лактат-ацидоз, і в доповнення інсульти. Зустрічається синдром, як у дітей, так і у дорослих людей. Але частіше симптоми починають проявлятися десь з 5 до 15 років. Що це за симптоми? Вони перераховані в назві синдрому. У хворого раптово починаються множинні інсульти — в скроневій та тім'яній зонах мозку. Приєднуються до інсультів та неврологічні проблеми. Потім виникає м'язова слабкість, сенсорна приглухуватість. Можливі часті м'язові судоми.
Причиною синдрому вважається підміна мітохондріального гена в 3243-му положенні. І лікування можливо тільки симптоматичне, тобто підтримуюча терапія.

Синдроми делеції мітохондріальної ДНК

Почнемо опис з такого захворювання, як синдром Кернса-Сейра, починається з 4 років. Синдром проявляється наступним чином:
  • офтальмоплегія прогресуюча;
  • атаксія;
  • атріовентрикулярна блокада серця (сповільнення передачі імпульсу від однієї серцевої камери до іншої);
  • пігментний ретиніт;
  • ті ж червоні рвані м'язові тканини.
  • Наступний синдром, має ті ж «коріння» — синдром Пірсона, який проявляється інакше:
  • гіпопластична анемія, перший і небезпечний симптом;
  • порушення функцій підшлункової;
  • пізніше можливі порушення зору;
  • порушення в кістковому мозку;
  • поява деменції.
  • Синдром Пірсона обумовлений, як і синдром Кернса-Сейра, делециями мітохондріальної ДНК. Делеції — це такі зміни в хромосомному наборі гена, при яких частина генного матеріалу повністю втрачена. Ті алелі, які мутували, або втратили частини хромосом, не повинні проявлятися як домінантні. Але в мітохондріальної ДНК всі процеси хаотичні, мутирование відбувається занадто швидко. Деякі вчені навіть вважають, що мітохондрії - це не органели, а бактерії, які потрапили в людський організм і цілком прижилися, створили симбіотичну зв'язок з клітиною і почали служити їй. На таку теорію наштовхує той факт, що у мітохондрії свої, окремі кільцеві ДНК.

    Точкові мутації

    До синдромів, обумовлених точковыми змінами в материнській мітохондрії відносять синдром MERRF, NAPR, згаданий MELAS і таке захворювання, як атрофія зорового нерва Лебера. Мітохондріальний синдром MERRF — які його особливості?
  • Наявна атаксія — це порушення координації, можливо, пов'язане з проблемами мозочка. Людина погано контролює свої рухи в просторі.
  • Симптоми міоклонічну епілепсію.
  • Атрофія зорового нерва (сліпота від народження) і глухота.
  • Лактоацидоз.
  • Порушення чутливості.
  • Старт захворювання припадає на вік від 3 років.
  • Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
    Наступний вид захворювання NAPR— розшифровується як невропатія, плюс атаксія, і плюс пігментний ретиніт. При даному синдромі у дитини прогресують порушення в психомоторному розвитку і деменція.

    Синдром виснаження ДНК

    Синдром мітохондріального виснаження ДНК — досить рідкісне захворювання. Дитина з такою спадковою хворобою — інвалід з дитинства. Ці синдроми також підрозділяються на безліч видів. Багато діти гинуть від множинних дефектів розвитку внутрішніх органів, не доживши до 3 років. Отримання таких «покалічених» мітохондрій від матері відбувається за аутосомно-рецесивним типом успадкування. Генетики впевнені, що в таких випадках мають місце множинні делеції.
    Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
    Синдром також називають у наукових колах — синдром виснаження мітохондріальної ДНК. Захворювання проявляється у новонародженого відразу. У хворого немовляти наявні такі аномалії розвитку:
  • Важка гепатопатія — порушення роботи печінки.
  • Вроджена міопатія, виражена в значній слабкості м'язів.
  • Кардіоміопатія — проблеми в роботі серцевого м'яза.
  • Атрофія м'язів і відсутність сухожильних рефлексів.
  • Основна причина таких захворювань — це дефект межгеномной взаємозв'язку (комунікації). Існує в генетиці та таке поняття, як синдром деплеции мітохондріальної ДНК. Деплеция — це синонім виснаження в генетиці. При такому важкому синдромі генетичний матеріал мітохондрій виснажений на 70-98%. Описаний вперше не так давно, в 1991 році. Що відбувається з дитиною? У новонародженого періоді вже проявляється лактоацидоз, гіпоальбумінемія (різке зниження альбуміну в крові), набряки і виражена печінкова недостатність. Спостерігались у деяких хворих і судоми. Симптом, який видно неозброєним поглядом — виражена м'язова гіпотонія. Всі діти, народжені з такими ознаками, не доживали і до року. Причиною вважається порушення гена, який відповідає за реплікацію ДНК. Його «невірна» робота призводить до того, що практично всі мітохондрії мутують і не виконують свої функції. Тип успадкування делеції мітохондріальної ДНК може бути як аутосомно-рецесивним, так і аутосомно-домінантним.

    Порушення в ядерній ДНК

    Крім перерахованих мітохондріальних синдромів є інші, пов'язані з порушеннями в ядерній ДНК. Їх теж чимало: Менкеса, Лея, Альперса, різні дефіцитні стани. Всі вони мають прогресуючий перебіг. Найбільш небезпечним вважається синдром Лея, при якому дитина практично не життєздатний вже з народження.

    Мітохондріальний синдром у дітей

    Більшість захворювань починається з раннього дитячого віку. В основному поширена міопатія, з-за якої діти не можуть самостійно пересуватися і страждають м'язовими болями. Кардіоміопатія — порушення функції міокарда, також зустрічається досить часто. Мітохондріальний синдром у дитини, якщо нездужання не надто серйозні і не загрожують здоров'ю, протягом усього життя буде заподіювати занепокоєння і заважати нормальному розвитку. Таким дітям потрібні заходи щодо соціалізації. Їм важливо розвивати скелетні м'язи, але не спортивними методами (так як у багатьох вражений міокард), а завдяки плавання з дельфінами. Тому створений спеціальний фонд для таких дітей, куди надходять гроші від благодійності.
    Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
    Однією з форм синдрому мітохондріального виснаження ДНК хворіє хлопчик по імені Чарлі Гард, народжений в 2016 році. Він з народження не може самостійно ковтати їжу, дихати. Його стан повністю контролюється лікарями, і батьки відчайдушно борються за його життя. Хоча надії мало. У нього вроджена гепатопатія, він сліпий і має приглухуватість. Його батьки сподіваються на сучасні методи лікування. Синдром отримав також «народну» назву — мітохондріальний синдром Чарлі. Однак синдром мітохондріального виснаження ДНК однозначно призводить до летального результату. Лікарі попереджають про це батьків відразу після встановлення діагнозу. Множинні ураження органів і систем виключають нормальне життя для таких дітей. Тому виключно важливо жінки перед вагітністю пройти генетичний аналіз на мутації в мітохондріях.

    Тести для діагностики

    Діагностика подібних синдромів - це складне завдання для медиків. При постановці діагнозу значення має комплексний аналіз різних показників. Проводиться окремо генетичне дослідження, біохімічне, морфологічне, потім всі дані зводяться воєдино. Досліджується навіть генеалогія дитини.
    Що таке мітохондріальний синдром? Причини, симптоми, терапія, прогнози
    Для точного медичного висновку потрібно провести також безліч тестів для вимірювання різних співвідношень. Наприклад, перевіряється пропорція в плазмі крові лактат/піруват. Адже недолік пируватов і переважання лактатов може означати початок лактоацидозу. Дуже важливо знати лікарю про співвідношенні кетонових тіл у плазмі. Але найбільш ефективним методом діагностики є біопсія м'язів. Форму мутації можна дізнатися завдяки молекулярно-генетичного аналізу ДНК.

    Лікування синдромів

    Складність лікування полягає у відсутності яких-небудь механізмів, які змогли б заново «перебудувати» мутовані гени. Лікарі в таких випадках нічого не можуть зробити, крім того, що призначити пирувати і деякі вітамінні комплекси. Особливо складно допомогти дітям з множинними делециями генів. І якщо в картці дитини значиться термінальна стадія синдрому мітохондріального виснаження ДНК, то це означає, що лікарі повністю розписуються в своєму безсиллі. Єдине, що може запропонувати медицина, це виявлення мітохондріальних мутацій у матері до вагітності. Тоді можна спробувати піти на екстракорпоральне запліднення, щоб виносити здорову дитину.
    142