Митохондриальные нарушения в неврологии

Митохондрии - это очаровательные маленькие органеллы, которые обитают почти в каждой клетке нашего тела. В отличие от других частей клетки, митохондрии практически представляют собой отдельную клетку. Фактически, это почти полностью отдельные организмы, генетический материал которых полностью отличается от остального тела. Например, мы обычно принимаем, что мы наследуем половину нашего генетического материала от матери, а половину - от отца. Это не совсем так. Митохондриальная ДНК делится по-другому и почти полностью наследуется от матери.

Многие ученые считают, что митохондрии являются примером давних симбиотических отношений, в которых бактерии давно слились с нашими клетками, так что и наши клетки, и бактерии стали зависимыми друг от друга. Нам нужны митохондрии, чтобы обрабатывать большую часть энергии, необходимой нашим клеткам для выживания. Кислород, которым мы дышим, питает процесс, который был бы невозможен без этой маленькой органеллы.

Какими бы интригующими ни были митохондрии, они подвержены повреждениям, как и любая другая часть нашего тела. Унаследованные мутации митохондриальной ДНК могут приводить к множеству различных симптомов. Это может привести к синдромам, которые когда-то считались необычными и чрезвычайно редкими, но теперь рассматриваются как более распространенные, чем считалось ранее. Группа в Северо-восточной Англии обнаружила, что распространенность составляет около 1 из 15 200 человек. У большего числа, примерно у 1 из 200, была мутация, но мутации не были симптоматическими.

Нервная система в значительной степени полагается на кислород, чтобы выполнять свою работу, а это означает, что наши нервы нуждаются в митохондриях для правильного функционирования. Когда митохондрии выходят из строя, нервная система часто страдает первой.

Симптомы

Самый распространенный симптом, вызванный митохондриальной болезнью, - миопатия, то есть заболевание мышц. Другие потенциальные симптомы включают проблемы со зрением, проблемы с мышлением или сочетание симптомов. Симптомы часто группируются вместе, образуя один из нескольких различных синдромов.

• Хроническая прогрессирующая внешняя офтальмоплегия (CPEO) - при CPEO глазные мышцы медленно парализуются. Обычно это происходит, когда людям за тридцать, но может произойти в любом возрасте. Двоение в глазах встречается относительно редко, но другие проблемы со зрением могут быть обнаружены при осмотре врача. Некоторые формы, особенно когда они встречаются в семьях, сопровождаются проблемами со слухом, речью или глотанием, невропатиями или депрессией.
• Синдром Кирнса-Сейра - Синдром Кирнса-Сейра почти такой же, как и CPEO, но с некоторыми дополнительными проблемами и более ранним возрастом начала. Проблемы обычно начинаются у людей моложе 20 лет. К другим проблемам относятся пигментная ретинопатия, мозжечковая атаксия, сердечные проблемы и интеллектуальный дефицит. Синдром Кирнса-Сейра более агрессивен, чем CPEO, и может привести к смерти к четвертому десятилетию жизни.
• Наследственная оптическая невропатия Лебера (LHON) - LHON - это наследственная форма потери зрения, которая вызывает слепоту у молодых мужчин.
• Синдром Ли - также известный как подострая некротическая энцефаломиелопатия, синдром Ли обычно возникает у очень маленьких детей. расстройство вызывает атаксию, судороги, слабость, задержку развития, дистонию и многое другое. Магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга показывает аномальный сигнал в базальных ганглиях. Заболевание обычно заканчивается смертельным исходом в течение нескольких месяцев.
• Митохондриальная энцефалопатия с лактоацидозом и эпизодами инсульта (MELAS) - MELAS - один из наиболее распространенных типов митохондриальных нарушений. Передается по наследству от матери. Заболевание вызывает приступы, похожие на инсульты, которые могут вызвать слабость или потерю зрения. Другие симптомы включают судороги, мигрень, рвоту, потерю слуха, мышечную слабость и низкий рост. Расстройство обычно начинается в детстве и прогрессирует до слабоумия. Его можно диагностировать по повышенному уровню молочной кислоты в крови, а также по типичному «рваному красному волокну» мышц под микроскопом.
• Миоклоническая эпилепсия с рваными красными волокнами (MERRF). Миоклонус - это очень быстрый мышечный толчок, похожий на то, что у многих бывает перед сном. Миоклонус при MERRF встречается чаще и сопровождается судорогами, атаксией и мышечной слабостью. Также могут возникнуть глухота, проблемы со зрением, периферическая невропатия и деменция.
• Унаследованная от матери глухота и диабет (MIDD) - это митохондриальное заболевание, обычно поражающее людей в возрасте от 30 до 40 лет. Помимо потери слуха и диабета, люди с MIDD могут иметь потерю зрения, мышечную слабость, сердечные проблемы, заболевания почек, желудочно-кишечные заболевания и низкий рост.
• Митохондриальная нейрогастроинтестинальная энцефалопатия (MNGIE) - вызывает серьезную неподвижность кишечника, что может привести к абдоминальным расстройствам и запорам. Также распространены проблемы с движением глаз, невропатии и изменения белого вещества в головном мозге. Расстройство возникает от детства до пятидесятилетнего возраста, но чаще всего встречается у детей.
• Невропатия, атаксия и пигментный ретинит (NARP). Помимо проблем с периферическими нервами и неуклюжести, NARP может вызывать задержку развития, эпилепсию, слабость и деменцию.

Другие митохондриальные нарушения включают синдром Пирсона (сидеробластная анемия и дисфункция поджелудочной железы), синдром Барта (Х-связанная кардиомиопатия, митохондриальная миопатия и циклическая нейтропения), а также задержку роста, аминоацидурию, холестаз, перегрузку железом, лактоацидоз и раннюю смерть (GRACILE). .

Диагностика

Поскольку митохондриальные заболевания могут вызывать широкий спектр симптомов, эти нарушения может быть трудно распознать даже обученным врачам. В необычной ситуации, когда все симптомы кажутся классическими для определенного расстройства, для подтверждения диагноза может быть проведено генетическое тестирование. В противном случае могут потребоваться другие тесты.

Митохондрии отвечают за аэробный метаболизм, который большинство из нас использует изо дня в день, чтобы двигаться. Когда аэробный метаболизм истощен, как при интенсивных упражнениях, у тела есть резервная система, которая приводит к накоплению молочной кислоты. Это вещество, от которого наши мышцы болят и горят, когда мы слишком долго их напрягаем. Поскольку люди с митохондриальными заболеваниями имеют меньше возможностей использовать свой аэробный метаболизм, молочная кислота накапливается, и это можно измерить и использовать как признак того, что с митохондриями что-то не так. Однако другие факторы также могут повысить уровень лактата. Например, уровень молочной кислоты в спинномозговой жидкости может повышаться после судорог или инсульта. Кроме того, при некоторых типах митохондриальных заболеваний, таких как синдром Ли, уровень лактата часто находится в пределах нормы.

Базовая оценка может включать уровни лактата в плазме и спинномозговой жидкости. Электрокардиограмма позволяет выявить аритмию, которая может быть фатальной. На магнитно-резонансном изображении (МРТ) можно обнаружить изменения белого вещества. Электромиографию можно использовать для исследования мышечных заболеваний. Если есть опасения по поводу судорог, можно заказать электроэнцефалографию. В зависимости от симптомов также может быть рекомендовано аудиологическое или офтальмологическое обследование.

Биопсия мышц - один из самых надежных способов диагностики митохондриальных нарушений. Большинство митохондриальных заболеваний протекают с миопатией, иногда даже при отсутствии очевидных симптомов, таких как болезненность или слабость в мышцах.

Уход

В настоящее время нет гарантированного лечения митохондриальных нарушений. Основное внимание уделяется управлению симптомами по мере их появления. Однако точный диагноз может помочь подготовиться к будущим изменениям, а в случае наследственного заболевания может повлиять на планирование семьи.

Резюме

Короче говоря, митохондриальное заболевание следует подозревать при сочетании симптомов, затрагивающих мышцы сердца, мозга или глаз. Хотя материнское наследование также наводит на размышления, митохондриальные заболевания могут возникать в результате мутаций ядерной ДНК из-за взаимодействий между генетическим материалом ядра и митохондриями. Кроме того, некоторые заболевания носят спорадический характер, то есть возникают впервые, не передаваясь по наследству. Митохондриальные заболевания все еще относительно редки, и их лучше всего лечит специалист, хорошо разбирающийся в этом классе неврологических заболеваний.