Митохондриальные заболевания

Поэтому заболевания митохондрий часто представляют собой так называемые полисистемные заболевания, при которых поражаются различные органы. Митохондриальное заболевание может возникать как в детстве, так и во взрослом возрасте, клинические проявления могут меняться с течением времени.

Клинические симптомы

Дефекты в митохондриях приводят к нарушению клеточного энергетического обмена и сегодня играют важную роль в педиатрической и неврологической клинике, хотя распространенность этих заболеваний еще трудно оценить (примерно 1:5000).

Дефекты дыхательной цепи относятся к классическим и наиболее изученным митохондриальным заболеваниям. Первичные дефекты дыхательной цепи затрагивают либо структурные подразделения самой дыхательной цепи, либо факторы более высокого уровня. Они вызывают первичный дефицит клеточной энергии (дефицит АТФ ) и во многих случаях приводят к прогрессирующим нейродегенеративным заболеваниям. Дефекты дыхательной цепи клинически крайне гетерогенны. Наиболее часто поражаются органы с высоким энергообменом, т.е. ЦНС , скелетные мышцы и сердце. Поэтому частыми симптомами со стороны мускулатуры являются мышечные боли при нагрузке, а также мышечная слабость (парез) и мышечная атрофия. Частыми дополнительными симптомами являются сахарный диабет, слепота (ретинопатия), невропатия, глухота, нарушения сердечного ритма и другие.

Заболевания

В последнее десятилетие описано более 200 различных мутаций митохондриальных ДНК и дефектов многочисленных ядерных генов, которые вызывают первичные дефекты дыхательной цепи и иногда встречаются спорадически, но также могут наследоваться по материнскому, аутосомно-рецессивному, аутосомно-доминантному наследованию. Таким образом, клиническая и генетическая гетерогенность представляет особую проблему как для диагностики, так и для генетического консультирования.

Здесь кратко представлены некоторые митохондриальные заболевания, которые в основном проявляются симптомами в мышцах:

• Миоклоническая эпилепсия с рваными красными волокнами (синдром MERRF). 

При MERRF пациенты страдают от таких симптомов, как миоклоническая и тонико-клоническая эпилепсия, митохондриальная миопатия, нейросенсорная глухота, атаксия и деменция. Типичным гистологическим коррелятом этого митохондриального заболевания в мышцах является «рваное красное волокно» (RRF). Наиболее частой причиной синдрома MERRF является мутация 8344A>G в гене мтДНК- тРНК -Lys. Существуют также прогрессирующие миоклонус-эпилепсии с RRF или без него, которые могут быть связаны с другими мутациями в мтДНК (например, ND5, другими генами тРНК). Аутосомно-наследственные мутации гена POLG1, кодируемого ядром, также были описаны у пациентов с типичным синдромом MERRF. У этих пациентов часто встречаются множественные делеции мтДНК в мышечной ДНК.

• Хроническая прогрессирующая наружная офтальмоплегия (CPEO).

Изолированные глазные симптомы (паралич глазных мышц и опущение век) обнаруживаются при CPEO. Если с ним связаны другие симптомы, говорят о CPEO.+ вплоть до наиболее тяжелой формы синдрома Кернса-Сейра, который помимо глазной миопатии с ретинопатией, молочнокислым ацидозом, нейросенсорной глухотой, атаксией, кардиомиопатией могут быть связаны нарушения проводимости, повышение концентрации белка в ликворе и деменция. Начало заболевания вариабельно (от детского до старческого возраста). Эти клинические картины часто вызваны единичными делециями в митохондриальной ДНК. Делеции могут затрагивать участки митохондриальной ДНК разного размера; они возникают спонтанно за немногими исключениями. 

• Рабдомиолиз. 

Рабдомиолиз — распространенный клинический синдром, обусловленный острым некрозом мышечных волокон и выбросом мышечных ферментов в кровь, что приводит к миоглобинурии. Миоглобинурия может вызвать острую почечную недостаточность у 15% больных. Генетические заболевания, токсины, мышечная перегрузка или воспалительные процессы могут вызвать рабдомиолиз. Генетический фон рабдомиолиза очень неоднороден. У пациентов были описаны аутосомно-рецессивные мутации в гене карнитин-пальмитоилтрансферазы (CPT2) или в гене мышечной гликогенфосфорилазы (PYGM). Другой генетической причиной, обнаруживаемой у пациентов с митохондриальной миопатией и рабдомиолизом, являются мутации мтДНК в генах cytb, ND и тРНК.

• Синдром Ли.

Синдром Ли или подострая некротизирующая энцефаломиелопатия названа по имени патологоанатома Д. Ли, впервые описавшего типичную морфологию головного мозга с симметричными базальными ганглиями и некрозом ствола в 1951 г. Синдром Ли является одним из наиболее распространенных митохондриальных заболеваний детского возраста. Примерно в 70% случаев СЛ связан с дефектами первичной дыхательной цепи, а еще в 15-20% - с недостаточностью пируватдегидрогеназы. В дополнение к типичному синдрому Ли существует ряд заболеваний дыхательной цепи, которые связаны с поражением базальных ганглиев, а также белого вещества. Имеются, например, явления демиелинизации, а также мозговые и мозжечковые атрофии. Также может быть демиелинизация периферических нервов с последующей нейрогенной атрофией мышц. Помимо изменений ЦНС, часто поражаются и другие органы, такие как сердце, печень, почки и др. Поскольку может быть выявлено большое количество причинных генных мутаций, возможна целенаправленная молекулярно-генетическая пренатальная диагностика. 

Лечение

Причина митохондриальных заболеваний, т.е. дефекты митохондриальных или ядерных генов, пока не поддается лечению. Однако для многих заболеваний существуют варианты симптоматического лечения. 

Например, аэробные упражнения могут улучшить мышечную силу у пациентов со спорадическими мутациями мтДНК (выявляемыми только в мышечной ДНК). Различные симптомы и осложнения (эпилепсия, сахарный диабет, инсульты, сердечные аритмии, гормональные нарушения и др.) можно лечить или предотвращать с помощью медикаментов или других мер.