Медицински експерт на статията
Нови публикации
Митохондриални заболявания
Последно прегледани: 23.04.2024
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Митохондриалните заболявания са голяма хетерогенна група от наследствени заболявания и патологични състояния, причинени от структурни нарушения, митохондриални функции и тъканно дишане. Според чуждестранни изследователи честотата на тези заболявания при новородени е 1: 5000.
Код по МКБ-10
Метаболитни нарушения, клас IV, E70-E90.
Изследване на природата на тези патологични състояния започна през 1962 г., когато група от изследователи описва пациент от 30 години с не-тироиден хиперметаболизъм, мускулна слабост и високо ниво на базовия метаболизъм. Предполага се, че тези промени са свързани с нарушаване на процесите на окислително фосфорилиране в митохондриите на мускулната тъкан. През 1988 г. Други учени съобщават за първи път откриването на мутация в митохондриална ДНК (mtDNA) при пациенти с миопатия и оптична невропатия. След 10 години бяха открити мутации на ядрени гени, кодиращи комплекси на дихателната верига при малки деца. По този начин се формира нова насока в структурата на детските заболявания: митохондриална патология, митохондриални миопатии, митохондриални енцефаломиопатии.
Митохондриите са вътреклетъчни органели под формата на няколкостотин копия във всички клетки (с изключение на еритроцитите) и продуцират АТР. Митохондриалната дължина е 1,5 μm, ширината е 0,5 μm. Обновяването им се осъществява непрекъснато през целия клетъчен цикъл. Organelum има 2 мембрани - външни и вътрешни. От вътрешната мембрана навътре гънки, наречени криста. Вътрешното пространство запълва матрицата - основната хомогенна или фино-зърнеста субстанция на клетката. Той съдържа кръгова ДНК молекула, специфична РНК, гранули от калциеви и магнезиеви соли. На вътрешната мембрана ензимите, участващи в окислителното фосфорилиране (цитохром b, с, а и а3 комплекс) и електронен трансфер са фиксирани. Тази мембрана превръщане на енергия, което преобразува химическа субстрат окисляване енергия в енергия, която се натрупва под формата на АТР, фосфокреатин, и др. Концентрирани външни мембранни ензими, участващи в окисляването на транспорт и мастна киселина. Митохондриите са способни на самовъзпроизвеждане.
Основната функция на митохондриите е аеробно биологично окисляване (тъканно дишане, използващо кислородна клетка) - система за използване на енергия от органични вещества с нейното поетапно освобождаване в клетка. В процеса на дишане на тъкани, водородните йони (протони) и електроните се прехвърлят последователно през различни съединения (акцептори и донори) към кислород.
В процеса на катаболизъм на аминокиселини, въглехидрати, мазнини, глицерин форма на въглероден диоксид, вода, ацетил-СоА, пируват, оксалоацетат, кетоглутарат, която след това влиза в цикъла на Кребс. Образуваните водородни йони се приемат аденин - аденин (NAD + ) и флавин (FAD + ) нуклеотиди. Намалени коензими NADH и FADH окислява в дихателната верига, която се представлява от 5 респираторни комплекси.
По време на прехвърлянето на електрони енергията се съхранява под формата на АТФ, креатин-фосфат и други макроенергични съединения.
Дихателната верига е представена от 5 протеинови комплекса, които извършват целия сложен процес на биологично окисление (Таблица 10-1):
- Първият комплекс е NADH-убихинон редуктазата (този комплекс се състои от 25 полипептида, чийто синтез е кодиран от mtDNA);
- Втори комплекс - сукцинат-бензохинон оксидоредуктаза (състоящ се от 5-6 полипептиди, включително сукцинат дехидрогеназа, кодиран от мтДНК само);
- Трети комплекс - цитохром С-оксидоредуктаза (трансферира електрони от коензим Q до комплекс 4, се състои от 9-10 протеина, синтез на единия от тях е кодиран от mtDNA);
- Четвъртият комплекс - цитохромна оксидаза [се състои от 2 цитохроми (а и а3), кодирани от mtDNA];
- Петият комплекс е митохондриална H + -ATPase (състои се от 12-14 субединици, извършва синтеза на АТР).
В допълнение, електрони от 4 мастни киселини, подложени на бета-оксидация, пренасят протеин, носещ електрони.
Друг важен процес в митохондриите е бета-окисляването на мастни киселини, което води до образуването на ацетил-СоА и естери на карнитина. Във всеки цикъл на окисляване на мастни киселини се наблюдават 4 ензимни реакции.
Първият етап е осигурен от ацил-СоА дехидрогенази (къса, средна и дълга верига) и 2 електронен носител.
През 1963 г. Бе установено, че митохондриите имат свой собствен уникален ген наследен през по майчина линия. Тя е представена само от малък пръстеновиден дължина хромозома 16 569 бд, кодираща 2 рибозомна РНК, прехвърля РНК 22 и 13 субединици ензимни комплекси електронна транспортна верига (седем от тях се отнася до комплекс на 1, един - на комплекс 3, три - до комплекса 4, две - на редица 5). Повечето митохондриални протеини, участващи в окислително фосфорилиране процеси (70), кодирани от ядрената ДНК, и само 2% (13 полипептиди) се синтезират в митохондриалния матрикс под контрола на структурните гени.
Структурата и функцията на mtDNA е различна от ядрения геном. Първо, тя не съдържа интрони, които осигуряват висока плътност на гени в сравнение с ядрена ДНК. Второ, по-голямата част от иРНК не съдържа последователността 5'-3'-нетранслиран. Трето, мтДНК има D-линия, която представлява неговата регулаторна област. Репликацията е процес в две стъпки. Също така разкри различия в тази ДНК генетичен код на ядрената. Особено внимание е, че има голям брой копия на първия. Всеки митохондриалната съдържа от 2 до 10 копия или повече. Предвид факта, че клетките могат да бъдат съставени от стотици или хиляди митохондрии, може да съществува до 10 хиляди души. МтДНК екземпляра. Той е много чувствителен към мутации и сега са идентифицирани три вида промени: точкови мутации, кодираща протеин мДНК гени (mit- мутации) точкови мутации на мтДНК тРНК гени (SY / 7-мутация) и мДНК големи промени (р мутации).
Обикновено, всички генотип клетка е идентичен с митохондриална геном (gomoplazmiya), но в случай на мутации на генома остава идентични, а другият - модифициран. Това явление се нарича хетероплазмия. Проявата на мутантния ген се случва, когато броят на мутациите достигне определено критично ниво (праг), последвано от нарушение процеси клетъчна биоенергия. Това обяснява факта, че с минимално прекъсване на първо място ще пострада най-много energozavismye органи и тъкани (нервна система, мозъка, очите, мускулите).
Симптоми на митохондриалните заболявания
Митохондриалните заболявания се характеризират с ясно изразено разнообразие от клинични прояви. Тъй като най-летливите системи - мускулната и нервната система, те са засегнати преди всичко, така че се развиват най-характерните признаци.
Класификация
Една класификация на митохондриалните заболявания не съществува поради несигурността на приноса на ядрените геномни мутации за тяхната етиология и патогенеза. Съществуващите класификации се основават на два принципа: участие на мутантен протеин в реакции на окислително фосфорилиране и дали мутантен протеин е кодиран от митохондриална или ядрена ДНК.
[Диагноза на митохондриални заболявания
Морфологичните изследвания при диагностицирането на митохондриалната патология са от особено значение. Поради голямото информативно значение често е необходимо да се извършва мускулна биопсия и хистохимично изследване на получените биопсични проби. Важна информация може да бъде получена чрез едновременно изследване на материала чрез светлинна и електронна микроскопия.
Какво трябва да проучим?
Какви тестове са необходими?
Лечение на митохондриални заболявания
Досега ефективното лечение на митохондриалните заболявания остава нерешен проблем. Това се дължи на няколко фактора: трудността на ранната диагностика, слабо познаване на патогенезата на някои заболявания, някои редки форми на болестта, тежестта на състоянието на пациентите, поради мултиситемно участие, което го прави трудно да се прецени лечението, липсата на общ поглед върху критериите за ефективността на терапията. Начините на корекция на лекарствата се основават на знанията, придобити по отношение на патогенезата на отделните форми на митохондриалните заболявания.
Использованная литература