Mitohondrijski poremećaji u neurologiji

Mitohondrije su fascinantne male organele koje se nalaze u gotovo svakoj stanici našeg tijela. Za razliku od ostalih dijelova stanice, mitohondriji su gotovo vlastite stanice. Zapravo su to gotovo potpuno odvojeni organizmi, s genetskim materijalom koji se potpuno razlikuje od ostatka tijela. Primjerice, općenito prihvaćamo da polovicu svog genetskog materijala nasljeđujemo od majke, a pola od oca. To nije sasvim točno. Mitohondrijska DNA dijeli se na drugačiji način i gotovo je u potpunosti naslijeđena od majke.

Mnogi znanstvenici vjeruju da su mitohondriji primjer dugogodišnjeg simbiotskog odnosa, u kojem su se bakterije davno stapile s našim stanicama tako da su i naše stanice i bakterije postale ovisne jedna o drugoj. Mitohondriji su nam potrebni kako bismo preradili većinu energije koja je potrebna našim stanicama da prežive. Kisik koji udišemo potiče proces koji bi bio nemoguć bez ove male organele.

Koliko god mitohondriji bili intrigantni, osjetljivi su na oštećenja kao i bilo koji drugi dio našeg tijela. Naslijeđene mutacije u mitohondrijskoj DNA mogu dovesti do širokog spektra različitih simptoma. To može dovesti do sindroma koji su se nekad smatrali neobičnim i izuzetno rijetkim, ali sada se smatraju češćim nego što se ranije mislilo. Skupina u sjeveroistočnoj Engleskoj utvrdila je da je prevalencija oko 1 na 15.200 ljudi. Veći broj, oko 1 od 200, imao je mutaciju, ali mutacije nisu bile simptomatske.

Živčani sustav se u velikoj mjeri oslanja na kisik kako bi mogao obaviti svoj posao, a to znači da su našim živcima potrebni mitohondriji da bi dobro funkcionirali. Kada mitohondrije pođu po zlu, nervni sustav je često prvi koji pati.

Simptomi

Najčešći simptom uzrokovan mitohondrijskom bolešću je miopatija, što znači bolest mišića. Ostali potencijalni simptomi uključuju probleme s vidom, probleme s razmišljanjem ili kombinaciju simptoma. Simptomi se često skupljaju u jedan od nekoliko različitih sindroma.

• Kronična progresivna vanjska oftalmoplegija (CPEO) - kod CPEO-a očni mišići polako postaju paralizirani. To se obično događa kada ljudi imaju trideset godina, ali može se dogoditi u bilo kojoj dobi. Dvostruki vid je relativno rijedak, ali liječničkim pregledom mogu se otkriti i drugi problemi s vidom. Neki oblici, osobito kada se nalaze u obiteljima, popraćeni su problemima sa sluhom, govorom ili poteškoćama s gutanjem, neuropatijama ili depresijom.
• Kearns-Sayreov sindrom - Kearns-Sayreov sindrom gotovo je isti kao CPEO, ali s nekim dodatnim problemima i ranijom dobom početka. Problemi obično započinju kad su ljudi mlađi od 20 godina. Ostali problemi uključuju pigmentnu retinopatiju, cerebelarnu ataksiju, srčane probleme i intelektualni deficit. Kearns-Sayreov sindrom agresivniji je od CPEO-a i može dovesti do smrti do četvrtog desetljeća života.
• Leberova nasljedna optička neuropatija (LHON) - LHON je nasljedni oblik gubitka vida koji kod mladića uzrokuje sljepoću.
• Leigh-ov sindrom - Poznat i kao subakutna nekrotizirajuća encefalomielopatija, Leigh-ov sindrom obično se javlja u vrlo male djece. poremećaj uzrokuje ataksiju, napadaje, slabost, zastoj u razvoju, distoniju i još mnogo toga. Magnetska rezonancija (MRI) mozga pokazuje abnormalni signal u bazalnim ganglijima. Bolest je obično fatalna u roku od nekoliko mjeseci.
• Mitohondrijska encefalopatija s mliječnom acidozom i epizodama sličnim moždanom udaru (MELAS) - MELAS je jedna od najčešćih vrsta mitohondrijskih poremećaja. Nasljeđuje se od majke. Bolest uzrokuje epizode slične moždanim udarima, što može uzrokovati slabost ili gubitak vida. Ostali simptomi uključuju napadaje, migrenu, povraćanje, gubitak sluha, slabost mišića i nizak rast. Poremećaj obično započinje u djetinjstvu i prelazi u demenciju. Može se dijagnosticirati povišenom razinom mliječne kiseline u krvi, kao i tipičnim izgledom mišića pod "mikroskopom".
• Mioklonska epilepsija s rasparanim crvenim vlaknima (MERRF) - Mioklonus je vrlo brz trzaj mišića, sličan onome koji mnogi imaju neposredno prije nego što zaspimo. Mioklonus u MERRF-u je češći, a prate ga napadaji, ataksija i mišićna slabost. Također se mogu pojaviti gluhoća, problemi s vidom, periferna neuropatija i demencija.
• Gluhoća i dijabetes po majci (MIDD) - Ovaj mitohondrijski poremećaj obično pogađa ljude između 30 i 40 godina. Osim gubitka sluha i dijabetesa, ljudi s MIDD-om mogu imati i gubitak vida, mišićnu slabost, srčane probleme, bubrežne bolesti, gastrointestinalne bolesti i nizak rast.
• Mitohondrijska neurogastrointestinalna encefalopatija (MNGIE) - To uzrokuje ozbiljnu nepokretnost crijeva, što može dovesti do trbušne nevolje i zatvora. Česti su problemi s kretanjem očiju, kao i neuropatije i promjene bijele tvari u mozgu. Poremećaj se javlja bilo gdje od djetinjstva do pedesetih godina, ali je najčešći kod djece.
• Neuropatija, ataksija i pigmentozni retinitis (NARP) - Osim problema s perifernim živcima i nespretnosti, NARP može uzrokovati zastoj u razvoju, epilepsiju, slabost i demenciju.

Ostali mitohondrijski poremećaji uključuju Pearsonov sindrom (sideroblastična anemija i disfunkcija gušterače), Barthov sindrom (X-vezana kardiomiopatija, mitohondrijska miopatija i ciklična neutropenija) te zastoj u rastu, aminoacidurija, kolestaza, preopterećenje željezom, laktacidoza i rana smrt (GRACILE) .

Dijagnoza

Budući da mitohondrijska bolest može izazvati zbunjujući raspon simptoma, ove poremećaje može biti teško prepoznati čak i obučenim liječnicima. U neobičnoj situaciji kada se svi simptomi čine klasičnim za određeni poremećaj, može se obaviti genetsko testiranje kako bi se potvrdila dijagnoza. Inače, mogu biti potrebni drugi testovi.

Mitohondriji su odgovorni za aerobni metabolizam, koji većina nas koristi iz dana u dan da bi se kretala. Kada se aerobni metabolizam iscrpi, kao u intenzivnom vježbanju, tijelo ima rezervni sustav koji rezultira nakupljanje mliječne kiseline. To je supstanca od koje mišići bole i sagorijevaju kad ih predugo naprežemo. Budući da ljudi s mitohondrijskom bolešću imaju manje sposobnosti da koriste svoj aerobni metabolizam, mliječna kiselina se nakuplja, a to se može izmjeriti i koristiti kao znak da s mitohondrijima nešto nije u redu. Međutim, i druge stvari mogu povećati laktat. Na primjer, mliječna kiselina u cerebrospinalnoj tekućini može biti povišena nakon napadaja ili moždanog udara. Nadalje, neke vrste mitohondrijskih bolesti, poput Leighhovog sindroma, često imaju razinu laktata u granicama normale.

Osnovna procjena može obuhvaćati razinu laktata u plazmi i likvoru. Elektrokardiogrami mogu utvrditi aritmije, što može biti kobno. Slika magnetske rezonancije (MRI) može tražiti promjene bijele tvari. Elektromiografija se može koristiti za istraživanje bolesti mišića. Ako postoji zabrinutost za napadaje, može se naručiti elektroencefalografija. Ovisno o simptomima, mogu se preporučiti i audiološka ili oftalmološka ispitivanja.

Biopsija mišića jedan je od najpouzdanijih načina dijagnosticiranja mitohondrijskih poremećaja. Većina mitohondrijskih bolesti dolazi s miopatijom, ponekad čak i ako nema očitih simptoma poput bolnosti ili slabosti mišića.

Liječenje

U ovom trenutku ne postoji zajamčeno liječenje mitohondrijskih poremećaja. Fokus je na upravljanju simptomima čim se pojave. Međutim, dobra dijagnoza može pomoći u pripremi za budući razvoj, a u slučaju nasljedne bolesti može utjecati na planiranje obitelji.

Sažetak

Ukratko, na mitohondrijsku bolest treba sumnjati kada postoji kombinacija simptoma koji uključuju mišiće srca, mozga ili očiju. Iako je nasljeđivanje majki također sugestivno, moguće je, pa čak i uobičajeno da mitohondrijska bolest nastane mutacijama nuklearne DNA, uslijed interakcija između genetskog materijala jezgre i mitohondrija. Nadalje, neke su bolesti sporadične, što znači da se događaju prvi put, a da se uopće ne nasljeđuju. Mitohondrijske bolesti su još uvijek relativno rijetke i njima najbolje upravlja stručnjak koji solidno razumije ovu klasu neuroloških bolesti.