Cos'è la sindrome mitocondriale? Cause, sintomi, terapia, previsioni

L'informazione genetica è molto instabile. Uno dei principi fondamentali della genetica afferma che la variabilità è il fattore principale nello sviluppo di tutti gli esseri viventi. Le mutazioni sono necessarie per la sopravvivenza della specie. Tuttavia, alcune variazioni, in particolare nei mitocondri, portano a modifiche negative nella natura genetica. Questa è la causa della malattia, chiamata sindrome mitocondriale.

Tali malattie non sono comuni, ma l'esito della maggior parte delle sindromi del DNA mitocondriale è estremamente sfavorevole.

I mitocondri. Le loro funzioni nella cella

Richiama le basi biologiche. I mitocondri sono un organello in una cellula umana che ha il proprio codice DNA. I mitocondri trasmessi sempre dalla madre. Porta il suo uovo materno. I mitocondri si dividono indipendentemente in una cellula e ripetono ripetutamente il loro set di DNA, che ha circa 30 copie.

Il genoma mitocondriale ha a disposizione 22 geni per il proprio RNA di trasporto; 13 - per i polipeptidi che sono inclusi nei complessi supramolecolari che forniscono la respirazione degli organelli; 2 geni per RNA personale.

Il valore più importante di questo organello è che produce ATP. In poche parole, è una "centrale elettrica" ​​nel nostro corpo, senza di essa le cellule non possono funzionare pienamente; rapidamente "invecchi" e muori.

Cos'è la sindrome mitocondriale?

Quando inizia l'operazione di queste piccole "unità di potenza", iniziano i problemi con lo scambio di energia nella cella. Nelle forme più lievi di violazione, una persona semplicemente non resiste ai carichi fisici che dovrebbe tollerare per età.

Tuttavia, violazioni più gravi provocano cambiamenti irreversibili nello scambio di energia e, di conseguenza, gravi interruzioni delle cellule.

La sindrome mitocondriale è un complesso di malattie associate a vari danni congeniti ai mitocondri.

Cause della sindrome

Organelli come i mitocondri sono divisi in modo diverso. La ricombinazione genica non è inerente a loro, ma il tasso di mutazione è molto più alto. Durante la divisione dei mitocondri, la distribuzione dei geni tra nuove cellule è completamente casuale. La probabilità di comparsa di mutazioni dall'1 al 99%. E non c'è modo di prevederlo.

E i geni più malati, maggiore è la probabilità di violazione. Poiché i mitocondri sono ereditati dalla madre, i bambini di entrambi i sessi soffrono della loro mutazione nel suo corpo. E non in modo selettivo, 1 o 2. Esiste la possibilità che tutti i bambini abbiano uno sviluppo anormale degli organi.

Le mutazioni sono divise in due tipi. La maggior parte delle proteine ​​sono "criptate" nel DNA nucleare, che può anche essere modificato per motivi non chiari. Pertanto, condividono le sindromi causate da entrambe le mutazioni del DNA circolare mitocondriale ordinario e nucleare.

sintomatologia

Definire una serie chiara di sintomi inerenti a una malattia come la sindrome mitocondriale è piuttosto difficile. Il fatto è che gli organuli mutati possono essere localizzati in qualsiasi cellula di qualsiasi organo. E più si accumulano, più sconvolge il lavoro di questo corpo e dell'intero sistema a cui appartiene. Nella mitocondrologia, è consuetudine distribuire le sindromi a seconda del tipo di tessuto interessato e del tipo di mutazione mitocondriale.

Di solito sono interessati gli organi e i sistemi che più hanno bisogno di rifornimento di ossigeno costante - questi sono il cervello e il sistema nervoso centrale, il fegato, il cuore, i muscoli. Manca l'energia, i muscoli scheletrici non supportano il corpo in posizione eretta. In alcuni casi, compaiono anche i crampi muscolari.

Succede che i mitocondri sono così deboli nel loro lavoro che una persona che ha ricevuto un tale insieme di organelli da sua madre è completamente costretta a letto. In alcune sindromi, che descriviamo, una persona soffre di mioclono, epatopatia, crisi epilettiche e con demenza temporale e in età molto giovane. Tali sintomi indicano la sindrome da esaurimento mitocondriale.

Le anomalie più probabili nelle mutazioni mitocondriali

Complessivamente, sono già state identificate molte forme di malattie causate dalla mutazione dei mitocondri. Ad esempio, quando la struttura muscolare è interessata, le crisi epilettiche vengono diagnosticate su uno sfondo di sottosviluppo muscolare. Inoltre, la struttura muscolare non è solo danneggiata, sembra al microscopio come fibre rosse sottosviluppate. Atrofia muscolare in questo caso, si chiama miopatia mitocondriale. Questo è il disturbo più comune nell'insufficienza mitocondriale. Se è il muscolo cardiaco che viene colpito - cardiomiopatia, si verificano processi patologici nel cervello - viene registrata encefalopatia.

Cos'è la sindrome da encefalopatia mitocondriale? La sindrome viene diagnosticata quando ci sono disturbi nei geni - tRNA, MTND1, 4-6, MTCYB. Questo sconvolge il lavoro dell'intero sistema nervoso.

Insieme all'encefalopatia, si osserva anche un sintomo come l'acidosi lattica o il coma dell'acido lattico. Questa è una complicazione quando acido lattico inizia a entrare nel sangue.

Tali condizioni sono anche pericolose nei pazienti con sindrome da insufficienza mitocondriale, come l'emicrania frequente e maligna, nei bambini ci sono ritardi nello sviluppo mentale e motorio, sordità, atassia (problemi di equilibrio).

I sintomi non sono così ben studiati, dal momento che le malattie associate ai mitocondri sono state recentemente scoperte. Ma parleremo delle sindromi conosciute le cui manifestazioni cliniche stanno cercando di trattare.

Sindrome di Melas

MELAS (MELAS) - encefalopatia (problemi al sistema nervoso centrale), acidosi lattica e in aggiunta ictus. C'è una sindrome, sia nei bambini che negli adulti. Ma più spesso i sintomi cominciano ad apparire da qualche parte tra i 5 ei 15 anni. Quali sono questi sintomi? Sono elencati nel nome della sindrome. Il paziente inizia improvvisamente più ictus nelle aree temporali e parietali del cervello. Partecipa a tratti e problemi neurologici. Poi c'è debolezza muscolare, perdita dell'udito sensoriale. Sono possibili frequenti crampi muscolari.

La causa della sindrome è considerata la sostituzione del gene mitocondriale nella 3243a posizione. E il trattamento è possibile solo sintomatico, cioè terapia di supporto.

Sindromi di delezione del DNA mitocondriale

Cominciamo la descrizione con una malattia come la sindrome di Kearns-Sayre, a partire da 4 anni. La sindrome si manifesta come segue:

• oftalmoplegia progressiva;
• atassia;
• blocco cardiaco atrioventricolare (rallentamento della trasmissione dell'impulso da una camera cardiaca all'altra);
• retinite pigmentosa;
• lo stesso tessuto muscolare strappato rosso.

La sindrome seguente, che ha le stesse "radici" - sindrome di Pearson, che si manifesta in modo diverso:

• anemia ipoplastica, il primo e più pericoloso sintomo;
• disfunzione pancreatica;
• la disabilità visiva è più tardi possibile;
• disturbi nel midollo osseo;
• l'emergere della demenza.

La sindrome di Pearson è causata, come la sindrome di Kerns-Sayre, dalla delezione del DNA mitocondriale. Le delezioni sono tali cambiamenti nel set di geni cromosomici in cui parte del materiale genetico è completamente persa.

Quegli alleli che hanno mutato o perso parti di cromosomi non dovrebbero apparire come dominanti. Ma nel DNA mitocondriale, tutti i processi sono caotici, la mutazione avviene troppo rapidamente. Alcuni scienziati credono persino che i mitocondri non siano organelli, ma batteri che, una volta penetrati nel corpo umano e completamente appianati, hanno creato una relazione simbiotica con la cellula e hanno iniziato a servirla. Questa teoria è suggerita dal fatto che i mitocondri hanno il loro DNA circolare separato.

Mutazioni puntiformi

Le sindromi causate da cambiamenti puntuali nei mitocondri materni includono la sindrome di MERRF, il NAPR, il suddetto MELAS e una malattia come l'atrofia del nervo ottico di Leber.

Sindrome mitocondriale di MERRF - quali sono le sue caratteristiche?

• C'è atassia - una violazione della coordinazione, probabilmente associata a problemi del cervelletto. L'uomo ha scarso controllo sui suoi movimenti nello spazio.
• I sintomi dell'epilessia mioclonica.
• Atrofia del nervo ottico (cecità dalla nascita) e sordità.
• Acidosi lattica.
• Sensibilità compromessa.
• L'inizio della malattia si verifica all'età di 3 anni.

Il prossimo tipo di malattia, NAPR, è la neuropatia, oltre all'atassia, oltre alla retinite pigmentosa. Con questa sindrome progrediscono un bambino nello sviluppo psicomotorio e nella demenza.

Sindrome da esaurimento del DNA

La sindrome da deplezione del DNA mitocondriale è una malattia molto rara. Un bambino con una tale malattia ereditaria è stato disabilitato fin dall'infanzia. Queste sindromi sono anche divise in molte specie.

Molti bambini muoiono a causa di molteplici difetti nello sviluppo degli organi interni prima che raggiungano i 3 anni di età. L'ottenimento di tali mitocondri "paralizzati" dalla madre avviene in modalità di trasmissione autosomica recessiva. La genetica è convinta che in tali casi ci siano più cancellazioni.

La sindrome è anche chiamata in circoli scientifici - sindrome da deplezione del DNA mitocondriale. La malattia si manifesta immediatamente in un neonato. Un bambino malato ha le seguenti anomalie dello sviluppo:

1. Epatopatia grave - una violazione del fegato.
2. Miopatia congenita, espressa in significativa debolezza muscolare.
3. Cardiomiopatia - problemi nel lavoro del muscolo cardiaco.
4. Atrofia muscolare e mancanza di riflessi tendinei.

La causa principale di tali malattie è un difetto nella relazione intergenomica (comunicazione).

C'è nella genetica e qualcosa come la sindrome da deplezione del DNA mitocondriale. La deplezione è sinonimo di esaurimento della genetica. Con una sindrome così grave, il materiale genetico dei mitocondri è del 70-98% impoverito. Descritto per la prima volta non molto tempo fa, nel 1991.

Cosa succede al bambino? Nel periodo neonatale si manifestano già acidosi lattica, ipoalbuminemia (una brusca diminuzione nell'albumina nel sangue), edema e grave insufficienza epatica. Alcuni pazienti sono stati osservati e convulsioni. Un sintomo visibile ad occhio nudo è una forte ipotensione muscolare. Tutti i bambini nati con questi segni non sono sopravvissuti per vedere un anno.

La ragione è considerata una violazione del gene responsabile Replicazione del DNA. Il suo lavoro "sbagliato" porta al fatto che quasi tutti i mitocondri mutano e non svolgono le loro funzioni. Il tipo di ereditarietà della delezione del DNA mitocondriale può essere autosomico recessivo o autosomico dominante.

Anomalie del DNA nucleare

Oltre a queste sindromi mitocondriali, ce ne sono altre associate a anomalie nel DNA nucleare. Ce ne sono anche molti: Menkes, Leah, Alpers, vari stati deficienti. Hanno tutti un corso progressivo. La più pericolosa è la sindrome di Leia, in cui il bambino non è praticamente vitale dalla nascita.

Sindrome mitocondriale nei bambini

La maggior parte delle malattie inizia nella prima infanzia. La miopatia è prevalentemente prevalente, a causa della quale i bambini non possono muoversi autonomamente e soffrire di dolori muscolari. Cardiomiopatia - disfunzione del miocardio, è anche abbastanza comune.

La sindrome mitocondriale in un bambino, se i disturbi non sono troppo gravi e non minacciano la salute, durante tutta la vita causerà ansia e interferirà con il normale sviluppo. Questi bambini hanno bisogno di attività di socializzazione. È importante per loro sviluppare i muscoli scheletrici, ma non con metodi sportivi (poiché molti hanno un miocardio), ma grazie al nuoto con i delfini. Pertanto, un fondo speciale è stato creato per questi bambini, dove i soldi sono ricevuti dalla carità.

Una delle forme di sindrome da deplezione del DNA mitocondriale è il ragazzo malato di nome Charlie Guard, nato nel 2016. Dalla nascita non può ingoiare, mangiare, respirare. Le sue condizioni sono completamente controllate dai medici, ei suoi genitori stanno combattendo disperatamente per la sua vita. Sebbene ci sia poca speranza. Ha un'epatopatia congenita, è cieco e ha una perdita dell'udito. I suoi genitori sperano in moderni metodi di trattamento. La sindrome ha anche ricevuto un nome "popolare" - la sindrome mitocondriale di Charlie.

Tuttavia, la sindrome della deplezione mitocondriale del DNA conduce in modo inequivocabile a un esito fatale. I medici avvertono i genitori di questo immediatamente dopo la diagnosi. Le lesioni multiple di organi e sistemi precludono una vita normale a tali bambini. Pertanto, è estremamente importante per una donna prima della gravidanza sottoporsi a un'analisi genetica per le mutazioni nei mitocondri.

Test diagnostici

La diagnosi di tali sindromi è un compito difficile per i medici. Quando si effettua una diagnosi, l'importanza di un'analisi completa di vari indicatori. Uno studio genetico, biochimico, morfologico viene condotto separatamente, quindi tutti i dati sono riuniti. Anche la genealogia del bambino è indagata.

Per una consulenza medica accurata, è inoltre necessario eseguire numerosi test per misurare i diversi rapporti. Ad esempio, viene controllata la proporzione nel plasma del lattato ematico / piruvato. Dopotutto, la mancanza di piruvato e la predominanza dei lattati possono significare l'insorgenza di acidosi lattica. È molto importante conoscere il medico riguardo al rapporto dei corpi chetonici nel plasma. Ma il metodo diagnostico più efficace è la biopsia muscolare. La forma della mutazione può essere riconosciuta dall'analisi genetica molecolare del DNA.

Trattamento della Sindrome

La difficoltà del trattamento risiede nell'assenza di meccanismi che possano ri-ricostruire "i geni mutati. I medici in questi casi non possono fare nulla, se non per prescrivere i piruvati e alcuni complessi vitaminici. È particolarmente difficile aiutare i bambini con delezioni multiple di geni. E se la carta del bambino indica la fase terminale della sindrome da deplezione del DNA mitocondriale, ciò significa che i medici firmano completamente per la loro impotenza.

L'unica cosa che la medicina può offrire è l'identificazione delle mutazioni mitocondriali nella madre prima della gravidanza. Quindi puoi provare ad andare alla concezione extracorporeo per portare un bambino sano.