میتوکندریا اندروئید اندکی جذاب است که تقریبا در هر سلولی بدن ما ساکن است. برخلاف سایر قسمتهای سلول، میتوكندریها تقریبا سلولی از خودشان هستند. در حقیقت، آنها تقریبا کاملا ارگانیسم های جداگانه ای هستند که مواد ژنتیکی آنها کاملا متفاوت از سایر قسمت های بدن است. به عنوان مثال، ما عموما می پذیریم که ما نیمی از مواد ژنتیکی ما را از مادر و نیمی از پدرمان به ارث می بریم.
این کاملا درست نیست. DNA میتوکندری به شیوه ای متفاوت تقسیم می شود و تقریبا به طور کامل از مادر به ارث می رسد.
بسیاری از دانشمندان بر این باورند که میتوکندریها نمونه ای از یک رابطه همزیستی طولانی مدت هستند که در آن باکتری ها با سلول های ما با هم ادغام شدند تا سلول های ما و باکتری ها وابسته به یکدیگر باشند. ما نیاز به میتوکندری برای پردازش بیشتر انرژی که سلولهایمان نیاز به زنده ماندن دارند. اکسیژن که ما نفس می کشد فرایندی است که بدون این اندام کوچک غیرممکن است.
همانطور که میتوکندری ها جذاب هستند، آنها مانند هر بخش دیگر بدن نیز آسیب پذیر هستند. جهش های به ارث می برند در DNA میتوکندری می تواند منجر به طیف وسیعی از علائم مختلف شود. این امر می تواند منجر به سندرم هایی شود که بعید به نظر می رسد غیر معمول و بسیار نادر است، اما در حال حاضر به عنوان شایع تر از آنچه قبلا تصور می شد، دیده می شود. یک گروه در شمال شرقی انگلستان شیوع آن را حدود 1 در 15200 نفر یافت.
تعداد بیشتری، حدود 1 در 200، دارای جهش بود، اما جهش ها علامتدار نبودند.
سیستم عصبی به شدت به اکسیژن به کار خود ادامه می دهد، بدین معنی است که اعصاب ما برای عملکرد خوب میتوکندری نیاز دارند. هنگامی که میتوكندری اشتباه می كند، سیستم عصبی اغلب اولین رنج می باشد.
علائم بیماری میتوکندریایی
شایعترین علامت ناشی از بیماری میتوکندری، میوپاتی است که به معنی بیماری عضلانی است.
سایر علائم بالقوه شامل مشکلات بینایی، مشکلات تفکر یا ترکیبی از علائم است. نشانه ها اغلب با هم به یک شکل از یک سندرم متفاوت می رسند.
Ophthalmoplegia خارجی پیشرفته (CPEO) - در CPEO، عضلات چشم به آرامی فلج می شوند. این معمولا زمانی اتفاق می افتد که مردم در سی سالگی باشند، اما می توانند در هر سنی اتفاق بیفتند. دید دوگانه نسبتا نادر است، اما با توجه به معاینه پزشک، ممکن است مشکلات دیگری نیز دیده شود. برخی از اشکال، به ویژه هنگامی که در خانواده یافت می شوند، با مشکلات شنوایی، گفتار یا بلع مشکلات، نوروپاتی یا افسردگی همراه می شوند.
سندرم Kearns-Sayre - سندرم Kearns-Sayre تقریبا با CPEO مشابه است، اما با برخی مشکلات اضافی و سن زودرس شروع شده است. مشکلات معمولا زمانی شروع می شود که افراد زیر سن 20 سالگی هستند. مشکلات دیگری همچون رتینوپاتی رنگدانه، آتاکسی مخچه ، مشکلات قلبی و اختلالات فکری است. سندرم Kearns-Sayre از CPEO تهاجمی تر است و می تواند به مرگ دهه چهارم زندگی منجر شود.
نورروپاتی اپتیکال ارثی (LeHER) - LHON یک شکل ارثی از ضایعات بینایی است که موجب نابینایی در مردان جوان می شود.
سندرم لی - همچنین به عنوان encephalomyelopathy necrotizing subacute شناخته شده، سندرم لی است که معمولا در کودکان بسیار جوان اتفاق می افتد. اختلال باعث آتاکسی، تشنج ، ضعف، تاخیر رشد، دیستونی و بیشتر می شود. تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) مغز سیگنال غیر طبیعی در گانگلیس های پایه را نشان می دهد. این بیماری معمولا در عرض چند ماه مرگبار است.
آنزفالوپاتی میتوکندری با اسیدوز لاکتیک و موارد سکته مغزی (MELAS) - MELAS یکی از رایج ترین انواع اختلالات میتوکندریایی است. این از مادر به ارث برده شده است. این بیماری موجب اپیزهایی شبیه سکته مغزی می شود که می تواند باعث ضعف یا از دست دادن بینایی شود. سایر علائم شامل تشنج، میگرن، استفراغ، افت شنوایی، ضعف عضلانی و قد کوتاه است. اختلال معمولا در دوران کودکی شروع می شود و به زوال عقل ادامه می دهد. این می تواند توسط سطح بالایی از اسید لاکتیک در خون تشخیص داده شود و همچنین ظاهر ماهیچه ای معمولی "فیبر قرمز پوشیده شده" تحت یک میکروسکوپ تشخیص داده شود.
صرع مایوکلونیک با فیبرهای قرمز پاره شده (MERRF) - Myoclonus یک تند بسیار سریع عضلانی است، شبیه آنچه که خیلی قبل از اینکه ما به خواب میریم. Myoclonus در MERRF شایع تر است و به دنبال آن تشنج، آتاکسی و ضعف عضلانی است. ناشنوایی، مشکلات بینایی، نوروپاتی محیطی و ضعف نیز ممکن است رخ دهد.
ناشنوایی و دیابت ناشی از مادران (MIDD) - این اختلال میتوکندری معمولا در افراد بین 30 تا 40 ساله تأثیر می گذارد. علاوه بر کاهش شنوایی و دیابت، افراد مبتلا به MIDD می توانند ضایعات بینایی، ضعف عضلانی، مشکلات قلبی، بیماری کلیوی، بیماری های دستگاه گوارش و قد کوتاه داشته باشند.
آنسفالوپاتی عصبی مرکزی میتوکندری (MNGIE) - این باعث بی حرکتی شدید روده ها می شود که می تواند منجر به اختلال شکمی و یبوست شود. مشكلات جريان چشم نيز شايع هستند، همچنين نوروپاتي و تغييرات ماده سفید در مغز. این اختلال در هر کجا از دوران کودکی تا پنجاه سالگی اتفاق می افتد اما در کودکان شایع است.
نوروپاتی، آتاکسی و رتینیت pigmentosa (NARP) - علاوه بر مشکلات عصبی محیطی و ناخوشایند، NARP می تواند تاخیر رشدی، صرع، ضعف و دمانس را به همراه داشته باشد.
سایر اختلالات میتوکندری عبارتند از: سندرم پیرسون (سندروم پیرسون (کمردرد سیدوبلاستیک و اختلال عملکرد پانکراس)، سندرم بارت (cardiomyopathy مرتبط با X، میوپاتی میتوکندری، و ناتوپروتومی سیکلی) و عقب ماندگی رشد، آمین اسیدوریا، کلستازی، اضافه بار آهن، اسیدوز لاکتیک و مرگ زودرس (GRACILE )
تشخیص بیماری های میتوکندریایی
از آنجایی که بیماری میتوکندری می تواند موجب اختلال در علائم ناخوشایند شود، این اختلالات حتی برای پزشکان آموزش دیده قابل تشخیص نیست. در وضعیت غیر معمول که در آن همه علائم به نظر می رسد کلاسی برای یک اختلال خاص، آزمایش های ژنتیکی می تواند برای تایید تشخیص انجام شود. در غیر این صورت، آزمایش های دیگر ممکن است ضروری باشد.
Mitohondria مسئول متابولیسم هوازی است، که اکثر ما از روز به روز برای حرکت استفاده می کنیم. وقتی که متابولیسم هوازی خسته می شود، همانطور که در تمرین شدید، بدن دارای یک سیستم پشتیبان است که منجر به تشکیل اسید لاکتیک می شود. این ماده است که عضلات ما را درگیر می کند و سوزش می کنند، زمانی که آنها بیش از حد طول می کشند. از آنجا که افراد مبتلا به بیماری میتوکندری توانایی کمتری برای استفاده از متابولیسم هوازی خود دارند، اسید لاکتیک تولید می شود و این می تواند اندازه گیری شود و به عنوان نشانه ای از چیزی که اشتباه با میتوکندری است، استفاده شود. با این وجود، چیزهای دیگری نیز می توانند باعث افزایش لاکتات شوند. به عنوان مثال، اسید لاکتیک در مایع مغزی نخاعی ممکن است پس از تشنج یا سکته مغزی افزایش یابد. علاوه بر این، برخی از انواع بیماری های میتوکندری مانند سندرم لی، غالبا دارای سطح لاکتات هستند که در حد نرمال قرار دارند.
ارزیابی پایه می تواند شامل سطح لاکتات در مایعات مغزی و نخاعی باشد. الکتروکاردیوگرام می تواند برای آریتمی ها که می تواند مرگ و میر باشد ارزیابی می شود. یک تصویر تشدید مغناطیسی (MRI) می تواند تغییرات ماده سفید را جستجو کند . الکترومیوگرافی میتواند برای بررسی بیماری عضلانی استفاده شود. اگر نگرانی در مورد تشنج وجود داشته باشد، الکتروانسفالوگرافی می تواند سفارش داده شود. با توجه به علائم، ممکن است توصیه های پزشکی یا آزمایش چشم پزشکی نیز توصیه شود.
بیوپسی عضلانی یکی از قابل اطمینان ترین روش های تشخیص اختلالات میتوکندریایی است. بیشتر بیماری های میتوکندری با میوپاتی می شوند، گاهی حتی اگر علائم آشکار مانند درد و ضعف عضلانی وجود نداشته باشد.
درمان در بیماری های میتوکندری
در این زمان هیچ درمان تضمین شده ای برای اختلالات میتوکندری وجود ندارد. تمرکز بر مدیریت نشانه های آن است که آنها بوجود می آیند. با این حال، یک تشخیص خوب می تواند برای پیشرفت های آینده آماده شود و در مورد یک بیماری ارثی ممکن است بر برنامه های خانواده تأثیر بگذارد.
خلاصه
به طور خلاصه، یک بیماری میتوکندری ممکن است مشکوک باشد، در حالی که ترکیبی از علائم مربوط به قلب عضلانی، مغز یا چشم وجود دارد. در حالی که ارثی مادر نیز حاکی است، ممکن است و حتی برای بیماری های میتوکندری ناشی از جهش در DNA هسته ای به علت تعامل بین مواد ژنتیکی هسته و میتوکندری ها باشد. علاوه بر این، برخی بیماری ها پراکنده هستند، به این معنی که آنها برای اولین بار اتفاق می افتند بدون اینکه به ارث برده شوند. بیماری های میتوکندری هنوز هم نسبتا نادر هستند و بهتر است توسط یک متخصص با درک جامع از این کلاس بیماری عصبی مدیریت شود.
منابع
Barth PG، Valianpour F، Bowen VM، et al. میوپاتی قلبی عروقی X و نوتروپنی (سندرم بارت): به روز رسانی. Am J Med Genet A 2004؛ 126A: 349
Chinnery PF، جانسون MA، Wardell TM، و همکاران. اپیدمیولوژی جهش های DNA میتوکندری پاتوژن. ان Neurol 2000؛ 48: 188.
Chinnery PF، Turnbull DM. اپیدمیولوژی و درمان اختلالات میتوکندری. Am J Med Genet 2001؛ 106: 94.
دکتر Farrar GJ، Chadderton N، Kenna PF، Millington-Ward S. اختلالات متقاطع: علل بیماری، سیستم های مدل و درمان های داوطلب. Trend Genet. 2013 ژوئن 4.
هولت ایج، هاردینگ آتی، پتی رکورد، مورگان هیوز JA. یک بیماری جدید میتوکندری مرتبط با heteroplasmy DNA میتوکندریایی است. Am J Hum Genet 1990؛ 46: 428.
جکسون MJ، Schaefer JA، جانسون MA، و همکاران. ارائه و بررسی بالینی بیماری بیماری زخم تنفسی میتوکندری. مطالعه 51 بیمار. مغز 1995؛ 118 (Pt 2): 339.
مورفی رابرت، ترنبول DM، واکر م، Hattersley AT. ویژگی های بالینی، تشخیص و مدیریت دیابت و ناشنوایی مادرزادی (MIDD) مرتبط با جهش نقطه ای میتوکندری 3243A> G. دیابت Med 2008؛ 25: 383.
Visapää I، Fellman V، Vesa J، و همکاران. سندرم GRACILE، یک اختلال متابولیک کشنده با اضافه بار آهن، توسط یک جهش نقطه در BCS1L ایجاد می شود. Am J Hum Genet 2002؛ 71: 863.
Yu Wai Man CY، Smith T، Chinnery PF، و همکاران. ارزیابی عملکرد بینایی در چشم های مزمن مزمن مزمن. چشم (لند) 2006؛ 20: 564.