Mitokondrier er fascinerende små organeller, der bor i næsten alle celler i vores krop. I modsætning til andre dele af cellen er mitokondrier næsten en celle af deres egen. Faktisk er de næsten helt adskilte organismer, med genetisk materiale, der er helt anderledes end resten af kroppen. For eksempel accepterer vi generelt, at vi arver halvdelen af vores genetiske materiale fra vores mor og halvdelen af vores far.
Dette er ikke helt sandt. Mitokondrie DNA deler sig anderledes og arves næsten udelukkende fra moderen.
Mange forskere mener, at mitokondrier er et eksempel på et langvarigt symbiotisk forhold, hvor bakterier for længe siden slået sammen med vores celler, så både vores celler og bakterierne blev afhængige af hinanden. Vi har brug for mitokondrier for at kunne behandle det meste af den energi, vores celler har brug for at overleve. Det ilt, vi trækker vejret, er en proces, der ville være umuligt uden denne lille organelle.
Så spændende som mitokondrier er, er de udsat for skade ligesom enhver anden del af vores krop. Arvelige mutationer i mitokondrialt DNA kan føre til en bred vifte af forskellige symptomer. Dette kan føre til syndrom, der en gang troede at være usædvanligt og yderst sjældent, men ses nu som mere almindeligt end tidligere antaget. En gruppe i Nordøst-England fandt udbredelsen til omkring 1 ud af 15.200 mennesker.
Et større antal, ca. 1 ud af 200, havde en mutation, men mutationerne var ikke symptomatiske.
Nervesystemet er stærkt afhængig af ilt for at kunne udføre sit arbejde, og det betyder, at vores nerver har brug for mitokondrier til at fungere godt. Når mitokondrier går galt, er nervesystemet ofte den første til at lide.
Symptomer på mitokondriel sygdom
Det mest almindelige symptom forårsaget af mitokondriel sygdom er en myopati, der betyder en sygdom i muskler.
Andre mulige symptomer omfatter synsproblemer, tænkningsproblemer eller en kombination af symptomer. Symptomer klynker ofte sammen for at danne et af flere forskellige syndromer.
Kronisk Progressiv Ekstern Oftalmoplegi (CPEO) - i CPEO bliver øjenmusklerne langsomt lammet. Dette sker normalt, når folk er i deres trediverne, men kan forekomme i enhver alder. Dobbeltsyn er relativt sjælden, men andre visuelle problemer kan opdages ved en lægeundersøgelse. Nogle former, især når de findes i familier, ledsages af høringsproblemer, tale- eller svælgproblemer, neuropatier eller depression.
Kearns-Sayre syndrom - Kearns-Sayre syndrom er næsten det samme som CPEO, men med nogle ekstra problemer og en tidligere alder. Problemer starter normalt, når folk er under 20 år. Andre problemer omfatter pigmenteret retinopati, cerebellær ataxi , hjerteproblemer og intellektuelle underskud. Kearns-Sayre syndrom er mere aggressivt end CPEO, og kan føre til døden i det fjerde årti af livet.
Leber Arvelig Optisk Neuropati (LHON) - LHON er en arvelig form for synstab, der forårsager blindhed hos unge mænd.
Leighs syndrom - også kendt som subacut nekrotiserende encephalomyelopati, forekommer Leigh syndrom sædvanligvis hos meget små børn. lidelsen forårsager ataksi, anfald , svaghed, udviklingsforsinkelser, dystoni og meget mere. Magnetisk resonansbilleddannelse (MR) i hjernen viser unormalt signal i de basale ganglier. Sygdommen er normalt dødelig inden for måneder.
Mitokondriell encefalopati med mælkesyreose og slagtilfælde-episoder (MELAS) - MELAS er en af de mest almindelige typer af mitokondriale lidelser. Det er arvet fra moderen. Sygdommen forårsager episoder svarende til slagtilfælde, hvilket kan forårsage svaghed eller synstab. Andre symptomer omfatter anfald, migræne, opkastning, høretab, muskelsvaghed og en kort statur. Forstyrrelsen begynder normalt i barndommen og skrider frem til demens. Det kan diagnosticeres af forhøjede niveauer af mælkesyre i blodet såvel som typiske "ragged red fiber" udseende af muskel under et mikroskop.
Myoclonus epilepsi med røde røde fibre (MERRF) - Myoclonus er en meget hurtig muskelskrump, som ligner mange, før vi falder i søvn. Myoclonus i MERRF er hyppigere og følges af anfald, ataksi og muskelsvaghed. Døvhed, synsproblemer, perifer neuropati og demens kan også forekomme.
Maternalt arvet døvhed og diabetes (MIDD) - Denne mitokondriale lidelse rammer normalt mennesker mellem 30 og 40 år. Udover høretab og diabetes kan personer med MIDD synvisttab, muskelsvaghed, hjerteproblemer, nyresygdom, gastrointestinal sygdom og kort statur.
Mitokondriær neurogastintestinal encephalopati (MNGIE) - Dette forårsager svær immobilitet i tarmene, hvilket kan føre til maveangreb og forstoppelse. Problemer med øjenbevægelse er også almindelige, ligesom neuropatier og hvide stofændringer i hjernen. Forstyrrelsen kommer overalt fra barndom til halvtredserne, men er mest almindelig hos børn.
Neuropati, ataxi og retinitis pigmentosa (NARP) - Udover perifere nerveproblemer og kløe kan NARP forårsage udviklingsforsinkelse, epilepsi, svaghed og demens.
Andre mitokondriale lidelser omfatter Pearson-syndromet (sideroblastisk anæmi og pankreatisk dysfunktion), Barth syndrom (X-linked kardiomyopati, mitokondriell myopati og cyklisk neutropeni) og vækstretardering, aminosyreuria, cholestase, jernoverbelastning, mælkesyreose og tidlig død (GRACILE ).
Diagnostisering af mitokondrie sygdomme
Fordi mitokondriske sygdomme kan forårsage en forvirrende række symptomer, kan disse lidelser være svære, selv for uddannede læger at genkende. I den usædvanlige situation, hvor alle symptomer forekommer klassiske for en bestemt lidelse, kan genetisk test udføres for at bekræfte diagnosen. Ellers kan andre tests være nødvendige.
Mitokondrier er ansvarlige for aerob metabolisme, som de fleste af os bruger dag til dag for at bevæge sig. Når aerob metabolisme er opbrugt, som i intens træning, har kroppen et backup system, der resulterer i opbygning af mælkesyre. Dette er stoffet, der gør vores muskler smertefulde og brænder, når vi spænder dem for længe. Fordi mennesker med mitokondriel sygdom har mindre evne til at bruge deres aerob metabolisme, opbygger mælkesyre op, og dette kan måles og bruges som et tegn på, at noget er forkert med mitokondrier. Andre ting kan også øge lactat. For eksempel kan mælkesyre i cerebrospinalvæske hæves efter anfald eller slagtilfælde. Endvidere har nogle typer af mitokondriel sygdom, som Leigh syndrom, ofte laktatniveauer, der ligger inden for normale grænser.
En grundlæggende evaluering kan omfatte lactatniveauer i plasma og cerebrospinalvæske. Elektrokardiogrammer kan evaluere for arytmier, som kan være fatale. Et magnetisk resonansbillede (MR) kan lede efter ændringer i hvidt stof . Elektromyografi kan bruges til at undersøge for muskelsygdom. Hvis der er bekymring for anfald, kan elektroencefalografi bestilles. Afhængigt af symptomer kan audiologi eller oftalmologi test også anbefales.
Muskelbiopsi er en af de mest pålidelige måder at diagnosticere mitokondriale lidelser på. De fleste mitokondrie sygdomme kommer med en myopati, nogle gange selvom der ikke er nogen indlysende symptomer som muskelsår eller svaghed.
Behandling i mitokondrie sygdomme
På nuværende tidspunkt er der ingen garanteret behandling for mitokondriale lidelser. Fokus er på at håndtere symptomer, som de opstår. En god diagnose kan dog hjælpe med at forberede sig på den fremtidige udvikling, og i tilfælde af en arvelig sygdom kan det påvirke familieplanlægningen.
Resumé
Kort sagt, en mitokondriel sygdom skal formodes at være, når der er en kombination af symptomer, der involverer muskelhjerte, hjerne eller øjne. Mens moderens arv også er suggestiv, er det muligt og endog almindeligt for mitokondriel sygdom at skyldes mutationer i nukleært DNA på grund af interaktioner mellem det genetiske materiale i kernen og mitokondrier. Endvidere er nogle sygdomme sporadiske, hvilket betyder, at de sker for første gang uden at blive arvet overhovedet. Mitokondrie sygdomme er stadig forholdsvis sjældne og styres bedst af en specialist med en solid forståelse af denne klasse af neurologisk sygdom.
Kilder
Barth PG, Valianpour F, Bowen VM, et al. X-forbundet kardioskeletale myopati og neutropeni (Barth syndrom): en opdatering. Am J Med Genet A 2004; 126A: 349
Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, et al. Epidemiologien af patogene mitokondrie DNA mutationer. Ann Neurol 2000; 48: 188.
Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologi og behandling af mitokondriale lidelser. Er J Med Genet 2001; 106: 94.
Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Mitokondriale lidelser: ætiologier, modelsystemer og kandidatterapier. Trends Genet. 2013 4 juni.
Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. En ny mitokondriel sygdom forbundet med mitokondriale DNA heteroplasmien. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.
Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA, et al. Præsentation og klinisk undersøgelse af mitokondriell respiratorisk kædesygdom. En undersøgelse af 51 patienter. Brain 1995; 118 (Pt2): 339.
Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Kliniske egenskaber, diagnose og styring af maternelt arvelig diabetes og døvhed (MIDD) associeret med 3243A> G mitokondriel punktmutationen. Diabet Med 2008; 25: 383.
Visapää I, Fellman V, Vesa J et al. GRACILE syndrom, en dødelig metabolisk lidelse med jernoverbelastning, skyldes en punktmutation i BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.
Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF, et al. Vurdering af visuel funktion i kronisk progressiv ekstern oftalmoplegi. Eye (Lond) 2006; 20: 564.