У дома · Измервания · Характеристики на родословния анализ при митохондриални заболявания. „Вторични“ митохондриални дисфункции. Митохондриалните нарушения се лекуват най-добре с

Характеристики на родословния анализ при митохондриални заболявания. „Вторични“ митохондриални дисфункции. Митохондриалните нарушения се лекуват най-добре с

Списък на съкращенията.

(АТФ) АТФ- аденозинтрифосфат

(mtDNA) мтДНК- митохондриална ДНК

(окс-фос) OF- окислително фосфорилиране

(NADH) NAD-H- намален никотинамид аденин динуклеотид

(FADH) FAD-N- редуциран флавин аденин динуклеотид

(TCA) TKK- трикарбоксилни киселини

(ETS) CPE- верига за предаване на електрони

(PDH) PDH- пируват дехидрогеназа

(CoA) CoA- коензим А

(ТЕЦ) TPF- тиамин пирофосфат

(ADP) ADP- аденозин дифосфат

(ROS) RFK- реактивни кислородни видове

(MnSOD) Mn-SOD- Mn-супероксид дисмутаза

(ZnSOD) Zn-SOD- Zn-супероксид дисмутаза

(GPX) GP- глутатион пероксидаза

(PRX) PR- пероксидредоксин

(mtNOS) mtSOA- митохондриална синтаза на азотен оксид

(TNF α) TNF α- фактор на туморна некроза α

(NF-kappa β) NF-kappa β-ядрен фактор капа β

(ppm) ppm- части на милион

(SDH) SDH- сукцинат дехидрогеназа

(COX) CSC- цитохром с оксидаза

(IU)IU- международна единица (мярка за вещество)


Митохондриите служат като електроцентрали в нашите клетки.Те са отговорни за генерирането на енергия под формата на аденозин трифосфат (АТФ) и участват в сигналните пътища за апоптоза. Настоящата теория е, че митохондриите са потомци на аеробни бактерии, които са колонизирали древни прокариоти преди около 1-3 милиона години;

  • 5-ти комплекс - митохондриална Н + -АТФ-аза (състои се от 12-14 субединици, извършва синтеза на АТФ).
  • В допълнение, електроните на 4-те мастни киселини, които претърпяват бета окисление, се пренасят от протеин за пренос на електрони.

    Друг важен процес протича в митохондриите - бета-окисление на мастни киселини, което води до образуването на ацетил-КоА и карнитин естери. Във всеки цикъл на окисляване на мастни киселини протичат 4 ензимни реакции.

    Първият етап се осигурява от ацил-КоА дехидрогенази (късо-, средно- и дълговерижни) и 2 електронни транспортера.

    През 1963 г. е открито, че митохондриите имат свой собствен уникален геном, наследен по майчина линия. Представен е от една малка кръгла хромозома с дължина 16 569 bp, кодираща 2 рибозомни РНК, 22 трансферни РНК и 13 субединици на ензимни комплекси на електрон-транспортната верига (седем от тях принадлежат към комплекс 1, една към комплекс 3, три към комплекс 4) , две - към сложно 5). По-голямата част от митохондриалните протеини, участващи в процесите на окислително фосфорилиране (около 70), са кодирани от ядрена ДНК и само 2% (13 полипептида) се синтезират в митохондриалната матрица под контрола на структурни гени.

    Структурата и функционирането на мтДНК се различава от ядрения геном. Първо, той не съдържа интрони, което осигурява висока генна плътност в сравнение с ядрената ДНК. Второ, повечето тРНК не съдържат 5"-3" нетранслирани последователности. Трето, mtDNA има D-примка, която е нейната регулаторна област. Репликацията е процес в две стъпки. Разкрити са и разлики между генетичния код на mtDNA и ядрената ДНК. Специално трябва да се отбележи, че има голям брой копия на първия. Всяка митохондрия съдържа от 2 до 10 копия или повече. Имайки предвид факта, че клетките могат да съдържат стотици и хиляди митохондрии, е възможно да има до 10 хиляди копия на мтДНК. Той е много чувствителен към мутации и понастоящем са идентифицирани 3 вида такива промени: точкови мутации на протеини, кодиращи mtDNA гени (мит-мутации), точкови мутации на mtDNA-tRNA гени (sy/7 мутации) и големи пренареждания на mtDNA (p мутации).

    Обикновено целият клетъчен генотип на митохондриалния геном е идентичен (хомоплазма), но когато възникнат мутации, част от генома остава идентична, а другата се променя. Това явление се нарича хетероплазмия. Проявата на мутантен ген се случва, когато броят на мутациите достигне определено критично ниво (праг), след което настъпва нарушаване на клетъчните биоенергийни процеси. Това обяснява, че при минимални смущения първо ще пострадат най-енергийно зависимите органи и тъкани (нервна система, мозък, очи, мускули).

    Важни характеристики на митохондриалния тип унаследяване на патологията са:наличието на патология при всички деца на болна майка; раждането на здрави деца от болен баща и здрава майка. Тези особености се обясняват с факта, че митохондриите се наследяват само от майката. Частта от бащиния митохондриален геном в зиготата е ДНК от 0 до 4 митохондрии, а майчиният геном е ДНК от приблизително 2500 митохондрии. В допълнение, след оплождането репликацията на бащината ДНК се блокира.

    Митохондриалният геном вече е секвениран. Съдържа 16 569 базови двойки и кодира две рибозомни РНК (12S и 16S), 22 трансферни РНК и 13 полипептида субединици на комплекси за ензимно окислително фосфорилиране. Останалите 66 субединици на дихателната верига са кодирани в ядрото.

    Примери за болестис митохондриален тип наследство (митохондриални заболявания): атрофия на зрителния нерв Лебер, синдроми Лей(митохондриална миоенцефалопатия), MERRF (миоклонична епилепсия), фамилна дилатативна кардиомиопатия. Родословие на пациент с митохондриален тип унаследяване на патология (оптична атрофия Лебер)в четири поколения е показано на фиг. 4–13.

    Y ОФОРМЛЕНИЕ вмъкване на файл „PF Фигура 04 13 Родословие с митохондриален тип унаследяване на болестта“

    Ориз.4–13 .Родословие с митохондриален тип унаследяване на заболяването. Кръг - женски пол, квадрат - мъжки пол, тъмен кръг и/или квадрат - болен.

    Примери за моногенни заболявания, които са най-често срещани в клиничната практика

    Фенилкетонурия

    Всички форми на фенилкетонурия са резултат от дефицит на редица ензими. Техните гени се транскрибират в хепатоцитите и се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Най-честата форма на фенилкетонурия възниква поради мутации в гена на фенилаланин 4-монооксигеназа (фенилаланин 4-хидроксилаза, фенилаланиназа). Най-често срещаният тип мутация еднонуклеотидни замествания (мисенс, нонсенс мутации и мутации в местата на снаждане). Водещата патогенетична връзка на фенилкетонурия хиперфенилаланинемия с натрупване на токсични метаболитни продукти (фенилпирогроздена, фенилоцетна, фениллактова и други кето киселини) в тъканите. Това води до увреждане на централната нервна система, нарушаване на чернодробната функция, метаболизма на протеините, липо- и гликопротеините и метаболизма на хормоните.

    Появява се фенилкетонурия: повишена възбудимост и мускулен хипертонус, хиперрефлексия и конвулсии, признаци на алергичен дерматит, хипопигментация на кожата, косата, ириса; мирис на урина и пот, забавено психомоторно развитие. Нелекуваните деца развиват микроцефалия и умствена изостаналост. Друго име на болестта е свързано с това фенилпируватна олигофрения.

    Лечение на фенилкетонурияпровежда се с помощта на диетична терапия (изключване или намаляване на съдържанието на фенилаланин в храната). Диетата трябва да се спазва от момента на поставяне на диагнозата (първия ден след раждането) и съдържанието на фенилаланин в кръвта трябва да се проследява най-малко 8-10 години. (вижте статията „Хемофилия“ в Приложение „Справочник на термини“)

    Синдром Марфана

    Честота на синдрома Марфанае в диапазона 1:10 000–15 000. Синдромът се унаследява по автозомно-доминантен начин. Причина за синдрома мутация на фибрилин ген ( FBN1). Идентифицирани са около 70 мутации на този ген (предимно от типа missense). Мутации на различни генни екзони FBN1причиняват различни промени във фенотипа, от умерени (субклинични) до тежки.

    Появява се синдром на Марфангенерализирано увреждане на съединителната тъкан (тъй като фибрилинът е широко представен в матрицата на съединителната тъкан на кожата, белите дробове, кръвоносните съдове, бъбреците, мускулите, хрущялите, сухожилията, връзките); скелетни лезии, висок ръст, непропорционално дълги крайници, арахнодактилия, лезии на сърдечно-съдовата система, дисекиращи аортни аневризми, пролапс на митралната клапа, увреждане на очите: дислокации или сублуксации на лещата, треперене на ириса.

    Хемоглобинопатия S

    Хемоглобинопатията S (автозомно-рецесивно наследяване) е често срещана в страните от така наречения малариен пояс на Земята. Това се обяснява с факта, че хетерозиготите за HbS са устойчиви на тропическа малария. По-специално, носителите на HbS са често срещани в Закавказието и Централна Азия; в Русия максималната честота на хетерозиготни носители на HbS е отбелязана в Дагестан.

    HbS се причинява от заместването на една база в 6 m триплет (мисенс мутация)  глобинови вериги. Това води до заместване на глутаминовата киселина с валин. Този Hb има изключително ниска разтворимост. Вътреклетъчно кристалните тактоиди се образуват от HbS. Те придават на червените кръвни клетки сърповидната им форма. Оттук и името на болестта "сърповидно-клетъчна анемия".

    Хетерозиготните носители на HbS са здрави при нормални условия, но с ниско pO 2 (кесонна работа, условия на голяма надморска височина и др.) Или с хипоксемия (сърдечна недостатъчност, дихателна недостатъчност, продължителна анестезия и др.), Развива се хемолитична анемия.

    Хомозиготите страдат от тежка хемолитична анемия от 4 до 6 едномесечна възраст. В резултат на тромбоза на капиляри или венули от сърповидни еритроцити се развиват трофични язви (често на долните крака), коремна болка, увреждане на сърцето и очите. Характерни лезии на костно-ставната система, хепатоспленомегалия.

    Кистозна фиброза

    Кистозната фиброза е множество лезии на екзокринните жлези, придружени от натрупване и освобождаване на вискозен секрет. Сред новородените честотата на кистозна фиброза е 1:1500–1:2000. Кистозната фиброза е едно от най-честите моногенни заболявания в Европа. Кистозната фиброза се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Известни са повече от 130 мутантни алела; най-честата мутация delF508. Това води до липса на фенилаланин в позиция 508 на трансмембранния регулаторен протеин. В зависимост от вида на мутацията и нейното местоположение, функцията на гена може да бъде напълно или частично нарушена. В този случай се нарушава регулирането на Cl-транспорта през мембраните на епителните клетки (Cl-транспортът се инхибира и Na + се засилва).

    Заболяването се характеризира със затваряне на каналите на жлезата с вискозен секрет, който се образува поради повишена резорбция на Na + от клетките на каналите на екзокринните жлези. Често в каналите се образуват кисти и се развива възпаление. При хронични случаи в жлезите се развива излишна съединителна тъкан (склероза). При новородени често се открива чревна обструкция (мекониум илеус). При децата най-често се развива белодробна или белодробно-чревна форма на заболяването. Проявява се чрез повтарящ се бронхит, пневмония, белодробен емфизем, както и нарушения на кухината и париеталното храносмилане, до развитието на синдром на малабсорбция (синдром на лоша абсорбция). При дълъг курс се развива дихателна недостатъчност, цироза на черния дроб и портална хипертония, често водещи до смърт.

    Наследствени заболявания на човека- причинени са от патологични мутации, които се предават от поколение на поколение. Тези мутации могат да бъдат локализирани както в X или Y половите хромозоми, така и в обикновените. В първия случай естеството на унаследяването на болестите е различно при мъжете и жените, във втория полът няма да има значение в моделите на унаследяване на генетични мутации. Наследствените заболявания се делят на две групи : хромозомни и генни.

    Генетичните заболявания от своя страна се делят на моногенни и мултифакторни. Произходът на първия зависи от наличието на мутации в определен ген. Мутациите могат да нарушат структурата, да увеличат или намалят количественото съдържание на протеина, кодиран от гена.

    В много случаи пациентите не проявяват нито активността на мутантния протеин, нито неговите имунологични форми. В резултат на това се нарушават съответните метаболитни процеси, което от своя страна може да доведе до неправилно развитие или функциониране на различни органи и системи на пациента. Многофакторни заболявания - са причинени от комбинираното въздействие на неблагоприятни фактори на околната среда и генетични рискови фактори, които формират наследствена предразположеност към заболяването. Тази група заболявания включва по-голямата част от хроничните човешки заболявания, засягащи сърдечно-съдовата, дихателната, ендокринната и други системи. Към тази група заболявания спадат и редица инфекциозни заболявания, чувствителността към които в много случаи е и генетично обусловена.

    С известна степен на условност мултифакторните заболявания могат да бъдат разделени на:

    Вродени малформации

    Чести психични и нервни заболявания

    Чести заболявания на средна възраст.

    CDF с многофакторен характер- цепнатина на устната и небцето, спина бифида, стеноза на пилора, аненцефалия и черепна херния, луксация на тазобедрената става, хидроцефалия, хипоспадия, плоскостъпие, бронхиална астма, захарен диабет, пептична язва на стомаха и дванадесетопръстника, ревматоиден артрит, колагенози. Генни заболявания - това е голяма група заболявания, които възникват в резултат на увреждане на ДНК на генно ниво, използвани във връзка с моногенни заболявания. Примери:

    Фенилкетонурия - нарушение на превръщането на фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на фенилаланин хидроксилазата

    Алкаптонурия е нарушение на тирозиновия метаболизъм, дължащо се на намалена активност на ензима хомогентизиназа и натрупване на хомотентизинова киселина в тъканите на тялото.

    Окулокутанният албинизъм се причинява от липсата на синтез на ензима тирозиназа.

    Болест на Ниман-Пик - намалена активност на ензима сфингомиелиназа, дегенерация на нервните клетки и разстройство на нервната система

    Болестта на Гоше е натрупване на цереброзиди в клетките на нервната и ретикулоендотелната система, причинено от дефицит на ензима глюкоцереброзидаза.

    Синдром на паяк на Марфан, арахнодактилия - увреждане на съединителната тъкан поради мутация в гена, отговорен за синтеза на фибрилин.

    Хромозомни заболявания - включват заболявания, причинени от геномни мутации или структурни промени в отделните хромозоми. Хромозомните заболявания възникват в резултат на мутации в зародишните клетки на един от родителите. Примери: Болести, причинени от нарушение на броя на автозомите на неполови хромозоми

    Синдром на Даун - тризомия 21, признаците включват: деменция, забавяне на растежа, характерен външен вид, промени в дерматоглифите

    Синдром на Patau - тризомия на хромозома 13, характеризираща се с множество дефекти в развитието, идиотия, често - полидактилия, структурни аномалии на гениталните органи, глухота; Почти всички пациенти не оцеляват до една година

    Синдром на Едуардс - тризомия на хромозома 18, долната челюст и отворът на устата са малки, палпебралните фисури са тесни и къси, ушите са деформирани; 60% от децата умират преди да навършат 3 месеца, само 10% оцеляват до една година, основната причина е спиране на дишането и смущения в работата на сърцето.

    Болести, свързани с нарушение на броя на половите хромозоми

    Синдром на Шерешевски-Търнър - липсата на една Х хромозома при жени 45 XO поради нарушение на дивергенцията на половите хромозоми; признаците включват нисък ръст, полов инфантилизъм и безплодие, различни соматични разстройства на микрогнатията, къс врат и др.

    Полизомия на X хромозомата - включва тризомия 47, XXX, тетразомия 48, XXXX, пентазомия 49, XXXXX, има леко намаление на интелигентността, повишена вероятност от развитие на психоза и шизофрения с неблагоприятен тип курс

    Y-хромозомна полизомия - подобно на Х-хромозомната полизомия, включва тризомия 47, XYY, тетразомия 48, XYYY, пентазомия 49, XYYYY, клиничните прояви също са подобни на Х-хромозомната полизомия

    Синдром на Клайнфелтер - полизомия на X- и Y-хромозомите при момчета 47, XXY; 48, XXYY и др., признаци: евнухоиден тип телосложение, гинекомастия, слабо окосмяване по лицето, в подмишниците и срамната област, полов инфантилизъм, безплодие; умственото развитие изостава, но понякога интелигентността е нормална.

    Болести, причинени от полиплоидиятриплоидия, тетраплоидия и др.; причината е нарушаване на процеса на мейоза поради мутация, в резултат на което дъщерната полова клетка получава вместо хаплоидния 23, диплоиден 46 набор от хромозоми, т.е. 69 хромозоми при мъжете, кариотип 69, XYY, в жени - 69, XXX; почти винаги смъртоносен преди раждането.

    Митохондриални заболявания- група наследствени заболявания, свързани с дефекти във функционирането на митохондриите, водещи до смущения в енергийните функции на еукариотните клетки, по-специално на човека. Причинява се от генетични, структурни, биохимични дефекти на митохондриите, водещи до нарушения на тъканното дишане. Те се предават само по женска линия на деца от двата пола, тъй като сперматозоидите пренасят половината от ядрения геном в зиготата, а яйцеклетката доставя както втората половина на генома, така и митохондриите.

    Примери: В допълнение към относително често срещаните митохондриална миопатия , Среща

    Митохондриален захарен диабет, придружен от глухота DAD, MIDD,

    Синдромът на MELAS е комбинация, която се появява в ранна възраст и може да бъде причинена от мутация в митохондриалния ген MT-TL1, но диабетът и глухотата могат да бъдат причинени от митохондриални заболявания или други причини

    Наследствена оптична невропатия на Leber, характеризираща се със загуба на зрение в ранен пубертет

    Синдром на Волф-Паркинсон-Уайт

    Множествена склероза и подобни заболявания

    Синдром на Leigh или подостра некротизираща енцефаломиопатия: След началото на нормалното постнатално развитие заболяването обикновено се развива в края на първата година от живота, но понякога се появява при възрастни. Заболяването е придружено от бърза загуба на функции на тялото и се характеризира с конвулсии, нарушено състояние на съзнанието, деменция и спиране на дишането.

    "

    Генетичната информация е много нестабилна. Един от основните принципи на генетиката гласи, че променливостта е основният фактор в развитието на всички живи същества. Мутациите са необходими за оцеляването на вида. Но някои вариации, особено в митохондриите, водят до негативни модификации в генетичната природа. Това е причината за заболяване, наречено митохондриален синдром.

    Тези заболявания не са толкова чести, но резултатът от повечето митохондриални ДНК синдроми е изключително лош.

    Митохондриите. Техните функции в клетката

    Нека си припомним биологичните основи. Митохондриите са органели в човешка клетка, които имат собствен ДНК код. Митохондриите винаги се предават от майката. Носи се от майчиното яйце. Митохондриите се делят независимо в клетката и повтарят своя ДНК набор многократно, от който има около 30 копия.

    Митохондриалният геном има 22 гена за своите „собствени“ трансферни РНК; 13 - за полипептиди, включени в супрамолекулни комплекси, които осигуряват дишането на органелите; 2 гена за лични РНК.

    Най-важната роля на този органел е, че произвежда АТФ. Казано по-просто, това е „електростанция“ в тялото ни, без нея клетките не могат да функционират напълно; Те бързо „остаряват“ и умират.

    Какво е митохондриален синдром?

    Ако функционирането на тези малки "енергийни блокове" е нарушено, започват проблеми с енергийния обмен в клетката. При леки форми на заболяването човек просто не може да издържи физическото натоварване, което трябва да издържи поради възрастта си.

    Но по-сериозните смущения предизвикват необратими промени в енергийния метаболизъм и в резултат на това тежки смущения във функционирането на клетките.

    Митохондриалният синдром е комплекс от заболявания, свързани с различни вродени митохондриални увреждания.

    Причини за синдрома

    Органели като митохондриите се делят по различен начин. Те не се характеризират с генна рекомбинация, но процентът на мутация е много по-висок. По време на митохондриалното делене разпределението на гените между новите клетки е напълно произволно. Вероятността за възникване на мутация е от 1 до 99%. Освен това няма как да се предвиди.

    И колкото повече са болните гени, толкова по-голяма е вероятността от разстройство. Тъй като митохондриите се наследяват от майката, децата и от двата пола страдат в резултат на мутацията в нейното тяло. И то не избирателно, 1 или 2. Има възможност всички деца да имат аномалии в развитието на органите.

    Мутациите се делят на два вида. Повечето протеини са „кодирани“ от ядрена ДНК, която също може да се промени по неизвестни причини. Следователно се разграничават синдроми, причинени както от мутации в обикновената митохондриална кръгова ДНК, така и от ядрена ДНК.

    Симптоми

    Доста трудно е да се определи ясен набор от симптоми, присъщи на заболяване като митохондриален синдром. Факт е, че мутирали органели могат да бъдат намерени в абсолютно всяка клетка на всеки орган. И колкото повече се натрупват, толкова повече се нарушава работата както на този орган, така и на цялата система, към която принадлежи. В митохондриите е обичайно да се разпределят синдромите в зависимост от вида на засегнатата тъкан и вида на митохондриалната мутация.

    Обикновено страдат онези органи и системи, които имат най-голяма нужда от постоянен приток на кислород - това са мозъкът и централната нервна система, черният дроб, сърцето, мускулите. Без достатъчно енергия скелетните мускули не поддържат тялото в изправено положение. В някои случаи се появяват дори мускулни крампи.

    Случва се митохондриите да са толкова слаби в работата си, че човек, който е получил такъв набор от органели от майка си, е напълно прикован към леглото. При някои от синдромите, за които ще говорим, човек страда от миоклонус, хепатопатия, епилептични припадъци и след време деменция, и то в много млада възраст. Такива симптоми показват синдром на митохондриална загуба.

    Най-вероятните нарушения, дължащи се на митохондриални мутации

    Общо вече са идентифицирани много форми на заболявания, причинени от митохондриални мутации. Например, когато мускулната рамка е засегната, епилептичните припадъци се диагностицират на фона на недоразвитие на мускулите. Освен това мускулната структура не просто е увредена, а под микроскоп изглежда като недоразвити червени влакна. Мускулната атрофия в този случай се нарича митохондриална миопатия. Това е най-често срещаното нарушение при митохондриален дефицит. Ако е засегнат сърдечният мускул - кардиомиопатия, откриват се патологични процеси в мозъка - регистрира се енцефалопатия.

    Какво е синдром на митохондриална енцефалопатия? Синдромът се диагностицира, когато има аномалии в гените - tRNAs, MTND1, 4-6, MTCYB. Това нарушава функционирането на цялата нервна система.

    Наред с енцефалопатията се наблюдава и симптом като лактатна ацидоза - или лактатна кома. Това е усложнение, при което млечната киселина започва да навлиза в кръвта.

    Състояния като чести и злокачествени мигрени при пациенти със синдром на митохондриална недостатъчност също са опасни; децата имат изоставане в умственото и двигателното развитие, глухота и атаксия (проблеми с равновесието).

    Симптомите не са толкова добре проучени, тъй като заболяванията, свързани с митохондриите, не са открити много отдавна. Но ние ще ви разкажем за известни синдроми, чиито клинични прояви се опитват да бъдат лекувани.

    MELAS синдром

    МЕЛАС енцефалопатия (проблеми с централната нервна система), лактатна ацидоза и в допълнение инсулти. Синдромът се среща както при бебета, така и при възрастни. Но по-често симптомите започват да се появяват някъде между 5 и 15-годишна възраст. Какви са тези симптоми? Те са изброени в името на синдрома. Пациентът внезапно получава множество инсулти - в темпоралната и париеталната област на мозъка. Неврологичните проблеми също са свързани с инсултите. Тогава се появява мускулна слабост и сетивна загуба на слуха. Възможни са чести мускулни крампи.

    Причината за синдрома се счита за заместване на митохондриалния ген на позиция 3243. И лечението е само симптоматично, тоест поддържаща терапия.

    Синдроми на делеция на митохондриална ДНК

    Нека започнем описанието с болест като синдрома на Kearns-Sayre, започвайки от 4-годишна възраст. Синдромът се проявява, както следва:

    • прогресивна офталмоплегия;
    • атаксия;
    • атриовентрикуларен сърдечен блок (забавяне на предаването на импулси от една сърдечна камера в друга);
    • пигментен ретинит;
    • същата червена разкъсана мускулна тъкан.

    Следващият синдром, който има същите „корени“, е синдромът на Pearson, който се проявява по различен начин:

    • хипопластична анемия, първият и най-опасен симптом;
    • дисфункция на панкреаса;
    • по-късно е възможно зрително увреждане;
    • нарушения в костния мозък;
    • появата на деменция.

    Синдромът на Pearson се причинява, подобно на синдрома на Kearns-Sayre, от делеции на митохондриална ДНК. Делециите са промени в хромозомния състав на ген, при които част от генния материал е напълно загубен.

    Тези алели, които са мутирали или са загубили части от хромозоми, не трябва да изглеждат като доминиращи. Но в митохондриалната ДНК всички процеси са хаотични, мутацията се случва твърде бързо. Някои учени дори смятат, че митохондриите не са органели, а бактерии, които веднъж влязоха в човешкото тяло и напълно се вкорениха, създадоха симбиотична връзка с клетката и започнаха да й служат. Тази теория се предполага от факта, че митохондриите имат своя собствена, отделна кръгова ДНК.

    Точкови мутации

    Синдромите, причинени от точкови промени в митохондриите на майката, включват синдром на MERRF, синдром на NAPR, гореспоменатия MELAS и заболяване като оптична атрофия на Leber.

    Митохондриален синдром MERRF - какви са неговите характеристики?

    • Налице е атаксия - липса на координация, вероятно свързана с проблеми в малкия мозък. Човек слабо контролира движенията си в пространството.
    • Симптоми на миоклонична епилепсия.
    • Оптична атрофия (слепота от раждането) и глухота.
    • Лактатна ацидоза.
    • Сензорни нарушения.
    • Началото на заболяването настъпва на възраст от 3 години.

    Следващият тип заболяване, NAPR, означава невропатия плюс атаксия и плюс ретинит пигментоза. При този синдром детето прогресира до нарушено психомоторно развитие и деменция.

    Синдром на изчерпване на ДНК

    Синдромът на изчерпване на митохондриалната ДНК е много рядко заболяване. Дете с такова наследствено заболяване е инвалид от детството. Тези синдроми също са разделени на много видове.

    Много деца умират от множество дефекти в развитието на вътрешните органи, преди да достигнат 3-годишна възраст. Получаването на такива „осакатени“ митохондрии от майката става според автозомно-рецесивен тип наследяване. Генетиците са уверени, че в такива случаи възникват множество делеции.

    Синдромът се нарича още в научните среди - синдром на изчерпване на митохондриалната ДНК. Заболяването се проявява веднага при новородено. Болното бебе има следните аномалии в развитието:

    1. Тежката хепатопатия е нарушение на черния дроб.
    2. Вродена миопатия, изразяваща се в значителна мускулна слабост.
    3. Кардиомиопатията е проблем с функционирането на сърдечния мускул.
    4. Мускулна атрофия и липса на сухожилни рефлекси.

    Основната причина за такива заболявания е дефект в междугеномната взаимовръзка (комуникация).

    В генетиката има и такова нещо като синдром на изчерпване на митохондриалната ДНК. Изчерпването е синоним на загуба в генетиката. При такъв тежък синдром генетичният материал на митохондриите се изчерпва с 70-98%. За първи път е описан не толкова отдавна, през 1991 г.

    Какво се случва с детето? В периода на новороденото вече се появяват лактатна ацидоза, хипоалбуминемия (рязко намаляване на албумина в кръвта), оток и тежка чернодробна недостатъчност. При някои пациенти са наблюдавани и конвулсии. Симптом, който се вижда с невъоръжено око, е тежката мускулна хипотония. Всички деца, родени с такива признаци, не доживяха и година.

    Причината се счита за нарушение на гена, отговорен за репликацията на ДНК. Неговата „неправилна“ работа води до факта, че почти всички митохондрии мутират и не изпълняват функциите си. Начинът на унаследяване на делеция на митохондриална ДНК може да бъде автозомно рецесивен или автозомно доминантен.

    Аномалии в ядрената ДНК

    В допълнение към изброените митохондриални синдроми има и други, свързани с нарушения в ядрената ДНК. Има и много от тях: Менкес, Лей, Алперс, различни състояния на дефицит. Всички те имат прогресивен ход. Най-опасният е синдромът на Leigh, при който детето практически не е жизнеспособно от раждането.

    Митохондриален синдром при деца

    Повечето заболявания започват в ранна детска възраст. Най-често срещана е миопатията, поради която децата не могат да се движат самостоятелно и страдат от болки в мускулите. Кардиомиопатията, нарушение на функцията на миокарда, също е доста често срещано явление.

    Митохондриалният синдром при дете, ако заболяванията не са твърде сериозни и не застрашават здравето, ще причини проблеми през целия живот и ще попречи на нормалното развитие. Такива деца се нуждаят от дейности за социализация. За тях е важно да развиват скелетната мускулатура, но не чрез спортни методи (тъй като много имат увреден миокард), а чрез плуване с делфини. Затова е създаден специален фонд за такива деца, който получава пари от благотворителност.

    Момче на име Чарли Гард, родено през 2016 г., страда от форма на синдром на изчерпване на митохондриалната ДНК. От раждането си то не може да преглъща храна и да диша самостоятелно. Състоянието му е напълно контролирано от лекарите, а родителите му отчаяно се борят за живота му. Въпреки това има малка надежда. Има вродена хепатопатия, сляп е и има увреден слух. Родителите му се надяват на съвременни методи за лечение. Синдромът получи и „популярно“ име - митохондриален синдром на Чарли.

    Синдромът на изчерпване на митохондриалната ДНК обаче е очевидно фатален. Лекарите предупреждават родителите за това веднага след диагностицирането. Множество лезии на органи и системи изключват нормален живот на такива деца. Ето защо е изключително важно жената да се подложи на генетични изследвания за мутации в митохондриите преди бременността.

    Диагностични изследвания

    Диагностицирането на такива синдроми е трудна задача за лекарите. При поставянето на диагнозата е важен цялостен анализ на различни показатели. Извършва се отделно генетично, биохимично и морфологично изследване, след което се събират всички данни. Проучва се дори родословието на детето.

    За точен медицински доклад трябва да се извършат много тестове за измерване на различни съотношения. Например, проверява се съотношението на лактат/пируват в кръвната плазма. В края на краищата, липсата на пируват и преобладаването на лактати може да означава началото на лактатна ацидоза. Много е важно лекарят да знае съотношението на кетонните тела в плазмата. Но най-ефективният диагностичен метод е мускулната биопсия. Формата на мутацията може да се определи чрез молекулярно-генетичен анализ на ДНК.

    Лечение на синдроми

    Трудността на лечението се състои в липсата на механизми, които биха могли да „възстановят“ мутиралите гени отново. Лекарите в такива случаи не могат да направят нищо, освен да предписват пирувати и някои витаминни комплекси. Особено трудно е да се помогне на деца с множество генни делеции. И ако записът на детето показва терминалния стадий на синдрома на изчерпване на митохондриалната ДНК, това означава, че лекарите напълно признават безсилието си.

    Единственото, което медицината може да предложи, е идентифицирането на митохондриални мутации в майката преди бременността. След това можете да опитате да отидете на екстракорпорално зачеване, за да родите здраво дете.