Ev · Ölçümler · Mitokondriyal hastalıklarda soyağacı analizinin özellikleri. “İkincil” mitokondriyal fonksiyon bozuklukları. Mitokondriyal bozukluklar en iyi şekilde tedavi edilir

Mitokondriyal hastalıklarda soyağacı analizinin özellikleri. “İkincil” mitokondriyal fonksiyon bozuklukları. Mitokondriyal bozukluklar en iyi şekilde tedavi edilir

Kısaltmalar listesi.

(ATP) ATP- adenozin trifrasfat

(mtDNA) mtDNA- mitokondriyal DNA

(oks-phos) OF- oksidatif fosforilasyon

(NADH) NAD-H- azaltılmış nikotinamid adenin dinükleotidi

(FADH) FAD-N- azaltılmış flavin adenin dinükleotidi

(TCA) TKK- trikarboksilik asitler

(ETS) CPE- elektron iletim zinciri

(PDH)PDH- piruvat dehidrojenaz

(CoA) CoA- koenzim A

(TPP)TPF- tiamin pirofosfat

(ADP) ADP- adenosin difosfat

(ROS) RFK- Reaktif oksijen türleri

(MnSOD) Mn-SOD- Mn-süperoksit dismutaz

(ZnSOD) Zn-SOD- Zn-süperoksit dismutaz

(GPX)GP- Glutatyon peroksidazı

(PRX) halkla ilişkiler- peroksideroksin

(mtNOS) mtSOA- mitokondriyal nitrik oksit sentaz

(TNFa) TNFa- tümör nekroz faktörü α

(NF-kappa β) NF-kappa β- nükleer faktör kappa β

(ppm) ppm- milyonda parça

(SDH) SDH- süksinat dehidrojenaz

(COX) CSC- sitokrom c oksidaz

(IU)IU- uluslararası birim (madde ölçüsü)


Mitokondri hücrelerimizde enerji santrali görevi görür. Adenozin trifosfat (ATP) formunda enerji üretmekten sorumludurlar ve apoptoz sinyal yollarında yer alırlar. Mevcut teori, mitokondrinin, yaklaşık 1-3 milyon yıl önce antik prokaryotları kolinleştiren aerobik bakterilerin torunları olduğu yönündedir;

  • 5. kompleks - mitokondriyal H + -ATPase (12-14 alt birimden oluşur, ATP sentezini gerçekleştirir).
  • Ayrıca beta oksidasyona uğrayan 4 yağ asidinin elektronları da elektron transfer proteini tarafından taşınır.

    Bir diğer önemli süreç mitokondride meydana gelir; yağ asitlerinin beta-oksidasyonu, asetil-CoA ve karnitin esterlerinin oluşmasıyla sonuçlanır. Yağ asidi oksidasyonunun her döngüsünde 4 enzimatik reaksiyon meydana gelir.

    İlk adım, asil-CoA dehidrojenazlar (kısa, orta ve uzun zincirli) ve 2 elektron taşıyıcı tarafından sağlanır.

    1963 yılında mitokondrinin anne soyundan miras alınan kendine özgü bir genoma sahip olduğu keşfedildi. 16.569 bp uzunluğunda, 2 ribozomal RNA'yı, 22 transfer RNA'yı ve elektron taşıma zincirinin 13 enzim kompleksi alt birimini kodlayan tek bir küçük dairesel kromozomla temsil edilir (bunlardan yedisi kompleks 1'e, biri kompleks 3'e, üçü kompleks 4'e aittir). , iki - karmaşık 5'e). Oksidatif fosforilasyon süreçlerinde yer alan mitokondriyal proteinlerin çoğunluğu (yaklaşık 70) nükleer DNA tarafından kodlanır ve yalnızca %2'si (13 polipeptit), yapısal genlerin kontrolü altında mitokondriyal matriste sentezlenir.

    MtDNA'nın yapısı ve işleyişi nükleer genomdan farklıdır. Birincisi, nükleer DNA ile karşılaştırıldığında yüksek gen yoğunluğu sağlayan intronları içermemesidir. İkinci olarak mRNA'ların çoğu 5"-3" çevrilmemiş diziler içermez. Üçüncüsü, mtDNA'nın düzenleyici bölgesi olan bir D döngüsü vardır. Çoğaltma iki adımlı bir işlemdir. MtDNA'nın genetik kodu ile nükleer DNA arasındaki farklılıklar da ortaya çıktı. İlkinin çok sayıda nüshasının bulunduğunu özellikle belirtmek gerekir. Her mitokondri 2 ila 10 veya daha fazla kopya içerir. Hücrelerin yüzlerce, binlerce mitokondri içerebildiği göz önüne alındığında mtDNA'nın 10 bine kadar kopyasının olması mümkündür. Mutasyonlara karşı çok duyarlıdır ve şu anda bu tür değişikliklerin 3 türü tanımlanmıştır: mtDNA genlerini kodlayan proteinlerin nokta mutasyonları. (mit- mutasyonlar), mtDNA-tRNA genlerinin nokta mutasyonları (sy/7 mutasyonları) ve büyük mtDNA yeniden düzenlemeleri (p mutasyonları).

    Normalde mitokondriyal genomun tüm hücresel genotipi aynıdır (homoplazmi), ancak mutasyonlar meydana geldiğinde genomun bir kısmı aynı kalır ve diğeri değişir. Bu olguya heteroplazmi denir. Mutant bir genin tezahürü, mutasyon sayısı belirli bir kritik seviyeye (eşik) ulaştığında meydana gelir ve ardından hücresel biyoenerji süreçlerinde bir kesinti meydana gelir. Bu, minimum rahatsızlıkla, enerjiye en bağımlı organ ve dokuların (sinir sistemi, beyin, gözler, kaslar) ilk önce zarar göreceğini açıklar.

    Mitokondriyal kalıtım tipi patolojinin önemli özellikleri şunlardır: – hasta bir annenin tüm çocuklarında patolojinin varlığı; hasta bir baba ve sağlıklı bir anneden sağlıklı çocukların doğması. Bu özellikler mitokondrinin yalnızca anneden miras alınmasıyla açıklanmaktadır. Zigottaki babaya ait mitokondriyal genomun kısmı 0 ila 4 mitokondriden oluşan DNA'dır ve anneden gelen genom yaklaşık 2500 mitokondriden gelen DNA'dır. Ayrıca döllenme sonrasında paternal DNA replikasyonu bloke olur.

    Mitokondriyal genom artık dizilenmiştir. 16.569 baz çifti içerir ve iki ribozomal RNA'yı (12S ve 16S), 22 transfer RNA'yı ve 13 polipeptiti kodlar. enzimatik oksidatif fosforilasyon komplekslerinin alt birimleri. Solunum zincirinin diğer 66 alt birimi çekirdekte kodlanmıştır.

    Hastalık örnekleri mitokondriyal kalıtım türü (mitokondriyal hastalıklar): optik sinir atrofisi Leber, sendromlar Lei(mitokondriyal miyoensefalopati), MERRF (miyoklonik epilepsi), ailesel dilate kardiyomiyopati. Mitokondriyal tipte patoloji kalıtımı olan bir hastanın soyağacı (optik atrofi) Leber)Şekil 2'de dört kuşakta gösterilmektedir. 4–13.

    Y LAYOUT ekleme dosyası “PF Şekil 04 13 Hastalığın mitokondriyal kalıtım tipi ile soyağacı”

    Pirinç.4–13 .Hastalığın mitokondriyal kalıtım tipine sahip soyağacı. Daire - kadın cinsiyeti, kare - erkek cinsiyeti, koyu daire ve/veya kare - hasta.

    Klinik uygulamada en yaygın olan monogenik hastalıklara örnekler

    Fenilketonüri

    Fenilketonürinin tüm formları bir takım enzimlerin eksikliğinin sonucudur. Genleri hepatositlerde kopyalanır ve otozomal resesif bir şekilde kalıtılır. Fenilketonürinin en yaygın biçimi, fenilalanin 4‑monooksijenaz genindeki (fenilalanin 4-hidroksilaz, fenilalaninaz) mutasyonlara bağlı olarak ortaya çıkar. En yaygın mutasyon türü tek nükleotid ikameleri (yanlış anlamlı, anlamsız mutasyonlar ve ekleme bölgelerindeki mutasyonlar). Fenilketonürinin önde gelen patojenik bağlantısı Dokularda toksik metabolik ürünlerin (fenilpiruvik, fenilasetik, fenillaktik ve diğer keto asitler) birikmesi ile hiperfenilalaninemi. Bu, merkezi sinir sisteminde hasara, karaciğer fonksiyonunun bozulmasına, protein metabolizmasının, lipo ve glikoproteinlerin ve hormon metabolizmasının bozulmasına yol açar.

    Fenilketonüri ortaya çıkıyor: artan uyarılabilirlik ve kas hipertonisitesi, hiperrefleksi ve konvülsiyonlar, alerjik dermatit belirtileri, ciltte, saçta, iriste hipopigmentasyon; İdrar ve terin “fare” kokusu, psikomotor gelişimin gecikmesi. Tedavi edilmeyen çocuklarda mikrosefali ve zeka geriliği gelişir. Hastalığın başka bir adı da bununla ilişkilidir. fenilpiruvat oligofreni.

    Fenilketonüri tedavisi diyet tedavisi kullanılarak gerçekleştirilir (gıdadaki fenilalanin içeriğinin hariç tutulması veya azaltılması). Diyet teşhis anından itibaren (doğumdan sonraki ilk gün) takip edilmeli ve kandaki fenilalanin içeriği Hemofili A açısından en az 8-10 yıl izlenmelidir. (“Terimler Referansı” ekindeki “Hemofili” makalesine bakın)

    Sendrom Marfana

    Sendromun sıklığı Marfana 1:10.000-15.000 aralığındadır. Sendrom otozomal dominant şekilde kalıtsaldır. Sendromun nedeni fibrillin gen mutasyonu ( FBN1). Bu genin yaklaşık 70 mutasyonu (çoğunlukla yanlış tipte) tespit edilmiştir. Çeşitli gen ekzonlarının mutasyonları FBN1 fenotipte orta dereceden (klinik altı) şiddetliye kadar farklı değişikliklere neden olur.

    Marfan sendromu ortaya çıkıyor bağ dokusunda genel hasar (fibrillin derinin, akciğerlerin, kan damarlarının, böbreklerin, kasların, kıkırdakların, tendonların, bağların bağ dokusu matrisinde yaygın olarak temsil edildiğinden); iskelet lezyonları, uzun boy, orantısız uzun uzuvlar, araknodaktili, kardiyovasküler sistem lezyonları, disekan aort anevrizmaları, mitral kapak prolapsusu, göz hasarı: lensin çıkıkları veya subluksasyonları, iris titremesi.

    Hemoglobinopati S

    Hemoglobinopati S (otozomal resesif kalıtım), Dünya'nın sıtma kuşağı olarak adlandırılan ülkelerde yaygındır. Bu, HbS için heterozigotların tropikal sıtmaya dirençli olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. Özellikle, HbS taşıyıcıları Transkafkasya ve Orta Asya'da yaygındır; Rusya'da, heterozigot HbS taşıyıcılarının maksimum sıklığı Dağıstan'da kaydedilmiştir.

    HbS 6 bazda bir bazın yer değiştirmesinden kaynaklanır m üçlüsü (yanlış anlamlı mutasyon)  globin zincirleri. Bu, glutamik asidin valinle değiştirilmesiyle sonuçlanır. Bu Hb'nin çözünürlüğü son derece düşüktür. Hücre içi olarak HbS'den kristalin taktoidler oluşur. Kırmızı kan hücrelerine orak şeklini verirler. Dolayısıyla hastalığın adı "Orak hücre anemisi".

    Heterozigot HbS taşıyıcıları normal koşullar altında sağlıklıdır, ancak düşük pO2 (keson çalışması, yüksek irtifa koşulları vb.) veya hipoksemi (kalp yetmezliği, solunum yetmezliği, uzun süreli anestezi vb.) ile hemolitik anemi gelişir.

    Homozigotlar 4'ten 6'ya kadar şiddetli hemolitik anemiden muzdariptir bir aylık. Orak şeklindeki eritrositler tarafından kılcal damarların veya venüllerin trombozu sonucu, trofik ülserler (genellikle alt bacaklarda), karın ağrısı, kalpte ve gözlerde hasar gelişir. Osteoartiküler sistemin karakteristik lezyonları, hepatosplenomegali.

    Kistik fibrozis

    Kistik fibroz, ekzokrin bezlerinin çoklu lezyonlarıdır ve buna viskoz sekresyonların birikmesi ve salınması eşlik eder. Yenidoğanlarda kistik fibroz görülme sıklığı 1:1500-1:2000'dir. Kistik fibrozis Avrupa'da en sık görülen monogenik hastalıklardan biridir. Kistik fibroz otozomal resesif bir şekilde kalıtsaldır. 130'dan fazla mutant alel bilinmektedir; en yaygın mutasyon delF508. Transmembran düzenleyici proteinin 508. pozisyonunda fenilalanin yokluğuyla sonuçlanır. Mutasyonun türüne ve konumuna bağlı olarak genin işlevi tamamen veya kısmen bozulabilir. Bu durumda, epitel hücrelerinin zarları boyunca Cl - taşınmasının düzenlenmesi bozulur (Cl - taşınması engellenir ve Na + artar).

    Hastalık, ekzokrin bezlerinin kanallarının hücreleri tarafından Na + emiliminin artması nedeniyle oluşan viskoz bir salgı ile bez kanallarının kapanması ile karakterize edilir. Çoğu zaman kanallarda kistler oluşur ve iltihap gelişir. Kronik vakalarda bezlerde aşırı bağ dokusu gelişir (skleroz). Yenidoğanlarda sıklıkla bağırsak tıkanıklığı (mekonyum ileus) tespit edilir. Çocuklarda hastalığın pulmoner veya pulmoner-bağırsak formu çoğunlukla gelişir. Malabsorbsiyon sendromunun (zayıf emilim sendromu) gelişmesine kadar tekrarlanan bronşit, zatürre, pulmoner amfizem, ayrıca kavite ve parietal sindirim bozuklukları ile kendini gösterir. Uzun bir seyirle solunum yetmezliği, karaciğer sirozu ve portal hipertansiyon gelişir ve sıklıkla ölüme yol açar.

    Kalıtsal insan hastalıkları- nesilden nesile aktarılan patolojik mutasyonlardan kaynaklanır. Bu mutasyonlar hem X veya Y cinsiyet kromozomlarında hem de normal kromozomlarda lokalize edilebilir. İlk durumda, hastalıkların kalıtım doğası kadın ve erkek arasında farklılık gösterir, ikincisinde ise genetik mutasyonların kalıtım kalıplarında cinsiyet önemli olmayacaktır. Kalıtsal hastalıklar iki gruba ayrılır : kromozom ve gen.

    Genetik hastalıklar da ikiye ayrılır: monogenik ve çok faktörlü. Birincisinin kökeni, belirli bir gendeki mutasyonların varlığına bağlıdır. Mutasyonlar genin kodladığı proteinin yapısını bozabilir, miktarını artırabilir veya azaltabilir.

    Çoğu durumda, hastalar ne mutant proteinin aktivitesini ne de onun immünolojik formlarını sergilemezler. Sonuç olarak, karşılık gelen metabolik süreçler bozulur ve bu da hastanın çeşitli organ ve sistemlerinin anormal gelişmesine veya işleyişine yol açabilir. Çok faktörlü hastalıklar - Olumsuz çevresel faktörlerin ve hastalığa kalıtsal bir yatkınlık oluşturan genetik risk faktörlerinin birleşik etkisinden kaynaklanır. Bu hastalık grubu, kardiyovasküler, solunum, endokrin ve diğer sistemleri etkileyen kronik insan hastalıklarının büyük çoğunluğunu içerir. Bu hastalık grubu aynı zamanda duyarlılığın çoğu durumda genetik olarak belirlendiği bir dizi bulaşıcı hastalığı da içerir.

    Belirli bir konvansiyon derecesi ile çok faktörlü hastalıklar şu şekilde ayrılabilir:

    Konjenital malformasyonlar

    Yaygın zihinsel ve sinir hastalıkları

    Orta yaşta sık görülen hastalıklar.

    Çok faktörlü yapıya sahip CDF- yarık dudak ve damak, spina bifida, pilor stenozu, anensefali ve kranyal fıtık, kalça çıkığı, hidrosefali, hipospadias, çarpık ayak, bronşiyal astım, diyabet, mide ve duodenumun peptik ülseri, romatoid artrit, kollajenoz. Gen hastalıkları - monogenik hastalıklarla ilişkili olarak kullanılan, gen düzeyinde DNA hasarı sonucu ortaya çıkan geniş bir hastalık grubudur. Örnekler:

    Fenilketonüri - fenilalanin hidroksilaz aktivitesinde keskin bir azalma nedeniyle fenilalanin'in tirozine dönüşümünün ihlali

    Alkaptonüri, homogentisinaz enziminin aktivitesinin azalmasına ve vücut dokularında homotentisik asit birikmesine bağlı olarak tirozin metabolizmasının bir bozukluğudur.

    Okülokütanöz albinizm, tirozinaz enziminin sentez eksikliğinden kaynaklanır.

    Niemann-Pick hastalığı - sfingomiyelinaz enziminin aktivitesinde azalma, sinir hücrelerinin dejenerasyonu ve sinir sisteminin bozulması

    Gaucher hastalığı, glukoserebrosidaz enziminin eksikliğinden kaynaklanan, sinir ve retiküloendotelyal sistem hücrelerinde serebrositlerin birikmesidir.

    Marfan sendromu örümcek parmakları, araknodaktili - fibrillin sentezinden sorumlu gendeki bir mutasyon nedeniyle bağ dokusunda hasar.

    Kromozomal hastalıklar - genomik mutasyonların veya bireysel kromozomlardaki yapısal değişikliklerin neden olduğu hastalıkları içerir. Kromozomal hastalıklar ebeveynlerden birinin germ hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar sonucu ortaya çıkar. Örnekler: Cinsiyet dışı kromozomların otozom sayısının ihlalinden kaynaklanan hastalıklar

    Down sendromu - trizomi 21, belirtiler şunları içerir: demans, büyüme geriliği, karakteristik görünüm, dermatogliflerdeki değişiklikler

    Patau sendromu - çoklu gelişimsel kusurlar, aptallık, sıklıkla - polidaktili, genital organların yapısal anormallikleri, sağırlık ile karakterize edilen kromozom 13 üzerindeki trizomi; Hemen hemen tüm hastalar bir yıla kadar hayatta kalamıyor

    Edwards sendromu - kromozom 18'de trizomi, alt çene ve ağız açıklığı küçük, palpebral çatlaklar dar ve kısa, kulaklar deforme olmuş; Çocukların %60'ı 3 aydan önce ölür, sadece %10'u bir yıla kadar hayatta kalır, temel nedeni solunum durması ve kalp rahatsızlığıdır.

    Cinsiyet kromozomu sayısının ihlali ile ilişkili hastalıklar

    Shereshevsky-Turner sendromu - cinsiyet kromozomlarının farklılığının ihlali nedeniyle kadınlarda 45 XO'da bir X kromozomunun bulunmaması; belirtiler arasında boy kısalığı, cinsel çocukçuluk ve kısırlık, mikrognati gibi çeşitli somatik bozukluklar, kısa boyun vb. yer alır.

    X kromozomunda polisomi - trizomi 47, XXX, tetrazomi 48, XXXX, pentazomi 49, XXXXX'i içerir, zekada hafif bir azalma vardır, olumsuz bir kursla psikoz ve şizofreni gelişme olasılığı artar

    Y kromozomu polisomisi - X kromozomu polisomisi gibi, trizomi 47, XYY, tetrazomi 48, XYYY, pentazomi 49, XYYYY'yi içerir, klinik belirtiler de X kromozomu polisomisine benzer

    Klinefelter sendromu - 47, XXY erkek çocuklarda X ve Y kromozomlarında polisomi; 48, XXYY, vb. belirtiler: hadım tipi yapı, jinekomasti, yüzde, koltuk altlarında ve kasık bölgesinde zayıf kıl büyümesi, cinsel çocukçuluk, kısırlık; zihinsel gelişim geride kalıyor ancak bazen zeka normaldir.

    Poliploidinin neden olduğu hastalıklar triploidi, tetraploidi, vb.; Bunun nedeni, mutasyon nedeniyle mayoz sürecinin bozulmasıdır, bunun sonucunda kız cinsiyet hücresi haploid 23 yerine diploid 46 kromozom seti, yani erkeklerde 69 kromozom, karyotip 69, XYY'yi alır. kadınlar - 69, XXX; neredeyse her zaman doğumdan önce öldürücüdür.

    Mitokondriyal hastalıklar- mitokondrinin işleyişindeki kusurlarla ilişkili, ökaryotik hücrelerde, özellikle de insanlarda enerji fonksiyonlarında bozulmalara yol açan bir grup kalıtsal hastalık. Mitokondrinin genetik, yapısal, biyokimyasal kusurlarından kaynaklanır ve doku solunum bozukluklarına yol açar. Sperm, nükleer genomun yarısını zigota aktardığından ve yumurta, genomun ikinci yarısını ve mitokondriyi sağladığından, bunlar yalnızca dişi hat yoluyla her iki cinsiyetteki çocuklara aktarılır.

    Örnekler: Nispeten yaygın olanlara ek olarak mitokondriyal miyopati , tanışmak

    Sağırlığın eşlik ettiği mitokondriyal diyabet DAD, MIDD,

    MELAS sendromu, yaşamın erken dönemlerinde ortaya çıkan ve mitokondriyal gen MT-TL1'deki bir mutasyondan kaynaklanabilen bir kombinasyondur, ancak diyabet ve sağırlık, mitokondriyal hastalıklardan veya diğer nedenlerden kaynaklanabilir.

    Erken ergenlik döneminde görme kaybıyla karakterize Leber'in kalıtsal optik nöropatisi

    Wolff-Parkinson-White sendromu

    Multipl skleroz ve benzeri hastalıklar

    Leigh sendromu veya subakut nekrotizan ensefalomiyopati: Doğum sonrası normal gelişimin başlamasından sonra hastalık genellikle yaşamın ilk yılının sonunda gelişir, ancak bazen yetişkinlerde de görülür. Hastalığa vücut fonksiyonlarında hızlı bir kayıp eşlik eder ve kasılmalar, bilinç bozukluğu, demans ve solunum durması ile karakterizedir.

    "

    Genetik bilgi çok kararsızdır. Genetiğin temel ilkelerinden biri, değişkenliğin tüm canlıların gelişimindeki temel faktör olduğunu belirtir. Türün devamı için mutasyonlar gereklidir. Ancak mitokondri başta olmak üzere bazı varyasyonlar genetik yapıda olumsuz değişikliklere yol açmaktadır. Mitokondriyal sendrom adı verilen bir hastalığın nedeni budur.

    Bu hastalıklar o kadar yaygın değildir, ancak çoğu mitokondriyal DNA sendromunun sonucu son derece kötüdür.

    Mitokondri. Hücredeki görevleri

    Biyolojik temelleri hatırlayalım. Mitokondri, insan hücresindeki kendi DNA koduna sahip bir organeldir. Mitokondri her zaman anneden aktarılır. Annenin yumurtası tarafından taşınır. Mitokondri hücre içinde bağımsız olarak bölünür ve yaklaşık 30 kopyası olan DNA dizisini birçok kez tekrarlar.

    Mitokondriyal genomun "kendi" transfer RNA'ları için 22 geni vardır; 13 - organel solunumunu sağlayan supramoleküler komplekslerde yer alan polipeptitler için; Kişisel RNA'lar için 2 gen.

    Bu organelin en önemli görevi ATP üretmesidir. Basitçe söylemek gerekirse vücudumuzdaki bir “güç istasyonudur”; onsuz hücreler tam olarak çalışamaz; Hızla “yaşlanırlar” ve ölürler.

    Mitokondriyal sendrom nedir?

    Bu küçük “enerji bloklarının” işleyişi bozulursa hücrede enerji alışverişinde sorunlar başlar. Bozukluğun hafif formlarında kişi, yaşı nedeniyle katlanması gereken fiziksel efora dayanamaz.

    Bununla birlikte, daha ciddi rahatsızlıklar, enerji metabolizmasında geri dönüşü olmayan değişikliklere ve bunun sonucunda hücrelerin işleyişinde ciddi rahatsızlıklara neden olur.

    Mitokondriyal sendrom, çeşitli konjenital mitokondriyal hasarla ilişkili bir hastalık kompleksidir.

    Sendromun nedenleri

    Mitokondri gibi organeller farklı şekilde bölünür. Gen rekombinasyonu ile karakterize edilmezler, ancak mutasyon oranı çok daha yüksektir. Mitokondriyal bölünme sırasında genlerin yeni hücreler arasındaki dağılımı tamamen rastgeledir. Bir mutasyonun meydana gelme olasılığı %1 ila %99 arasındadır. Üstelik bunu tahmin etmenin bir yolu da yok.

    Ve ne kadar hastalıklı genler olursa, bir bozukluğun olasılığı da o kadar artar. Mitokondri anneden kalıtsal olduğundan, her iki cinsiyetten çocuklar da annenin vücudunda meydana gelen mutasyonlar nedeniyle acı çekerler. Ve seçici olarak değil, 1 veya 2. Tüm çocukların organ gelişiminde anormalliklere sahip olma olasılığı vardır.

    Mutasyonlar ikiye ayrılır. Çoğu protein nükleer DNA tarafından "kodlanır" ve bu da bilinmeyen nedenlerle değişebilir. Bu nedenle, hem sıradan mitokondriyal dairesel DNA'daki hem de nükleer DNA'daki mutasyonların neden olduğu sendromlar ayırt edilir.

    Belirtiler

    Mitokondriyal sendrom gibi bir hastalığın doğasında bulunan net bir dizi semptomu belirlemek oldukça zordur. Gerçek şu ki, mutasyona uğramış organeller herhangi bir organın herhangi bir hücresinde kesinlikle bulunabilir. Ve bunlar biriktikçe hem bu organın, hem de onun ait olduğu tüm sistemin çalışması o kadar bozulur. Mitokondride, etkilenen doku tipine ve mitokondriyal mutasyon tipine bağlı olarak sendromların dağıtılması gelenekseldir.

    Genellikle sürekli oksijen kaynağına en çok ihtiyaç duyan organlar ve sistemler acı çeker - bunlar beyin ve merkezi sinir sistemi, karaciğer, kalp, kaslardır. Yeterli enerji olmadan iskelet kasları vücudu dik pozisyonda desteklemez. Bazı durumlarda kas krampları bile ortaya çıkabilir.

    Mitokondrilerin çalışmaları o kadar zayıftır ki, annesinden böyle bir dizi organel alan bir kişi tamamen yatalaktır. Bahsedeceğimiz bazı sendromlarla birlikte kişi çok genç yaşta miyoklonus, hepatopati, epileptik nöbetler ve zamanla demans hastalığına yakalanır. Bu tür belirtiler mitokondriyal tükenme sendromunu gösterir.

    Mitokondriyal mutasyonlara bağlı en olası bozukluklar

    Toplamda, mitokondriyal mutasyonların neden olduğu birçok hastalık türü zaten tanımlanmıştır. Örneğin, kas çerçevesi etkilendiğinde, kas azgelişmişliğinin arka planında epileptik nöbetler teşhis edilir. Üstelik kas yapısı sadece hasar görmüş değil, aynı zamanda mikroskop altında az gelişmiş kırmızı lifler olarak görünüyor. Bu durumda kas atrofisine mitokondriyal miyopati denir. Bu, mitokondriyal eksiklikte en sık görülen bozukluktur. Kalp kası etkilenirse - kardiyomiyopati, beyinde patolojik süreçler tespit edilirse - ensefalopati kaydedilir.

    Mitokondriyal ensefalopati sendromu nedir? Sendrom, genlerde anormallikler olduğunda teşhis edilir - tRNA'lar, MTND1, 4-6, MTCYB. Bu, tüm sinir sisteminin işleyişini bozar.

    Ensefalopatinin yanı sıra laktik asidoz veya laktik koma gibi bir semptom da gözlenir. Bu, laktik asidin kana girmeye başladığı bir komplikasyondur.

    Mitokondriyal eksiklik sendromlu hastalarda sık görülen ve kötü huylu migren gibi durumlar da tehlikelidir; çocuklarda zihinsel ve motor gelişimde gecikmeler, sağırlık ve ataksi (denge sorunları) görülür.

    Mitokondri ile ilişkili hastalıklar çok uzun süredir keşfedilmediğinden semptomlar çok iyi araştırılmamıştır. Ancak biz size klinik belirtileri tedavi edilmeye çalışılan, bilinen sendromlardan bahsedeceğiz.

    MELAS sendromu

    MELAS ensefalopati (merkezi sinir sistemi ile ilgili sorunlar), laktik asidoz ve ayrıca felç. Sendrom hem bebeklerde hem de yetişkinlerde görülür. Ancak daha sıklıkla belirtiler 5 ila 15 yaşları arasında ortaya çıkmaya başlar. Bu belirtiler nelerdir? Sendromun adında listelenirler. Hasta aniden beynin temporal ve parietal bölgelerinde birden fazla felç geçirir. Nörolojik problemler de felçlerle ilişkilidir. Daha sonra kas güçsüzlüğü ve duyusal işitme kaybı meydana gelir. Sık kas krampları mümkündür.

    Sendromun nedeninin 3243 pozisyonundaki mitokondriyal genin yer değiştirmesi olduğu düşünülmektedir. Ve tedavi sadece semptomatiktir, yani bakım tedavisidir.

    Mitokondriyal DNA silme sendromları

    Açıklamaya Kearns-Sayre sendromu gibi 4 yaşta başlayan bir hastalıkla başlayalım. Sendrom şu şekilde kendini gösterir:

    • ilerleyici oftalmopleji;
    • ataksi;
    • atriyoventriküler kalp bloğu (impulsların bir kalp odasından diğerine iletiminin yavaşlatılması);
    • retinitis pigmentoza;
    • aynı kırmızı yırtık kas dokusu.

    Aynı "köklere" sahip bir sonraki sendrom, kendisini farklı şekilde gösteren Pearson sendromudur:

    • hipoplastik anemi, ilk ve en tehlikeli semptom;
    • pankreasın fonksiyon bozukluğu;
    • daha sonra görme bozukluğu mümkündür;
    • kemik iliğindeki bozukluklar;
    • demans görünümü.

    Pearson sendromuna, Kearns-Sayre sendromu gibi mitokondriyal DNA'nın silinmesi neden olur. Silmeler, gen materyalinin bir kısmının tamamen kaybolduğu bir genin kromozomal bileşimindeki değişikliklerdir.

    Mutasyona uğramış veya kromozomların bazı kısımlarını kaybetmiş aleller baskın olarak görünmemelidir. Ancak mitokondriyal DNA'da tüm süreçler kaotiktir, mutasyon çok hızlı gerçekleşir. Hatta bazı bilim adamları, mitokondrinin organel olmadığına, insan vücuduna girip tamamen kök salan bakterilerin hücreyle simbiyotik bir ilişki kurarak ona hizmet etmeye başladığına inanıyor. Bu teori, mitokondrinin kendine ait ayrı bir dairesel DNA'ya sahip olması gerçeğiyle öne sürülüyor.

    Nokta mutasyonları

    Maternal mitokondrideki nokta değişikliklerinin neden olduğu sendromlar arasında MERRF sendromu, NAPR sendromu, yukarıda bahsedilen MELAS ve Leber optik atrofisi gibi bir hastalık yer alır.

    Mitokondriyal sendrom MERRF - özellikleri nelerdir?

    • Ataksi mevcut; muhtemelen beyincikteki problemlerle ilişkili bir koordinasyon eksikliği. Bir kişinin uzaydaki hareketleri üzerinde zayıf kontrolü vardır.
    • Miyoklonik epilepsi belirtileri.
    • Optik atrofi (doğumdan itibaren körlük) ve sağırlık.
    • Laktik asit.
    • Duyusal bozukluklar.
    • Hastalığın başlangıcı 3 yaşında ortaya çıkar.

    Bir sonraki hastalık türü olan NAPR, nöropati artı ataksi ve artı retinitis pigmentosa anlamına gelir. Bu sendromla birlikte çocukta psikomotor gelişim bozukluğu ve demans gelişir.

    DNA tükenme sendromu

    Mitokondriyal DNA tükenme sendromu çok nadir görülen bir hastalıktır. Böyle kalıtsal bir hastalığı olan bir çocuk, çocukluktan itibaren engellidir. Bu sendromlar da birçok türe ayrılmaktadır.

    Pek çok çocuk 3 yaşına gelmeden iç organ gelişimindeki çoklu kusurlardan dolayı ölmektedir. Bu tür "sakat" mitokondrinin anneden alınması otozomal resesif kalıtım tipine göre gerçekleşir. Genetikçiler bu gibi durumlarda birden fazla silinmenin meydana geldiğinden eminler.

    Sendroma bilimsel çevrelerde mitokondriyal DNA tükenme sendromu da denir. Hastalık yeni doğmuş bir bebekte hemen kendini gösterir. Hasta bir bebekte aşağıdaki gelişimsel anomaliler bulunur:

    1. Şiddetli hepatopati karaciğerin bir bozukluğudur.
    2. Önemli kas zayıflığıyla ifade edilen konjenital miyopati.
    3. Kardiyomiyopati, kalp kasının işleyişindeki bir sorundur.
    4. Kas atrofisi ve tendon reflekslerinin eksikliği.

    Bu tür hastalıkların ana nedeni, genomik ara bağlantıdaki (iletişim) bir kusurdur.

    Genetikte mitokondriyal DNA tükenme sendromu diye bir şey de var. Tükenme, genetikte israfın eş anlamlısıdır. Böyle ciddi bir sendromda mitokondrinin genetik materyali %70-98 oranında tükenir. İlk kez çok uzun zaman önce, 1991'de tanımlandı.

    Çocuğa ne olur? Yenidoğan döneminde laktik asidoz, hipoalbüminemi (kandaki albüminde keskin bir azalma), ödem ve ciddi karaciğer yetmezliği zaten ortaya çıkıyor. Bazı hastalarda konvülsiyonlar da gözlendi. Çıplak gözle görülebilen bir semptom şiddetli kas hipotansiyonudur. Bu tür belirtilerle doğan çocukların hiçbiri bir yıl göremedi.

    Sebebin, DNA replikasyonundan sorumlu olan genin bozulması olduğu düşünülmektedir. "Yanlış" çalışması, neredeyse tüm mitokondrilerin mutasyona uğramasına ve işlevlerini yerine getirmemesine yol açmaktadır. Mitokondriyal DNA silinmesinin kalıtım şekli otozomal resesif veya otozomal dominant olabilir.

    Nükleer DNA'daki anormallikler

    Listelenen mitokondriyal sendromlara ek olarak, nükleer DNA'daki bozukluklarla ilişkili başkaları da vardır. Bunlardan da çok var: Menkes, Ley, Alpers, çeşitli eksiklik durumları. Hepsinin ilerleyen bir seyri var. En tehlikeli olanı, çocuğun pratik olarak doğumdan itibaren yaşayamadığı Leigh sendromudur.

    Çocuklarda mitokondriyal sendrom

    Çoğu hastalık erken çocukluk döneminde başlar. Miyopati, çocukların bağımsız hareket edememesi ve kas ağrısı çekmesi nedeniyle çoğunlukla yaygındır. Miyokardiyal fonksiyon bozukluğu olan kardiyomiyopati de oldukça yaygındır.

    Bir çocukta mitokondriyal sendrom, eğer rahatsızlıklar çok ciddi değilse ve sağlığı tehdit etmiyorsa, yaşam boyunca sorun yaratacak ve normal gelişimi engelleyecektir. Bu tür çocukların sosyalleşme faaliyetlerine ihtiyaçları vardır. İskelet kaslarını geliştirmeleri önemlidir, ancak spor yöntemleriyle değil (çünkü çoğu miyokard hasarına sahiptir), yunuslarla yüzerek. Bu nedenle bu tür çocuklar için hayır kurumlarından para alan özel bir fon oluşturuldu.

    2016 yılında doğan Charlie Gard adında bir erkek çocuk, bir tür mitokondriyal DNA tükenme sendromundan muzdariptir. Doğduğundan beri kendi başına yemek yiyemiyor ve nefes alamıyor. Durumu doktorlar tarafından tamamen kontrol altında ve ebeveynleri onun için çaresizce mücadele ediyor. Çok az umut olmasına rağmen. Konjenital hepatopatisi var, kör ve işitme kaybı var. Ailesi modern tedavi yöntemlerinden umutlu. Sendroma aynı zamanda "popüler" bir isim de verildi - mitokondriyal Charlie sendromu.

    Ancak mitokondriyal DNA tükenme sendromu açıkça ölümcüldür. Doktorlar tanı konulduktan hemen sonra ebeveynleri bu konuda uyarıyor. Çoklu organ ve sistem lezyonları bu tür çocukların normal yaşamını dışlar. Bu nedenle bir kadının hamilelikten önce mitokondrideki mutasyonlara yönelik genetik testlerden geçmesi son derece önemlidir.

    Teşhis testleri

    Bu tür sendromların teşhis edilmesi doktorlar için zor bir iştir. Tanı koyarken çeşitli göstergelerin kapsamlı bir analizi önemlidir. Ayrı bir genetik, biyokimyasal ve morfolojik çalışma yapılıyor, ardından tüm veriler bir araya getiriliyor. Çocuğun soyağacı bile araştırılıyor.

    Doğru bir sağlık raporu için çeşitli oranları ölçen birçok testin de yapılması gerekir. Örneğin kan plazmasındaki laktat/piruvat oranı kontrol edilir. Sonuçta piruvat eksikliği ve laktatların baskınlığı laktik asidozun başlangıcı anlamına gelebilir. Doktorun plazmadaki keton cisimlerinin oranını bilmesi çok önemlidir. Ancak en etkili tanı yöntemi kas biyopsisidir. Mutasyonun şekli DNA'nın moleküler genetik analizi yoluyla belirlenebilir.

    Sendromların tedavisi

    Tedavinin zorluğu, mutasyona uğramış genleri yeniden "yeniden oluşturabilecek" herhangi bir mekanizmanın yokluğunda yatmaktadır. Bu gibi durumlarda doktorlar piruvatları ve bazı vitamin komplekslerini reçete etmek dışında hiçbir şey yapamazlar. Çoklu gen silinmesi olan çocuklara yardım etmek özellikle zordur. Ve eğer çocuğun kaydı mitokondriyal DNA tükenmesi sendromunun son aşamasını gösteriyorsa, bu, doktorların tamamen acizliklerini kabul ettikleri anlamına gelir.

    Tıbbın sunabileceği tek şey, hamilelikten önce annedeki mitokondriyal mutasyonların tespit edilmesidir. Daha sonra sağlıklı bir çocuk doğurmak için vücut dışı gebe kalmayı deneyebilirsiniz.