Mitochondriální poruchy v neurologii

Mitochondrie jsou fascinující malé organely, které sídlí téměř v každé buňce v našem těle. Na rozdíl od jiných částí buňky jsou mitochondrie téměř vlastní buňkou. Ve skutečnosti jsou to téměř úplně oddělené organismy s genetickým materiálem, který je zcela odlišný od zbytku těla. Například obecně přijímáme, že zdědíme polovinu našeho genetického materiálu po naší matce a polovinu po našem otci. To není tak úplně pravda. Mitochondriální DNA se dělí jiným způsobem a je zděděna téměř úplně od matky.

Mnoho vědců věří, že mitochondrie jsou příkladem dlouhodobého symbiotického vztahu, ve kterém se bakterie už dávno spojily s našimi buňkami, takže naše buňky i bakterie se staly vzájemně závislými. Potřebujeme mitochondrie, abychom mohli zpracovat většinu energie, kterou naše buňky potřebují k přežití. Kyslík, který dýcháme, podporuje proces, který by bez této malé organely byl nemožný.

I když jsou mitochondrie velmi zajímavé, jsou náchylné k poškození stejně jako kterákoli jiná část našeho těla. Zděděné mutace v mitochondriální DNA mohou vést k široké škále různých příznaků. To může vést k syndromům, které se kdysi považovaly za neobvyklé a extrémně vzácné, ale nyní se považují za častější, než se dříve myslelo. Skupina v severovýchodní Anglii zjistila prevalenci asi u 1 z 15 200 lidí. U většího počtu, přibližně u 1 z 200, došlo k mutaci, ale mutace nebyly symptomatické.

Nervový systém se při své práci silně spoléhá na kyslík, což znamená, že naše nervy potřebují mitochondrie, aby fungovaly dobře. Když se mitochondrie pokazí, nervový systém je často první, kdo trpí.

Příznaky

Nejběžnějším příznakem způsobeným mitochondriální chorobou je myopatie, což znamená onemocnění svalů. Mezi další možné příznaky patří problémy se zrakem, problémy s myšlením nebo kombinace příznaků. Příznaky se často shlukují a tvoří jeden z několika různých syndromů.

• Chronická progresivní externí oftalmoplegie (CPEO) - u CPEO oční svaly pomalu ochrnují. K tomu obvykle dochází, když je lidem třicet, ale může k nim dojít v jakémkoli věku. Dvojité vidění je relativně vzácné, ale jiné vizuální problémy mohou být objeveny lékařským vyšetřením. Některé formy, zvláště pokud se vyskytují v rodinách, jsou doprovázeny problémy se sluchem, řečí nebo polykáním, neuropatií nebo depresí.
• Kearns-Sayreův syndrom - Kearns-Sayreův syndrom je téměř stejný jako CPEO, ale s některými dalšími problémy a dřívějším věkem nástupu. Problémy obvykle začínají, když jsou lidé mladší 20 let. Mezi další problémy patří pigmentová retinopatie, cerebelární ataxie, srdeční problémy a intelektuální deficity. Kearns-Sayreův syndrom je agresivnější než CPEO a může vést ke smrti do čtvrté dekády života.
• Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON) - LHON je zděděná forma ztráty zraku, která u mladých mužů způsobuje slepotu.
• Leighův syndrom - také známý jako subakutní nekrotizující encefalomyelopatie, Leighův syndrom se obvykle vyskytuje u velmi malých dětí. porucha způsobuje ataxii, záchvaty, slabost, zpoždění vývoje, dystonii a další. Magnetická rezonance (MRI) mozku ukazuje abnormální signál v bazálních gangliích. Toto onemocnění je obvykle smrtelné během několika měsíců.
• Mitochondriální encefalopatie s laktátovou acidózou a mozkovými příhodami (MELAS) - MELAS je jedním z nejběžnějších typů mitochondriálních poruch. Dědí se to po matce. Toto onemocnění způsobuje epizody podobné mrtvici, které mohou způsobit slabost nebo ztrátu zraku. Mezi další příznaky patří záchvaty, migréna, zvracení, ztráta sluchu, svalová slabost a nízká postava. Porucha obvykle začíná v dětství a progreduje do demence. Lze jej diagnostikovat podle zvýšených hladin kyseliny mléčné v krvi a podle mikroskopu typického vzhledu svalu „rozervaného červeného vlákna“.
• Myoklonická epilepsie s otrhanými červenými vlákny (MERRF) - Myoclonus je velmi rychlý svalový trhák, podobný tomu, co mnozí mají těsně předtím, než usneme. Myoklonus v MERRF je častější a je následován záchvaty, ataxií a svalovou slabostí. Může se také objevit hluchota, problémy se zrakem, periferní neuropatie a demence.
• Mateřská hluchota a cukrovka (MIDD) - Tato mitochondriální porucha obvykle postihuje lidi ve věku 30 až 40 let. Kromě ztráty sluchu a cukrovky mohou lidé s MIDD mít ztrátu zraku, svalovou slabost, srdeční problémy, onemocnění ledvin, gastrointestinální onemocnění a nízkou postavu.
• Mitochondriální neurogastrointestinální encefalopatie (MNGIE) - To způsobuje silnou nehybnost střev, což může vést k břišním potížím a zácpě. Časté jsou také problémy s pohybem očí, stejně jako neuropatie a změny bílé hmoty v mozku. Porucha se objevuje kdekoli od dětství do padesátých let, ale je nejčastější u dětí.
• Neuropatie, ataxie a retinitis pigmentosa (NARP) - Kromě problémů s periferními nervy a neohrabanosti může NARP způsobit zpoždění vývoje, epilepsii, slabost a demenci.

Mezi další mitochondriální poruchy patří Pearsonův syndrom (sideroblastická anémie a pankreatická dysfunkce), Barthův syndrom (kardiomyopatie vázaná na X, mitochondriální myopatie a cyklická neutropenie) a zpomalení růstu, aminoacidurie, cholestáza, přetížení železem, laktátová acidóza a časná smrt (GRACILE) .

Diagnóza

Vzhledem k tomu, že mitochondriální onemocnění může způsobit zmatenou škálu příznaků, mohou být tyto poruchy obtížné rozpoznat i pro vyškolené lékaře. V neobvyklé situaci, kdy se všechny příznaky zdají pro určitou poruchu klasické, lze provést genetické testování k potvrzení diagnózy. Jinak mohou být nutné další testy.

Mitochondrie jsou odpovědné za aerobní metabolismus, který většina z nás každodenně používá k pohybu. Když je aerobní metabolismus vyčerpán, stejně jako při intenzivním cvičení, má tělo záložní systém, který vede k hromadění kyseliny mléčné. To je látka, díky níž naše svaly bolí a hoří, když je příliš dlouho namáháme. Protože lidé s mitochondriální chorobou mají menší schopnost využívat svůj aerobní metabolismus, hromadí se kyselina mléčná, což lze měřit a použít jako znamení toho, že s mitochondriemi něco není v pořádku. Jiné věci však mohou zvýšit laktát. Například kyselina mléčná v mozkomíšním moku může být po záchvatech nebo cévní mozkové příhodě zvýšena. Navíc některé typy mitochondriálních onemocnění, jako je Leighův syndrom, často mají hladiny laktátu, které jsou v normálních mezích.

Základní hodnocení může zahrnovat hladinu laktátu v plazmě a mozkomíšním moku. Elektrokardiogramy mohou vyhodnotit arytmie, které mohou být fatální. Obraz magnetické rezonance (MRI) může hledat změny bílé hmoty. K vyšetření svalových onemocnění lze použít elektromyografii. Pokud existuje obava ze záchvatů, lze objednat elektroencefalografii. V závislosti na příznacích může být také doporučeno audiologické nebo oftalmologické testování.

Svalová biopsie je jedním z nejspolehlivějších způsobů diagnostiky mitochondriálních poruch. Většina mitochondriálních onemocnění přichází s myopatií, někdy i když neexistují žádné zjevné příznaky, jako je bolest svalů nebo slabost.

Léčba

V současné době neexistuje žádná zaručená léčba mitochondriálních poruch. Důraz je kladen na zvládání symptomů, jakmile se objeví. Dobrá diagnóza však může pomoci připravit se na budoucí vývoj a v případě dědičného onemocnění může ovlivnit plánování rodiny.

souhrn

Stručně řečeno, mitochondriální onemocnění by mělo být podezřelé, pokud existuje kombinace příznaků zahrnujících svalové srdce, mozek nebo oči. I když je mateřská dědičnost také sugestivní, je možné a dokonce běžné, že mitochondriální onemocnění je výsledkem mutací v nukleární DNA v důsledku interakcí mezi genetickým materiálem jádra a mitochondrií. Některá onemocnění jsou navíc sporadická, což znamená, že k nim dochází poprvé, aniž by byla vůbec zděděna. Mitochondriální onemocnění jsou stále relativně vzácná a nejlépe je zvládne odborník, který dobře rozumí této třídě neurologických onemocnění.