Mitochondria występują w niemal każdej komórce ludzkiego ciała i wytwarzają 90% energii potrzebnej do funkcjonowania naszego organizmu. Kiedy mitochondria nie są w stanie wyprodukować wystarczającej ilości energii potrzebnej organizmowi, wpływa to niekorzystnie na funkcjonowanie narządów.
Choroby mitochondrialne obejmują około 1500 różnych jednostek chorobowych, które występują z częstością 1 na 15 000 urodzeń.
Jakie są przyczyny chorób mitochondrialnych?
Materiał genetyczny, czyli DNA, występuje w jądrze komórkowym, ale także w mitochondriach, gdzie jest nazywany mitochondrialnym DNA (mtDNA). W jądrze komórkowym znajduje się około 23 000 genów, tworzących 23 pary chromosomów, które dziedziczymy zarówno od matki, jak i od ojca. Z kolei w mtDNA znajduje się zaledwie 37 genów, ale ich rola w funkcjonowaniu komórki jest niezwykle ważna. Uszkodzenia mitochondrialnego materiału genetycznego mogą prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, w tym chorób mitochondrialnych.
Choroby mitochondrialne są wynikiem uszkodzeń w mitochondrialnym oraz czasami jądrowym materiale genetycznym. Prowadzą one do zaburzeń w produkcji i magazynowaniu energii, niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania komórek.
Choroby mitochondrialne mają podłoże genetyczne. Można je odziedziczyć w sposób autosomalny dominujący lub autosomalny recesywny. Oznacza to, że zmienionym, czyli zmutowanym genem powodującym chorobę można zarazić się od jednego lub obojga rodziców.
Jeśli zmiana dotyczy mtDNA, to w odróżnieniu od zmiany w DNA jądrowym, jest dziedziczona tylko od matki. Jeśli matka jest nosicielką mutacji genetycznych, może przekazać je swojemu dziecku, niezależnie od jego płci. Jednak tylko córki mogą przekazywać tę mutację dalej. Natomiast synowie chorych matek nie przekażą uszkodzonego mt DNA swoim potomkom.
Niektóre przypadki mogą wystąpić losowo (de novo) bez historii choroby w rodzinie biologicznej.
Czy inne choroby mogą powodować zaburzenia mitochondrialne?
Dysfunkcje mitochondriów występują, kiedy mitochondria nie działają tak dobrze jak powinny również na skutek trwania innej choroby. Wiele schorzeń może prowadzić do wtórnej dysfunkcji mitochondriów, w tym: choroba Alzheimera. dystrofia mięśniowa, cukrzyca typu 1, stwardnienie rozsiane (SM) czy choroby nowotworowe.
Jakie są objawy chorób mitochondrialnych?
Objawy tych chorób najczęściej dotyczą tkanek i narządów o największym zapotrzebowaniu na energię, czyli mających najwięcej mitochondriów takich jak mózg, serce czy układ mięśniowo-kostny.
Objawy chorób mitochondrialnych różnią się w zależności od rodzaju i lokalizacji dotkniętych nimi tkanek, mogą pojawić się zaraz po urodzeniu, ale mogą również wystąpić w każdym wieku. Lekarz zazwyczaj wykrywa objawy dotyczące więcej niż jednego narządu lub układu narządów w tym samym czasie. Objawy tej samej choroby mogą różnić się u poszczególnych osób, nawet wśród członków rodziny.
Mogą one wahać się od łagodnych do ciężkich i mogą obejmować:
- objawy neurologiczne: opóźnienia rozwojowe, demencja, migreny, drgawki, udary w młodym wieku, nietypowe porażenie mózgowe, trudności w uczeniu się, omdlenia, nietolerancja ciepła/zimna, objawy przypominające zaburzenia ze spektrum autyzmu, wiotkość mięśni,
- objawy kardiologiczne: niewydolność serca, arytmie (zaburzenia rytmu serca), kardiomiopatie (choroby mięśnia sercowego),
- zaburzenia wzroku: utrata wzroku, opadanie powiek, zanik nerwu wzrokowego, zez, oftalmoplegia, barwnikowe zapalenie siatkówki,
- zaburzenia słuchu: utrata słuchu,
- zaburzenia funkcji nerek: niewydolność nerek,
- zaburzenia funkcji trzustki: cukrzyca, niewydolność trzustki,
- zaburzenia funkcji wątroby: niski poziom cukru we krwi, niewydolność wątroby,
- brak przyrostu masy ciała, zmęczenie, niski wzrost, wymioty bez wyjaśnionej przyczyny problemy z oddychaniem, niska tolerancja wysiłku fizycznego.
Przykłady chorób mitochondrialnych
Zespół Leigha
Jest to najczęściej spotykana choroba mitochondrialna u dzieci. Objawy tej choroby mogą pojawić się w różnych okresach życia, jednak u niemowląt i małych dzieci przebiega zwykle w bardzo ciężkiej postaci. Bez odpowiedniego leczenia zespół Leigha może prowadzić do śmierci dziecka.
Zespól MELAS
Jest to choroba zwykle diagnozowana u dzieci w wieku przedszkolnym lub wczesnoszkolnym. W jego przebiegu pojawiają się drgawki, napady padaczkowe oraz migreny. Dodatkowo dzieci mogą doświadczać problemów ze słuchem, a badania laboratoryjne często wykazują zaburzenia hormonalne i podwyższony poziom glukozy.
Do innych, mniej powszechnych chorób mitochondrialnych należą: zespół Kearnsa-Sayre’a, zespół MERRF, zespół Alpersa-Huttenlochera, zespół Pearsona, dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego Lebera i wiele innych.
Na czym polega leczenie chorób mitochondrialnych?
Choć nie ma jeszcze lekarstwa, które całkowicie wyleczyłoby choroby mitochondrialne, istnieją metody, które mogą pomóc w zarządzaniu objawami i spowolnieniu postępu choroby. Leczenie koncentruje się głównie na poprawie jakości życia pacjentów, czyli łagodzeniu objawów oraz zapobieganiu powikłaniom i jest zależne od rodzaju choroby, ponieważ te schorzenia mają różne przyczyny i objawy. Z uwagi na to, że są to choroby o podłożu genetycznym największe nadzieje pokłada się w rozwoju terapii genowych, które mogą stanowić przełom w leczeniu tych schorzeń.
W zależności od konkretnego przypadku terapia może obejmować: przyjmowanie leków zmniejszających objawy, przyjmowanie zalecanych witamin lub suplementów, takich jak koenzym Q10, L-karnityna, witaminy z grupy B, witamina E, kwas alfa-liponowy, które mogą wspomagać funkcje mitochondriów i poprawiać metabolizm komórkowy, modyfikację diety, ćwiczenia fizyczne, fizjoterapię, terapię mowy, noszenie urządzeń wspomagających, takich jak aparaty słuchowe. Wsparcie psychiczne oraz edukacja pacjentów i ich rodzin są niezwykle ważne w procesie leczenia. Pomagają one w adaptacji do choroby, poprawiają codzienne funkcjonowanie oraz wspierają zdrowie psychiczne pacjentów i ich bliskich.
Pomimo, że leczenie chorób mitochondrialnych nie jest jeszcze w pełni skuteczne, szybka diagnoza oraz kompleksowe podejście do leczenia mogą znacząco poprawić jakość życia pacjentów i spowolnić postęp choroby. Do wykrywania chorób mitochondrialnych stosuje się różne metody diagnostyczne. Najistotniejsze są jednak badania genetyczne, które pozwalają na identyfikację uszkodzeń w materiale genetycznym.
Na podstawie:
- https://umdf.org/what-is-mitochondrial-disease-2/
- https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/15612-mitochondrial-diseases
- Muraresku C, McCormick E, Falk M, Mitochondrial Disease: Advances in clinical diagnosis, management, therapeutic development, and preventative strategies, „Current Genetic Medicine Reports” 2018, nr 6, s. 62–72.