Мітохондріальні хвороби

Визначення і загальна характеристика

МІТОХОНДРІА́ЛЬНІ ХВОРО́БИ — захворюва­н­ня, що найчастіше зумовлені генетично детермінованими структурними та функціональними дефектами мітохондрій і су­проводжуються поруше­н­ням енергетичного забезпече­н­ня клітин. Мітохондрії — одні з найбільших органел клітини, при­та­ман­ні усім евкаріотичним клітинам, окрім еритроцитів і зрілих кератиноцитів. Для таких захворювань характерні:

• пере­важно материнський тип успадкува­н­ня (пере­даються від матері до дітей);
• гетероплазмія (всередині однієї клітини можуть одночасно спів­існувати нормальні й мутантні мітохондріальні ДНК);
• реплікативна сегрегація (клітин­ний роз­поділ мутантних і нормальних мітохондрій);
• висока швидкість виникне­н­ня мутацій (від­сутність «гістонового захисту», від­носно недосконала система репарації, висока схильність до ушкоджень вільними радикалами при аеробному окиснен­ні).

Оскільки мітохондрії виконують функцію метаболічного центру та від­повід­ають за виробництво енергії у ви­гляді АТФ, у випадку їхнього по­шкодже­н­ня страждають ті клітини та органи, що споживають велику кількість енергії — клітини скелетних мʼя­зів і серцевого мʼяза, екзокрин­ні клітини під­шлункової залози, овоцити, сітківка очей, нирки.

Нині ві­домо понад 200 М. х. У їхній клініці трапляються патології різних органів та систем, але домінують ураже­н­ня ЦНС та мʼязової тканини. За типом порушень М. х. поділяють на:

• первин­ні (від­буваються мутації мітохондріальних чи ядерних ДНК);
• вторин­ні (виникає дис­функція метаболічних систем мітохондрій внаслідок дії різних по­шкоджувальних факторів). 

За типом мутацій роз­різняють: 

• місенс — мутантні хвороби (нейроофтальмопатія Лебера; пігментний ретиніт); 
• захворюва­н­ня, викликані мутаціями в генах транс­порт­них РНК: син­дроми MERRF (міоклонус-епілепсія, рвані червоні волокна) та MELAS (мітохондріальна енцефалопатія, лактат-ацидоз, інсультоподібні епізоди); 
• захворюва­н­ня, спричинені делеціями або дуплікаціями мітохондріальних ДНК (син­дром Кернса–Сейра; син­дром Пірсона; асиметричний птоз; дилатаційна кардіоміопатія); 
• захворюва­н­ня, викликані мутаціями, що знижують число копій мітохондріальних ДНК (летальна інфантильна дихальна недо­статність; син­дром молочнокислого ацидозу); 
• хвороби, спричинені мутаціями в ядерних ДНК (фумарова і глутарова ацидемії).

За типом успадкува­н­ня М. х. класифікують на:

• захворюва­н­ня, асоці­йовані з мутаціями мітохондріального геному (материнський тип успадкува­н­ня) — MELAS, MERRF, нейропатія, атаксія та пігментний ретиніт (NARP), міонейрогастростеціальні поруше­н­ня та енцефалопатія (MNGIE), син­дром Пірсона, хвороба Кернса–Сейра, спадкова ней­роофтальмопатія Лебера (LHON), діабет з глухотою; 
• хвороби, при яких мутації від­буваються в генах ядерних ДНК, що кодують синтез ферментів дихального ланцюга — поруше­н­ня функцій мітохондрій (аутосомно-рецесивний, аутосомно-домінантний, Х-зчеплений) — Син­дром Лея, хвороба Альпера, захворюва­н­ня, повʼязані із поруше­н­ням метаболізму молочної та піровино­градної кислот (MCAD, SCAD, SCHAD, VLCAD, LCHAD), глутарова ацидурія, летальна дитяча кардіоміопатія, атаксія Фрідрайха, син­дром деплецій мтДНК, дефіцит піруваткарбоксилази, фумарова недо­статність.

Симптоматика та діагностика мітохондріальних хвороб

Типові симптоми М. х.: мʼязові болі, слабкість і атрофія мускулатури, не­здатність до фізичних навантажень, опуще­н­ня верх­ніх повік, ушкодже­н­ня периферійних нервових волокон, судоми, від­сутність рефлексів, атрофія зорового нерва, нейросенсорна глухуватість, мігрень, летаргійні стани, поруше­н­ня психомоторного роз­витку (рухові акти, трудова діяльність, навички та вмі­н­ня), недоумкуватість, роз­лад па­­мʼяті, уваги, мисле­н­ня, мови та поведінки. Характерна полісин­дромність уражень із частим залуче­н­ням нервової системи органа зору, серця та мʼязів. Має місце про­градієнтність пере­бігу з негативною динамікою та збільше­н­ням симптомів ураже­н­ня різних органів і систем. Більшість захворювань виявляється в дитячому та молодому віці.

Діагностика М. х. ґрунтується на клін.-генеальних, молекулярно-генетичних та морфологічних (біо­псія) аналізах, біо­хімічному методі ви­вче­н­ня (лактат, піруват, лужна фосфатаза, аланін) та викори­стан­ні додаткових методів дослідже­н­ня (огляд очного дна, ультра­звукова діагностика внутрішніх органів, електро-, рео- та ехоенцефало­графії, компʼютерна і магнітно-резонансна томо­графії). Під час додаткового обстеже­н­ня таких пацієнтів виявляють під­вищений рівень лактатде­гідрогенази, лужної фосфатази, креатинфосфокінази; гіпоглікемію; гематурію; під­вище­н­ня швидкості осі­да­н­ня еритроцитів; рабдоміоліз (виявле­н­ня феномену «рваних» червоних волокон RRF при світловій мікро­скопії біо­птат мʼязів); лактат-ацидоз. Мутації мітохондріальних ДНК ви­значають у зразках мʼязової тканини методом полімеразної ланцюгової реакції і гібридизації in situ. Виявле­н­ня виду мітохондріальної мутації з доволі високим спів­від­ноше­н­ням аномальних і нормальних мітохондріальних ДНК під­тверджує діа­гноз М. х. Спо­стерігається резистентність до традиційних методів лікува­н­ня.

Лікува­н­ня мітохондріальних хвороб

Серед основних принципів лікува­н­ня мітохондропатій: дотрима­н­ня дієти; додаткове введе­н­ня кофакторів, що беруть участь в ензимних реакціях енергетичного обміну (тіамін, рибофлавін, нікотинамід, ліпоєва кислота, біо­тин, карнітин); при­значе­н­ня препаратів, здатних здійснювати функцію пере­несе­н­ня електронів у дихальному ланцюзі (вітаміни К₁ і К₃, аскорбінова кислота); зменше­н­ня лактат-ацидозу шляхом стимуляції активності мітохондріальних ферментів (дихлорацетат, 2-хлор­пропіонат); попередже­н­ня киснево-радикального ушкодже­н­ня мітохондріальних мем­бран (аскорбінова кислота, вітамін Е); симптоматичне лікува­н­ня (штучна вентиляція ле­­гень, перитонеальний діаліз, гемотранс­фузії, внутрішньовен­не введе­н­ня роз­чинів соди тощо); від­мова від препаратів і процедур, здатних інгібувати енергетичний метаболізм (препарати валь­проєвої кислоти, барбітурати, хлорамфенікол).

Літ.: Краснопільська К. Д., Захарова Є. Ю. Сучасні досягне­н­ня в діагностиці та профілактиці мітохондріальних хвороб // Журн. неврології і психіатрії. 1998. № 8; Зозуля Ю. А., Черненко А. П. Мітохондріальні захворюва­н­ня центральної нервової системи // УМЧ. 2002. № 5; Гречаніна О. Я., Гречаніна Ю. Б., Здиб­ська О. П. та ін. Мітохондріальні хвороби. К., 2005; Гречаніна Ю. Б. Спадкові хвороби, які су­проводжуються судомним син­дромом. Х., 2008; Єрошенко Г. А., Шепітько В. І., Борута Н. В. Поня­т­тя про мітохондріальні хвороби. Мітохондріальні регулятори апоптозу та вижива­н­ня клітин // Світ медицини та біо­логії. 2013. Т. 40, № 3; L. Chen, A. J. Winger, A. A. Kno­wlton. Mitochondrial dynamic changes in health and genetic diseases // Molecular Biology Reports. 2014. Vol. 41, issue 11; Крамар Ю. А. Роль мітохондріальних порушень у роз­витку психічних роз­ладів // НейроNEWS: психоневрологія та нейропсихіатрія. 2017. Т. 88, № 4; M. L. Yee, R. Wong, M. Datta et al. Mito­chondrial disease: an uncommon but impor­tant cause of diabetes mellitus // Endo­crinology, Diabetes and Metabolism Case Reports. 2018. Vol. 2018; I. S. Al-Gadi, R. H. Haas, M. J. Falk et al. Endocrine Di­sorders in Primary Mitochondrial Disea­se // J. of the Endocrine Society. 2018. Vol. 2, issue 4.

Н. І. Кіцера

Завантажити статтю