Mitokondriális betegségek (tsitopatii)
Mitokondriális betegségek - egy csoport öröklött kapcsolatos betegségek hibák a működését a mitokondriumok, amelyek vezetnek megsértése energia eukarióta sejtekben működőképes, különösen humán.
A mitokondriális betegségek által okozott genetikai, strukturális, biokémiai defektust mitokondriumokban vezető zavarok szöveti légzést. Ezeket csak keresztül továbbítják a női vonal, hogy a gyerekek mindkét nemnél, mint spermium zigóta átadása fele a nukleáris genom, és a tojás kellékek, a második felében a genom és a mitokondriumok. Patológiás rendellenességek a sejtek energia-metabolizmusának jelenhetnek meg, mint hibák különböző egységek a Krebs-ciklus, a légzési lánc, a folyamatok a béta-oxidációs, és így tovább. D.
Nem minden enzimek és más szükséges ellenőrzéseket a hatékony működéséhez a mitokondriumok által kódolt mitokondriális DNS-t. A legtöbb mitokondriális funkciók szabályozott nukleáris.
Két csoport mitokondriális betegségek lehet azonosítani:
Kimondva örökletes szindrómák által okozott mutációk a felelős gének mitokondriális fehérjéket (Barth-szindróma, Kearns-Sayre szindróma, Pearson-szindróma, MELAS-szindróma, MERRF szindróma, és mások).
Másodlagos mitokondriális betegségek közé tartoznak betegségek celluláris energia csere, mint fontos kapcsolatot képező patogenezisében (kötőszöveti betegség, a krónikus fáradtság szindróma. Glycogenosis, kardiomiopátia. Migrén. Májelégtelenség, pancitopénia, és a hypoparathyreoidismus. Diabetes, angolkór és egyéb).
Az okok a mitokondriális betegségek:
Mitokondriális károsodást voznikaetnbspnbsp elsősorban a hatását a reaktív oxigéngyökök (ROS). Úgy véljük, hogy a legtöbb ROS képződött komplexek I. és III, valószínűleg a kibocsátás elektronok hatása alatt a NADH és FAD-H a CPE-t. A mitokondriumok használata mintegy 85% oxigén által fogyasztott a sejt, képződése során ATF.nbspnbsp Normál protsessanbspnbsp PF 0,4% és 4,0% a fogyasztott oxigén alakítjuk a mitokondriumokban szuperoxid gyökök (O2-). A szuperoxid transzformáljuk, hogy a hidrogén-peroxid (H2O2) keresztül méregtelenítő enzimet-nbspnbsp mangán-szuperoxid-dizmutáz (Mn-SOD), vagy a cink / réz-szuperoxid-diszmutáz (Cu / Zn-SOD), - majd a vizet révén glutation-peroxidáz (HP) vagy peroksidredoksina III (OL III). Azonban, ha ezek az enzimek nem képesek kielégítően átalakítani bystronbspnbsp ROS, mint a szuperoxid gyök, hogy a víz lép fel oxidatív károsodás és felhalmozódik a mitohondriyah.nbspnbsp glutation PR az egyik fő antioxidáns a szervezetben. Glutation tripeptid tartalmazó glutamin, glicin és a cisztein. SE igényel szelén kofaktorként.
Kimutatták in vitro száz szuperoxid károsítja a vas-kén klaszterek az aktív oldalon akonitáz, fertenta TAC ciklust. Emiatt, a vas reakcióba lép a H2O2 képez hidroxilcsoport keresztül a Fenton-reakció (Fenton). Továbbá, a nitrogén-oxid (NO) termelt mitokondrium segítségével mitokondriális nitrogén-oxid-szintáz (STP-k), valamint szabadon diffundálnak az mitokondriumok a citoszolba. NO reagál az O2 alkotnak egy másik radikala- peroxinitritet (ONOO-). Együtt a két gyököket és más csoportok jelentős károkat okoznak a mitokondrium és más sejtalkotók.
A mitokondriumok elemek, amelyek különösen ki vannak téve a szabad gyökök lipidek, fehérjék, redox enzimek és mtDNS. Közvetlen kár a mitokondriális fehérjék csökken iránti affinitásuk szubsztrátok vagy koenzimek, és így megzavarják a funkciójukat. A problémát súlyosbítja az a tény, hogy ha a kár mitokondriumok történt, a mitokondrium funkció veszélybe kerülhet a sejtek fokozott energiaigény a javítási folyamatokat. Mitokondriális diszfunkció vezethet lánc folyamat, amelyben a mitokondriális károsodást jár további károkat.
Komplex I különösen érzékeny a hatások a nitrogén-oxid (NO). A kezelt állatok természetes és szintetikus antagonistái komplex I, mint egy szabály, neuronális halál megfigyelhető. Károsodott funkciója komplex I társult a Leber-féle örökletes optikus neuropátia, Parkinson-kór és más neurodegeneratív állapotok.
Hyperglycaemia kialakulását váltja szuperoxid a mitokondriumban az endoteliális sejtek, amely egy fontos közvetítő a diabetikus komplikációk, mint például a szív- és érrendszeri betegségek. szuperoxid képződést az endothelium és hozzájárul az atherosclerosis kialakulását. magas vérnyomás, pangásos szívelégtelenség. öregedés, szepszis. ishemicheski- reperfúziós sérülés és hypercholesterinaemia.
Gyulladásos mediátorok, mint például a tumor nekrózis faktor # 945; (TNF # 945;) in vitro hozták összefüggésbe mitokondriális disfunktsieynbspnbsp és fokozott képződése KGF. A modellben a pangásos szívelégtelenség nbspnbsp a TNF # 945; A kultúra szívizomsejtek fokozott képződése ROS és izomsejt hipertrófia. TNF # 945; disfunktsiyunbspnbsp okoz mitokondriális komplex III redukciójával CPE aktivitás megnöveli képződő ROS és mtDNS károsodást.
Tápanyag-hiány vagy felesleg is vezethet mitokondriális diszfunkció. Vitaminok, ásványi anyagok és más metabolitok, kofaktorként szintéziséhez szükséges és működése mitokondriális enzimek és más alkatrészek, amelyek támogatják a mitokondriális funkció, és a diéta hátránya mikrokomponenseket mozhetnbspnbsp mitokondriumok felgyorsítja az öregedés, és hozzájárulnak a neurodegeneráció. Például, enzimek részt vesz a szintézis a hem láncok, szükség megfelelő mennyiségű piridoxin, vas, réz, cink és a riboflavin. A tápanyagok hiánya szükséges TAC ciklus olyan alkatrészek vagy CPE, növelheti a szabad gyökök és az mtDNS károsodást.
Köztudott, hogy a hiányzó tápanyagok egyik leggyakoribb oka a számos betegség patogenezisében és ez a fő kérdés zdravoohranenii.nbspnbsp vashiány főközvetítőjét a fejlesztés teljes betegségteherre érintő mintegy 2 milliárd ember, főleg nők és gyermekek. Ez a leggyakoribb táplálkozási hiány. Az alacsony státuszú vastartalma aktivitását csökkenti mitohondriynbspnbsp elforgatásával komplex IV uvelicheniyanbspnbsp oxidatív stressz. A mechanizmus, amely a folyamat hatása táplálkozási hiányosságok (és egyes esetekben a felesleges, mint a vas-túlterhelés) a előfordulása, kifejlődését és előrehaladását származó betegségek rendellenességek a mitokondriális funkciókat, most vizsgálták.
Öröklődése mitokondriális betegségek:
A mitokondriumok öröklődnek másképp, mint a nukleáris gének. Nukleáris szomatikus gének minden egyes cellában tipikusan képviseli két allél (kivéve a legtöbb nemhez kötött gén heterogametic szex). Egy allél örökölt az apa és egy anya. Azonban mitokondriumok tartalmazzák a saját DNS-t, ahol az egyes humán mitokondriumok jellemzően tartalmaz 5-10 példányban a DNS cirkuláris molekula (lásd. Heteroplazmia), mind a mitokondriumok örökölt az anya. Amikor a mitokondriumok vannak osztva, DNS kópiák véletlenszerűen oszlik leszármazottai között. Ha csak az egyik az eredeti DNS-molekula tartalmaz egy mutációt, ami egy véletlenszerű eloszlását ilyen mutáns molekulák felhalmozódnak bizonyos mitokondrium. A mitokondriális betegség kezd megjelenni, amikor jelentős számú mitokondrium sok sejtben vagy szövetben egyre mutáns DNS kópiák (kifejezés küszöb).
A mutációk a mitokondriális DNS különböző okai, gyakrabban, mint a nukleáris. Ez azt jelenti, hogy a mitokondriális betegség gyakran fordul elő a spontán mutációk jelentek meg. Néha mutációs arány növekszik mutációk miatt a nukleáris enzimeket kódoló gének, hogy ellenőrizzék a replikáció a mitokondriális DNS-t.
Genetikai szempontból a mitokondriális betegségek
A tünetek a mitokondriális betegségek:
Hatásai mitokondriális betegségek nagyon változatosak. Mivel a különböző forgalmazási hibás mitokondriumok a különböző szerveiben mutáció egy személy vezethet májbetegség, míg a másik - a betegség az agy. Nagysága a hiba előfordulása lehet kicsi vagy nagy, és ez jelentősen változhat, miközben lassan növekszik az idő múlásával. Néhány kisebb hibák csak akkor vezet a beteg képtelen fenntartani a fizikai aktivitás az életkor és nem jár komoly káros hatásairól. Egyéb hibák is sokkal veszélyesebb, ami súlyos patológia.
Általában a mitokondriális betegségek súlyosabb a lokalizáció hibás mitokondriumok az izmok, az agy, idegszövet, hiszen ezek a szervek igényli a legtöbb energiát, hogy végre a megfelelő funkciókat.
Annak ellenére, hogy az áramlás a mitokondriális betegségek nagyon eltérő a különböző betegek alapján az általános tünetek és specifikus mutációkat okozó betegség, néhány fő osztálya az ilyen betegségek.
Amellett, hogy a viszonylag gyakori mitokondriális miopátia. talált:
1. mitokondriális cukorbetegség. kíséretében süketség (DAD, MIDD, MELAS-szindróma) - kombinációja, nyilvánul korán okozhatja egy mutáció is a mitokondriális gén MT-TL1, de a cukorbetegség és a süketség lehet által okozott mitokondriális betegségek, és egyéb okok;
2. Leber-féle örökletes optikus neuropátia, azzal jellemezve, látásvesztés, a korai pubertás;
4. A sclerosis multiplex és hasonló rendellenességek;
5. Leigh-betegség (Leigh) vagy szubakut nekrotizáló encephalomyopathiákban. egy kezdeti normális születés utáni fejlődés a betegség általában akkor fordul elő, a végén az első életévben, néha - a felnőttkorban. A betegség kíséri gyors elvesztése testi funkciók és jellemzi görcsök, csökkent tudatállapot, demencia, légzésleállás;
6. neuropátia. ataxia. retinitis pigmentos és ptosis: progresszív neuropathia tüneteit. ataxia. csőlátás és látásvesztés, ptosis, demencia;
7. neyrogastrointenstinalnaya mitokondriális encephalopathia. gyomor-pszeudo-elzáródás és leromlás, neuropátia. encephalopathia váltással a fehérállomány az agy.
Kezelése mitokondriális betegségek:
Jelenleg mitokondriális betegségek kezelésére a fejlesztési szakaszban, de gyakori terápiás megközelítést tüneti megelőzésére vitaminokkal. Különösen, a kezelés a MELAS-szindróma bizonyos betegekben már hatékonynak bizonyult koenzim Q, amely a használt antioxidáns és cytoprotector a cardiomyopathia és a pangásos szívelégtelenség. riboflavin és a nikotinamid. Továbbá, mint az egyik alkalmazott módszerek piruvát.
Jelenleg, kísérleti tanulmányok a lehetőségét in vitro (in vitro) megtermékenyítés segítségével kiméra tojás, a magja, amelyet a beteg ből származó tojása mitokondriális betegségben, és a citoplazma a petesejt más nők normálisan működő mitokondriumok (a csere a mag).