Ταξινόμηση των μιτοχονδριακών ασθενειών

Δεν υπάρχει μια ενιαία ταξινόμηση των μιτοχονδριακών ασθενειών λόγω της αβεβαιότητας της συμβολής των μεταλλάξεων του πυρηνικού γονιδιώματος στην αιτιολογία και την παθογένεσή τους. Οι υπάρχουσες ταξινομήσεις βασίζονται σε 2 αρχές: τη συμμετοχή μιας μεταλλαγμένης πρωτεΐνης σε αντιδράσεις οξειδωτικής φωσφορυλίωσης και αν η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη κωδικοποιείται από μιτοχονδριακό ή πυρηνικό DNA.

Με βάση την δυαδικότητα κωδικοποιεί μιτοχονδριακών πρωτεϊνών διαδικασίες αναπνοή των ιστών και οξειδωτική φωσφορυλίωση (ειδικά πυρηνικά και μιτοχονδριακό) απομονώθηκε με 3 αρχής αιτιολογικός ομάδα κληρονομικών ασθενειών.

• Μιτοχονδριακές ασθένειες που οφείλονται σε γονιδιακές μεταλλάξεις του πυρηνικού DNA:
  • ελαττώματα στα υποστρώματα μεταφοράς.
  • ελαττώματα στα υποστρώματα ανακύκλωσης.
  • ελαττώματα των ενζύμων του κύκλου του Krebs.
  • διαταραχή της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.
  • διαταραχές στην αναπνευστική αλυσίδα. σχετικά με ελαττώματα στην εισαγωγή πρωτεϊνών.
• Οι μιτοχονδριακές ασθένειες, που βασίζονται σε μεταλλάξεις του μιτοχονδριακού DNA:
  • σποραδικές μεταλλάξεις.
  • σημειακές μεταλλάξεις των δομικών γονιδίων.
  • σημειακές μεταλλάξεις των συνθετικών γονιδίων.
• Μιτοχονδριακές ασθένειες που συνδέονται με παραβίαση των ενδογενών επιδράσεων σημάτων:
  • πολλαπλές απαλοιφές του μιτοχονδριακού DNA, αλλά κληρονομείται με αυτοσωμικό κυρίαρχο τύπο.
  • διαγραφή (μείωση του αριθμού) του μιτοχονδριακού DNA, που κληρονομήθηκε με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο.

Επίσης, αποκτώνται μιτοχονδριακές ασθένειες που συνδέονται με την έκθεση σε τοξίνες, φάρμακα και γήρανση.

Μέχρι τώρα αρκετά καλά κατανοητές παθογένεση των μιτοχονδριακών ασθενειών. Σε ένα σύστημα, μπορεί να αντιπροσωπεύονται από τα στάδια ως εξής: μεταφορά των υποστρωμάτων και την οξείδωση τους, Krebs κύκλο, λειτουργία αναπνευστική αλυσίδα, ζευγάρωμα αναπνοή των ιστών και οξειδωτική φωσφορυλίωση. Μεταφορές υποστρώματα με τη βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών μεταφοράς - μεταθετάσης που μεταφέρουν δικαρβοξυλικά οξέα, ΑΤΡ, ADP, ασβέστιο, γλουταμικό, κ.λπ. Το κύριο υποστρώματα των μιτοχονδρίων -. Το πυροσταφυλικό και λιπαρά οξέα, το οποίο παρέχει τη μεταφορά της καρνιτίνης παλμιτοϋλο-τρανσφεράσης και καρνιτίνη.

Οξείδωση των υποστρωμάτων λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή των ενζύμων του συμπλόκου πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης που αποτελείται από τρία ένζυμα: πυροσταφυλική αφυδρογονάση, ακετυλο-Λιποϊκός και αφυδρογονάση λιποαμιδίου προς σχηματισμό ακετυλο-ΟοΑ, το οποίο περιλαμβάνεται στον κύκλο του Krebs. Αξιοποίηση των λιπαρών οξέων λαμβάνει χώρα σε στάδια κατά τη διάρκεια βήτα-οξείδωσης. Κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων αυτών παράγονται ηλεκτρόνια μεταφέρονται στην αναπνευστική αλυσίδα των μιτοχονδρίων. Πλήρης αποσύνθεση του πυροσταφυλικού στον κύκλο του Krebs διεξάγεται, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό του NAD μορίου και FAD, μεταδίδοντας τα ηλεκτρόνια του στο αναπνευστική αλυσίδα. Η τελευταία σχηματισμό ενός 5 πολυενζυμικού σύμπλοκα, 4 εκ των οποίων φέρουν την μεταφορά των ηλεκτρονίων, και το πέμπτο καταλύει την σύνθεση του ΑΤΡ. Το συγκρότημα της αναπνευστικής αλυσίδας είναι υπό διπλό έλεγχο των πυρηνικών και μιτοχονδριακών γονιδιωμάτων.

Από την άποψη της παθογένειας, υπάρχουν 3 κύριες ομάδες μιτοχονδριακών ασθενειών.

• Ασθένειες οξειδωτικών διεργασιών φωσφορυλίωσης.
• Ασθένειες β-οξειδώσεως λιπαρών οξέων.
• Ελαττώματα στον μεταβολισμό του πυροσταφυλικού και του κύκλου του Krebs.

Από τη σκοπιά του κυρίαρχου βιοχημικού ελαττώματος οι μιτοχονδριακές ασθένειες χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες.

• Ατέλειες υποστρώματος μεταφοράς.
  • Ανεπάρκεια της μονοκαρβοξυλικής τρανλοκάσης.
  • Παραβίαση των μεταφορών καρνιτίνη-ακυλο (πρωτογενή μυϊκή ανεπάρκειας καρνιτίνης, συστημική έλλειψη καρνιτίνης, μικτές μορφές ανεπάρκειας καρνιτίνης, δευτεροπαθής ανεπάρκεια καρνιτίνης, αποτυχία karnitpalmitoiltransferazy 1 και 2, σε συνδυασμό ανεπάρκειας καρνιτίνης και καρνιτίνης παλμιτοϋλοτρανσφεράσης).
• Ελαττώματα στη χρήση υποστρωμάτων.
  • Ελαττώματα οξείδωσης του πυροσταφυλικού:
    • ανεπάρκεια πυροσταφυλικής αποκαρβοξυλάσης.
    • ανεπάρκεια της διυδρολιποϋλοτρανστυλάσης.
    • ανεπάρκεια της διϋδρολιποϋλδεϋδρογονάσης.
    • ανεπάρκεια της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης.
    • ανεπάρκεια πυροσταφυλικής καρβοξυλάσης.
    • ανεπάρκεια της καρνιτίνης-ακετυλοτρανσφεράσης.
• Ελαττώματα στο μεταβολισμό των ελεύθερων λιπαρών οξέων: ελαττώματα στην β-οξείδωση των λιπαρών οξέων.
• Ελαττώματα στην αναπνευστική αλυσίδα.
  • Ελαττώματα του συμπλόκου NADH: ΚοQ-αναγωγάσης (με κανονική ανεπάρκεια καρνιτίνης και καρνιτίνης).
  • Ελαττώματα KoQ κυτόχρωμα b, (ανεπάρκεια αποτυχία KoQ-10 ανεπάρκεια Fe-S-πρωτεΐνης του κυτοχρώματος b, κυτόχρωμα b συνδυασμένη ανεπάρκεια και cl) σύμπλοκο CL-αναγωγάσης.
  • Ανεπάρκεια του κυτοχρώματος a, a3.
  • Ανεπάρκεια του κυτοχρώματος a, a3 και b.
• Ελαττώματα στη συσσώρευση και μετάδοση ενέργειας.
  • Διαταραχές της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης με υπερμεταβολισμό (ασθένεια του Luft).
  • Διαταραχές οξειδωτικής φωσφορυλίωσης χωρίς υπερμεταβολισμό.
  • Έλλειψη μιτοχονδριακής ΑΤΡάσης.
  • Ανεπαρκής μεταφρασική νουκλεοτιδική αδενίνη.

Επί του παρόντος, η ταξινόμηση βασίζεται στην αιτιολογική αρχή, με την κατανομή σε κάθε ομάδα διάφορων υποομάδων ασθενειών. Είναι πολύ λογικό.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]