Wat is mitochondriale encefalopathie?
Mitochondriale encefalopathie, lactaatacidose en beroerte syndroom (MELAS), treedt op wanneer mitochondriaal deoxyribonucleïnezuur (DNA) een mutatie ondergaat die onvoldoende energieproductie in cellen veroorzaakt. Patiënten kunnen het syndroom krijgen, maar de aandoening gaat vaak over van de moeder. De leeftijd van aanvang varieert, waarbij patiënten al na drie maanden symptomen vertonen, terwijl anderen geen problemen ervaren tot na de leeftijd van 60 jaar. De meeste personen met het syndroom vertonen echter symptomen vóór de leeftijd van 20 jaar. Omdat alle lichaamscellen mitochondriën bevatten, kunnen symptomen die secundair zijn aan het syndroom overal in het lichaam voorkomen, maar zijn over het algemeen multi-systeemproblemen.
Cellen bevatten meestal honderden tot duizenden organellen die bekend staan als mitochondria. De structuren produceren energie via een elektronentransportketen, die eiwitten synthetiseert tot adenosinetrifosfaat (ATP). DNA-mutaties die optreden in de mitochondriën verstoren verschillende componenten van deze keten, waardoor ATP-vorming wordt geremd. Patiënten met de diagnose mitochondriale encefalopathie hebben vaak mitochondriën met normaal DNA en anderen met gemuteerd DNA. In een poging om onvoldoende energieproductie te compenseren, repliceren de abnormale mitochondriën naar meer mitochondriën, die ook de genetische mutatie bevatten.
Mitochondriale cytopathie veroorzaakt ook compensatie voor onvoldoende energieproductie door andere metabole processen te gebruiken. Het lichaam synthetiseert glucose in het algemeen tot pyruvaat en melkzuur tijdens inspanning, maar in mitochondriale encefalopathie treden deze processen in rust op en veroorzaken melkzuuracidose. Het ontbreken van voldoende cellulaire energie gecombineerd met de bijproducten van metabole processen produceren een ophoping van toxines, wat leidt tot cellulaire schade en vernietiging. Onderzoekers hebben ook ontdekt dat patiënten een abnormale hoeveelheid intracellulair calcium vertonen, waardoor de exciteerbaarheid van het cellulaire membraan wordt veroorzaakt.
De organen en systemen die het meest door het syndroom worden getroffen, zijn de organen die de grootste hoeveelheid energie vereisen. Patiënten ervaren over het algemeen symptomen die het centrale zenuwstelsel, de hart- en skeletspieren beïnvloeden. De alvleesklier, lever en nieren kunnen ook worden aangetast.
Symptomen van het centrale zenuwstelsel geassocieerd met mitochondriale encefalopathie omvatten dementie, toevallen en beroerte-achtige afwijkingen die optreden als gevolg van laesies in de hersenen. Het syndroom kan ook sensorische zenuwen beïnvloeden en blindheid of doofheid veroorzaken. Neurale en spierweefselbeschadiging of -vernietiging veroorzaakt gewoonlijk verlies van spierspanning, spasticiteit en abnormale lichaamsbewegingen. Getroffen cellen in het hart kunnen geleidingsstoornissen veroorzaken, wat kan leiden tot een onregelmatige hartslag. Betrokkenheid van de pancreas leidt vaak tot diabetes.
Leigh-syndroom, een verscheidenheid aan mitochondriale myopathie die ook bekend staat als subacute necrotiserende encefalomyelopathie, treft kinderen van 3 tot 12 maanden en komt vaak voor na een virale infectie. Naast het beïnvloeden van het centrale zenuwstelsel en het spierweefsel, omvat de aandoening meestal de hart- en ademhalingssystemen. Jonge kinderen met de ziekte sterven vaak op de leeftijd van drie aan hart- of ademhalingsfalen.
Specialisten diagnosticeren mitochondriale encefalopathie met behulp van beeldvormende onderzoeken, bloed- en ruggenmergvloeistoffen en cellulaire onderzoeken. Magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) onthult meestal laesies van het infarcttype of dood weefsel, niet geassocieerd met vasculaire structuren. De laesies ontwikkelen zich meestal vaker in het achterste deel van de hersenen. Afwijkingen in het bloed en het ruggenmergvocht omvatten in het algemeen verhoogde niveaus van het aminozuur alanine en melkzuur. Cellen uit spieren onthullen rode, haveloze vezels.
Celmonsters verkregen uit de mond en de huid bevatten in het algemeen mitochondriën met defect DNA. Artsen behandelen patiënten doorgaans op individuele basis, omdat de symptomen van patiënt tot patiënt verschillen en verschillende lichaamssystemen beïnvloeden. Artsen schrijven vaak een regime van antioxidanten, aminozuren en vitamines voor.