Co to jest encefalopatia mitochondrialna?
Encefalopatia mitochondrialna, kwasica mleczanowa i zespół udaru mózgu (MELAS) występują, gdy mitochondrialny kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) ulega mutacji, powodując niewystarczającą produkcję energii w komórkach. Pacjenci mogą nabyć zespół, ale zaburzenie często przechodzi od matki. Wiek początku jest różny, pacjenci wykazują objawy już w wieku trzech miesięcy, podczas gdy inni nie doświadczają problemów przed ukończeniem 60. roku życia. Jednak większość osób z zespołem wykazuje objawy przed ukończeniem 20. roku życia. Ponieważ wszystkie komórki ciała zawierają mitochondria, objawy wtórne do zespołu mogą wystąpić w dowolnym miejscu w ciele, ale ogólnie są problemami wielosystemowymi.
Komórki zazwyczaj zawierają setki do tysięcy organelli zwanych mitochondriami. Struktury wytwarzają energię poprzez łańcuch transportu elektronów, który syntetyzuje białka do trifosforanu adenozyny (ATP). Mutacje DNA występujące w mitochondriach zakłócają różne składniki tego łańcucha, hamując tworzenie ATP. U pacjentów ze zdiagnozowaną encefalopatią mitochondrialną często występują mitochondria zawierające normalne DNA, au innych zmutowane DNA. Próbując zrekompensować niewystarczającą produkcję energii, nieprawidłowe mitochondria replikują się w więcej mitochondriów, które również zawierają mutację genetyczną.
Cytopatia mitochondrialna uruchamia również kompensację niewystarczającej produkcji energii poprzez zastosowanie innych procesów metabolicznych. Ciało zazwyczaj syntetyzuje glukozę do pirogronianu i kwasu mlekowego podczas wysiłku, ale w encefalopatii mitochondrialnej procesy te zachodzą w spoczynku, powodując kwasicę mleczanową. Brak wystarczającej energii komórkowej w połączeniu z produktami ubocznymi procesów metabolicznych powoduje gromadzenie się toksyn, co prowadzi do uszkodzenia i zniszczenia komórek. Naukowcy odkryli również, że pacjenci wykazują nieprawidłową ilość wapnia wewnątrzkomórkowego, co powoduje zwiększoną pobudliwość błony komórkowej.
Narządy i układy najbardziej dotknięte syndromem to te, które wymagają największej ilości energii. Pacjenci na ogół doświadczają objawów, które wpływają na ośrodkowy układ nerwowy, mięśnie sercowe i szkieletowe. Może to również dotyczyć trzustki, wątroby i nerek.
Objawy ośrodkowego układu nerwowego związane z encefalopatią mitochondrialną obejmują otępienie, drgawki i zaburzenia podobne do udaru mózgu, które pojawiają się w wyniku powstawania zmian w mózgu. Zespół może również wpływać na nerwy czuciowe, powodując ślepotę lub głuchotę. Uszkodzenie lub zniszczenie tkanki nerwowej i mięśniowej zwykle powoduje utratę napięcia mięśniowego, spastyczność i nieprawidłowe ruchy ciała. Dotknięte komórki w sercu mogą powodować zaburzenia przewodzenia, prowadząc do nieregularnego tętna. Zaangażowanie trzustki często prowadzi do cukrzycy.
Zespół Leigha, różnorodna miopatia mitochondrialna, znana również jako podostra martwicza encefalomyelopatia, dotyka dzieci w wieku od 3 do 12 miesięcy i często materializuje się po infekcji wirusowej. Oprócz wpływu na centralny układ nerwowy i tkankę mięśniową zaburzenie często obejmuje układ sercowy i oddechowy. Małe dzieci cierpiące na tę chorobę często umierają w wieku trzech lat z powodu niewydolności serca lub układu oddechowego.
Specjaliści diagnozują encefalopatię mitochondrialną za pomocą badań obrazowych, badań krwi i płynów rdzeniowych oraz badań komórkowych. Rezonans magnetyczny (MRI) zwykle ujawnia zmiany typu zawału lub martwą tkankę, niezwiązaną ze strukturami naczyniowymi. Zmiany zwykle rozwijają się częściej w tylnej części mózgu. Nieprawidłowości we krwi i płynie rdzeniowym obejmują na ogół podwyższony poziom aminokwasu alaniny i kwasu mlekowego. Komórki pobrane z mięśni ujawniają czerwone, postrzępione włókna.
Próbki komórek uzyskane z wnętrza jamy ustnej i skóry zazwyczaj zawierają mitochondria z wadliwym DNA. Lekarze zazwyczaj leczą pacjentów indywidualnie, ponieważ objawy różnią się u poszczególnych pacjentów i wpływają na różne układy organizmu. Lekarze często przepisują schemat przeciwutleniaczy, aminokwasów i witamin.