Дијагноза митохондријалних болести

Процена природе насљеђивања и испољавања клиничких знака митохондријалних болести

С обзиром на чињеницу да миотохондриалние болест у неким случајевима може бити проузрокована штета у нуклеарној генома, пренос болест ће у складу са законима менделови закони. У оним случајевима у којима је развој болести изазваних мутацијама у митохондријском ДНК митохондрија наследство ће одговарати тип који се преноси преко мајке линију. Коначно, када је патологија развија истовремено оштећују гене нуклеарних и митохондрија генома, баштина ће бити сложена и одређена различитим факторима. У том смислу, генеалогицал анализа формалних разлога (природа наследно педигреа) може се констатовати веома различитих типова наслеђивања: аутосомно доминантна, аутозомно рецесивно, Кс-везани, митохондријална.

Развој таквих болести миотохондриалних као неприкладан метаболизам пирогрожђане киселине или бета-оксидације масне киселине, Кребсов циклус, је повезан са мутацијама у геному генима нуклеарних. За ове патологије које карактерише аутозомно рецесивни наследство Иначе, када су његови родитељи - мутација носачи (хетерозиготи), и дете - подржава оба наслеђене мутације које произилазе из оца и мајке (хомозиготном). Родитељи обично изгледа здраво, и слично болести или микропризнаки треба да погледате браћи и сестрама из болесног детета (браћа и сестре у пробанда) и њихови сродници по мајку и оца (у рођака).

У случају рецесивни спрегнут са Кс-линкед типа наследства (нпр неонатална форм глутарном ацидуриа типа ИИ или недостатак Е1 подјединице пируват комплекса, Менкес болести, итд) пате дечака и мајке вире носиоце мутација и преносити их његовим синовима. Материнско насљеђе се разликује од Кс-повезаних поразом особа оба пола. У овим случајевима, када се анализира педигре, потребно је анализирати инциденцу код мушкараца, јер се неће појавити код жена. Генеалогија не прати преношење болести дуж линије отац-син, јер отац може дати сина само хромозому И.

Са развојем болести због оштећења генома митохондрија (нпр број респираторних обољења ланца, оптичка неуропатија, Лебер синдроми Мелас, Мерф, Нарп ет ал.) Посматрано мајки наслеђивање јер митохондрије дете наслеђује од мајке, а може их пренесу као дечаци , и девојке. Стога су људи оба пола подједнако погођени. У том смислу, педигре треба пратити преношење болести дуж линије мајке.

У анализи педигреа и проналажење симптоме митохондријских сродника болести треба имати на уму да је њена тежина болести (карактеристичне изражајности) може да варира широко, који може бити повезан са различитим бројем оштећених митохондрија, природе њихових повреда, различитим дистрибуције мутација у ћелијама итд Стога, није увек могуће открити очигледне знаке болести. У неким случајевима откривени су изоловани, избрисани симптоми или знаци који се могу открити циљаном претрагом.

Развој митохондрија болести може бити повезан са оштећењем великих делове митохондрија, тзв мицроделетионс (нпр Кеарнс-Саире синдром, Пеарсон синдром, неки облици дијабетеса са глувоћа, прогресивном спољашњег опхтхалмоплегиа, итд). У овим случајевима, често не налазе карактеристичне симптоме рођака, јер је развој болести повезаних са појавом нових мутација које су се догодиле у зигота одмах након оплодње (мутације де ново ). Болест је спорадична. Често са овим обољењима аутосомно доминантни наследни низ услова повезаних са вишеструким мутацијама у митохондријској ДНК, на пример, неке облике енцепхаломиопатхиес, миопатије са очне болести, упркос присуству мтДНК мутација (вишеструке делеције) имају аутозомно доминантни образац наслеђивања.

Међутим, за разлику од Менделовог аутосомалног доминантног типа наслеђивања у митохондријској патологији карактерише велики број погођених особа у наредним генерацијама.

Коначно, неке митохондријалне болести, често повезане са смањењем митохондрије мтДНА или њиховог одсуства у ћелијама, могу се наслеђивати аутосомним рецесивним начином. Ту спадају конгенитални облици миопатије, кардиомиопатија, синдром неуродистреса, лактацидоза, оштећење јетре итд.

Истражујући природу наслеђивања болести је важна за здравље и прогнозу генетске анализе захтева темељно познавање клиничких знакова са механизмима митохондрија болести и њеном типа наслеђивања.

Манифестација клиничких манифестација варира од првих дана живота до периода одрасле особе. Приликом анализе овог индикатора неопходно је узети у обзир носолошке форме, јер свака од њих има одређену добу дебитовања.

Поремећаји размене уочени код митохондријалних болести су, у већини случајева, прогресивни. Иницијални симптоми су често благе, а потом напредују и могу довести до значајних поремећаја дисфункције. Ретки облици патологије, попут бенигне инфантилне миопатије и неких облика Леберове оптичке неуропатије, могу бити повољни и обрнути.

У лабораторијским истраживањима обратите пажњу на карактеристичне атрибуте митохондријалних обољења:

• присуство ацидозе;
• повишене количине лактата и пирувата у крви, повећање индекса лактата / пирувате од више од 15, посебно побољшано оптерећењем глукозе или вежбањем;
• хипертонемија;
• хипогликемија;
• хипераммонемија;
• повећање концентрације ацетоацетата и 3-хидроксибутират;
• повећање односа 3-хидроксибутирне киселине / ацетокетатне киселине у крви;
• повећан садржај амино киселина у крви и урину (аланин, глутамин, глутаминска киселина, валин, леуцин, изолевцин);
• повишени нивои масних киселина у крви;
• хиперексекстрација органских киселина са урином;
• смањење нивоа карнитина у крви;
• повећање садржаја миоглобина у биолошким течностима;
• смањење активности митохондријалних ензима у миоцитима и фибробластима.

Дијагностичка вредност ових индикатора је већа за оптерећење хране него за пост. У пракси се показао дијагностички тест: одређивање лактата у крви на позадини оптерећења глукозе, што омогућава јасније препознавање недоследности респираторног ланца додатним оптерећењем глукозе.

За лабораторијску дијагнозу митохондријалне дисфункције и њених специфичних носолинских облика, рутинске, рутинске биохемијске методе истраживања нису довољне, неопходни су посебни тестови. Посебно је погодно анализирати активност ензима у узорцима биопсије скелетних мишића него у другим ткивима. Могуће је одредити активност ензима респираторног ланца, нарочито цитратне синтетазе, сукцинат дехидрогеназе и цитокрома Ц-оксидазе.

Подаци морфолошких и молекуларних генетичких студија

Од посебног значаја су морфолошке студије у дијагнози митохондријалне патологије. Због великог информативног значаја, често је неопходно извршити мишићну биопсију и хистокемијски преглед добијених биопсијских узорака. Важне информације могу се добити истовременим испитивањем материјала помоћу светлости и електронске микроскопије.

Један од важних маркера митохондријалних болести - феномен "Раггед" црвених влакна [феномен РРФ (раггед ред фиберс)], основан 1963. Године, он је повезан са формира услед пролиферације и фокалне акумулације абнормалних митохондрија генетски модификованих од ивице мишићних влакана. Овај феномен је детектован светлосном микроскопијом користећи Гомори посебну бојење, али последњих година за ту сврху, различите митохондријских маркера и различитим имунолошким методама.

Остале морфолошке особине митохондријалне патологије укључују:

• оштро повећање величине митохондрија;
• акумулација гликогена, липида и калцијумских конгломерата у субарцолемми;
• смањена активност митохондријалних ензима;
• поремећена дистрибуција гранула активности ензима сукцинат дехидрогеназе (СДХ), НАДХ оксидоредуктаза, цитокрома Ц-оксидазе итд.

Код пацијената са митохондријских болести са светлосном микроскопијом детекцију мишићном ткиву неспецифичне морфолошке карактеристике: локалном некроза мишићних влакана, акумулација саркоплазменних маса, присуство лизе субсарколеммалних делова саркоплазматичних басопхилиа саркоплазматичних, повећан број мишићних језгара, активирање регенерације и др.

Испитивање улоге феномена "Раггед" црвених влакана показала његов значај за дијагнозу стања као што је мелас синдром, МЕРРФ, Кеарнс-Саире, хроничне прогресивне опхтхалмоплегиа и других сродних мтДНК мутацијама. Ова појава се може јавити у другим болестима: Дуцхенне мишићну дистрофију, дерматомиозитис, Миотоницхка дистрофија, рецепција лекова (клофибрат), и друга патолошка стања. Тако, заједно са примарним митохондријским обољењима, феномен РРФ може пратити секундарне митохондријалне дисфункције.

Тренутно је хистокемијски и електронски микроскопски преглед мишићног ткива широко коришћен да би се открили знаци митохондријалне инсуфицијенције. У неким случајевима, они помажу дијагнози, нарочито уз нормалну морфолошку слику мишићног ткива према светлосној микроскопији.

Елецтрон микроскопске сигнс - детекција митохондријалног повреде пролиферације свом облику и величини, дезорганизација и повећа цристае, акумулација абнормалне митохондрија из сарцолемма, акумулација липида и абнормалне паракристал (углавном састоји од протеина) или осмопхилиц укључке локализовани између унутрашњег и спољашњег мембране или унутар цристае, акумулације глобосе, често се налази у матрици (која углавном триглицерида), и други.

Код неких пацијената, могуће је открити цитокемијске абнормалности код леукоцита.

Комплекс биохемијских и морфолошких студија допуњују савремени методи молекуларне дијагностике (откривање нуклеарних или митохондријалних мутација) који се изводе у специјализованим лабораторијама за дијагностику ДНК. Код митохондријалних болести идентификоване су различите врсте мутација: тачка, брисања, дупликације, квантитативне аномалије ДНК итд.

У одсуству мутација у мтДНА, ако се сумња на митохондријску патологију, изводи се нуклеарна ДНК студија.

Критеријуми за дијагнозу

Постоје 2 групе критеријума за дијагностицирање митохондријалних болести. Основни дијагностички критеријуми (прва група).

• Клинички:
  • утврђене дијагнозе: синдроми МЕРРФ, МЕЛАС, НАРП, МНГИЕ, Пеарсон, Леберова неуропатија, Леахова болест, Алперс;
  • Присуство 2 или комбинација следећих карактеристика:
    • мултисистемска патогномонска оштећења болести респираторног ланца;
    • напредовање курса са епизодама егзацербације или присуством митохондријалних мутација у породици;
    • искључивање метаболичких и других болести спровођењем одговарајућих тестова.
• Хистолошки - откривање феномена РРФ у више од 2% мишићног ткива.
• Ензимски:
  • цитохром Ц-оксидаза-негативна влакна;
  • смањење активности ензима комплекса респираторног ланца (<20% норме у ткиву, <30% у ћелијама или неколико ткива).
• Функционално - смањење АТП синтезе у фибробластима више од 3 стандардна одступања.
• Молекуларно-генетски - патогенетички значајне мутације нуклеарне или мтДНА.

Додатни дијагностички критеријуми (друга група).

• Цлиницал - неспецифични симптоми који се јављају након болести респираторног ланца (мртворођене деце, смањена моторна активност фетус, рану неонаталне смрти, поремећаја кретања, поремећаја у развоју, поремећај мишићног тонуса у неонаталном периоду).
• Хистолошки - мали проценат феномена РРФ, субарахромоломна акумулација митохондријума или њихових аномалија.
• Ензимски - ниска активност ензима респираторног комплекса (20-30% норме у ткивима, 30-40% - у ћелијама или ћелијским линијама).
• Функционално - смањује синтезу АТП у фибробластима за 2-3 стандардна одступања или недостатак раста фибробласта у медијуму са галактозом.
• Молекуларно-генетски - откривање мутација нуклеарне или мтДНА са претпостављеном патогенетичком везом.
• Метаболички - откривање једног или више метаболита, што указује на повреду ћелијске биоенергетике.

[1], [2], [3], [4]