Enfermedades mitocondriales

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Enfermedades mitocondriales
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Las enfermedades mitocondriales  son un grupo de enfermedades hereditarias asociadas con defectos en el funcionamiento de las mitocondrias , lo que conduce a un deterioro de las funciones energéticas en las células eucariotas , en particular, en los seres humanos . A partir de 2021, se conocen más de 350 genes que conducen a este tipo de enfermedades [1] .

Información general

Las enfermedades mitocondriales son causadas por defectos genéticos , estructurales y bioquímicos en las mitocondrias, lo que conduce a trastornos de la respiración de los tejidos . Se transmiten únicamente a través de la línea femenina a los niños de ambos sexos , ya que los espermatozoides pasan la mitad del genoma nuclear al cigoto , y el óvulo aporta tanto la segunda mitad del genoma como las mitocondrias . Los trastornos patológicos del metabolismo energético celular pueden manifestarse como defectos en varios eslabones del ciclo de Krebs , en la cadena respiratoria , procesos de beta-oxidación , etc.

No todas las enzimas y otros reguladores requeridos para una función mitocondrial eficiente están codificados por el ADN mitocondrial . La mayoría de las funciones mitocondriales están controladas por el ADN nuclear [2] .

Hay dos grupos de enfermedades mitocondriales:

Herencia de enfermedades mitocondriales

Las mitocondrias se heredan de manera diferente a los genes nucleares. Los genes nucleares en cada célula somática suelen estar representados por dos alelos (con la excepción de la mayoría de los genes ligados al sexo en el sexo heterogamético ). Un alelo se hereda del padre, el otro de la madre. Sin embargo, las mitocondrias contienen su propio ADN, y cada mitocondria humana normalmente contiene de 5 a 10 copias de la molécula de ADN circular (ver heteroplasmia ), y todas las mitocondrias se heredan de la madre. Cuando una mitocondria se divide, las copias del ADN se distribuyen al azar entre sus descendientes. Si solo una de las moléculas de ADN originales contiene una mutación, como resultado de la distribución aleatoria, dichas moléculas mutantes pueden acumularse en algunas mitocondrias. La enfermedad mitocondrial comienza a manifestarse en el momento en que un número notable de mitocondrias en muchas células de un tejido determinado adquieren copias mutadas de ADN ( umbral de expresión ).

Las mutaciones en el ADN mitocondrial ocurren, por diversas razones, mucho más a menudo que en el nuclear. Esto significa que las enfermedades mitocondriales se manifiestan muy a menudo debido a mutaciones espontáneas de reciente aparición. A veces, la tasa de mutación aumenta debido a mutaciones en genes nucleares que codifican enzimas que controlan la replicación del ADN mitocondrial.

Defectos y síntomas

Los efectos de las enfermedades mitocondriales son muy diversos. Debido a la diferente distribución de las mitocondrias defectuosas en diferentes órganos , una mutación puede provocar una enfermedad hepática en una persona y una enfermedad cerebral en otra . La magnitud de la manifestación del defecto puede ser grande o pequeña y puede variar significativamente, aumentando lentamente con el tiempo. Algunos pequeños defectos se traducen únicamente en la incapacidad del paciente para soportar la actividad física adecuada a su edad , y no se acompañan de manifestaciones dolorosas graves. Otros defectos pueden ser más peligrosos y conducir a una patología grave.

En general, las enfermedades mitocondriales son más pronunciadas cuando las mitocondrias defectuosas se localizan en los músculos , el cerebro y el tejido nervioso [3] , ya que estos órganos requieren la mayor cantidad de energía para realizar sus funciones respectivas.

A pesar de que el curso de las enfermedades mitocondriales varía mucho en diferentes pacientes, se han distinguido varias clases principales de estas enfermedades en función de los síntomas comunes y las mutaciones específicas que causan la enfermedad.

Tipos de enfermedades

Además de la miopatía mitocondrial relativamente común , existen:

Diagnósticos

Los análisis completos genealógicos , clínicos, bioquímicos, morfológicos y genéticos son esenciales para hacer un diagnóstico de enfermedad mitocondrial .

La investigación morfológica incluye principalmente el fenómeno de las fibras rojas desgarradas o ásperas: fibras musculares esqueléticas dispersas en forma de mosaico con acumulaciones anormales de mitocondrias debajo del sarcolema y entre las miofibrillas. Las mitocondrias están muy agrandadas, las crestas están desorganizadas. [cuatro]

Epidemiología

Inicialmente , se pensó que las mutaciones del mtDNA eran extremadamente raras, pero un estudio de 2008 de 3000 recién nacidos sanos para las 10 mutaciones patogénicas más conocidas las encontró en una de cada 200 personas , lo que cambia el funcionamiento del gen MT-TL1 .

Tratamiento

Actualmente, el tratamiento de las enfermedades mitocondriales está en desarrollo, pero la profilaxis sintomática con vitaminas es un método terapéutico común [6] . Además, los piruvatos se utilizan como uno de los métodos [7] . Actualmente, el más exitoso es el uso de dicloroacetato para reducir la acidosis láctica en pacientes con MELFS [8] .

Dietoterapia

La dieta se realiza en función de la patogenia. En violación del transporte y oxidación de ácidos grasos, se recomiendan comidas frecuentes y fraccionadas con una disminución en el contenido calórico de los alimentos. En caso de alteración del metabolismo del piruvato, se utiliza una dieta cetogénica para compensar la deficiencia de acetil-CoA. Con una deficiencia y (o) una disminución en la actividad de las enzimas del ciclo de Krebs, se usa alimentación frecuente. Con una deficiencia de la cadena respiratoria de fosforilación oxidativa, se reduce la cantidad de carbohidratos. [ocho]

Terapia redox

La introducción de coenzima Q10 o su análogo idebinona, succinato, vitamina K3, B1, B2, C, dicloroacetato, L-carnitina. [ocho]

Terapia antioxidante

Vitamina E, C, preparaciones de tiol, espironolactona. [ocho]

Inhibidores de poros de permeabilidad mitocondrial

Ciclosporina A y fármacos que se unen a los receptores de benzodiacepinas. [ocho]

Actualmente, se está realizando un trabajo experimental para estudiar la posibilidad de una fecundación in vitro utilizando un óvulo quimérico , cuyo núcleo se obtuvo del óvulo de una paciente con una enfermedad mitocondrial, y el citoplasma de otro óvulo de una mujer con mitocondrias normofuncionantes ( reemplazo del núcleo) [9] . En octubre de 2016 nació en Guadalajara (México) el primer hijo de tres padres. La operación fue realizada por empleados de una de las clínicas de Nueva York [10] . En enero de 2017, los medios informaron del nacimiento de un niño de tres padres en Ucrania [11] . Dichos experimentos clínicos están prohibidos no solo en los países de la UE, sino también en Rusia [8] .

Véase también

Notas

  1. ↑ Ng YS et al. Enfermedad mitocondrial en adultos: avances recientes y promesa futura // The Lancet Neurology. - 2021. - T. 20. - No. 7.- S. 573-584. . Consultado el 8 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 8 de febrero de 2022.
  2. ↑ Scarpulla RC Control nuclear de la expresión de genes respiratorios en células de mamíferos  //  J Cell Biochem. : diario. - 2006. - vol. 97 , núm. 4 . - P. 673-683 . — PMID 16329141 .
  3. ↑ Finsterer J. Manifestaciones hematológicas de trastornos mitocondriales primarios   // Acta Haematol . : diario. - 2007. - vol. 118 , núm. 2 . - P. 88-98 . -doi : 10.1159/ 000105676 . —PMID 17637511 .
  4. ↑ Pashkov A. N., Zuikova A. A., Popov S. S. Tipos de herencia no tradicionales. Enfermedades. - Voronezh: Ritmo, 2020. - P. 18. - 126 p. - ISBN 978-5-6045255-6-2 .
  5. ↑ Elliott HR, Samuels DC, Eden JA, Relton CL, Chinnery PF Las mutaciones patógenas del ADN mitocondrial son comunes en la población general  // American  Journal of Human Genetics : diario. - 2008. - Agosto ( vol. 83 , no. 2 ). - P. 254-260 . -doi : 10.1016/ j.ajhg.2008.07.004 . —PMID 18674747 .
  6. ↑ "When Cells Stop Working" del 5 de noviembre de 2006 en la revista Time
  7. ↑ Tanaka M., Nishigaki Y., Fuku N., Ibi T., Sahashi K., Koga Y. Potencial terapéutico de la terapia con piruvato para enfermedades mitocondriales  (inglés)  : revista. - 2007. - doi : 10.1016/j.mito.2007.07.002 . —PMID 17881297 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Pashkov A. N., Zuikova A. A., Popov S. S. Tipos de herencia no tradicionales. Enfermedades. - Voronezh: Ritmo, 2020. - S. 37-38. — 126 págs. - ISBN 978-5-6045255-6-2 .
  9. ↑ Hola madres, hola  padre . The Economist (27 de octubre de 2012). Consultado el 17 de diciembre de 2013. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2013.
  10. ↑ Papá, mamá y mamá . Edición N+1 Online (20 de octubre de 2016). Consultado el 1 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2022.
  11. ↑ En Ucrania, nació un niño de tres padres . Edición en línea de N+1 (18 de enero de 2017). Consultado el 1 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2022.

Enlaces

En ruso

En inglés

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