Наследование митохондриальных болезней
ГУО Гомельский государственный медицинский университет Кафедра биологической химии ТЕМА:МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ Сделала: студентка группы Д-207 Дорошенко Э. С. Проверила: преподаватель Федосенко О. Л. Гомель 2012 Митохондриа́льные заболева́ния — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках эукариотов, в частности — человека. Митохондриальные заболевания обусловлены генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий, приводящими к нарушениям тканевого дыхания. Они передаются только по женской линии к детям обоих полов, так как сперматозоиды передают зиготе половину ядерного генома, а яйцеклетка поставляет и вторую половину генома, и митохондрии. Патологические нарушения клеточного энергетического обмена могут проявляться в виде дефектов различных звеньев в цикле Кребса, в дыхательной цепи, процессах бета-окисления и т. д. Не все ферменты и другие регуляторы, необходимые для эффективного функционирования митохондрий, кодируются митохондриальной ДНК. Большая часть митохондриальных функций контролируется ядерной ДНК. Можно выделить 2 группы митохондриальных заболеваний:
Наследование митохондриальных болезней Митохондрии наследуются иначе, чем ядерные гены. Ядерные гены в каждой соматической клетке обычно представлены двумя аллелями (за исключением большинства сцепленных с полом генов у гетерогаметного пола ). Один аллель унаследован от отца, другой от матери. Однако митохондрии содержат собственную ДНК, причем в каждой митохондрии человека обычно содержится от 5 до 10 копий кольцевой молекулы ДНК (см. Гетероплазмия), и все они наследуются от матери. Когда митохондрия делится, копии ДНК случайным образом распределяются между ее потомками, а затем происходит удвоение ДНК. Если только одна из исходных молекул ДНК содержит мутацию, в результате случайного распределения такие мутантные молекулы могут накопиться в некоторых митохондриях. Митохондриальная болезнь начинает проявляться в тот момент, когда заметное число митохондрий во многих клетках данной ткани приобретают мутантные копии ДНК (пороговая экспрессия). Мутации в митохондриальной ДНК происходят, по разным причинам, намного чаще, чем в ядерной. Это означает, что митохондриальные болезни достаточно часто проявляются из-за спонтанных вновь возникающих мутаций. Иногда темп мутирования увеличивается из-за мутаций в ядерных генах, кодирующих ферменты, которые контролируют репликацию ДНК митохондрий.Схема строения митохондрии. Сложная структура митохондрии и наличие собственной кольцевой хромосомы, кодирующей некоторые компоненты митохондрии, усложняет выяснение причин митохондриальных заболеваний Дефекты и симптомы Эффекты митоходриальных заболеваний очень разнообразны. Из-за различного распределения дефектных митохондрий в разных органах, мутация у одного человека может привести к заболеванию печени, а у другого — к заболеванию мозга. Величина проявления дефекта может быть большой или малой, и она может существенно изменяться, медленно нарастая во времени. Некоторые небольшие дефекты приводят лишь к неспособности пациента выдерживать физическую нагрузку, соответствующую его возрасту, и не сопровождаются серьёзными болезненными проявлениями. Другие дефекты могут быть более опасны, приводя к серьёзной патологии. В общем случае, митоходриальные заболевания проявляются сильнее при локализации дефектных митохондрий в мышцах, мозге,нервной ткани,[2] поскольку эти органы требуют больше всего энергии для выполнения соответствующих функций. Несмотря на то, что протекание митохондриальных заболеваний сильно отличаются у разных пациентов, на основании общих симптомов и конкретных мутаций, вызывающих болезнь, выделено несколько основных классов этих заболеваний. Типы заболеваний Помимо относительно распространённой митохондриальной миопатии, встречаются:
Диагностика Для постановки диагноза митохондриального заболевания важен комплексный генеалогический, клинический, биохимический, морфологический и генетический анализ. Эпидемиология Изначально мутации мтДНК считались крайне редкими, однако исследование 3000 здоровых новорожденных на 10 наиболее известных патогенных мутаций, проведённое в 2008 году, выявило таковые у одного человека из 200. «Горячей точкой» в мтДНК оказалась позиция 3243, здесь часто происходит замена A-G, изменяющая функционирование гена MT-TL1. Лечение В настоящее время лечение митохондриальных заболеваний находится в стадии разработки, но распространённым терапевтическим методом служит симптоматическая профилактика с помощью витаминов. Также в качестве одного из методов применяются пируваты . Поскольку в сперматозоиде, который вносит половину хромосом будущего организма, содержится мало митохондрий, митохондриальная наследственность определяется, в основном, митохондриями яйцеклетки. Сейчас проводятся экспериментальные работы по экстракорпоральному (in vitro) оплодотворению с использованием переноса ядра оплодотворённой яйцеклеткив безъядерную цитоплазму другой яйцеклетки с нормально функционирующими митохондриями (замена ядра). Примечания
6. Митохондриальная дисфункция и болезни. John Neustadt, ND Integrative Medicine, (2006), 5, 3, 14-20. Список сокращений. (ATP) АТФ- аденозинтрифрсфат (mtDNA) мтДНК- митохондриальная ДНК (ox-phos) ОФ- окислительное фосфорилирование (NADH) НАД-Н- восстановленный никотинамидадениндинуклеотид (FADH) ФАД-Н- востановленный флавинадениндинуклеотид (TCA) ТКК- трикарбоновые кислоты (ЕТС) ЦПЭ- цепь передачи электронов (PDH) ПДГ- пируватдегидрогеназа (CoA) КоА- коэнзим А (ТРР) ТПФ- тиаминпирофосфат (ADP) АДФ- аденозиндифосфат (ROS) РФК- реактивные формы кислорода (MnSOD) Mn-СОД- Mn- супероксиддисмутаза (ZnSOD) Zn-СОД- Zn-супероксиддисмутаза (GPX) ГП- глутатионпероксидаза (PRX) ПР- пероксидредоксин (mtNOS) мтСОА- митохондриальная синтаза оксида азота (TNF α) ФНОα- фактор некроза опухолей α (NF-kappa β) ЯФ-каппа β- ядерный фактор- каппа β (ppm) чнм- частей на миллион (SDH) СДГ- сукцинатдегидрогеназа (COX) ЦОК- цитохром-с-оксидаза (IU) МЕ- международная единица (мера вещества)
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|