^

Здоровье

A
A
A

Классификация митохондриальных болезней

 

Единой классификации митохондриальных заболеваний не существует из-за неопределённости вклада мутаций ядерного генома в их этиологию и патогенез. Существующие классификации основаны на 2 принципах: участии мутантного белка в реакциях окислительного фосфорилирования и кодируется ли мутантный белок митохондриальной или ядерной ДНК.

На основании двойственности кодирования митохондриальных белков процессов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования (ядерного и сугубо митохондриального) по этиологическому принципу выделяют 3 группы наследственных болезней.

  • Митохондриальные болезни, обусловленные генными мутациями ядерной ДНК:
    • дефекты транспортных субстратов;
    • дефекты субстратов утилизации;
    • дефекты ферментов цикла Кребса;
    • нарушение окислительного фосфорилирования;
    • нарушения в дыхательной цепи;. о дефекты импортации белков.
  • Митохондриальные болезни, в основе которых лежат мутации митохондриальной ДНК:
    • спорадические мутации;
    • точковые мутации структурных генов;
    • точковые мутации синтетических генов.
  • Митохондриальные болезни, связанные с нарушением межгеномных сигнальных эффектов:
    • множественные делеции митохондриальной ДНК, но наследуемые по аутосомно-доминантному типу;
    • деплеции (уменьшение количества) митохондриальной ДНК, наследуемые по аутосомно-рецессивному типу.

Выделяют также приобретённые митохондриальные болезни, связанные с воздействием токсинов, лекарств, старения.

К настоящему времени достаточно хорошо изучен патогенез митохондриальных болезней. В виде схемы его можно представить поэтапно следующим образом: транспорт субстратов, их окисление, цикл Кребса, функционирование дыхательной цепи, сопряжение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Транспорт субстратов осуществляется с помощью специальных транспортных белков - транслоказ, которые переносят дикарбоновые кислоты, АТФ, АДФ, ионы кальция, глутамат и др. Основные субстраты митохондрий - пируват и жирные кислоты, транспорт которых обеспечивает карнитин-пальмитоил-трансфераза и карнитин.

Окисление субстратов происходит при участии ферментов пируватдегидрогеназного комплекса, состоящего из 3 ферментов: пируватдегидрогеназы, липоат-ацетилтрансферазы и липоамид-дегидрогеназы с образованием ацетил-КоА, который включается в цикл Кребса. Утилизация жирных кислот происходит поэтапно в процессе бета-окисления. В ходе этих реакций образующиеся электроны переносятся в дыхательную цепь митохондрий. Полное разложение пирувата осуществляется в цикле Кребса, в результате которого образуются молекулы NAD и FAD, передающие свои электроны в дыхательную цепь. Последнюю образуют 5 мультиферментных комплексов, 4 из которых осуществляют транспорт электронов, а пятый катализирует синтез АТФ. Комплекс дыхательной цепи находится под двойным контролем ядерного и митохондриального геномов.

С позиций патогенеза можно выделить 3 основные группы митохондриальных заболеваний.

  • Болезни процессов окислительного фосфорилирования.
  • Болезни бета-окисления жирных кислот.
  • Дефекты метаболизма пирувата и цикла Кребса.

С точки зрения ведущего биохимического дефекта митохондриальные болезни подразделяются на следующие группы.

  • Дефекты транспорта субстратов.
    • Дефицит монокарбокситранслоказы.
    • Нарушение транспорта карнитин-ацилкарнитина (первичная мышечная недостаточность карнитина, системная недостаточность карнитина, смешанные формы дефицита карнитина, вторичная карнитиновая недостаточность, недостаточность карнитпальмитоилтрансферазы 1 и 2, комбинированная недостаточность карнитина и карнитин-пальмитоилтрансферазы).
  • Дефекты утилизации субстратов.
    • Дефекты окисления пирувата:
      • недостаточность пируватдекарбоксилазы;
      • недостаточность дигидролипоилтрансацетилазы;
      • недостаточность дигидролипоилдегидрогеназы;
      • недостаточность пируватдегидрогеназы;
      • недостаточность пируваткарбоксилазы;
      • недостаточность карнитин-ацетилтрансферазы.
  • Дефекты метаболизма свободных жирных кислот: дефекты бета-окисления жирных кислот.
  • Дефекты дыхательной цепи.
    • Дефекты NADH: KoQ-редуктазного комплекса (с нормальным уровнем карнитина и с карнитиновой недостаточностью).
    • Дефекты KoQ цитохром Ь, cl-редуктазного комплекса (недостаточность KoQ-10, недостаточность Fe-S-протеинов, недостаточность цитохрома Ь, комбинированная недостаточность цитохромов b и cl).
    • Недостаточность цитохрома а, аЗ.
    • Недостаточность цитохрома а, аЗ и b.
  • Дефекты накопления и передачи энергии.
    • Нарушения окислительного фосфорилирования с гиперметаболизмом (болезнь Люфта).
    • Нарушения окислительного фосфорилирования без гиперметаболизма.
    • Недостаточность митохондриальной АТФазы.
    • Недостаточность адениннуклеотидтранслоказы.

В настоящее время принята классификация по этиологическому принципу с выделением в каждой группе нескольких подгрупп заболеваний. Она наиболее обоснованна.

!
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Медицинский эксперт-редактор

Портнов Алексей Александрович

Образование: Киевский Национальный Медицинский Университет им. А.А. Богомольца, специальность - "Лечебное дело"

Другие врачи





Новейшие исследования по теме Классификация митохондриальных болезней

Совсем недавно ученые говорили о возможности создать ребенка с ДНК от трех родителей (двух женщин и одного мужчины) и вот уже в журнале...

На данный момент ученым-генетикам удалось обнаружить уже шестнадцать генетических вариантов, определяющих человеческую продолжительность жизни.

Поделись в социальных сетях

Сообщите нам об ошибке в этом тексте:
Просто нажмите кнопку "Отправить отчет" для отправки нам уведомления. Так же Вы можете добавить комментарий.