Klassifisering av mitokondrie sykdommer

En enkelt klassifisering av mitokondriske sykdommer eksisterer ikke på grunn av usikkerheten om bidraget av nukleære genommutasjoner til deres etiologi og patogenese. Eksisterende klassifikasjoner er basert på 2 prinsipper: deltakelse av et mutant protein i oksidative fosforyleringsreaksjoner og om mutantproteinet er kodet av mitokondrielt eller nukleært DNA.

Basert på den dobbeltheten som koder mitokondrielle proteiner prosesser av vev respirasjon og oksidativ fosforylering (spesielt nukleære og mitokondrielle) ble isolert ved tre prinsipp etiologiske gruppe av arvelige sykdommer.

• Mitokondriale sykdommer på grunn av genmutasjoner av nukleært DNA:
  • mangler i transportsubstrater;
  • mangler i resirkuleringssubstrater;
  • defekter av enzymer i Krebs syklusen;
  • forstyrrelse av oksidativ fosforylering;
  • forstyrrelser i luftveiene; om feil i import av proteiner.
• Mitokondriale sykdommer, som er basert på mutasjoner av mitokondrielt DNA:
  • sporadiske mutasjoner;
  • punktmutasjoner av strukturelle gener;
  • punktmutasjoner av syntetiske gener.
• Mitokondriale sykdommer knyttet til brudd på intergenomiske signaleffekter:
  • flere deletjoner av mitokondriell DNA, men arvet av autosomal dominant type;
  • sletting (reduksjon i tallet) av mitokondrielt DNA, arvet av autosomal resessiv type.

Det er også anskaffet mitokondriale sykdommer assosiert med eksponering for giftstoffer, narkotika og aldring.

Til dags dato har patogenesen av mitokondriske sykdommer blitt godt studert. I et skjema kan den bli representert ved trinn som følger: transport av substrater og deres oksidasjon, Krebs syklus, respiratoriske kjeden drift, sammenkobling av vev respirasjon og oksidativ fosforylering. Transport substrater ved hjelp av spesielle transportproteiner - translokase som bærer dikarboksylsyrer, ATP, ADP, kalsium, glutamat, etc. De viktigste substratene mitokondrier -. Pyruvat og fettsyrer, som gir transport av carnitin-palmitoyl-transferase og karnitin.

Oksidasjon av de substrater foregår med deltakelse av enzymer av pyruvat-dehydrogenase-kompleks som består av tre enzymer: pyruvat dehydrogenase, acetyl-lipoate og lipoamiddehydrogenase å danne acetyl-CoA, som er inkludert i Krebs-syklusen. Utnyttelsen av fettsyrer skjer trinnvis i prosessen med beta-oksydasjon. I løpet av disse reaksjonene blir de resulterende elektronene overført til respirasjonskjeden av mitokondriene. Fullstendig dekomponering av pyruvat i Krebs syklus blir utført, noe som resulterer i dannelsen av molekylet NAD og FAD, overfører sine elektroner til den respiratoriske kjeden. Sistnevnte er dannet av 5 multi-enzymkomplekser, hvorav 4 bærer elektrontransport, og den femte katalyserer syntesen av ATP. Komplekset i respiratoriske kjeden er under dobbelt kontroll av atom- og mitokondrielle genomene.

Fra patogenesens perspektiv er det tre hovedgrupper av mitokondrie sykdommer.

• Sykdommer i oksidative fosforyleringsprosesser.
• Sykdommer av beta-oksidasjon av fettsyrer.
• Defekter i metabolismen av pyruvat og Krebs syklusen.

Fra synspunkt av den ledende biokjemiske defekt er mitokondriske sykdommer delt inn i følgende grupper.

• Transportsubstratfeil.
  • Mangel på monokarboksylert translokase.
  • Brudd på transport carnitin-acylkarnitin (primær muskulær carnitin-mangel, systemisk carnitin-mangel, blandede former av carnitin-mangel, sekundær carnitin-mangel, svikt karnitpalmitoiltransferazy 1 og 2, kombinert mangel av karnitin og karnitinpalmitoyltransferase-).
• Defekter ved bruk av substrater.
  • Defekter av oksydasjon av pyruvat:
    • mangel på pyruvatdekarboksylase;
    • mangel på dihydrolipoyltransetylase;
    • mangel på dihydrolipoyldehydrogenase;
    • mangel på pyruvat dehydrogenase;
    • mangel på pyruvat-karboksylase;
    • mangel på karnitin-acetyltransferase.
• Feil i metabolismen av frie fettsyrer: defekter i beta-oksidasjon av fettsyrer.
• Defekter i luftveiene.
  • Defekter av NADH: KoQ-reduktasekompleks (med normal karnitin og karnitininsuffisiens).
  • Defekter KoQ cytokrom b, cl-reduktase-kompleks (svikt KoQ-10-mangel Fe-S-proteinmangel av cytokrom b, cytokrom b kombinert mangel og cl).
  • Insuffisient av cytokrom a, a3.
  • Insuffisient av cytokrom a, a3 og b.
• Defekter i akkumulering og overføring av energi.
  • Forstyrrelser av oksidativ fosforylering med hypermetabolisme (Luft's sykdom).
  • Forstyrrelser av oksidativ fosforylering uten hypermetabolisme.
  • Mangel på mitokondrielt ATPase.
  • Utilstrekkelig adenin nukleotid translokase.

Foreløpig er klassifiseringen basert på etiologisk prinsipp, med tildeling i hver gruppe av flere undergrupper av sykdommer. Det er mest rimelig.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]