A cikk orvosi szakértője
Új kiadványok
A mitokondriális betegségek osztályozása
Utolsó ellenőrzés: 04.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A mitokondriális betegségeknek nincs egységes osztályozása, mivel a nukleáris genom mutációk etiológiájukban és patogenezisükben betöltött szerepe bizonytalan. A meglévő osztályozások két elven alapulnak: a mutáns fehérje oxidatív foszforilációs reakciókban való részvételén, valamint azon, hogy a mutáns fehérjét mitokondriális vagy nukleáris DNS kódolja-e.
A szöveti légzési folyamatok mitokondriális fehérjéinek kódolásának kettőssége és az oxidatív foszforiláció (nukleáris és tisztán mitokondriális) alapján az etiológiai elv szerint 3 örökletes betegségcsoportot különböztetünk meg.
- A sejtmag DNS-ének génmutációi által okozott mitokondriális betegségek:
- a szállítófelületek hibái;
- az aljzatok használati hibái;
- a Krebs-ciklus enzimjeinek hibái;
- oxidatív foszforilációs zavar;
- légzési lánc zavarai; fehérjeimport-hibák.
- Mitokondriális DNS-mutációk okozta mitokondriális betegségek:
- szórványos mutációk;
- strukturális gének pontmutációi;
- szintetikus gének pontmutációi.
- Az intergenomikus jelátviteli hatások zavarával összefüggő mitokondriális betegségek:
- a mitokondriális DNS többszörös deléciója, de autoszomális domináns módon öröklődik;
- a mitokondriális DNS deléciói (mennyiségének csökkenése), autoszomális recesszív módon öröklődnek.
Vannak szerzett mitokondriális betegségek is, amelyek toxinoknak, gyógyszereknek és öregedésnek való kitettséggel járnak.
A mitokondriális betegségek patogenezisét mára meglehetősen jól tanulmányozták. Diagram formájában lépésről lépésre a következőképpen mutatható be: szubsztrátok transzportja, oxidációjuk, a Krebs-ciklus, a légzési lánc működése, a szöveti légzés és az oxidatív foszforiláció összekapcsolása. A szubsztráttranszport speciális transzportfehérjék - transzlokázok - segítségével történik, amelyek dikarbonsavakat, ATP-t, ADP-t, kalciumionokat, glutamátot stb. szállítanak. A mitokondriumok fő szubsztrátjai a piruvát és a zsírsavak, amelyek transzportját a karnitin-palmitoil-transzferáz és a karnitin biztosítja.
A szubsztrátok oxidációja a piruvát-dehidrogenáz komplex enzimjeinek részvételével történik, amely 3 enzimből áll: piruvát-dehidrogenáz, lipoát-acetiltranszferáz és lipoamid-dehidrogenáz, acetil-CoA képződésével, amely a Krebs-ciklusban szerepel. A zsírsavak felhasználása a béta-oxidáció folyamatában szakaszosan történik. Ezen reakciók során a képződött elektronok a mitokondriumok légzési láncába kerülnek át. A piruvát teljes lebomlása a Krebs-ciklusban történik, ami NAD és FAD molekulák képződéséhez vezet, amelyek elektronjaikat a légzési láncba viszik át. Ez utóbbit 5 multienzim komplex alkotja, amelyek közül 4 elektronokat szállít, az ötödik pedig az ATP szintézisét katalizálja. A légzési lánc komplex kettős szabályozása alatt áll, a nukleáris és a mitokondriális genomok.
A patogenezis szempontjából a mitokondriális betegségek 3 fő csoportját különböztethetjük meg.
- Az oxidatív foszforilációs folyamatok betegségei.
- A zsírsav-béta-oxidáció betegségei.
- A piruvát-anyagcsere és a Krebs-ciklus zavarai.
A vezető biokémiai hiba szempontjából a mitokondriális betegségeket a következő csoportokba soroljuk.
- Hibák az aljzat szállításában.
- Monokarboxitranszlokáz hiány.
- A karnitin-acilkarnitin transzport zavarai (primer izomkarnitinhiány, szisztémás karnitinhiány, kevert karnitinhiány, másodlagos karnitinhiány, karnitin-palmitoiltranszferáz 1 és 2 hiány, kombinált karnitin- és karnitin-palmitoiltranszferáz hiány).
- Hibák az aljzatkihasználásban.
- Piruvát oxidációs hibák:
- piruvát-dekarboxiláz hiány;
- dihidrolipoiltranszacetiláz hiány;
- dihidrolipoil-dehidrogenáz hiány;
- piruvát-dehidrogenáz hiány;
- piruvát-karboxiláz hiány;
- karnitin-acetiltranszferáz hiány.
- Piruvát oxidációs hibák:
- A szabad zsírsav-anyagcsere zavarai: a zsírsav-béta-oxidáció zavarai.
- Légzési lánc rendellenességei.
- Az NADH:KoQ reduktáz komplex hibái (normál karnitinszinttel és karnitinhiány esetén).
- A KoQ citokróm b, cl-reduktáz komplex hibái (KoQ-10 hiány, Fe-S fehérje hiány, citokróm b hiány, citokróm b és cl kombinált hiánya).
- Citokróm A, A3 hiány.
- Citokróm a, a3 és b hiány.
- Hibák az energiatárolásban és -átvitelben.
- Oxidatív foszforiláció zavarai hipermetabolizmussal (Luft-kór).
- Oxidatív foszforiláció zavarai hipermetabolizmus nélkül.
- Mitokondriális ATPáz hiány.
- Adenin nukleotid transzlokáz hiány.
A jelenleg elfogadott osztályozás az etiológiai elven alapul, és minden csoportban a betegségek több alcsoportját azonosítják. Ez a legmegalapozottabb.
[