Mitokondrite haiguste diagnoosimine

Päritolu olemuse hindamine ja mitokondrite haiguste kliiniliste tunnuste ilmingud

Kuna mõnel juhul võivad müotochindiaalsed haigused põhjustada tuumageneraalide kahjustused, vastab haiguse levik Mendeli pärimisõigusele. Neil juhtudel, kui haiguse arengus on põhjustatud mutatsioonidest mitokondriaalse DNA, mitokondrite pärandist sobitab tüüp, mis kandub läbi emade joon. Lõpuks, kui patoloogiat arendab samal ajal kahjustada geenide tuuma- ja mitokondrite genoome, päritavuse saab olema keeruline ja sõltub erinevatest teguritest. Sellega seoses genealoogiliste analüüsi formaalsetel põhjustel (iseloom pärandi Pedigree) võib väita väga erinevaid pärandi autosoomne dominantne, autosoomne retsessiivne, X-seotud mitokondrite.

Arengut selliste haiguste miotohondrialnyh sobimatuks metabolismi püroviinamarihape või rasvhappe beetaoksüdeerimise, Krebsi tsüklis, on seotud mutatsioonidega tuumagenoomi geene. Nende patoloogiate iseloomustab autosoom retsessiivne pärilikkus Muide, kui tema vanemad - mutatsiooni kandjate seas (heterozygotes) ja lapse - toetada nii päritud mutatsioonid saadud isa ja ema (homosügoodid). Vanemad tavaliselt välja terve ja sarnased haiguse või mikropriznaki peaks vaatama vendi ja õdesid haige laps (õed-vennad katseisikutest) ja nende sugulased nii ema ja isa (in nõod).

Juhul retsessiivne haakunud X-seotud pärandi tüüpi (nt vastsündinute kujul glutaar- atsiduuria II tüüpi või puudulikkus E1 allüksuses püruvaadi kompleks, Menkes haigusele jne) Sageli kannatavad poistel ja ema eenduvad kandjaid mutatsioonide ja edastada need tema pojad. Emade pärimine erineb X-st, mis on seotud mõlema sugupoole isikute katkemisega. Sellistel juhtudel on sugupuu analüüsimisel vaja analüüsida meeste esinemissagedust, kuna see ei esine naistel. Sugupuu ei ole jälgitav edastamise haiguse isa-poja liin, kuna isa võib edastada ainult poeg Y-kromosoomi.

Neile haiguse arenemisel kahjustuse tõttu genoomi mitokondrid (näiteks mitmed hingamisahela haigused, nägemisnärvi neuropaatia Leber sündroomide -MELAS, MERF, NARP jt.) Vaatluste emade pärimise sest mitokondrid lapse päritud ema ning see suudab edastada neid poisse ja tüdrukud. Seega mõjutab mõlema soo inimesi võrdselt. Selles suhtes peaks sugupuu järgnema haiguse edastamine emapiirkonna suunas.

Põlvnemistunnistusele analüüsi ja leida sümptomid mitokondrite haigus sugulased tuleks meeles pidada, et haiguse raskusest (iseloomulik expressivity) võib olla väga erinev, mis võib olla seotud erinev arv kahjustatud mitokondrid, milline on nende vigastused, erinevast jaotusest mutatsioone rakkudes jne Seega ei ole alati võimalik avastada ilmsed haigusnähud. Mõnel juhul ilmnevad kas otseselt isoleeritud, kustutatud sümptomid või märgid, mida saab sihitud otsingu abil avastada.

Areng mitokondriaalse haigus võib olla seotud kahjustused suured portsjonid mitokondrid, niinimetatud mikrodeletsioonid (nt Kearnsi-Sayre'i sündroom, Pearsoni sündroom, mõned diabeedi vormid kurtust, progresseeruv väline oftalmopleegia jne). Sellistel juhtudel ei leia sageli iseloomulik sümptomite sugulased, sest areng seotud haiguste uute mutatsioonide aset leidnud sügoot kohe pärast viljastamist (mutatsioon de novo ). Haigus on juhuslik. Sageli nende haiguste autosoomne dominantne pärinud seotud seisundite mitu mutatsioonid mitokondriaalse DNA, näiteks mõned vormid entsefalomüopaatiateni, müopaatia silmahaigus, vaatamata juuresolekul mtDNA mutatsioonid (mitmekordne deletsioonid) on autosoomne dominantne päritavusmustri.

Kuid vastupidiselt Mendeli autosoomide valitsevale mitokondriaalse patoloogia pärilikule tüübile iseloomustab suur hulk mõjutatud isikuid järgnevatel põlvkondadel.

Lõpuks võib mõnedel mitokondriaalsetel haigustel, mis on tihti seotud mtDNA mitokondrite vähenemisega või nende puudumisega rakkudes, autosomaalselt retsessiivselt. Need hõlmavad kaasasündinud müopaatia vorme, kardiomüopaatiat, neurodistrea sündroomi, laktatsidoosi, maksakahjustusi jne.

Haiguse päriliku edasikandumise olemuse uurimine on meditsiinilis-geneetilise prognoosi jaoks väga tähtis ning nõuab kliiniliste tunnuste põhjalikku analüüsi, teadmata mitokondrite patoloogia tekke mehhanisme ja selle pärilikkuse tüüpe.

Kliiniliste ilmingute ilming erineb suuresti alates esimesest elupäevast kuni täiskasvanu perioodini. Selle näitaja analüüsimisel tuleb arvesse võtta nosoloogilisi vorme, kuna neil kõigil on teatud vanus.

Mitokondrite haigustes esinevad häirehäired on enamasti progresseeruvad. Esmased sümptomid on sageli kerged, hiljem progresseeruvad ja võivad põhjustada märkimisväärseid puueteta häireid. Haruldased patoloogilised vormid, nagu healoomuline infantiilne müopaatia ja mõned Leberi optilise neuropaatia vormid, võivad olla soodne ja vastupidine.

Laboratoorsete uuringute käigus pööratakse tähelepanu mitokondrite haiguste iseloomulikele tunnustele:

• atsidoosi olemasolu;
• laktaadi ja püruvaadi suurenenud sisaldus veres, laktaadi / püruvaadi indeksi tõus üle 15, eriti glükooskoormuse või kehalise kasvu korral;
• hüpertoonia;
• hüpoglükeemia;
• hüperamoneemia;
• atsetoatsetaadi ja 3-hüdroksübutüraadi kontsentratsiooni suurendamine;
• 3-hüdroksübutüürhappe / atsetoatseetappe suhte tõus veres;
• suurenenud aminohapete sisaldus veres ja uriinis (alaniin, glutamiin, glutamiinhape, valiin, leutsiin, isoleutsiin);
• rasvhapete sisaldus veres;
• orgaaniliste hapete hürekskretsioon uriiniga;
• karnitiini taseme langus veres;
• müoglobiini sisalduse suurenemine bioloogilistes vedelikes;
• mitokondrite ensüümide aktiivsuse langus müotsüütides ja fibroblastides.

Nende näitajate diagnostiline väärtus on toidukoguselt suurem kui tühja kõhuga. Praktikas on ennast tõestanud diagnoosikatse: laktaadi määramine veres glükoosi koormamise taustal, mis võimaldab hingamisahela ebakõla täpsemaks tuvastamiseks lisakoormusega glükoosi.

Mitokondriaalse düsfunktsiooni laboratoorsel diagnoosimisel ja selle spetsiifilistes nosoloogilistes vormides ei ole rutiinseid, rutiinseid biokeemilisi uurimismeetodeid piisav, on vaja spetsiaalseid katseid. Eriti mugav on analüüsida ensüümi aktiivsust skeletilihase biopsia proovides kui teistes kudedes. On võimalik määrata hingamisahela ensüümide aktiivsust, eriti tsitraadi süntetaasi, suktsinaadi dehüdrogenaasi ja tsütokroom C-oksüdaasi aktiivsust.

Morfoloogiliste ja molekulaarsete geneetiliste uuringute andmed

Morfoloogilised uuringud mitokondrite patoloogia diagnoosimisel on eriti olulised. Informatsiooni olulise tähtsuse tõttu on sageli vaja läbi viia saadud biopsia proovide lihaste biopsia ja histokeemiline uurimine. Olulist teavet saab materjali üheaegsel läbivaatamisel kergete ja elektronmikroskoopiate abil.

Üheks oluliseks markerid mitokondriaalse haigused - nähtus "narmendavaid" red kiud [nähtuse RRF (narmendavaid punane kiud)], asutatud 1963, ta on seotud vormi tõttu vohamist ja focal kogunemine ebanormaalse mitokondrid geenimuunnelluille servaga lihaskiu. Seda nähtust tuvastati valgusmikroskoobiga lehe ga Gomori erilist värvimisega, kuid viimastel aastatel selleks, erinevad mitokondriaalse markerid ja erinevaid immunoloogiliste meetoditega.

Muud mitokondriaalse patoloogia morfoloogilised tunnused hõlmavad järgmist:

• mitokondrite suurt suurenemist;
• glükogeeni, lipiidide ja kaltsiumikonglomeraatide akumulatsioon allarekelmmas;
• mitokondrite ensüümide aktiivsuse vähenemine;
• suktsinaadi dehüdrogenaasi (SDH) ensüümide, NADH oksüdoreduktaasi, tsütokroom C-oksüdaasi jne aktiivsuse graanulite häiritud jaotus.

Patsientidel, kellel mitokondrite haigustel valgusmikroskoobiga suudab tuvastada lihaskoest mittespetsiifilised morfoloogilised tunnused: lokaalne nekroos lihaskiudude akumulatsiooni sarkoplazmennyh mass juuresolekul lüüsi subsarkolemmalnyh portsjonite sarkoplasmalisest basofiiliaga sarkoplasmilisest arvu suurenemine lihase tuumades aktiveerimist regenereerimisprotsessid ja teised.

Uurimine rolli fenomen "narmendavaid" red kiududest näitas selle olulisust seisundite diagnoosimiseks nagu -MELAS sündroom, MERRF, Kearnsi-Sayre'i, krooniline progresseeruv oftalmopleegia ja muid sarnaseid mtDNA mutatsioonid. See nähtus võib esineda teisi haigusi: Duchenne'i lihasdüstroofia, dermatomüosiit, lihasdüstroofia, vastuvõtt ravimid (klofibraat) ja muude patoloogiliste seisundite. Seega, lisaks primaarsetele mitokondriaalsetele haigustele võib RRF-i fenomen kaasuda teiseste mitokondrite düsfunktsioonidega.

Praegu on mitokondriaalse puudulikkuse nähtude avastamiseks laialdaselt kasutatud lihaskoe histokeemilist ja elektronide mikroskoopiat. Mõnel juhul aitavad need diagnoosida, eriti tavalise morfoloogilise pildi abil lihaskoe valguse mikroskoobiga.

Elektronmikroskoopiline märke - avastamis- mitokondriaalse vohamist rikutakse nende kuju ja suurus, desorganisatsioon ja suurendada kristad akumulatsioon ebanormaalse mitokondrid alusel sarcolemma, lipiidide akumuleerumine ja ebanormaalne parakristalseid (mis koosneb peamiselt valgud) või osmophilic kandmisel lokaliseeritud vahel sisemine ja välimine membraanid või piires kristad akumulatsioon kerajas, sageli asub maatriksi (koosneb peamiselt triglütseriidid) ja teised.

Mõnedel patsientidel on leukotsüütides võimalik tuvastada tsütokeemilisi kõrvalekaldeid.

Biokeemiliste ja morfoloogiliste uuringute kompleksi täiendavad kaasaegsed molekulaardiagnostika meetodid (tuuma- või mitokondriaalsete mutatsioonide avastamine), mis viiakse läbi spetsiaalsetes DNA-de diagnostikalaborites. Mitokondrite haigustes tuvastatakse erinevaid mutatsioone: punkt, deletsioonid, dubleerimine, DNA kvantitatiivsed anomaaliumid jne.

MtDNA mutatsioonide puudumisel, kui kahtlustatakse mitokondrite patoloogiat, viiakse läbi tuumade DNA uuring.

Diagnoosi kriteeriumid

Mitokondriaalsete haiguste diagnoosimiseks on olemas kaks rühma. Põhilised diagnostilised kriteeriumid (esimene rühm).

• Kliiniline:
  • diagnoosid: sündroomid MERRF, MELAS, NARP, MNGIE, Pearson, Leberi neuropaatia, Leahi tõbi, Alpers;
  • Olemus 2 või järgmiste funktsioonide kombinatsioon:
    • multisüsteemne kahjustus pathognomonic hingamisteede haiguste jaoks;
    • progresseeruv rada koos ägenemise episoodidega või mitokondriaalsete mutatsioonide esinemine perekonnas;
    • metaboolsete ja muude haiguste välistamine asjakohaste testide abil.
• Histoloogiline - RRF fenomeni avastamine rohkem kui 2% lihaskoes.
• Ensümaatiline:
  • tsütokroom C-oksüdaas-negatiivsed kiud;
  • hingamisahela kompleksi ensüümide aktiivsuse vähenemine (<20% koes olevast normist, <30% rakkudest või mitmest kudest).
• Funktsionaalne - ATP sünteesi vähenemine fibroblastides üle 3 standardhälbe.
• Molekulaar-geneetilised - patogeenselt olulised tuuma- või mtDNA mutatsioonid.

Täiendavad diagnostikakriteeriumid (teine rühm).

• Kliinilised - mittespetsiifilised sümptomid, mis tekivad hingamisahela haigused (surnultsündinute, vähenes motoorset aktiivsust lootele, varase vastsündinu surmaga, liigutushäired, arengupeetus häire, häire lihastoonuse vastsündinuperioodil).
• Histoloogiline - väike osa RRF-i nähtusest, mitokondrite subarahromoleemiline akumulatsioon või nende anomaaliumid.
• Ensümaatiline - madal hingamisteede ensüümide aktiivsus (20-30% normidest kudedes, 30-40% - rakkudes või rakuliinides).
• Funktsionaalne - ATP sünteesi vähendamine fibroblastides 2-3 standardhälbega või fibroblastide kasvu puudumine galaktoosiga keskkonnas.
• Molekulaarne-geneetiline - tuumori või mtDNA mutatsioonide tuvastamine eeldatava patogeense sidemega.
• Ainevahetus - ühe või mitme metaboliidi tuvastamine, mis viitab raku bioenergeetika rikkumisele.

[1], [2], [3], [4]