Klasifikácia mitochondriálnych ochorení

Jednotná klasifikácia mitochondriálnych ochorení neexistuje kvôli neistote prínosu jadrových genómových mutácií k ich etiológii a patogenéze. Existujúce klasifikácie sú založené na dvoch princípoch: účasť mutantného proteínu na oxidačných fosforylačných reakciách a či mutantný proteín je kódovaný mitochondriálnou alebo jadrovou DNA.

O dualite kódujúce mitochondriálnej proteíny procesy tkaniva respirácie a oxidatívny fosforylácie (najmä jadrové a mitochondriálnej) základe sa izoloval 3 princíp etiologické skupiny dedičných chorôb.

• Mitochondriálne ochorenia spôsobené génovými mutáciami jadrovej DNA:
  • chyby v dopravných substrátoch;
  • chyby v recyklačných substrátoch;
  • defekty enzýmov Krebsovho cyklu;
  • narušenie oxidačnej fosforylácie;
  • poruchy v respiračnom reťazci; o chybách pri dovoze bielkovín.
• Mitochondriálne ochorenia, ktoré sú založené na mutáciách mitochondriálnej DNA:
  • sporadické mutácie;
  • bodové mutácie štrukturálnych génov;
  • bodové mutácie syntetických génov.
• Mitochondriálne ochorenia spojené s porušením intergenomických signálnych účinkov:
  • viacnásobné delécie mitochondriálnej DNA, ale zdedené autosomálnym dominantným typom;
  • (zníženie počtu) mitochondriálnej DNA, zdedených autozomálnym recesívnym typom.

Sú tiež získané mitochondriálne ochorenia spojené s vystavením toxínom, drogám a starnutiu.

Doteraz bola dobre študovaná patogenéza mitochondriálnych ochorení. V systéme môže byť reprezentovaný stupňoch nasledujúcim spôsobom: transport substrátov a ich oxidácii, Krebsov cyklus, operácia dýchacie reťazec, párovanie tkanivové dýchanie a oxidatívny fosforylácie. Dopravné substráty prostredníctvom špeciálnych transportných proteínov - translokázy, ktoré nesú dikarboxylovej kyseliny, ATP, ADP, vápnik, glutamát, atď Hlavné substráty mitochondrií. - pyruvátom a mastných kyselín, ktoré zaisťuje dopravu karnitínu palmitoyl-transferázy a karnitínu.

Oxidácia substrátov dochádza za účasti enzýmov komplexu pyruvát dehydrogenázy pozostávajúce z troch enzýmov: pyruvátdehydrogenázy, acetyl-lipoate a lipoamid dehydrogenázy za vzniku acetyl-CoA, ktorý je obsiahnutý v Krebsovom cykle. Využitie mastných kyselín prebieha krok za krokom v procese beta oxidácie. V priebehu týchto reakcií sa výsledné elektróny prenesú do respiračného reťazca mitochondrií. Kompletné rozklad pyruvátu v Krebsovom cykle, sa vykonáva, čo vedie k vzniku molekuly NAD a FAD, prenos jeho elektróny do dýchacieho reťazca. Ten tvorí 5 multienzýmovým komplexy, z toho 4 nesú transport elektrónov, a piaty katalyzuje syntézu ATP. Komplex respiračného reťazca je pod duálnou kontrolou jadrových a mitochondriálnych genómov.

Z hľadiska patogenézy existujú tri hlavné skupiny mitochondriálnych ochorení.

• Choroby oxidačných fosforylačných procesov.
• Choroby beta-oxidácie mastných kyselín.
• Poruchy metabolizmu pyruvátu a Krebsovho cyklu.

Z hľadiska vedúcej biochemickej defekty sú mitochondriálne ochorenia rozdelené do nasledujúcich skupín.

• Chyby dopravného substrátu.
  • Nedostatok monokarboxylovej translokázy.
  • Porušenie dopravné karnitín-acylkarnitinom (primárna svalová deficit karnitínu, systémový nedostatok karnitínu, zmiešané formy deficitu karnitínu, sekundárne deficitu karnitínu zlyhania karnitpalmitoiltransferazy 1 a 2, v kombinácii deficiencie karnitínu a karnitinpalmitoyltransferázy).
• Vady pri použití substrátov.
  • Chyby oxidácie pyruvátu:
    • nedostatočnosť pyruvát dekarboxylázy;
    • nedostatočnosť dihydrolipoyltransetylázy;
    • nedostatočnosť dihydrolipoyldehydrogenázy;
    • nedostatočnosť pyruvát dehydrogenázy;
    • nedostatočnosť pyruvátkarboxylázy;
    • nedostatok karnitín-acetyltransferázy.
• Poruchy metabolizmu voľných mastných kyselín: defekty beta-oxidácie mastných kyselín.
• Poruchy v respiračnom reťazci.
  • Poruchy NADH: Komplex KoQ-reduktázy (s normálnou karnitínovou a karnitínovou nedostatočnosťou).
  • Chyby KoQ cytochróm b, (nedostatok zlyhanie KoQ-10 deficit Fe-S-proteínu cytochrómu b, cytochróm b kombinovaného deficitu a Cl) cl-reduktázy komplex.
  • Nedostatok cytochrómu a, a3.
  • Nedostatok cytochrómu a, a3 a b.
• Poruchy akumulácie a prenosu energie.
  • Poruchy oxidačnej fosforylácie s hypermetabolizmom (Luftova choroba).
  • Poruchy oxidačnej fosforylácie bez hypermetabolizmu.
  • Nedostatok mitochondriálnej ATPázy.
  • Nedostatočná adenínová nukleotidová translokáza.

V súčasnosti sa klasifikácia zakladá na etiologickom princípe, pričom v každej skupine sú rozdelené viaceré podskupiny ochorení. To je najviac rozumné.

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