Mitokondriella störningar i neurologi

Mitokondrier är fascinerande små organeller som bor i nästan alla celler i vår kropp. Till skillnad från andra delar av cellen är mitokondrier nästan en egen cell. I själva verket är de nästan helt separata organismer, med genetiskt material som skiljer sig helt från resten av kroppen. Till exempel accepterar vi generellt att vi ärver hälften av vårt genetiska material från vår mor och en halv från vår far. Detta är inte riktigt sant. Mitokondriellt DNA delar sig på ett annat sätt och ärvs nästan helt från modern.

Många forskare tror att mitokondrier är ett exempel på ett långvarigt symbiotiskt förhållande, där bakterier för länge sedan slogs samman med våra celler så att både våra celler och bakterierna blev beroende av varandra. Vi behöver mitokondrier för att kunna bearbeta det mesta av den energi som våra celler behöver för att överleva. Syret vi andas in driver en process som skulle vara omöjlig utan denna lilla organell.

Så spännande som mitokondrier är, de är mottagliga för skador precis som alla andra delar av vår kropp. Ärvda mutationer i mitokondriellt DNA kan leda till ett brett spektrum av olika symtom. Detta kan leda till syndrom som en gång ansågs vara ovanliga och extremt sällsynta men ses nu som vanligare än man tidigare trott. En grupp i nordöstra England fann att prevalensen var cirka 1 av 15 200 personer. Ett större antal, cirka 1 av 200, hade en mutation, men mutationerna var inte symtomatiska.

Nervsystemet är starkt beroende av syre för att kunna göra sitt jobb, och det betyder att våra nerver behöver mitokondrier för att fungera bra. När mitokondrier går fel är nervsystemet ofta det första som lider.

Symtom

Det vanligaste symptomet som orsakas av mitokondriell sjukdom är en myopati, vilket betyder en sjukdom i muskler. Andra potentiella symtom inkluderar synproblem, tänkande problem eller en kombination av symtom. Symtom klumpar sig ofta samman för att bilda ett av flera olika syndrom.

• Kronisk progressiv extern oftalmoplegi (CPEO) - i CPEO blir ögonmusklerna långsamt förlamade. Detta inträffar vanligtvis när människor är i trettiotalet men kan förekomma i alla åldrar. Dubbelsyn är relativt sällsynt, men andra synproblem kan upptäckas genom en läkarundersökning. Vissa former, särskilt när de finns i familjer, åtföljs av hörselproblem, tal- eller sväljsvårigheter, neuropatier eller depression.
• Kearns-Sayre syndrom - Kearns-Sayre syndrom är nästan detsamma som CPEO, men med några extra problem och en tidigare ålder för debut. Problem börjar vanligtvis när människor är under 20 år. Andra problem inkluderar pigmentär retinopati, cerebellär ataxi, hjärtproblem och intellektuella underskott. Kearns-Sayre syndrom är mer aggressivt än CPEO och kan leda till döden i det fjärde decenniet av livet.
• Leber ärftlig optisk neuropati (LHON) - LHON är en ärftlig form av synförlust som orsakar blindhet hos unga män.
• Leigh syndrom - Kallas också subakut nekrotiserande encefalomyelopati, Leigh syndrom förekommer vanligtvis hos mycket små barn. störningen orsakar ataxi, kramper, svaghet, utvecklingsförseningar, dystoni och mer. Magnetisk resonanstomografi (MRI) i hjärnan visar en onormal signal i basala ganglier. Sjukdomen är vanligtvis dödlig inom några månader.
• Mitokondriell encefalopati med mjölksyraacidos och stroke-liknande episoder (MELAS) - MELAS är en av de vanligaste typerna av mitokondriella störningar. Det ärvs från modern. Sjukdomen orsakar episoder som liknar stroke, vilket kan orsaka svaghet eller synförlust. Andra symtom inkluderar kramper, migrän, kräkningar, hörselnedsättning, muskelsvaghet och kort kroppsvikt. Störningen börjar vanligtvis i barndomen och utvecklas till demens. Det kan diagnostiseras med förhöjda nivåer av mjölksyra i blodet liksom typiska "trasiga röda fibrer" utseende av muskler under ett mikroskop.
• Myoklonisk epilepsi med trasiga röda fibrer (MERRF) - Myoklonus är en mycket snabb muskelknep, som liknar vad många har precis innan vi somnar. Myoklonusen i MERRF är vanligare och följs av kramper, ataxi och muskelsvaghet. Dövhet, synproblem, perifer neuropati och demens kan också förekomma.
• Maternellt ärftlig dövhet och diabetes (MIDD) - Denna mitokondriella sjukdom drabbar vanligtvis människor mellan 30 och 40 år. Förutom hörselnedsättning och diabetes kan personer med MIDD ha synförlust, muskelsvaghet, hjärtproblem, njursjukdom, gastrointestinal sjukdom och kort kroppsvikt.
• Mitokondriell neurogastrointestinal encefalopati (MNGIE) - Detta orsakar allvarlig rörlighet i tarmarna, vilket kan leda till magbesvär och förstoppning. Problem med ögonrörelse är också vanliga, liksom neuropatier och förändringar i vit substans i hjärnan. Störningen uppträder var som helst från barndomen till femtiotalet men är vanligast hos barn.
• Neuropati, ataxia och retinitis pigmentosa (NARP) - Förutom perifera nervproblem och klumpighet kan NARP orsaka utvecklingsfördröjning, epilepsi, svaghet och demens.

Andra mitokondriella störningar inkluderar Pearson syndrom (sideroblastisk anemi och bukspottkörteln dysfunktion), Barth syndrom (X-bunden kardiomyopati, mitokondriell myopati och cyklisk neutropeni), och tillväxthämning, aminoaciduria, kolestas, järnöverbelastning, mjölksyraacidos och tidig död (GRACILE) .

Diagnos

Eftersom mitokondriell sjukdom kan orsaka ett förvirrande antal symtom kan dessa störningar vara svåra även för utbildade läkare att känna igen. I den ovanliga situationen där alla symtom verkar klassiska för en viss sjukdom kan genetisk testning göras för att bekräfta diagnosen. Annars kan andra tester vara nödvändiga.

Mitokondrier är ansvariga för aerob metabolism, som de flesta av oss använder dagligen för att röra sig. När aerob metabolism är uttömd, som vid intensiv träning, har kroppen ett reservsystem som resulterar i uppbyggnad av mjölksyra. Detta är ämnet som får våra muskler att värka och brinna när vi spänner dem för länge. Eftersom personer med mitokondriell sjukdom har mindre förmåga att använda sin aeroba metabolism, byggs mjölksyra upp, och detta kan mätas och användas som ett tecken på att något är fel med mitokondrierna. Andra saker kan dock öka laktat. Till exempel kan mjölksyra i cerebrospinalvätska vara förhöjd efter anfall eller stroke. Dessutom har vissa typer av mitokondriell sjukdom, som Leigh syndrom, ofta laktatnivåer som ligger inom normala gränser.

En grundläggande utvärdering kan inkludera laktatnivåer i plasma och cerebrospinalvätska. Elektrokardiogram kan utvärderas med avseende på arytmier, vilket kan vara dödligt. En magnetisk resonansbild (MRI) kan leta efter förändringar i vit substans. Elektromyografi kan användas för att undersöka muskelsjukdom. Om det finns en oro för anfall kan elektroencefalografi beställas. Beroende på symtom kan även audiologi eller ögonläkartest rekommenderas.

Muskelbiopsi är ett av de mest pålitliga sätten att diagnostisera mitokondriella störningar. De flesta mitokondriella sjukdomar kommer med myopati, ibland även om det inte finns några uppenbara symtom som muskelsårighet eller svaghet.

Behandling

För närvarande finns det ingen garanterad behandling för mitokondriella störningar. Fokus ligger på att hantera symtom när de uppstår. En bra diagnos kan dock hjälpa till att förbereda sig för framtida utveckling och i fall av en ärftlig sjukdom kan det påverka familjeplaneringen.

Sammanfattning

Kort sagt, en mitokondriell sjukdom bör misstänkas när det finns en kombination av symtom som involverar muskelhjärta, hjärna eller ögon. Medan moderns arv också är suggestivt, är det möjligt och till och med vanligt att mitokondriell sjukdom beror på mutationer i kärn-DNA på grund av interaktioner mellan det genetiska materialet i kärnan och mitokondrierna. Dessutom är vissa sjukdomar sporadiska, vilket innebär att de händer för första gången utan att vara ärvda alls. Mitokondriella sjukdomar är fortfarande relativt sällsynta och hanteras bäst av en specialist med en solid förståelse för denna klass av neurologisk sjukdom.