Pag-uuri ng mga sakit sa mitochondrial

Walang pinag-isang pag-uuri ng mga sakit na mitochondrial dahil sa kawalan ng katiyakan ng kontribusyon ng nuclear genome mutations sa kanilang etiology at pathogenesis. Ang mga kasalukuyang klasipikasyon ay batay sa dalawang prinsipyo: ang partisipasyon ng mutant protein sa oxidative phosphorylation reactions at kung ang mutant protein ay naka-encode ng mitochondrial o nuclear DNA.

Batay sa duality ng coding ng mitochondrial proteins ng tissue respiration process at oxidative phosphorylation (nuclear at purely mitochondrial), 3 pangkat ng mga namamana na sakit ay nakikilala ayon sa etiological na prinsipyo.

• Mga sakit sa mitochondrial na sanhi ng mutation ng gene ng nuclear DNA:
  • mga depekto ng mga substrate ng transportasyon;
  • mga depekto ng mga substrate ng paggamit;
  • mga depekto ng Krebs cycle enzymes;
  • oxidative phosphorylation disorder;
  • mga kaguluhan sa respiratory chain; o mga depekto sa pag-import ng protina.
• Mga sakit sa mitochondrial na batay sa mga mutasyon sa mitochondrial DNA:
  • kalat-kalat na mutasyon;
  • point mutations ng structural genes;
  • point mutations ng synthetic genes.
• Mga sakit sa mitochondrial na nauugnay sa pagkagambala ng mga epekto ng intergenomic signaling:
  • maramihang mga pagtanggal ng mitochondrial DNA, ngunit minana sa isang autosomal na nangingibabaw na paraan;
  • mga pagtanggal (pagbawas sa dami) ng mitochondrial DNA, na minana sa isang autosomal recessive na paraan.

Mayroon ding mga nakuhang mitochondrial na sakit na nauugnay sa pagkakalantad sa mga lason, droga, at pagtanda.

Sa ngayon, ang pathogenesis ng mitochondrial disease ay pinag-aralan nang mabuti. Sa anyo ng isang diagram, maaari itong iharap nang sunud-sunod tulad ng sumusunod: transportasyon ng mga substrate, ang kanilang oksihenasyon, ang siklo ng Krebs, paggana ng respiratory chain, pagkabit ng tissue respiration at oxidative phosphorylation. Ang transportasyon ng substrate ay isinasagawa sa tulong ng mga espesyal na protina ng transportasyon - mga translocase, na naglilipat ng mga dicarboxylic acid, ATP, ADP, calcium ions, glutamate, atbp Ang pangunahing substrates ng mitochondria ay pyruvate at fatty acids, ang transportasyon na kung saan ay ibinibigay ng carnitine palmitoyl transferase at carnitine.

Ang oksihenasyon ng mga substrate ay nangyayari sa pakikilahok ng mga enzyme ng pyruvate dehydrogenase complex, na binubuo ng 3 mga enzyme: pyruvate dehydrogenase, lipoate acetyltransferase at lipoamide dehydrogenase na may pagbuo ng acetyl-CoA, na kasama sa siklo ng Krebs. Ang paggamit ng mga fatty acid ay nangyayari sa mga yugto sa proseso ng beta oxidation. Sa panahon ng mga reaksyong ito, ang mga electron na nabuo ay inililipat sa respiratory chain ng mitochondria. Ang kumpletong decomposition ng pyruvate ay nangyayari sa Krebs cycle, na nagreresulta sa pagbuo ng NAD at FAD molecules na naglilipat ng kanilang mga electron sa respiratory chain. Ang huli ay nabuo sa pamamagitan ng 5 multienzyme complex, 4 kung saan transport electron, at ang ikalimang catalyzes ang synthesis ng ATP. Ang respiratory chain complex ay nasa ilalim ng dalawahang kontrol ng nuclear at mitochondrial genome.

Mula sa pananaw ng pathogenesis, 3 pangunahing grupo ng mga mitochondrial na sakit ay maaaring makilala.

• Mga sakit ng mga proseso ng oxidative phosphorylation.
• Mga sakit ng fatty acid beta-oxidation.
• Mga depekto ng pyruvate metabolism at ang Krebs cycle.

Mula sa punto ng view ng nangungunang biochemical depekto, mitochondrial sakit ay nahahati sa mga sumusunod na grupo.

• Mga depekto sa transportasyon ng substrate.
  • Monocarboxytranslocase deficiency.
  • Mga karamdaman ng carnitine-acylcarnitine transport (pangunahing muscle carnitine deficiency, systemic carnitine deficiency, mixed forms of carnitine deficiency, secondary carnitine deficiency, carnitine palmitoyltransferase 1 at 2 deficiency, pinagsamang carnitine at carnitine palmitoyltransferase deficiency).
• Mga depekto sa paggamit ng substrate.
  • Mga depekto sa oksihenasyon ng pyruvate:
    • kakulangan ng pyruvate decarboxylase;
    • kakulangan sa dihydrolipoyltransacetylase;
    • kakulangan ng dihydrolipoyl dehydrogenase;
    • kakulangan ng pyruvate dehydrogenase;
    • kakulangan ng pyruvate carboxylase;
    • kakulangan ng carnitine acetyltransferase.
• Mga depekto sa metabolismo ng libreng fatty acid: mga depekto sa fatty acid beta-oxidation.
• Mga depekto sa kadena ng paghinga.
  • Mga depekto ng NADH:KoQ reductase complex (na may normal na antas ng carnitine at may kakulangan sa carnitine).
  • Mga depekto ng KoQ cytochrome b, cl-reductase complex (kakulangan ng KoQ-10, kakulangan sa protina ng Fe-S, kakulangan ng cytochrome b, pinagsamang kakulangan ng cytochromes b at cl).
  • Kakulangan ng Cytochrome A, A3.
  • Kakulangan ng cytochrome a, a3 at b.
• Mga depekto sa pag-iimbak at paghahatid ng enerhiya.
  • Mga karamdaman ng oxidative phosphorylation na may hypermetabolism (sakit sa Luft).
  • Mga karamdaman ng oxidative phosphorylation na walang hypermetabolism.
  • Kakulangan ng Mitochondrial ATPase.
  • Adenine nucleotide translocase deficiency.

Sa kasalukuyan, ang klasipikasyon na pinagtibay ay batay sa etiological na prinsipyo, na may ilang mga subgroup ng mga sakit na kinikilala sa bawat grupo. Ito ang pinaka-makatwiran.

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