Klassificering av mitokondria sjukdomar

En enda klassificering av mitokondriella sjukdomar existerar inte på grund av osäkerheten om bidraget av kärngenom mutationer till deras etiologi och patogenes. Befintliga klassificeringar baseras på 2 principer: deltagande av ett mutant protein i oxidativa fosforyleringsreaktioner och huruvida mutantproteinet kodas av mitokondriellt eller nukleärt DNA.

Baserat på dualiteten av kodningen av mitokondriella proteiner i processerna för vävnadsandning och oxidativ fosforylering (atom och rent mitokondriell), skiljer den etiologiska principen 3 grupper av ärftliga sjukdomar.

• Mitokondriala sjukdomar på grund av genmutationer av kärn-DNA:
  • defekter i transportsubstrat;
  • defekter i återvinningssubstrat;
  • defekter av enzymerna i Krebs-cykeln;
  • störning av oxidativ fosforylering;
  • störningar i andningsvägarna; om defekter vid import av proteiner.
• Mitokondria sjukdomar, som är baserade på mutationer av mitokondriellt DNA:
  • sporadiska mutationer;
  • punktmutationer av strukturgener;
  • punktmutationer av syntetiska gener.
• Mitokondria sjukdomar som är förknippade med kränkningar av intergenomiska signaleffekter:
  • flera deletioner av mitokondriellt DNA, men ärvt av autosomalt dominant typ;
  • deletion (minskning av antalet) av mitokondriellt DNA, ärvt av autosomal recessiv typ.

Det finns också förvärvade mitokondria sjukdomar som är förknippade med exponering för toxiner, droger och åldrande.

Vid det här laget ganska väl förstått patogenes mitokondriella sjukdomar. I ett system kan den representeras av steg enligt följande: transport av substrat och deras oxidation, Krebs cykel, andningskedjan drift, parning av vävnad andning och oxidativ fosforylering. Transportsubstrat med hjälp av speciella transportproteiner - translokas som bär dikarboxylsyror, ATP, ADP, kalcium, glutamat, etc. De huvudsakliga substrat av mitokondrier -. Pyruvat och fettsyror, som tillhandahåller transport av karnitin palmitoyl-transferas och karnitin.

Oxidation av substraten sker med deltagande av enzymer av pyruvatdehydrogenaskomplexet bestående av tre enzymer: pyruvatdehydrogenas, acetyl-lipoat och lipoamiddehydrogenas att bilda acetyl-CoA, som ingår i Krebs cykel. Utnyttjande av fettsyror sker stegvis under beta-oxidation. Under loppet av dessa reaktioner genererade elektronerna överförs till andningskedjan av mitokondrier. Fullständig sönderdelning av pyruvat inom Krebs-cykeln utföres, vilket resulterar i bildningen av molekylen NAD och FAD, sända sina elektroner till andningskedjan. Den senare formen en 5 multienzymkomplex, fyra av vilka bär transport av elektroner, och den femte katalyserar syntesen av ATP. Komplexet av andningskedjan är under dubbel kontroll av nukleära och mitokondriella genomen.

Ur patogenesen är det tre huvudgrupper av mitokondriella sjukdomar.

• Sjukdomar av oxidativa fosforyleringsprocesser.
• Sjukdomar av beta-oxidation av fettsyror.
• Defekter i pyruvatets metabolism och Krebs-cykeln.

Ur synvinkel av den ledande biokemiska defekten är mitokondria sjukdomar indelade i följande grupper.

• Transportsubstratfel.
  • Brist på monokarboxyl-translokas.
  • Överträdelse transport karnitin-acylkarnitin (primär muskulär karnitinbrist, systemisk karnitinbrist, blandade former av karnitin brist, sekundär Karnitinbrist, misslyckande karnitpalmitoiltransferazy 1 och 2, kombinerad brist av karnitin och carnitine palmitoyltransferas).
• Defekter vid utnyttjande av substrat.
  • Defekter av oxidation av pyruvat:
    • insufficiens av pyruvatdekarboxylas;
    • insufficiens av dihydrolipoyltransetylas;
    • insufficiens av dihydrolipoyldehydrogenas;
    • insufficiens av pyruvatdehydrogenas;
    • insufficiens av pyruvatkarboxylas;
    • brist på karnitin-acetyltransferas.
• Defekter i metabolism av fria fettsyror: defekter i beta-oxidation av fettsyror.
• Defekter i andningsvägarna.
  • Defekter av NADH: KoQ-reduktaskomplex (med normal karnitin och karnitininsufficiens).
  • Defekter KoQ cytokrom bs, cl-reduktas komplex (misslyckande KoQ-10-brist Fe-S-proteinbrist av cytokrom bs, cytokrom bs kombinerad brist och cl).
  • Insufficiens av cytokrom a, a3.
  • Insufficiens av cytokrom a, a3 och b.
• Defekter i ackumulering och överföring av energi.
  • Störningar av oxidativ fosforylering med hypermetabolism (Luft sjuka).
  • Störningar av oxidativ fosforylering utan hypermetabolism.
  • Brist på mitokondrialt ATPas.
  • Otillräckligt adenin nukleotid translokas.

För närvarande är klassificeringen baserad på den etiologiska principen, med fördelningen i varje grupp av flera undergrupper av sjukdomar. Det är mest rimligt.

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