โรคไมโตคอนเดรียที่เกิดจากความบกพร่องในการฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชัน

โรคไมโตคอนเดรียที่เกิดจากข้อบกพร่องในการขนส่งอิเล็กตรอนและการฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชัน

ความถี่ประชากรของกลุ่มโรคนี้คือ 1 ใน 10,000 ของการเกิดมีชีวิต และโรคที่เกิดจากความบกพร่องของ DNA ในไมโตคอนเดรียอยู่ที่ประมาณ 1 ใน 8,000

สาเหตุ โรคของไมโตคอนเดรียที่เกิดจากข้อบกพร่องในการลำเลียงอิเล็กตรอนและการฟอสโฟรีเลชันแบบออกซิเดทีฟนั้นมีลักษณะเฉพาะคือความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งเกิดจากการควบคุมทางพันธุกรรม (ดีเอ็นเอนิวเคลียสและไมโตคอนเดรีย) ของกระบวนการลำเลียงอิเล็กตรอน ภาวะส่วนใหญ่ที่เกิดจากการกลายพันธุ์นิวเคลียสในสายเลือดนั้นถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบถ่ายทอดลักษณะด้อย ยกเว้นโรค Menkes trichopolydystrophy

โรคที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอในไมโตคอนเดรียนั้นถ่ายทอดทางสายเลือดของมารดา (การถ่ายทอดทางไซโทพลาสซึม)โดยทั่วไปแล้ว การลบดีเอ็นเอออกจะพบเป็นระยะๆ ในสายเลือด ความผิดปกติของปฏิสัมพันธ์ระหว่างจีโนม เช่น การกลายพันธุ์และการลดจำนวนสำเนาดีเอ็นเอที่เข้ารหัสนิวเคลียส (การลดจำนวนสำเนาดีเอ็นเอ) อาจมีการส่งผ่านทางพันธุกรรมแบบออโตโซมเด่นหรือออโตโซม

พยาธิสภาพของโรคกลุ่มนี้ สาเหตุหลักมาจากการขาดเอนไซม์เชิงซ้อนของห่วงโซ่การหายใจ การเกิดออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน รวมถึงความบกพร่องของโปรตีนในไมโตคอนเดรียที่มีโครงสร้าง และความผิดปกติของการขนส่งโปรตีนบางชนิดผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ส่งผลให้ระบบการหายใจของเนื้อเยื่อทั้งหมดหยุดชะงัก กระบวนการออกซิเดชัน-รีดักชันในเซลล์ได้รับผลกระทบ และผลิตภัณฑ์ที่ถูกออกซิไดซ์ไม่เพียงพอจะสะสมในไมโตคอนเดรียและไซโตพลาซึม และเกิดกรดแลกติก

อาการ ลักษณะเด่นของโรคที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องในห่วงโซ่การหายใจและการฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชันคือการดำเนินไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปและช่วงอายุของอาการทางคลินิกที่แสดงออก - จากช่วงแรกเกิดถึงวัยผู้ใหญ่ ในช่วงแรกเกิดหรือในช่วง 3 เดือนแรกของชีวิต กรดแลคติกที่เกิดแต่กำเนิด กลุ่มอาการเพียร์สัน กล้ามเนื้ออ่อนแรงในเด็กที่ไม่ร้ายแรงและเป็นอันตรายถึงชีวิต โรค Menkes trichopolydystrophy พัฒนาขึ้น ในช่วง 1-2 ปีของชีวิต - โรค Leigh และโรค Alpers หลังจากอายุ 3 ปีและหลังจากนั้น - กลุ่มอาการ Kearns-Sayre, MELAS, MERRF, โรคเส้นประสาทตา Leber, โรคกล้ามเนื้อตาอ่อนแรงภายนอกแบบค่อยเป็นค่อยไป, กล้ามเนื้อไมโตคอนเดรีย, โรคสมองเสื่อมจากกล้ามเนื้อและทางเดินอาหาร ฯลฯ

อาการต่อไปนี้จะปรากฏให้เห็นในระยะลุกลามของโรค: กลุ่มอาการหายใจลำบากและระบบประสาท พัฒนาการทางจิตพลศาสตร์ล่าช้า อาการชัก อาการอะแท็กเซีย อาการกล้ามเนื้อตาอ่อนแรง ความอดทนต่อกิจกรรมทางกายลดลง กลุ่มอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรง นอกจากนี้ มักพบสัญญาณของความเสียหายต่ออวัยวะและระบบอื่นๆ เช่น ระบบหัวใจและหลอดเลือด (กล้ามเนื้อหัวใจผิดปกติ การนำไฟฟ้าของหัวใจบกพร่อง) ระบบต่อมไร้ท่อ (เบาหวานและจืด ความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ ต่อมพาราไธรอยด์ทำงานน้อย) อวัยวะของการมองเห็นและการได้ยิน (เส้นประสาทตาฝ่อ จอประสาทตาอักเสบ ต้อกระจก สูญเสียการได้ยิน) ไต (ความผิดปกติของท่อไต) ตับ (การขยายตัว) ผู้ป่วยมักมีพัฒนาการทางร่างกายและทางเพศบกพร่อง

การทดสอบในห้องปฏิบัติการเผยให้เห็นสัญญาณที่มีลักษณะเฉพาะของโรคไมโตคอนเดรีย เช่น กรดเมตาบอลิก กรดแลคติกและไพรูวิกในเลือดเพิ่มขึ้น คีโตนในเลือด มักตรวจพบหลังจากรับคาร์โบไฮเดรตแล้วเท่านั้น ระดับคาร์นิทีนทั้งหมดลดลง การขับกรดอินทรีย์ในปัสสาวะเพิ่มขึ้น (กรดแลคติก กรดไดคาร์บอกซิลิก กรด 3-เมทิลกลูตาโคนิก กรดไตรคาร์บอกซิลิกของวงจรเครบส์ เป็นต้น) บางครั้งอาจพบการเพิ่มขึ้นของปริมาณแอมโมเนียในเลือดและภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ ในเม็ดเลือดขาวหรือไฟโบรบลาสต์ จะตรวจพบการลดลงของกิจกรรมของคอมเพล็กซ์เอนไซม์ในห่วงโซ่การหายใจ

ในชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ การใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงจะเผยให้เห็นปรากฏการณ์ RRF ที่เป็นเอกลักษณ์และสัญญาณทางฮิสโตเคมีของความไม่เพียงพอของไมโตคอนเดรีย (เอนไซม์ในห่วงโซ่การหายใจทำงานลดลง) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมักจะเผยให้เห็นไมโตคอนเดรียที่ผิดปกติและการเปลี่ยนแปลงในจำนวนของไมโตคอนเดรีย

เกณฑ์ที่แน่นอนสำหรับความเสียหายของ mtDNA คือการตรวจพบการกลายพันธุ์ของ DNA ในไมโตคอนเดรีย (การกลายพันธุ์แบบจุด การลบออกทีละส่วนหรือหลายส่วน การซ้ำซ้อน ฯลฯ) ซึ่งสามารถตรวจพบได้โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลสมัยใหม่ในการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ อย่างไรก็ตาม การไม่มีการกลายพันธุ์ของไมโตคอนเดรียไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ของการวินิจฉัยโรคไมโตคอนเดรียออกไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากอาจเป็นเพราะการมีอยู่ของการกลายพันธุ์ที่หายากในผู้ป่วย ความเสียหายของเซลล์และเนื้อเยื่อแบบโมเสก และความเป็นไปได้ของความเสียหายต่อ DNA ในนิวเคลียส

การวินิจฉัยแยกโรคจะดำเนินการกับโรคของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง โรคของค่า β-oxidation ของกรดไขมันที่ผิดปกติ ภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง โรคกล้ามเนื้อหัวใจ โรคเบาหวาน โรคเส้นโลหิตแข็ง ผลที่ตามมาจากความเสียหายของระบบประสาทในช่วงรอบคลอด เป็นต้น

การรักษาเด็กที่เป็นโรคทางไมโตคอนเดรียที่เกิดจากความบกพร่องในการลำเลียงอิเล็กตรอนและการฟอสโฟรีเลชันแบบออกซิไดซ์ควรเป็นการรักษาหลายองค์ประกอบ โดยกำหนดให้รับประทานอาหารที่เพียงพอและใช้ยาหลายชนิด การใช้ยาร่วมกันที่ส่งผลต่อการเผาผลาญพลังงานในแต่ละขั้นตอนแตกต่างกันจะมีผลดีเมื่อเปรียบเทียบกับการรักษาแบบเดี่ยวด้วยยาชนิดเดียว

ความแปลกประหลาดของการบำบัดด้วยอาหารคือการลดปริมาณคาร์โบไฮเดรตในอาหารลงเหลือ 10 กรัมต่อกิโลกรัม เนื่องจากการบริโภคคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยง่ายในปริมาณมากร่วมกับการทำงานของระบบทางเดินหายใจที่ผิดปกติ จะทำให้การเผาผลาญพลังงานในระดับเซลล์ที่มีอยู่เดิมแย่ลง

เพื่อแก้ไขกระบวนการการขนส่งอิเล็กตรอนที่บกพร่อง แพทย์จึงสั่งให้ใช้โคเอนไซม์คิว 10 (90-200 มก./วันเป็นเวลาอย่างน้อย 6 เดือน) กรดซัคซินิก (5 มก./กก./วัน เป็นระยะๆ 3-4 วัน และรวมระยะเวลา 3 เดือน) และไซโตโครมซี (4 มล. ฉีดเข้ากล้ามหรือฉีดเข้าเส้นเลือดดำทุกวัน 3-4 คอร์ส คอร์สละ 10 ฉีดต่อปี)

ตัวแก้ไขการขนส่งอิเล็กตรอนจะรวมกับการบำบัดด้วยโคแฟกเตอร์ที่ปรับปรุงปฏิกิริยาเอนไซม์ของการเผาผลาญพลังงานของเซลล์ (นิโคตินาไมด์ 60-100 มก. / วัน, วิตามิน B1, _B2, _B6 10-20 มก. / วัน, ไบโอติน 1-5 มก. / วัน), กรดไธออคติก 50-100 มก. / วัน, การเตรียมเลโวคาร์นิทีน 25-30 มก. / กก. ต่อวัน) เพื่อต่อสู้กับภาวะกรดเกินจะใช้ไดเมฟอสโฟน (30 มก. / กก. หรือ 1 มล. ของสารละลาย 15% ต่อน้ำหนักตัว 5 กก. 3 ครั้งต่อวันเป็นเวลา 1 เดือน) กำหนดให้ใช้สารต้านอนุมูลอิสระ: วิตามินอี (100-200 มก. / วัน), กรดแอสคอร์บิก (500 มก. / วัน)

ดังนั้น ในตอนนี้จึงได้สะสมประสบการณ์ไว้มากมายในการศึกษาพยาธิวิทยาของไมโตคอนเดรียและวิธีการแก้ไขความผิดปกติของไมโตคอนเดรียที่ระบุได้ ทิศทางใหม่ได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว นั่นคือ การแพทย์ไมโตคอนเดรีย และข้อมูลที่นำเสนอในส่วนนี้สะท้อนให้เห็นเพียงส่วนเล็กๆ ของความรู้ในสาขาพยาธิวิทยาของมนุษย์อันกว้างขวางเท่านั้น ยังคงมีคำถามที่ยังไม่มีคำตอบมากมายที่ทำให้การพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิผลสำหรับการวินิจฉัยและรักษาโรคเหล่านี้มีความซับซ้อน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติทางกุมารเวชศาสตร์

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