Наследование митохондриальных болезней
Митохондрии наследуются иначе, чем ядерные гены. Ядерные гены в каждой соматической клетке обычно представлены двумя аллелями (за исключением большинства сцепленных с полом генов у гетерогаметного пола ). Один аллель унаследован от отца, другой от матери. Однако митохондрии содержат собственную ДНК, причем в каждой митохондрии человека обычно содержится от 5 до 10 копий кольцевой молекулы ДНК (см. Гетероплазмия), и все они наследуются от матери. Когда митохондрия делится, копии ДНК случайным образом распределяются между ее потомками, а затем происходит удвоение ДНК. Если только одна из исходных молекул ДНК содержит мутацию, в результате случайного распределения такие мутантные молекулы могут накопиться в некоторых митохондриях. Митохондриальная болезнь начинает проявляться в тот момент, когда заметное число митохондрий во многих клетках данной ткани приобретают мутантные копии ДНК (пороговая экспрессия).
Мутации в митохондриальной ДНК происходят, по разным причинам, намного чаще, чем в ядерной. Это означает, что митохондриальные болезни достаточно часто проявляются из-за спонтанных вновь возникающих мутаций. Иногда темп мутирования увеличивается из-за мутаций в ядерных генах, кодирующих ферменты, которые контролируют репликацию ДНК митохондрий.
Причины митохондриальных болезней. Патогенез митохондриальных болезней.
Показано, что мтДНК содержит гены, которые кодируют 13 полипептидов, входящих в пять комплексов дыхательных цепей митохондрий, 22 гена транспортной РНК и 2 гена рибосомной РНК. Синтез остальных 70 белков, участвующих в процессах окислительного фосфорилирования, находится под контролем ядерных генов. Таким образом, наследственные заболевания, обусловленные нарушениями энергетических процессов в митохондриях, могут быть детерминированы мутациями как в митохондриальном, так и ядерном геноме. При мутациях в ядерных генах отклонений от менделевских типов наследования не происходит- описаны митохондриальные заболевания с аутосомно-доминантным и аутосомно-рецессивным типом наследования. Отклонения от менделевских законов типичны для заболеваний, обусловленных мутациями в митохондриальном геноме. К настоящему времени описано три типа мутаций в митохондриалы-юй ДНК - крупные делении и точковые мутации структурных и синтетических генов.
Типы заболеваний
Помимо относительно распространённой митохондриальной миопатии, встречаются:
Митохондриальный сахарный диабет, сопровождающийся глухотой (DAD, MIDD, синдром MELAS) — это сочетание, проявляющееся в раннем возрасте, может быть вызвано мутацией митохондриального гена MT-TL1, но сахарный диабет и глухота могут быть вызваны как митохондриальными заболеваниями, так и иными причинами;
наследственная оптическая нейропатия Лебера (en:Leber's hereditary optic neuropathy (LHON)), характеризующийся потерей зрения в раннем пубертатном периоде;
синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта (en:Wolff-Parkinson-White syndrome)
рассеянный склероз и подобные ему заболевания;
синдром Лея (Leigh) или подострая некротизирующая энцефаломиопатия : После начала нормального постнатального развития организма болезнь обычно развивается в конце первого года жизни, но иногда проявляется у взрослых. Болезнь сопровождается быстрой потерей функций организма и характеризуется судорогами, нарушенным состоянием сознания, деменцией, остановкой дыхания
«Нейропатия, атаксия, retinitis pigmentos и птоз» en:Neuropathy, ataxia, retinitis pigmentosa, and ptosis (NARP): прогрессирующие симптомы нейропатии, атаксии, тунельное зрение и потеря зрения, птоз, деменция;
Митохондриальная нейрогастроинтенстинальная энцефалопатия en:Mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy (MNGIE): гастроинтестинальная псевдообструкция и кахексией, нейропатия, энцефалопатия с изменениями белого вещества головного мозга.
Литература
Ершова С. А. Дисфункция митохондрий при нефропатиях у детей // Нефрология и диализ.— 2003.— Т. 5, № 4.
Кешинян Е. С. и др. Использование препарата Элькар (L-карнитин) в педиатрии // Terra Medica.— 2001.— № 4.
Сукерник Р. И. и др. Митохондриальный геном и митохондриальные болезни человека // www.eyenews.ru
Зозуля Ю. П., Черченко А. П. Митохондриальные заболевания центральной нервной системы // www.eyenews.ru