Mitochondrijų ligų diagnozė

Mitokondrijų ligų klinikinių požymių paveldėjimo pobūdžio ir pasireiškimo įvertinimas

Atsižvelgiant į tai, kad miotohondrialnye liga, kai kuriais atvejais gali sukelti žalą į branduolinį genomą, ligos perdavimo bus atitikti Mendelio paveldėjimo įstatymus. Tais atvejais, kai ligos vystymasis sukelia mutacijų mitochondrijų DNR, mitochondrijos paveldėjimo atitiks tipą, kad perduodamas per motinos liniją. Galiausiai, kai patologija išsivysto tuo pačiu metu sugadinti branduolinių ir mitochondrijų genomų genus, jo palikimas bus sudėtingas ir lemia įvairūs veiksniai. Šiuo atžvilgiu, genealoginė analizė formalių priežasčių (paveldėjimo pobūdis pagal kilmės), gali būti nurodyta, labai įvairių rūšių paveldėjimo: autosominiu dominuojantis, autosominiu recesyvinis, X-susijusios, mitochondrijų.

Tokių ligų vystymosi miotohondrialnyh kaip netinkamas metabolizmas piruvo rūgšties arba riebalų rūgščių beta-oksidacija, Krebso ciklą, yra susijęs su mutacijų branduolinių genomo genų. Dėl šių patologijų išsiskyrusių autosominiu recesyvinis paveldėjimo Beje, kai jo tėvai - mutacija vežėjai (heterozigotų), o vaikas - remti abi paveldėtas mutacijas, gautus iš tėvo ir motinos (homozigotų). Tėvai paprastai atrodo sveika, ir panašios ligos ar mikropriznaki turėtų pažvelgti į brolių ir seserų iš sergančio vaiko (broliai ir seserys probands) ir jų giminaičiams tiek motinos ir tėvo (į pusbroliai).

Į recesyvinis užsiima su X chromosoma susijusi paveldėjimo tipą atveju (pvz, naujagimių forma gliutaro aciduria II tipo arba trūkumas E1 subvieneto piruvato kompleksas, Menkes ligos ir tt) Dažnai kenčia berniukai ir motina išsikiša vežėjams mutacijų ir perkelti juos į savo sūnumis. Motinos paveldėjimas skiriasi nuo "X", kurį sukelia abiejų lyčių asmenų pralaimėjimas. Tokiais atvejais, kai analizuojant kilmę būtina išanalizuoti vyrams, kaip moterims atvejų, ji nebus rodoma. Kilmė yra ne ištyręs ligos perdavimo pagal tėvo-sūnaus linija, nes tėvas gali perduoti tik sūnų Y-chromosomos.

Su šios ligos eigą dėl į sugadinimo mitochondrijų genomo (pvz, iš kvėpavimo takų grandinės ligų, regos nervo neuropatijos numeris, Leber sindromų MELAS, FR įgyvendinimo taisyklių, NARP ir kt.), Kuri nustatyta motinos palikimą, nes Mitochondrija vaikas paveldima iš motinos, ir ji gali perduoti juos kaip berniukų ir mergaičių. Taigi abiejų lyčių žmonės yra vienodai paveikti. Atsižvelgiant į tai, po gimdymo turėtų sekti ligos paleidimas į motinos liniją.

Į kilmės analizę ir rasti mitochondrijų ligomis giminaičių simptomus reikėtų prisiminti, kad ligos (būdinga ekspresyvumo) sunkumas gali labai skirtis, kuris gali būti susijęs su kitu numeriu pažeistų mitochondrijas, jų traumų pobūdžio, skirtingų platinimo mutacijų ląstelių ir tt Taigi ne visada galima aptikti akivaizdžių ligos požymių. Kai kuriais atvejais atskleisti atskiri izoliuoti, ištrinti simptomai ar požymiai, kuriuos galima aptikti taikant tikslinę paiešką.

Plėtros mitochondrijų liga, gali būti susijęs su žalos pagrindinių dalių Mitochondrija, vadinamieji microdeletions (pvz, Kearns-Sayre sindromas, Pirsono sindromas, kai diabeto su kurtumo, laipsniško išorės oftalmoplegijos ir kt pavidalo). Tokiais atvejais dažnai neranda charakteringus simptomus artimiesiems, nuo ligų, susijusių su naujų mutacijų, įvykusių per zigotos iš karto po apvaisinimo (mutacijų atsiradimą plėtros de novo ). Liga yra atsitiktinė. Dažnai su šių autosominėse dominuojančia ligų paveldėjo asocijuotų su keliais mutacijų mitochondrijų DNR, pavyzdžiui, kai kurių encephalomyopathies formų, miopatijos su akių liga sąlygomis skaičių, nepaisant to, kad mtDNA mutacijų (kelis trinimu) buvimą turi autosominę dominuojančią modelio palikimo.

Tačiau, skirtingai nuo Mendelian autosominio dominuojančio paveldėjimo tipo mitochondrijų patologijoje, būdinga daug kartų paveiktų individų.

Galiausiai kai kurios mitochondrijų ligos, dažnai susijusios su mtDNR mitochondrijų išnykimu arba jų nebuvimu ląstelėse, gali būti paveldimos autosominiu recesyviniu būdu. Tarp jų yra įgimtos miopatijos formos, kardiomiopatija, neurodisterminis sindromas, pieno rūgšties acidozė, kepenų pažeidimas ir kt.

Paveldimos ligos perdavimo pobūdžio tyrimas yra labai svarbus medicininės-genetinės prognozės ir reikalauja nuodugnios klinikinių požymių analizės, žinant apie mitochondrijų patologijos formavimo mechanizmus ir jo paveldėjimo rūšis.

Klinikinių apraiškų pasireiškimas labai skiriasi nuo pirmųjų gyvenimo dienų iki suaugusiųjų amžiaus. Analizuojant šį rodiklį, būtina atsižvelgti į nosologines formas, nes kiekvienas iš jų turi tam tikrą debiutą.

Daugeliu atvejų pasireiškiančios mitochondrijų ligų pasikeitimo sutrikimai yra progresuojantys. Pradiniai simptomai dažnai būna lengvi, vėliau progresuoja ir gali sukelti sunkių sutrikimų. Retos formos patologijos, tokios kaip gerybinė kūdikio miopatija ir kai kurios Leberio optinės neuropatijos formos, gali būti palankios ir atvirkštinės.

Laboratorinių tyrimų metu atkreipkite dėmesį į būdingus mitochondrijų ligų požymius:

• acidozės buvimas;
• padidėjęs laktato ir piruvato kiekis kraujyje, laktato / piruvato indekso padidėjimas daugiau nei 15, ypač padidėjęs gliukozės kiekio ar fizinio krūvio metu;
• hipertonija;
• hipoglikemija;
• hiperamonemija;
• padidinti acetoacetato ir 3-hidroksibutirato koncentraciją;
• 3-hidroksibutrato rūgšties / acetoacto rūgšties santykio padidėjimas kraujyje;
• padidėjęs amino rūgščių kiekis kraujyje ir šlapime (alaninas, glutaminas, glutamo rūgštis, valinas, leucinas, izoleucinas);
• padidėjęs riebalų rūgščių kiekis kraujyje;
• organinių rūgščių perteklius su šlapimu;
• sumažėjęs karnitino kiekis kraujyje;
• padidėjęs mioglobino kiekis biologiniuose skysčiuose;
• mitochondrijų fermentų aktyvumo sumažėjimas miocitose ir fibroblastuose.

Šių rodiklių diagnostinė vertė yra didesnė maisto pakrovimui, nei pasninkui. Praktiškai ji pasiteisino diagnostinį testą nustatymas laktato kraujyje prieš gliukozės krūvio fone, leidžiantis aiškiau atskleisti kvėpavimo grandinę papildomą gliukozės krūvio nepakankamumas.

Mitochondrijų disfunkcijos laboratorinei diagnozei ir jos specifinėms nosologinėms formoms, įprastoms, įprastoms biocheminiams tyrimo metodams nepakanka, reikia atlikti specialius tyrimus. Ypač patogu analizuoti fermentų aktyvumą skeleto raumenų biopsijos egzemplioriuose, nei kituose audiniuose. Galima nustatyti kvėpavimo grandinių fermentų aktyvumą, ypač citrato sintetazę, sukcinato dehidrogenazę ir citochromo C oksidą.

Morfologinių ir molekulinių genetinių tyrimų duomenys

Morfologiniai tyrimai mitochondrijų patologijos diagnozėje yra ypač svarbūs. Dėl didžiulės informacinės svarbos, dažnai būtina atlikti raumenų biopsiją ir histocheminį tyrimą gautų biopsijos egzempliorių. Svarbią informaciją galima gauti tuo pačiu metu tiriant medžiagą šviesos ir elektroninės mikroskopijos būdu.

Vienas iš svarbiausių žymenų mitochondrijų ligų - tai "nuskuręs" raudonųjų pluoštų reiškinys [reiškinys GRP (Regid raudoni plaušeliai)], nustatyta 1963 m, jis susijungusios, siekiant sudaryti dėl proliferaciją ir židinio kaupimo nenormalus mitochondrijų genetiškai modifikuoti, naudojant raumenų pluošto krašto. Šis reiškinys buvo aptiktas šviesos mikroskopijos naudojant Gomori specialią dažymo, tačiau pastaraisiais metais šiam tikslui skirtingų mitochondrijų žymekliai ir įvairių imunologinius metodus.

Kiti mitochondrijų patologijos morfologiniai ypatumai yra:

• staigus mitochondrijų dydžio padidėjimas;
• glikogeno, lipidų ir kalcio konglomeratų kaupimasis požymių metu;
• sumažėjęs mitochondrijų fermentų aktyvumas;
• sutrūkęs sukcinato dehidrogenazės (SDH) fermentų, NADH oksidoreduktazės, citochromo C oksidazės ir tt aktyvumo granulių pasiskirstymas.

Pacientams, sergantiems mitochondrijų ligomis su šviesos mikroskopijos gali aptikti raumenų audinio nespecifinių morfologines charakteristikas: vietinis nekrozė raumenų skaidulas, kaupimo sarkoplazmennyh masės, buvimo lizės subsarkolemmalnyh porcijomis sarkoplazminio bazofilijos sarkoplazminių, padaugėjo raumenų branduolių, aktyvavimo regeneracijos procesus ir kt.

Tyrimas į "nuskuręs" raudonųjų skaidulų reiškinio vaidmenį parodė savo svarbą sąlygų, tokių kaip Melas sindromas, MERRF, Kearns-Sayre, lėtinė progresuojanti oftalmoplegijos ir kitų susijusių mtDNA mutacijų diagnozę. Šis reiškinys gali pasireikšti kitų ligų: Diušeno raumenų distrofija, dermatomiozitas, miotoninės distrofijos, priėmimo narkotikų (klofibrato), ir kitų patologinių būklių. Taigi, kartu su pirminėmis mitochondrijų ligomis, RDF reiškinys gali lydėti antrines mitochondrijų disfunkcijas.

Šiuo metu mitochondrijų nepakankamumo požymių nustatymui plačiai naudojamas histocheminis ir elektroninis mikroskopinis raumenų audinio tyrimas. Kai kuriais atvejais jie padeda diagnozuoti, ypač taikant įprastą morfologinį raumenų audinio vaizdą pagal šviesos mikroskopiją.

Elektronų mikroskopiniai ženklai - aptikimo mitochondrijų proliferacijos pažeidžiant jų formos ir dydžio, Disorganisation ir padidinti cristae, kaupimo nenormalios mitochondrijų pagal sarcolemma, riebalų kaupimasis ir nenormalus paracrystalline (daugiausia sudarytas iš baltymų) arba osmophilic intarpų lokalizuota tarp vidinių ir išorinių membranų arba per cristae, kaupimo gaubliškas, dažnai yra matricos (daugiausia susidedantis iš trigliceridų) ir kt.

Kai kuriems ligoniams leukocitais galima nustatyti citokemines anomalijas.

Biocheminių ir morfologinių tyrimų kompleksas papildomas šiuolaikiniais molekulinės diagnostikos metodais (branduolinių arba mitochondrijų mutacijų nustatymu), kurie atliekami specializuotose DNR diagnostikos laboratorijose. Mitochondrijų ligose įvardijami įvairūs mutacijų tipai: taškas, ištrynimai, dubliavimai, kiekybinės DNR anomalijos ir tt

Jei mtDNR nėra mutacijų, įtarus mitochondrijų patologiją, atliekamas branduolinės DNR tyrimas.

Diagnozės kriterijai

Yra dviejų grupių kriterijų diagnozuoti mitochondrijų ligas. Pagrindiniai diagnostiniai kriterijai (pirmoji grupė).

• Klinikiniai:
  • nustatytos diagnozės: sindromai MERRF, MELAS, NARP, MNGIE, Pearson, Leberio neuropatija, Leo liga, Alpers;
  • Buvimas 2 arba šių funkcijų derinys:
    • multisystemic damage pathognomonic kvėpavimo takų grandinės ligoms;
    • progresuojantis kursas su paūmėjimo epizodais arba mitochondrijų mutacijų buvimu šeimoje;
    • medžiagų apykaitos ir kitų ligų išskyrimą atliekant tinkamus tyrimus.
• Histologinis - RRF reiškinio aptikimas daugiau nei 2% raumens audiniuose.
• Fermentas:
  • citochromo C-oksidazės neigiami pluoštai;
  • kvėpavimo grandinės komplekso fermentų aktyvumo sumažėjimas (<20% normos audinyje, <30% ląstelėse arba keliuose audiniuose).
• Funkcinis - ATP sintezės sumažėjimas fibroblastuose daugiau nei 3 standartinės nuokrypos.
• Molekulinės-genetinės - patogeniškai reikšmingos branduolinės ar mtDNR mutacijos.

Papildomi diagnostikos kriterijai (antroji grupė).

• Klinikinių - nespecifinių simptomų, kurie atsiranda, kai kvėpavimo grandinės ligos (Negyvagimiai, sumažėjo motorinio aktyvumo vaisių, ankstyvo naujagimių mirtimi, judėjimo sutrikimų, vystymosi sutrikimo, sutrikimams raumenų tonusą į naujagimių laikotarpį).
• Histologinis - mažas RRF reiškinio procentas, mitochondrijų subarachromolekulinis kaupimasis ar jų anomalijos.
• Fermentas - mažas kvėpavimo komplekso fermentų aktyvumas (20-30% normos audiniuose, 30-40% - ląstelėse arba ląstelių linijose).
• Funkcionalus - sumažinant ATP sintezę fibroblastuose, 2-3 standartiniai nukrypimai arba fibroblastų augimo nebuvimas terpėje su galaktoze.
• Molekulinė-genetinė - branduolio arba mtDNR mutacijų atpažinimas su numanomais patogenezinis ryšys.
• Metabolizmas - vieno ar kelių metabolitų aptikimas, rodantis, kad yra pažeista ląstelinė bioenergetika.

[1], [2], [3], [4]