MITOCHONDRIALE ERKRANKUNGEN: SYMPTOME, URSACHEN, BEHANDLUNGEN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Die mitochondrialen Erkrankungen sind eine sehr heterogene Gruppe von Erkrankungen, die infolge einer Funktionsstörung der mitochondrialen Atmungskette auftreten. Sie sind das Ergebnis spontaner oder vererbter Mutationen, entweder in mitochondrialer DNA oder in nuklearer DNA.

Diese Mutationen führen zu veränderten Funktionen von Proteinen oder RNA-Molekülen (Ribonukleinsäure), die sich normalerweise in den Mitochondrien befinden. Die mitochondriale Atmungskette besteht aus fünf Komplexen (I, II, III, IV und V) und zwei Molekülen, die als Bindeglied fungieren. Coenzym Q und Cytochrom c.

Mitochondrien

Das breite Spektrum an Veränderungen im mitochondrialen oxidativen Metabolismus, Bedingungen heterogener Bedingungen, die unter dem Namen mitochondriale Erkrankungen zusammengefasst sind. Um jedoch besser zu verstehen, woraus diese Störungen bestehen, müssen wir wissen, was Mitochondrien sind.

Mitochondrien-Mitochondrien-Krankheitsbeziehung

Mitochondrien sind zytoplasmatische Organellen, die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligt sind. Sie sind dafür verantwortlich, mehr als 90% der Energie zu erzeugen, die der Körper benötigt, um das Leben zu erhalten und das Wachstum zu unterstützen.

Wenn Mitochondrien versagen, wird in der Zelle immer weniger Energie erzeugt, was zu Zellschäden und sogar zum Zelltod führt. Wenn dieser Prozess im ganzen Körper wiederholt wird, beginnen komplette Systeme zu versagen, und das Leben der Person, die darunter leidet, kann ernsthaft beeinträchtigt werden.

Die Krankheit betrifft hauptsächlich Kinder, aber der Ausbruch der Krankheit bei Erwachsenen wird immer häufiger.

Es ist bekannt, dass jede menschliche Zelle Tausende von Kopien mitochondrialer DNA enthält. Bei der Geburt sind sie normalerweise alle identisch, was als Homoplasmie bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu können Personen mit mitochondrialen Störungen in jeder Zelle eine Mischung aus Wildtyp- und mutierter mitochondrialer DNA enthalten, was als Heteroplasmie bezeichnet wird.

Während einige mitochondriale Erkrankungen nur ein einziges Organ betreffen, betreffen viele andere mitochondriale Erkrankungen mehrere Organsysteme und weisen häufig neurologische und myopathische Merkmale auf. Mitochondriale Störungen können in jedem Alter auftreten.

Häufigkeit

In Bezug auf die Prävalenz sind mitochondriale Störungen häufiger als bisher angenommen und bis zu einer der häufigsten vererbten Stoffwechselstörungen.

Basierend auf den verfügbaren Daten beträgt eine konservative Schätzung der Prävalenz mitochondrialer Erkrankungen 11,5 pro 100.000 Einwohner.

Die häufigsten mitochondrialen Erkrankungen

Da Mitochondrien in verschiedenen Geweben so viele verschiedene Funktionen erfüllen, gibt es buchstäblich Hunderte von Mitochondrienerkrankungen. Jede Störung erzeugt ein Spektrum von Symptomen und Anzeichen, die für Patienten und Ärzte in den frühen Stadien der Diagnose verwirrend sein können.

Aufgrund der komplexen Wechselwirkung zwischen Hunderten von Genen und Zellen, die zusammenarbeiten müssen, damit unsere Stoffwechselmaschinerie reibungslos funktioniert, ist es ein Kennzeichen von Mitochondrienerkrankungen, dass identische mitochondriale DNA-Mutationen nicht identische Krankheiten hervorrufen können.

Daher sind einige der häufigsten Syndrome und Anzeichen einer mitochondrialen Pathologie die folgenden:

• Alpers-Huttenlocher-Syndrom: Es ist gekennzeichnet durch Hypotonie, Krampfanfälle und Leberversagen.
• Ataxisches Neuropathiesyndrom: Charakterisiert durch Epilepsie, Dysarthrie und / oder Myopathie.
• Chronisch progressive externe Ophthalmoplegie (CPEO): Sie zeigt externe Ophthalmoplegie, bilaterale Ptosis und leichte proximale Myopathie.
• Kearns-Sayre-Syndrom (KSS): Progressive externe Ophthalmoplegie ab dem 20. Lebensjahr, Pigmentretinopathie, Ataxie, Myopathie, Dysphagie, Diabetes mellitus, Hypoparathyreoidismus, Demenz.
• Pearson-Syndrom: Sideroblastische Anämie im Kindesalter, Panzytopenie, exokrine Pankreasinsuffizienz, Nierentubulusdefekte.
• Myopathie im Kindesalter und Laktatazidose: Hypotonie im ersten Lebensjahr, Ernährungs- und Atembeschwerden. Die tödliche Form könnte mit Kardiomyopathie und / oder Toni-Fanconi-Debre-Syndrom assoziiert sein.
• Leigh-Syndrom: Anzeichen einer Kleinhirn- und Hirnstamm-Enzephalopathie des kindlichen Beginns, der mütterlichen Vorgeschichte einer neurologischen Erkrankung oder des Leigh-Syndroms.
• Mitochondriales DNA-Depletionssyndrom (MDS): Beginn im Kindesalter und gekennzeichnet durch Muskelschwäche und / oder Leberversagen.
• Neurogene Schwäche mit Ataxie und Rhinitis pigmentosa (NARP): Periphere Neuropathie mit Beginn bei Erwachsenen oder später Kindheit, Ataxie, Pigmentretinopathie.
• Mitochondriale Enzephalomyopathie mit Laktatazidose und Schlaganfall (MELAS-Syndrom): Episoden, die zerebrovaskuläre Unfälle vor dem 40. Lebensjahr, Anfälle und / oder Demenz und Laktatazidose simulieren.
• Epileptische myoklonische Myopathie mit sensorischer Ataxie (MEMSA): Charakterisiert durch Myopathie, Anfälle und Kleinhirnataxie.
• Myoklonische Epilepsie mit zerlumpten roten Fasern (Merrf ): Myoklonus, Krampfanfälle, Kleinhirnataxie, Myopathie, Demenz, Optikusatrophie und Spastik.
• Mitrochondriale neurogastrointestinale Enzephalopathie (MNGIE): Beginn vor dem 20. Lebensjahr, progressive externe Ophthalmoplegie, Ptosis, Extremitätenschwäche und Verdauungsprobleme, unter anderem.
• Leber (Lhon) erbliche Optikusneuropathie: bilaterale subakute schmerzlose Sehbehinderung. Durchschnittliches Erkrankungsalter bei 24 Jahren. Höhere Prävalenz bei Frauen als bei Männern mit einem Verhältnis von 4: 1. Charakterisiert durch Dystonie und Herzvorerregungssyndrom.

Symptome

Die Symptome mitochondrialer Erkrankungen sind sehr unterschiedlich und hängen unter anderem davon ab, wo sich der Schaden befindet.

Einige mitochondriale Erkrankungen betreffen ein einzelnes Organ, die meisten betreffen jedoch mehrere Systeme. Daher sind die häufigsten allgemeinen Symptome einer mitochondrialen Erkrankung:

• Wachstumsdefekt
• Psychomotorische Retardierung
• Augenlid Ptosis
• Externe Ophthalmoplegie
• Augenerkrankungen
• Proximale Myopathie
• Übungsintoleranz
• Zentrale oder periphere Hypotonie
• Kardiomyopathie
• Sensorineurale Taubheit,
• Optikusatrophie
• Pigmentretinopathie
• Mellitus Diabetes
• Gastrointestinale Störungen
• Malabsorptionssyndrom
• Endokrine Störungen
• Hämatologische Störungen

Symptome im Zusammenhang mit dem Zentralnervensystem schwanken häufig und umfassen:

• Enzephalopathie
• Krämpfe
• Demenz
• Migräne
• Schlaganfallähnliche Episoden
• Ataxia
• Spastik

Ursachen

Mitochondriale Störungen können durch Defekte in der Kern-DNA oder der Mitochondrien-DNA verursacht werden. Nukleargenetische Defekte können autosomal-dominant oder autosomal-rezessiv vererbt werden. Mitochondriale DNA-Defekte werden durch mütterliche Vererbung übertragen.

Mitochondriale DNA-Deletionen treten im Allgemeinen de novo auf und verursachen daher nur bei einem Familienmitglied eine Krankheit.

Der Vater eines betroffenen Individuums ist nicht gefährdet für die pathogene Variante der mitochondrialen DNA, aber die Mutter eines betroffenen Individuums hat im Allgemeinen die pathogene Variante der mitochondrialen und kann Symptome haben oder nicht.

Diagnose von mitochondrialen Erkrankungen

Mit mehr als 1000 Kerngenen, die für mitochondriale Proteine ​​kodieren, kann die molekulare Diagnose eine Herausforderung darstellen.

Aus diesem Grund basiert die Diagnose mitochondrialer Erkrankungen auf klinischem Verdacht, der sich aus den Daten der Anamnese, der körperlichen Untersuchung und den Ergebnissen allgemeiner ergänzender Untersuchungen ergibt. Später werden spezifische Tests auf mitochondriale Dysfunktion durchgeführt.

Die Untersuchungen, die normalerweise zur Untersuchung der Krankheit erforderlich sind, umfassen:

• Fundus-Untersuchung, mit der Sie in den Augapfel schauen können, um eine Krankheit zu diagnostizieren.
• Elektroenzephalographie (EEG).
• Auditorisch evozierte Potentiale, somatosensorische Potentiale und visuell evozierte Potentiale.
• Elektromyogramm (EMG).
• Elektroneurographische Untersuchungen sowie bildgebende Tests wie die Gehirn-CT und insbesondere die Magnetresonanztomographie (MRT) des Gehirns sowie die spektroskopische MRT können sehr nützlich sein.

Beispielsweise wurde festgestellt, dass bilaterale hyperintensive Signale in den Basalkernen typisch für das Leigh-Syndrom sind.

Infarktähnliche Läsionen in den hinteren Gehirnhälften sind beim MELAS-Syndrom vorhanden, während beim Kearn-Sayre-Syndrom diffus abnormale Signale der weißen Gehirnsubstanz sichtbar gemacht werden.

Basalganglienverkalkungen sind bei MELAS und Kearn-Sayre-Syndrom häufig.

Erste Stoffwechselstudie

Eine erste Stoffwechselstudie wird normalerweise auch durchgeführt, um später diagnostische Bestätigungstests wie morphologische und histoenzymatische Studien, Elektronenmikroskopie, biochemische Studien und genetische Studien durchzuführen, um Veränderungen in der mitochondrialen DNA und in Zukunft auch in der Kern-DNA nachzuweisen.

Genetische Studie

In Bezug auf die genetische Studie wurde festgestellt, dass bei einigen Personen das klinische Bild für eine bestimmte mitochondriale Störung charakteristisch ist und die Diagnose durch die Identifizierung einer pathogenen Variante der mitochondrialen DNA bestätigt werden kann

Stattdessen ist dies bei den meisten Personen nicht der Fall, und es ist ein strukturierterer Ansatz erforderlich, der alles von der Familienanamnese über Blutuntersuchungen und / oder die Laktatkonzentration der Liquor cerebrospinalis bis hin zu bildgebenden Untersuchungen und Herzuntersuchungen untersucht. und molekulargenetische Tests.

Klinische Versuche

Schließlich können bei vielen Personen, bei denen molekulargenetische Tests nicht viele Informationen liefern oder eine Diagnose nicht bestätigen können, verschiedene klinische Studien durchgeführt werden, beispielsweise eine Muskelbiopsie für die Atmungskettenfunktion.

Behandlung

Es gibt keine spezifische Heilbehandlung für mitochondriale Erkrankungen. Die Behandlung von Mitochondrienerkrankungen ist weitgehend unterstützend, palliativ und kann die frühzeitige Diagnose und Behandlung von Diabetes mellitus, Herzrhythmus, Korrektur der Ptosis, Ersatz von Intraokularlinsen bei Katarakten und Cochlea-Implantation für umfassen Schallempfindungsschwerhörigkeit.

Allgemeine Maßnahmen

Allgemeine Maßnahmen umfassen:

1. Vermeidung von Hitzestress (Fieber oder niedrige Temperaturen)
2. Vermeiden Sie intensive körperliche Betätigung. Aerobic-Übungen können jedoch die Muskelenergiekapazität verbessern.
3. Vermeidung von Arzneimitteln, die die mitochondriale Atmungskette unterdrücken (Phenytoin, Barbiturate) sowie von Inhibitoren der mitochondrialen Proteinsynthese (Chloramphenicol, Tetracycline) oder des Carnitinstoffwechsels (Valproinsäure).

Pharmakologische Maßnahmen

Zu den pharmakologischen Maßnahmen gehören:

• Coenzym Q10 (Ubichinon): Starkes Antioxidans, das Elektronen von den Komplexen I und II auf Cytochrom C überträgt.
• Idebenon: Ähnlich wie CoQ10. Es passiert die Blut-Hirn-Schranke und hat eine antioxidative Kraft.
• Vitamine: Wie Riboflavin und Natriumsuccinat. Die Behandlung mit Vitamin K und C verbessert die oxidative Phosphorylierung. Bei einigen Veränderungen der mitochondrialen Atmungskette wurden isolierte Beobachtungen einer klinischen Verbesserung durch die Verabreichung von Thiamin, Niacinamid und Riboflavin berichtet, da sie als Cofaktoren in der mitochondrialen Elektronentransportkette wirken. Liponsäure kann auch wirksam sein, indem sie die zelluläre ATP-Synthese erhöht und die Glukoseverwertung und -oxidation erleichtert.
• Kortikosteroide und Monoaminoxidasehemmer: Sie können wirksam sein, weil sie die Peroxidation hemmen und die Membranen schützen.
• L-Carnitin: Verbessert Muskelschwäche, Kardiomyopathie und gelegentlich Enzephalopathie.
• L-Tryptophan: Es kann gelegentlich den Myoklonus und die Beatmung bei einigen Patienten mit MERRF verbessern.
• Natriumdichloracetat: Hemmt die hepatische Synthese von Glukose und stimuliert deren Verwendung durch periphere Gewebe, wodurch der oxidative Stoffwechsel des Gehirns verbessert wird. Es sollte in Verbindung mit Thiamin verwendet werden.

Prognose

Mitochondriale Erkrankungen stellen normalerweise degenerative Prozesse dar, obwohl sie in bestimmten Fällen einen chronisch stationären Verlauf in Form wiederkehrender neurologischer Manifestationen haben können und sogar eine spontane Besserung bis zur Genesung zeigen, wie dies bei gutartigem COX-Mangel der Fall ist.

Die Prognose ist in reinen myopathischen Formen normalerweise besser als in enzephalopathischen. Die Krankheit bei Kindern ist normalerweise aggressiver als bei Menschen, bei denen sie sich als Erwachsene manifestiert.

Die Behandlung im Allgemeinen bewirkt nicht mehr als eine Verlangsamung des natürlichen Prozesses, mit einigen Ausnahmen, darunter primäre Prozesse des Mangels an CoQ10 oder Carnitin.

Verweise

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