penyakit mitokondria adalah kelompok yang sangat heterogen dari gangguan yang timbul sebagai suatu hasil dari rantai pernapasan disfungsi mitokondria. Mereka adalah hasil dari mutasi spontan atau bawaan, baik dalam DNA mitokondria atau DNA inti.
Mutasi ini menyebabkan perubahan fungsi protein atau molekul RNA (asam ribonukleat) yang biasanya berada di mitokondria. Rantai pernapasan mitokondria terdiri dari lima kompleks (I, II, III, IV dan V) dan dua molekul yang bertindak sebagai penghubung; koenzim Q dan sitokrom c.
Mitokondria
Berbagai macam perubahan dalam metabolisme oksidatif mitokondria kondisi kondisi heterogen termasuk di bawah nama penyakit mitokondria. Tapi, untuk lebih memahami apa saja kelainan ini, kita harus tahu apa itu mitokondria.
Indeks artikel
Hubungan penyakit mitokondria-mitokondria
Mitokondria adalah organel sitoplasma yang terlibat dalam fosforilasi oksidatif. Mereka bertanggung jawab untuk menciptakan lebih dari 90% energi yang dibutuhkan oleh tubuh untuk mempertahankan kehidupan dan mendukung pertumbuhan.
Ketika mitokondria gagal, semakin sedikit energi yang dihasilkan di dalam sel yang menyebabkan kerusakan sel dan bahkan kematian sel. Jika proses ini diulangi di seluruh tubuh, seluruh sistem mulai gagal, dan kehidupan orang yang menderitanya dapat dikompromikan secara serius.
Penyakit ini terutama menyerang anak-anak, tetapi timbulnya penyakit pada orang dewasa menjadi semakin umum.
Setiap sel manusia diketahui mengandung ribuan salinan DNA mitokondria. Saat lahir, mereka biasanya identik, yang disebut homoplasmi. Sebaliknya, individu dengan gangguan mitokondria dapat menyimpan campuran DNA mitokondria bermutasi dan tipe liar di dalam setiap sel, yang disebut heteroplasmi.
Sementara beberapa gangguan mitokondria hanya mempengaruhi satu organ, banyak gangguan mitokondria lainnya melibatkan beberapa sistem organ dan sering memiliki fitur neurologis dan miopati. Gangguan mitokondria dapat terjadi pada semua usia.
Prevalensi
Dalam hal prevalensi, gangguan mitokondria lebih umum daripada yang diyakini sebelumnya, hingga menjadi salah satu gangguan metabolisme bawaan yang paling umum.
Berdasarkan data yang tersedia, perkiraan konservatif prevalensi penyakit mitokondria adalah 11,5 per 100.000 penduduk.
Penyakit mitokondria yang paling umum
Karena mitokondria melakukan begitu banyak fungsi yang berbeda dalam jaringan yang berbeda, ada ratusan penyakit mitokondria. Setiap gangguan menghasilkan spektrum gejala dan tanda yang dapat membingungkan pasien dan dokter pada tahap awal diagnosis.
Karena interaksi kompleks antara ratusan gen dan sel yang harus bekerja sama untuk menjaga agar mesin metabolisme kita berjalan dengan lancar, itu adalah ciri khas penyakit mitokondria bahwa mutasi DNA mitokondria yang identik dapat menyebabkan penyakit yang tidak identik.
Dengan demikian, beberapa sindrom dan tanda-tanda patologi mitokondria yang paling sering adalah sebagai berikut:
- Sindrom Alpers-Huttenlocher: Hal ini ditandai dengan hipotonia, kejang, dan gagal hati.
- Sindrom neuropati ataksik: Ditandai dengan epilepsi, disartria dan / atau miopati.
- Oftalmoplegia eksternal progresif kronis (CPEO): Ditandai dengan oftalmoplegia eksternal, ptosis bilateral, dan miopati proksimal ringan.
- Sindrom Kearns-Sayre (KSS): Oftalmoplegia eksternal progresif yang dimulai sebelum usia 20 tahun, retinopati pigmen, ataksia, miopati, disfagia, diabetes mellitus, hipoparatiroidisme, demensia.
- Sindrom Pearson: Anemia sideroblastik pada masa kanak-kanak, pansitopenia, insufisiensi pankreas eksokrin, defek tubulus ginjal.
- Miopati masa kanak-kanak dan asidosis laktat: Hipotonia pada tahun pertama kehidupan, kesulitan makan dan bernapas. Bentuk fatal dapat dikaitkan dengan kardiomiopati dan / atau sindrom Toni-Fanconi-Debre.
- Sindrom Leigh: Tanda-tanda ensefalopati serebelar dan batang otak dengan onset infantil, riwayat penyakit neurologis ibu, atau sindrom Leigh.
- Sindrom Deplesi DNA mitokondria (MDS): Onset selama masa kanak-kanak dan ditandai dengan kelemahan otot dan / atau gagal hati.
- Kelemahan neurogenik dengan ataksia dan rinitis pigmentosa (NARP): Neuropati perifer pada onset dewasa atau akhir masa kanak-kanak, ataksia, retinopati pigmen.
- Ensefalomiopati mitokondria dengan asidosis laktat dan episode stroke (sindrom MELAS): Episode yang mensimulasikan kecelakaan serebrovaskular sebelum usia 40 tahun, kejang dan / atau demensia dan asidosis laktat.
- Miopati mioklonik epilepsi dengan ataksia sensorik (MEMSA): Ditandai dengan miopati, kejang, dan ataksia serebelar.
- Epilepsi mioklonik dengan serat merah kasar (Merrf ): Mioklonus, kejang, ataksia serebelar, miopati, demensia, atrofi optik, dan spastisitas.
- Mitrochondrial neurogastrointestinal encephalopathy (MNGIE): Onset sebelum usia 20 tahun, oftalmoplegia eksternal progresif, ptosis, kelemahan tungkai dan masalah pencernaan, antara lain.
- Leber (Lhon) neuropati optik herediter: gangguan penglihatan subakut bilateral tanpa rasa sakit. Rata-rata usia onset pada 24 tahun. Prevalensi lebih banyak pada wanita dibandingkan pada pria dengan perbandingan 4:1. Ditandai dengan distonia dan sindrom pra-eksitasi jantung.
Gejala
Gejala penyakit mitokondria sangat bervariasi dan tergantung di mana letak kerusakannya, antara lain.
Beberapa gangguan mitokondria mempengaruhi satu organ, tetapi sebagian besar melibatkan banyak sistem. Oleh karena itu, gejala umum penyakit mitokondria yang paling umum meliputi:
- Cacat pertumbuhan
- Retardasi psikomotor
- Ptosis kelopak mata
- Oftalmoplegia eksternal
- Gangguan mata
- Miopati proksimal
- Latihan intoleransi
- Hipotonia sentral atau perifer
- Kardiomiopati
- tuli sensorineural,
- Atrofi optik
- Retinopati pigmen
- diabetes melitus
- Gangguan gastrointestinal
- Sindrom malabsorpsi
- Gangguan endokrin
- Gangguan hematologi
Gejala yang berhubungan dengan sistem saraf pusat sering berfluktuasi dan termasuk:
- Ensefalopati
- kejang
- demensia
- Migrain
- Episode seperti stroke
- Ataxia
- Spastisitas
Penyebab
Gangguan mitokondria dapat disebabkan oleh cacat pada DNA inti atau DNA mitokondria. Cacat genetik nuklir dapat diturunkan secara autosomal dominan atau resesif autosomal. Cacat DNA mitokondria ditularkan melalui warisan ibu.
Penghapusan DNA mitokondria umumnya terjadi de novo dan karena itu menyebabkan penyakit hanya pada satu anggota keluarga.
Ayah dari individu yang terkena tidak berisiko untuk varian patogen DNA mitokondria, tetapi ibu dari individu yang terkena umumnya memiliki varian patogen mitokondria dan mungkin atau mungkin tidak memiliki gejala.
Diagnosis penyakit mitokondria
Dengan lebih dari 1.000 gen nuklir yang mengkode protein mitokondria, diagnosis molekuler dapat menjadi tantangan.
Untuk alasan ini, diagnosis penyakit mitokondria didasarkan pada kecurigaan klinis, yang ditunjukkan oleh data anamnesis, pemeriksaan fisik, dan hasil pemeriksaan pelengkap umum. Kemudian, tes khusus untuk disfungsi mitokondria dilakukan.
Pemeriksaan yang biasanya diperlukan dalam proses mempelajari penyakit ini antara lain:
- Pemeriksaan fundus yang memungkinkan Anda melihat ke dalam bola mata untuk mendiagnosis penyakit.
- Elektroensefalografi (EEG).
- Potensi membangkitkan pendengaran, potensi somatosensori dan potensi membangkitkan visual.
- Elektromiogram (EMG).
- Studi elektroneurografi serta tes neuroimaging seperti CT otak dan, terutama, pencitraan resonansi magnetik otak (MRI), spektroskopi MRI bisa sangat berguna.
Sebagai contoh, sinyal hiperintens bilateral di nukleus basal telah ditemukan sebagai ciri khas sindrom Leigh.
Lesi seperti infark pada hemisfer serebri posterior terdapat pada sindrom MELAS, sedangkan sinyal abnormal difus dari substansia alba serebral terlihat pada sindrom Kearn-Sayre.
Kalsifikasi ganglia basalis sering terjadi pada MELAS dan sindrom Kearn-Sayre.
Studi metabolisme awal
Sebuah studi metabolisme awal juga biasanya dilakukan untuk kemudian melakukan tes konfirmasi diagnostik seperti studi morfologi dan histoenzimatik, mikroskop elektron, studi biokimia dan studi genetik yang bertujuan untuk menunjukkan perubahan dalam DNA mitokondria dan di masa depan juga DNA nuklir.
Studi genetik
Mengenai studi genetik, ditemukan bahwa pada beberapa individu, gambaran klinis adalah karakteristik gangguan mitokondria tertentu dan diagnosis dapat dikonfirmasi dengan identifikasi varian patogen DNA mitokondria.
Sebaliknya, pada kebanyakan individu, itu tidak terjadi, dan pendekatan yang lebih terstruktur diperlukan, mempelajari segala sesuatu mulai dari riwayat keluarga, tes darah dan / atau konsentrasi laktat cairan serebrospinal hingga studi neuroimaging, evaluasi jantung, dan pengujian genetik molekuler.
Uji klinis
Akhirnya, pada banyak individu yang pengujian genetik molekulernya tidak memberikan banyak informasi atau tidak dapat memastikan diagnosis, berbagai uji klinis yang berbeda dapat dilakukan, seperti biopsi otot untuk fungsi rantai pernapasan.
Perlakuan
Tidak ada pengobatan kuratif khusus untuk penyakit mitokondria. Pengobatan penyakit mitokondria sebagian besar mendukung, paliatif, dan mungkin termasuk diagnosis dini dan pengobatan diabetes mellitus, irama jantung, koreksi ptosis, penggantian lensa intraokular untuk katarak, dan implantasi koklea untuk katarak, gangguan pendengaran sensorineural.
Tindakan umum
Tindakan umum meliputi:
- Menghindari stres panas (demam atau suhu rendah)
- Hindari latihan fisik yang intens. Latihan aerobik, bagaimanapun, dapat meningkatkan kapasitas energi otot.
- Menghindari obat yang menekan rantai pernapasan mitokondria (fenitoin, barbiturat) serta penghambat sintesis protein mitokondria (kloramfenikol, tetrasiklin) atau metabolisme karnitin (asam valproat).
Tindakan farmakologis
Di antara tindakan farmakologis adalah:
- Koenzim Q10 (ubiquinone): Antioksidan kuat yang mentransfer elektron dari kompleks I dan II ke sitokrom C.
- Idebenone: Mirip dengan CoQ10. Ini melintasi penghalang darah-otak dan memiliki kekuatan antioksidan.
- Vitamin: Seperti riboflavin dan natrium suksinat. Pengobatan dengan vitamin K dan C meningkatkan fosforilasi oksidatif. Dalam beberapa perubahan rantai pernapasan mitokondria, pengamatan terisolasi dari perbaikan klinis telah dilaporkan oleh pemberian tiamin, niacinamide dan riboflavin, karena mereka bertindak sebagai kofaktor dalam rantai transpor elektron mitokondria. Asam lipoat juga efektif dengan meningkatkan sintesis ATP seluler dan memfasilitasi pemanfaatan dan oksidasi glukosa.
- Kortikosteroid dan inhibitor monoamine oksidase: Mereka bisa efektif, karena menghambat peroksidasi dan melindungi membran.
- L-carnitine: Meningkatkan kelemahan otot, kardiomiopati dan kadang-kadang ensefalopati.
- L-Tryptophan: Kadang-kadang dapat meningkatkan mioklonus dan ventilasi pada beberapa pasien dengan MERRF.
- Sodium dichloroacetate: Menghambat sintesis glukosa di hati dan merangsang penggunaannya oleh jaringan perifer, meningkatkan metabolisme oksidatif otak. Ini harus digunakan dalam hubungannya dengan tiamin.
Ramalan
Penyakit mitokondria biasanya merupakan proses degeneratif, meskipun dalam kasus tertentu mereka dapat memiliki perjalanan stasioner kronis, dalam bentuk manifestasi neurologis berulang dan bahkan menunjukkan perbaikan spontan sampai pemulihan, seperti yang terjadi pada defisiensi COX jinak.
Prognosis biasanya lebih baik dalam bentuk miopati murni daripada yang ensefalopati. Penyakit pada anak-anak biasanya lebih agresif daripada pada orang yang memanifestasikan dirinya sebagai orang dewasa.
Perawatan secara umum tidak mencapai lebih dari perlambatan proses alami, dengan beberapa pengecualian di antaranya adalah proses utama defisiensi CoQ10 atau karnitin.
Referensi
- Chinnery, PF (2014). Ikhtisar Gangguan Mitokondria. Ulasan gen,
- Arpa, J., Cruz-Martinez, A., Campos, Y., Gutierrez-Molina, M., dkk. (2003). Prevalensi dan perkembangan penyakit mitokondria: studi terhadap 50 pasien. Saraf Otot, 28 , 690–695.
- Eirís, J., Gómez, C., Blanco, MO & Castro, M. (2008). Penyakit mitokondria. Protokol Diagnostik Terapi AEP: Neurologi Pediatrik, 15 , 105-112.