Митохондриальная дисфункция

Митохондриальные дисфункции могут быть разделены на два типа: первичная и вторичная дисфункция. Первичная дисфункция характеризуется мутацией генов мтДНК или ядерных генов, кодирующих митохондриальные белки. Например, митохондриальная энцефалопатия, лактацидоз и инсульт (MELAS) возникают из-за мутации в гене митохондриальной тРНКleu(UUR)np3243, что приводит к дефектной сборке комплексов окислительного фосфорилирования и, как следствие, вызывает дефекты в метаболизме энергии в нервно-мышечной системе [Goto et al., 1990]. Мутации в ядерных генах, кодирующих митохондриальные белки, также приводят к широкому диапазону первичных дисфункций митохондрий [Smeitink et al., 2001]. Например, такие мутации могут пагубно повлиять на процесс окислительного фосфорилирования [Angelini et al., 2009].

Вторичная митохондриальная дисфункция вызывается патологиями, происходящими вне митохондрий. Например, при ишемии/реперфузии (I/R) инициирующим событием является нарушение кровоснабжения тканей, что приводит к обширным вторичным митохондриальным нарушениям и, как следствие, повреждению тканей [Murphy, Steenbergen, 2011; Halestrap, 2005]. Так же вторичные митохондриальные повреждения играют значительную роль в сепсисе, нейродегенерации, метаболическом синдроме, трансплантации органов, раковых заболеваниях, аутоиммунных заболеваниях и диабете [Wallace et al., 2010; Murphy, 2009]. В формировании первичных и вторичных митохондриальных дисфункций участвуют окислительный стресс, нарушение гомеостаза кальция и нарушение синтеза АТФ.

Митохондриальная дисфункция является причиной многих заболеваний человека. Митохондриальная дисфункция обнаруживается при саркопении и неалкогольном стеатогепатите; при приобретенных заболеваниях, таких как диабет и атеросклероз; при нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера); и при наследственных заболеваниях, в совокупности называемых митохондриальной цитопатией. Однако, поскольку симптомы этих патологий варьируются от случая к случаю (меняется возраст начала заболевания, скорость прогрессирования), митохондриальную дисфункцию трудно диагностировать при первом появлении. Ранняя фаза может быть мягкой и не похожей на митохондриальное заболевание. Кроме того, такие симптомы, как усталость, боли в мышцах, одышка, и боли в животе могут быть ошибочно приняты за коллагено-сосудистые заболевания, синдром хронической усталости, фибромиалгию или психосоматические заболевания.

Митохондриальные болезни

MELAS — митохондриальная энцефаломиопатия, молочный ацидоз и случаи, подобные припадку

MERRF — миоклональная эпилепсия с красными шероховатыми фибриллами

LHON — наследственная мышечная оптическая невропатия Лебера

NARP — неврогенная слабость, атаксия (неспособ¬ность к координации мышц при произвольных дви¬жениях) и пигментозный ретинит

NIDDM — независимый от инсулина диабет mellitus

Миоклония — подергивания или судороги мышцы или группы мышц

Leigh-синдром — митохондриальная болезнь, свя¬занная с мутацией ядерного гена, кодирующего сук- цинатдегидрогеназу, и с мутацией митохондриального гена, кодирующего одну из субъединиц цитохром с- оксидазы

DS — синдром Дауна.