Когато липсва енергия поради митохондриална болест

Все повече заболявания, които показват различни клинични прояви в симптомите си, се определят като митохондриални заболявания.

Много заболявания се причиняват от нарушени функции на митохондриите. През последните години изследването има за цел да изясни кои фактори влияят върху митохондриалния транспорт в нервните клетки. Например бяха изследвани първични неврони от фазата на кученцето на плодовата муха Drosophila melanogaster. За тази цел проучването DROMIT изследва различни начини за обръщане на този фенотип и разработване на нови терапии. Биохимичните механизми на това забавяне трябва да бъдат по-добре проучени, за да се получат прозрения за неговите молекулярни процеси и да се установят възможни връзки с невродегенеративни заболявания и митохондриопатии като болестта на Шарко-Мари-Зъб в бъдещи проучвания.

По принцип те са Митохондриални заболявания т.е. болести, причинени от неизправност или увреждане на митохондриите, които възникват в резултат на първични нарушения в клетъчното енергийно снабдяване. В допълнение, метаболизмът на митохондриите също е повлиян вторично при голям брой заболявания.

Митохондриални болести и сложната им поява

Митохондриалните заболявания варират от сложни митохондриални синдроми - с типични комбинации от симптоми като Парализа на очните мускули, миопатии или кардиомиопатия, инсултоподобни епизоди, епилепсия и др. - до повече или по-малко изразени, често относително леки заболявания в детска и зряла възраст.

Митохондриалните заболявания обикновено засягат едновременно няколко органа с високи енергийни нужди. Може да бъде засегнат и един орган с тъканно специфично участие. Най-забележимата лабораторна находка обикновено е повишената млечна киселина в кръвта.

Често пациентите изпитват диагностични грешки, но понякога пациентите с неустановената диагноза на митохондриална болест могат да бъдат фалшиво заклеймени и неуредени. Тук трябва да се извикат специалисти.

Митохондрии - електроцентрали на клетки

Митохондриите, от които може да има между 100 и 2000 на клетка в зависимост от вида на тъканта и метаболитната активност, с право се наричат електроцентрали на клетките. Химичната енергия аденозин трифосфат (АТФ),

постоянното за поддържане на основната физическа функция,
изграждащият метаболизъм (образуване на всички функционални и структурни телесни вещества),
оборотът на изпълнението,
детоксикацията и т.н.

се произвежда главно в аеробния хранителен "процес на изгаряне" в тези клетъчни органели с размер на бактерии. 90% от енергийните запаси на организма се осигуряват от безбройните митохондрии в силно сложни, контролирани от ензими системи.

Ензимни нарушения и техните ефекти могат да бъдат много разнообразни. Ензимните блокажи или функционалните ограничения могат да причинят значително увеличаване на лактата, но също така да имат последствия за други митохондриални реакции и метаболити. Повишаването на млечната киселина е най-важното лабораторно откритие при митохондриална болест.

Нарушения в енергийния метаболизъм Теоретично могат да се проявят във всеки орган, в зависимост от генетичното, околната среда, начина на живот и диетата. Следователно органите, които консумират много енергия, като централната нервна система, сърдечните и скелетните мускули, черния дроб, ендокринните органи, но също и стомашно-чревния тракт, са най-засегнати.

Спектърът варира от "леки" периодични състояния до тежки или хронични дегенеративни заболявания. За развитието на тумори се обсъжда и връзка с митохондриална дисфункция.

Диагностика на митохондриална болест

В допълнение към подробна медицинска история (включително фамилна анамнеза) и прецизно клинично, включително неврологично изследване, за диагностициране са необходими изчерпателни лабораторни резултати от кръв и урина Образни методи като MRI (MRI) и протонна спектроскопия също могат да бъдат полезни.

В допълнение, диагнозата може да бъде потвърдена чрез мускулна биопсия, включително хистология, както и допълнителни биохимични и/или молекулярно генетични находки. Най-важните лабораторни параметри са стойността на лактата в покой, съотношението лактат/пируват, патологично увеличение на лактата по време на тренировка (ергометрия), нивото на ацил-карнитин и др.

Често засегнатите ензими могат да бъдат PDHC, ензимните комплекси на дихателната верига I-IV, комплекс V (ATP синтаза) или също коензим Q-10. Генетичните дефекти могат да бъдат точкови мутации и делеции на mt-ДНК, но също така и мутации в кодирани с ядрени ензими субединици. Препоръчва се повишено внимание при тълкуване на леко намалена ензимна активност, тъй като много от тези открития също могат да бъдат неспецифични.

Клинично значение на митохондриалните заболявания

Засягането на органи е променливо по отношение на тежестта, тежестта и вариабилността на симптомите и неговото развитие и прогноза все още не са предвидими. Митохондриалният геном сам по себе си е уязвим и изложен на радикалните верижни реакции, които непрекъснато се провеждат в клетъчните електроцентрали.

Дали изгарянето в клетъчните пещи е „чисто“ или има буквално „говорими“ пръски, пушене и изгаряне на искри зависи от много фактори. В допълнение към генетичната предразположеност, окислителни стрес-провокиращи или засилващи фактори като инфекции, анестезия, химикали, лекарства, стрес, физически, психически и психологически стрес, лошо хранене (напр. Недостатъчно антиоксиданти) и др. Играят роля в хода на заболяването, която не бива да се подценява.

Най-важните клинични промени са изброени по-долу, въпреки че наличието на някои симптоми все още не е диагноза.

Симптоми, които могат да бъдат свързани с диагноза митохондриална болест

Мускулатура: Мускулна слабост, мускулна болка, намалена издръжливост, склонност към спазми, лошо представяне по време на тренировка, ...

сърце: Сърдечна недостатъчност, аритмия, кардиомиопатия

очи и уши: Слабост на очните мускули, периодични или дегенеративни нарушения на зрението до слепота, слухови нарушения, слухово увреждане, ...

Централна нервна система: нарушено психическо и психическо развитие, епилепсия, инсултоподобни атаки ("инсулт-подобни епизоди"), мигрена, световъртеж, невродегенеративни заболявания, ...

Други органи: Стомашно-чревен тракт, черен дроб, ендокринни жлези (диабет), ...

Митохондриални енцефаломиопатии са често срещани метаболитни заболявания при децата. Тъй като това често са наследствени заболявания, най-лошите случаи се проявяват преди раждането или в ранна детска възраст. Рядко по-леките форми показват най-различни симптоми до деца в начално училище, юноши и възрастни. В случай на съмнение за диагноза трябва да се консултират специалисти за изясняване. Броят на нерегистрираните случаи на тези заболявания вероятно е относително висок, тъй като досега те са били недостатъчно диагностицирани.

Във всеки случай има все повече индикации и това невродегенеративни заболявания като деменция на Алцхаймер или Паркинсон (Недостатъчност на нервните клетки) са причинно свързани с дисфункция на митохондриите.

Лекувайте митохондриална болест с микроелементи и хранене

С изключение на дефицита на коензим Q10, в момента почти няма причинно-следствена терапия. Често използваните и понякога ефективни терапевтични подходи предлагат микроелементи, а в случай на PDHC дефекти - специфична, кетогенна диета. С целевото приложение на ко-фактори и електронни транспортери, съществуващите ензимни дейности могат да бъдат стимулирани и дефицитът на вторични хранителни вещества може да бъде компенсиран.

Хранителната терапия, базирана на биохимични функционални принципи с кофактори под формата на добавки и/или диета, се основава конкретно на съответния ензимен дефект.

Антиоксидантите като защита на митохондриалната мембрана
Витамини/ко-фактори на ензимите на дихателната верига комплекс I-IV, PDH, ...
Креатин, формата на ATP за съхранение n L-карнитин като ацилов носител

Съгласно препоръките на различни международни специализирани общества, при леките форми на миопатии в зряла възраст трябва да се спазват следните точки:

Трябва да избягвате напрегнат спорт, стрес или други натоварвания, а престоя на голяма надморска височина също е неблагоприятен поради намаленото парциално налягане на кислорода.
Гладуването, тютюнопушенето, алкохолът, излагането на химикали и замърсители на околната среда и треската означават допълнителна прекомерна експлоатация. Следователно е необходимо постоянно намаляване на температурата при инфекции с парацетамол или ибупрофен.
Освен това кафето трябва да бъде ограничено, тъй като кофеинът фармакологично влошава церебралния кръвен поток, а оттам и невроналното снабдяване с енергия.
Тренировките за лека издръжливост трябва да са от полза, препоръчват се нежни упражнения и много чист въздух - в някои случаи и кислородни душове от бутилката - както и специална физиотерапия и тренировка за релаксация.
Трябва да се внимава с определени изисквания за лекарства:
- Статини: Рабдомиолизата е свързана с митохондриални дефекти, тъй като CSE инхибиторите също инхибират собствения синтез на Q-10 на тялото.
- Антибиотици: антагонисти на фолиевата киселина, хлорамфеникол, тетрациклини, аминогликозидни антибиотици поради ототоксичност, резохин поради мускулни увреждания.
- Триптани: неблагоприятни при церебрални митохондриопатии. Валпроева киселина: инхибира β-окисляването на мастната киселина и е токсичен за черния дроб.

Следните микроелементи почти винаги трябва да се използват през устата

Коензим Q 10 (Убихинон): 50-300 mg/ден, NW: Рядко GIT дразнене, възможно разреждане на кръвта. Убихинонът действа като мобилен електронен транспортер в дихателната верига между ензимните комплекси от AK-I/II до AK-III. В допълнение, той действа като липофилен антиоксидант и по този начин като защита на митохондриалната мембрана.

Показан (положителни доказателства) за първичен дефицит на коензим Q10 и благоприятен за митохондриални кардиомиопатии. В няколко наблюдателни проучвания около 40 до 50% от пациентите са подобрили метаболизма си. Най-добри нива на абсорбция през устната лигавица от мазна суспензия.

Идебенон (Производно на хинон): 90-270 mg/ден, без NW. Показани (положителни доказателства) при кардиомиопатия.

Рибофлавин (Витамин В2): 10-100 mg/ден, без NW. Рибофлавинът е предшественик на трите електронно трансфериращи флавинови коензими флавин мононуклеотид (FMN), флавин аденин динуклеотид (FAD) и електронотрансфериращият флавопротеин (ETF) в дихателната верига, също има коензимна функция в AK-I/II и действа като стабилизатор на AK-I . Рибофлавинът също е част от флавинните коензими в цитратния цикъл и действа като антиоксидант. Показан за дефекти на дихателната верига AK-I.

L-карнитин: 50-100 mg/kg телесно тегло/ден (също интравенозно), перорално в няколко единични дози, NW: диария, гадене. L-карнитинът е важен като молекула носител на мастна киселина. Под формата на ацил карнитин мастните киселини се вкарват контрабандно във вътрешната митохондриална мембрана, трансестерифицират се и след това се подават към β-окислението на мастната киселина като ацил коензим А.

Карнитинът е важен и за хомеостазата на вътреклетъчния ацил-коензим А и също има стабилизиращ ефект върху митохондриалната мембрана. Използва се при първичен и вторичен дефицит на карнитин, както и при кардиомиопатии.

Митохондриалните заболявания, особено в зряла възраст, изискват начин на живот, адаптиран към намалените основни енергийни доставки и производителност, както и целенасочено снабдяване с хранителни вещества чрез диета и добавки.

Креатин (-монохидрат): 80–150 mg/kg/d, NW: Леко наддаване на тегло, стомашно-чревно дразнене. Бъбречните заболявания са противопоказания! Креатинът може да действа като донор на енергия и се казва, че увеличава синтеза на протеини. Използва се за всеки отделен случай при деца, особено тези със засягане на скелетните мускули.

Тиамин (Витамин В1): 100-500 mg/ден, без NW. Тиаминът е част от коензима тиамин пирофосфат ТЕЦ. Това е от съществено значение в различните точки на превключване на въглехидратния метаболизъм и следователно важно за нервното снабдяване с енергия, тъй като централната нервна система зависи от глюкозата като енергиен субстрат. TPP е коензим на пируват дехидрогеназния комплекс (PDHC) и 2-оксоглутарат дехидрогеназния комплекс (ODHC) в цитратния цикъл.

алфа липоева киселина (Тиоктова киселина): 200-600 mg/d, NW: Алергични реакции. Тиоктовата киселина е амфифилен антиоксидант и е необходима като коензим на ензимите PDHC и ODHC. Досега показан за диабетна полиневропатия.

Токоферол (Витамин Е.): 200-400 I.U/d, странични ефекти: разреждане на кръвта при по-високи дози, взаимодействие с антикоагуланти! В допълнение към алфа-токоферола, естественият витамин Е комплекс съдържа и други токофероли и токотриеноли, всички те са липофилни антиоксиданти и също така предпазват митохондриалните мембрани от липидна пероксидация.

Дихлороацетат: 25-50 mg/kg/d, NW: Болезнена периферна невропатия. Терапевтичната стойност на митохондриалната болест е съмнителна. Дихлорацетатът симптоматично понижава лактата, като блокира пируватдехидрогеназната киназа. Поради това е препоръчително едновременното приложение на тиамин. Дихлороацетатът е показан само при тежка лактатна ацидоза; в момента продължава двойно-сляпо проучване.

Антиоксиданти: В допълнение към вече споменатите терапевтични възможности, следните антиоксиданти могат да се използват и в смисъл на добре закръглена съпътстваща добавка: витамин С, комплекс витамин В, флавоноиди, полифеноли, глутатион, цистеин, минерали и микроелементи. В случай на антиоксиданти е важно да ги давате само в коктейл и, ако е възможно, в естествена форма, тъй като те действат синергично чрез взаимна регенерация и по този начин се избягват възможни прооксидативни процеси.

Заключение

Бързо нарастващата, все още млада изследователска дисциплина на Митохондриална медицина но вече предоставя все повече знания относно значението на енергийния метаболизъм както във физиологичните, така и в патологичните процеси. Митохондриите могат да се разглеждат предимно и вторично като център на толкова много болестни събития.

Следователно за цялостно разбиране на болестта е необходимо да разгледаме симптомите в контекста на биохимично-физическите метаболитни процеси, (лошото) хранене, замърсителите, оксидативния и нитрозативен стрес, болестите, инфекциите и т.н. на основата на генетичната основа.

На фона на уязвимостта на митохондриалната система и нейната ключова роля в организма като място за производство на окислителна енергия, значението и мястото на действие на здравословната и пълноценна диета стават още по-ясни.

Източници и допълнителна информация:

Митохондриопатии и патологична липса на енергия. MEDMIX 1/2009