علت بیماری میتوکندری (کمبود اکسیژن) + درمان این عارضه

نقص میتوکندری

درمان بیماری های میتوکندری با ایجاد هیپوکسی

نقص میتوکندری اختلالات میتوکندری اختلال در آنزیم ها یا کمپلکس های آنزیمی که مستقیماً در تولید انرژی شیمیایی نقش دارند فسفوریلاسیون اکسیداتیو آنها حضور خواهند داشت. این شامل کمپلکس پیروات دهیدروژناز، چرخه اسید تری کربوکسیلیک، زنجیره تنفسی و آدنوزین تری فسفات سنتاز هستند.

همپوشانی قابل توجهی بین هر یک از این کاستی ها در رابطه با یافته های بالینی، پاتوفیزیولوژی و ژنتیک این به این دلیل است که برخی از پروتئین ها در چندین کمپلکس آنزیمی مشترک هستند و متابولیت های انباشته شده ممکن است اثر مهاری بر سایر آنزیم ها داشته باشند. دلگرم کننده به روز باشید میتوکندری آن ها ملاقات می کنند.

بیماری های میتوکندری

متوقف کردن زنجیره تنفسی ناشي از کمبود اکسیژن، نقص ژنتیکی یا مهارکننده ها نسبت نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید احیا شده به اکسید شده را افزایش می دهد که به نوبه خود آنزیم پیروات دهیدروژناز و سایر متابولیسم های واسطه آنزیم از جمله چرخه اسید تری کربوکسیلیک را مهار می کند. نقایصی که از ورود آدنوزین تری فسفات به سلول جلوگیری می کند بسیاری از عملکردها، به ویژه در اندام هایی که به انرژی بالایی نیاز دارند، مانند مغز، ماهیچه های اسکلتی، قلب، کلیه ها یا ریه ها مزاحم.

بیماران مبتلا به این بیماری معمولاً ترکیب قابل توجهی از علائم عصبی عضلانی یا سایر علائم درگیری سیستم های مختلف و مستقل اندام را نشان می دهند که گاهی اوقات می توان با تظاهرات ژنتیکی خاص یک نقص ژنتیکی خاص توضیح داد. سیر طبیعی بیماری متغیر است، اما در بیشتر موارد به سرعت پیشرفت می کند. همچنین تداخل علائم با اسیدوز ارگانیک مغزی وجود دارد. نقص زنجیره تنفسی می تواند در هر سنی ظاهر شود. به عنوان مثال، رشد داخل رحمی جنین می تواند به شدت تحت تأثیر قرار گیرد و منجر به دیستروفی شدید و ناهنجاری های مختلف از جمله ناهنجاری های مغزی در بدو تولد شود.

کودکان خردسال بیمار اغلب از بیماری های عضلانی مغز رنج می برند، در حالی که در بزرگسالی بیماری های عضلانی غالب است. اگرچه سندرم های خاصی با یافته های بالینی خاص شناسایی شده اند، اما نمی توان این سندرم ها را کاملاً متمایز کرد زیرا الگوی درگیری اندام های آسیب دیده ممکن است تغییر کند و اساس مولکولی این بیماری ها ناهمگن و همپوشانی است. اگرچه در بیشتر موارد علائم این بیماری ها پیشرونده است، اما این امکان نیز وجود دارد که علائم در مدت زمان طولانی نسبتا ثابت باقی بمانند.

میتوکندری ها ژنوم خاص خود را دارند که یک مولکول DNA دایره ای دو رشته ای است. کروموزوم میتوکندری انسان شامل 37 ژن (16569 جفت باز) حاوی 13 ژن کد کننده زیر واحد در پروتئین های زنجیره تنفسی است. ژن های باقیمانده مولکول های rRNA و tRNA مورد نیاز دستگاه سنتز پروتئین میتوکندری را کد می کنند. اکثریت قریب به اتفاق پروتئین های میتوکندری، حدود 900 نوع مختلف، بر روی ریبوزوم های سیتوپلاسمی توسط ژن های کدگذاری شده در هسته کدگذاری شده و پس از ترجمه به میتوکندری منتقل می شوند. وجود DNA میتوکندری، ریبوزوم ها و مولکول های tRNA این فرضیه منشا همزیستی میتوکندریایی را تایید می کند.

علاوه بر تکرار DNA و RNA تولید پروتئین نیز در میتوکندری انجام می شود. این فرآیند توسط آنزیم ها و مولکول های خاص اندام ها انجام می شود. DNA در پایه میتوکندری یافت می شود و گاهی اوقات به غشای داخلی میتوکندری متصل می شود. ژنوم میتوکندری در پستانداران حدود 510 برابر کوچکتر از ژنوم هسته است. جهش در DNA میتوکندری در طول زندگی ارگانیسم تجمع می یابد: تجمع جهش در ژن های میتوکندری در طی چندین دهه می تواند در پیری، اختلالات دژنراتیو و سرطان نقش داشته باشد.

زنجیره های تنفسی تولید کننده عمده گونه های اکسیژن فعال هستند (گونه های فعال اکسیژن) یا ROS آنها در سلول ها یافت می شوند بنابراین محتویات میتوکندری از جمله ژنوم میتوکندری بیشتر از تماس با ROS و آسیب ناشی از آن رنج می برد و آسیب DNA را ترمیم می کند و در نتیجه این دو عامل نقص در mtDNA به مرور زمان رخ می دهد. طبق یک نظریه، این تجمع تدریجی نقایص با افزایش سن، علت اصلی بسیاری از علائم پیری، از جمله، به عنوان مثال، ضعف پیشرونده عضلات اسکلتی و قلب است.

با افزایش درصد میتوکندری های معیوب، ظرفیت تولید انرژی تا حدی کاهش می یابد که سلول دیگر نمی تواند در آستانه دوم به درستی عمل کند. کاهش تنفس سلولی نه تنها تبدیل انرژی را کاهش می دهد، بلکه احتمال گونه های فعال اکسیژن را نیز افزایش می دهد. یکی از ویژگی های منحصر به فرد میراث میتوکندری، تنوع بین سلول های منفرد و بین ارگانیسم ها به دلیل اثرات جهش mtDNA است.یک سلول معمولی حاوی صدها یا هزاران میتوکندری است که هر کدام نسخه ژنومی خاص خود را دارند.

برخی جهش ها در ژنوم میتوکندری باعث بیماری می شوند:

عملکرد نامناسب میتوکندری به عنوان اندامی که نقش بسیار مهمی در متابولیسم انرژی ایفا می کند می تواند منجر به شرایط پاتولوژیک شود. تعداد فزاینده ای از بیماری های انسانی ناشی از جهش در ژن میتوکندری است که ظرفیت سلول برای تولید ATP را کاهش می دهد. برخی از انواع بافت ها و سلول ها ( نورون ها، ماهیچه های اسکلتی و سلول های ماهیچه قلب و سلول های بتای پانکراس در مقایسه با سایر بافت ها یا سلول ها، تحمل کمتری نسبت به کاهش تولید ATP دارند و بنابراین تحت تأثیر پروتئین های میتوکندری قرار می گیرند.

گروهی از بیماری های ژنتیکی به نام انسفالومیوپاتی میتوکندری وجود دارد که عمدتاً مغز و ماهیچه های اسکلتی را درگیر می کند. این بیماری ها همیشه از طریق مادر منتقل می شوند، زیرا جنین در حال رشد تمام میتوکندری های خود را از تخمک دریافت می کند.

نوروپاتی ارثی نادر (نوروپاتی ارثی بینایی Lebers) این سیستم عصبی مرکزی از جمله عصب بینایی را تحت تاثیر قرار می دهد و باعث از دست دادن بینایی دو طرفه در اوایل بزرگسالی می شود. تغییر در ژن میتوکندری ND4 منجر به قرارگیری ریشه His به جای ریشه Arg در یکی از پلی پپتیدهای کمپلکس I می شود که منجر به میتوکندری با نقص نسبی در انتقال الکترون از NADH به Obihinon می شود. اگرچه این میتوکندری ها قادر به تولید مقداری ATP با انتقال الکترون از سوکسینات ها هستند، اما نمی توانند ATP کافی برای حمایت از متابولیسم عصبی بسیار فعال تولید کنند. یک نتیجه آسیب به عصب بینایی است که منجر به کوری می شود.

تغییر دیگری در ژن میتوکندری سیتوکروم b که بخشی از کمپلکس III است نیز منجر به تولید LHON می شود که نشان می دهد این بیماری نتیجه کاهش عمومی فعالیت میتوکندری به دلیل نقص خاص در انتقال الکترون از کمپلکس است. نه یک جهش (در ATP6) که روی منافذ پروتون در سنتتاز ATP اثر می‌کند، سنتز ATP را کاهش می‌دهد، در حالی که زنجیره تنفسی دست نخورده باقی می‌ماند. استرس اکسیداتیو ناشی از جریان پیوسته الکترون از NADH باعث افزایش تولید ROS و آسیب میتوکندری توسط ROS و آسیب ROS به میتوکندری می‌شود. با مسحور اطراف همراه است.

نیمی از افراد مبتلا به این ژن جهش یافته طی چند روز تا چند ماه پس از تولد می میرند. بافت هایی مانند سیستم عصبی و قلب که به شدت به فسفوریلاسیون اکسیداتیو وابسته هستند، بیشتر در معرض جهش در DNA میتوکندری هستند. کمبود میتوکندری همچنین منجر به تفاوت در عملکرد عضلات خواهد شد. صرع میوکلونیک و بیماری فیبر قرمز (MERRF) در اثر جهش در ژن میتوکندریایی ایجاد می شود که tRNA اختصاصی لیزین (tRNA) را کد می کند. این بیماری که با گرفتگی عضلانی کنترل نشده مشخص می شود، نتیجه تولید ناقص چندین پروتئین است که با استفاده از مولکول های tRNA میتوکندریایی سنتز می شوند.

فیبرهای عضلانی اسکلتی در بیماران مبتلا به MERRF میتوکندری به شکل غیر طبیعی، گاهی اوقات دارای ساختارهای پاراکریستالی هستند. تصور می‌شود که سایر جهش‌ها در ژن‌های میتوکندری مسئول ضعف عضلانی پیشرونده در میوپاتی میتوکندری و همچنین بزرگ شدن و پوسیدگی عضله قلب (کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک) باشند. با توجه به فرضیه تغییرات پیشرونده مشاهده شده با افزایش سن، تجمع جهش در DNA میتوکندری به دلیل تماس DNA با عوامل مضر در طول زندگی، مانند O2-، منجر به تشکیل میتوکندری می شود که قادر به تامین ATP کافی نیست. سلول عادی فعالیت.

بیماری‌های میتوکندری می‌تواند به دلیل جهش در هر یک از 900 ژن هسته‌ای که پروتئین‌های میتوکندری را کد می‌کنند، ایجاد شود. بیماری‌های میتوکندری ارثی یا اکتسابی هستند، اگرچه به ندرت دیده می‌شود که ناشی از جهش‌های خود به خودی در رشد اولیه جنینی باشد. مادری (میتوکندری) یا مندلی است. زمانی که وراثت از نوع مندل باشد، نقصی در ژن های کروموزوم هسته ای وجود دارد و زمانی که وراثت از نوع میتوکندری باشد، بیماری ناشی از نقص در ژن میتوکندری است و فقط از طریق ژن میتوکندری قابل انتقال است. مادر. به کودک شدت اختلال در بیماری میتوکندری از حداقل علائم تا مرگ متفاوت است.

دانشمندان دانشگاه ییل بر روی جهش خاصی در DNA میتوکندری تمرکز کرده اند که باعث ناشنوایی ارثی می شود. این جهش در ژنی رخ می دهد که RNA را در ریبوزوم میتوکندری کد می کند و پروتئین های مورد نیاز برای تنفس سلولی را تولید می کند. محققان دریافتند که رده های سلولی حاوی جهش بیشتر مستعد مرگ سلولی هستند، نه مستقیماً به دلیل جهش، بلکه به دلیل افزایش تغییرات شیمیایی طبیعی در RNA به نام متیلاسیون، که مونتاژ ریبوزوم را تنظیم می کند.

لطفا اگر سوال یا راهنمایی برای مقاله دارید بیماری های میتوکندری

این را در نظر داشته باشید، آن را با ما و سایر کاربران در بخش نظرات به اشتراک بگذارید.

————————————————- ————————————-

یک مجله اینترنتی دلگرم کننده

مرجان امینی