Mitochondriale Erkrankungen in der Neurologie

Mitochondrien sind faszinierende kleine Organellen, die in fast jeder Zelle unseres Körpers leben. Im Gegensatz zu anderen Teilen der Zelle sind Mitochondrien fast eine eigene Zelle. Tatsächlich sind sie fast vollständig getrennte Organismen mit genetischem Material, das sich völlig vom Rest des Körpers unterscheidet. Zum Beispiel akzeptieren wir im Allgemeinen, dass wir die Hälfte unseres genetischen Materials von unserer Mutter und eine Hälfte von unserem Vater erben. Das stimmt nicht ganz. Mitochondriale DNA teilt sich auf andere Weise auf und wird fast vollständig von der Mutter geerbt.

Viele Wissenschaftler glauben, dass Mitochondrien ein Beispiel für eine langjährige symbiotische Beziehung sind, in der Bakterien vor langer Zeit mit unseren Zellen verschmolzen wurden, sodass sowohl unsere Zellen als auch die Bakterien voneinander abhängig wurden. Wir brauchen Mitochondrien, um den größten Teil der Energie zu verarbeiten, die unsere Zellen zum Überleben benötigen. Der Sauerstoff, den wir atmen, fördert einen Prozess, der ohne diese kleine Organelle nicht möglich wäre.

So faszinierend die Mitochondrien auch sind, sie sind anfällig für Schäden wie jeder andere Teil unseres Körpers. Vererbte Mutationen in mitochondrialer DNA können zu einer Vielzahl unterschiedlicher Symptome führen. Dies kann dazu führen, dass Syndrome einmal als ungewöhnlich und extrem selten angesehen werden, aber jetzt als häufiger angesehen werden als bisher angenommen.Eine Gruppe in Nordostengland fand die Prävalenz bei etwa 1 von 15.200 Menschen. Eine größere Anzahl, etwa 1 von 200, wies eine Mutation auf, die Mutationen waren jedoch nicht symptomatisch.

Das Nervensystem ist stark auf Sauerstoff angewiesen, um seine Arbeit zu erledigen, und das bedeutet, dass unsere Nerven Mitochondrien benötigen, um gut zu funktionieren. Wenn Mitochondrien schief gehen, leidet das Nervensystem oft als erstes.

Symptome

Das häufigste Symptom einer mitochondrialen Erkrankung ist eine Myopathie, dh eine Erkrankung des Muskels. Andere mögliche Symptome sind Sehstörungen, Denkprobleme oder eine Kombination von Symptomen. Die Symptome häufen sich häufig zu einem von mehreren verschiedenen Syndromen.

• Chronisch progressive äußere Ophthalmoplegie (CPEO)- Bei CPEO werden die Augenmuskeln langsam gelähmt. Dies ist normalerweise der Fall, wenn sich Personen in den Dreißigern befinden, sie können jedoch in jedem Alter auftreten. Doppelbilder sind relativ selten, andere visuelle Probleme können jedoch durch eine ärztliche Untersuchung entdeckt werden. Einige Formen, insbesondere wenn sie in Familien gefunden werden, werden von Hörproblemen, Sprech- oder Schluckbeschwerden, Neuropathien oder Depressionen begleitet.
• Kearns-Sayre-Syndrom- Das Kearns-Sayre-Syndrom ist fast das gleiche wie bei CPEO, jedoch mit einigen zusätzlichen Problemen und einem früheren Einstiegsalter. Probleme beginnen in der Regel, wenn Menschen unter 20 Jahre alt sind. Andere Probleme umfassen Pigment-Retinopathie, Kleinhirn-Ataxie, Herzprobleme und intellektuelle Defizite. Das Kearns-Sayre-Syndrom ist aggressiver als CPEO und kann im vierten Lebensjahrzehnt zum Tod führen.
• Leberhereditäre Optikusneuropathie (LHON)- LHON ist eine vererbte Form des Sehverlusts, die bei jungen Männern Erblindung verursacht.
• Leigh-SyndromLeigh-Syndrom, das auch als subakute nekrotisierende Enzephalomyelopathie bezeichnet wird, tritt in der Regel bei sehr jungen Kindern auf. Die Störung verursacht Ataxie, Krampfanfälle, Schwäche, Entwicklungsverzögerungen, Dystonie und mehr. Die Kernspintomographie (MRT) des Gehirns zeigt ein abnormales Signal in den Basalganglien. Die Krankheit ist in der Regel innerhalb von Monaten tödlich.

• Mitochondriale Enzephalopathie mit Laktatazidose und Schlaganfall-ähnlichen Episoden (MELAS)- MELAS ist eine der häufigsten Arten von Mitochondrienerkrankungen. Es wird von der Mutter geerbt. Die Krankheit verursacht seuchenähnliche Episoden, die zu Schwäche oder Sehverlust führen können. Weitere Symptome sind Anfälle, Migräne, Erbrechen, Hörverlust, Muskelschwäche und Kleinwuchs. Die Störung beginnt in der Regel in der Kindheit und entwickelt sich zu Demenz. Es kann durch erhöhte Milchsäurespiegel im Blut sowie durch das typische Auftreten von "rissigen roten Fasern" unter einem Mikroskop diagnostiziert werden.
• Myoklonische Epilepsie mit rissigen roten Fasern (MERRF)- Myoklonus ist ein sehr schneller Muskelruck, ähnlich dem, den viele haben, kurz bevor wir einschlafen. Der Myoklonus bei MERRF ist häufiger und wird von Anfällen, Ataxie und Muskelschwäche begleitet. Taubheit, Sehstörungen, periphere Neuropathie und Demenz können ebenfalls auftreten.
• Maternal vererbte Gehörlosigkeit und Diabetes (MIDD)- Diese mitochondriale Störung betrifft in der Regel Personen zwischen 30 und 40 Jahren. Zusätzlich zu Hörverlust und Diabetes können Menschen mit MIDD einen Sehverlust, Muskelschwäche, Herzprobleme, Nierenerkrankungen, Magen-Darm-Erkrankungen und Kleinwuchs haben.

• Mitochondriale neurogastrointestinale Enzephalopathie (MNGIE)- Dies führt zu schwerer Unbeweglichkeit des Darms, was zu Bauchschmerzen und Verstopfung führen kann. Probleme mit der Augenbewegung sind ebenso häufig wie Neuropathien und Veränderungen der weißen Substanz im Gehirn. Die Störung tritt von Kindheit bis in die fünfziger Jahre auf, ist aber bei Kindern am häufigsten.
• Neuropathie, Ataxie und Retinitis pigmentosa (NARP)- Neben peripheren Nervenproblemen und Ungeschicklichkeit kann NARP Entwicklungsverzögerungen, Epilepsie, Schwäche und Demenz verursachen.

Andere mitochondriale Erkrankungen umfassen das Pearson-Syndrom (sideroblastische Anämie und Pankreas-Dysfunktion), das Barth-Syndrom (X-chromosomale Kardiomyopathie, mitochondriale Myopathie und zyklische Neutropenie) und Wachstumsverzögerung, Aminoacidurie, Cholestase, Eisenüberladung, Laktatazidose und frühes Tode (GRACILE)..

Diagnose

Da die mitochondriale Erkrankung eine Reihe verwirrender Symptome hervorrufen kann, können diese Störungen selbst für ausgebildete Ärzte schwer zu erkennen sein. In der ungewöhnlichen Situation, in der alle Symptome für eine bestimmte Erkrankung klassisch erscheinen, können Gentests durchgeführt werden, um die Diagnose zu bestätigen. Andernfalls können andere Tests erforderlich sein.

Mitochondrien sind für den aeroben Stoffwechsel verantwortlich, den die meisten von uns täglich verwenden, um sich zu bewegen. Wenn der aerobe Stoffwechsel erschöpft ist, verfügt der Körper, wie bei intensiver körperlicher Betätigung, über ein Rückhaltesystem, das zum Aufbau von Milchsäure führt. Dies ist die Substanz, die unsere Muskeln schmerzt und brennt, wenn wir sie zu lange belasten. Da Menschen mit Mitochondrienerkrankungen ihren aeroben Stoffwechsel weniger nutzen können, baut sich Milchsäure auf. Dies kann gemessen und als Zeichen dafür verwendet werden, dass mit den Mitochondrien etwas nicht stimmt. Andere Dinge können jedoch auch Laktat erhöhen. Zum Beispiel kann die Milchsäure in der Zerebrospinalflüssigkeit nach Anfällen oder Schlaganfällen erhöht sein. Darüber hinaus weisen einige mitochondriale Erkrankungen, wie das Leigh-Syndrom, häufig Laktatwerte auf, die innerhalb der normalen Grenzen liegen.

Eine grundlegende Bewertung kann den Laktatspiegel im Plasma und in der Cerebrospinalflüssigkeit umfassen. Elektrokardiogramme können auf Arrhythmien auswerten, die tödlich sein können. Ein Magnetresonanzbild (MRI) kann nach Veränderungen der weißen Substanz suchen. Elektromyographie kann zur Untersuchung von Muskelerkrankungen verwendet werden. Bei Anfällen besteht die Gefahr der Elektroenzephalographie. Abhängig von den Symptomen können auch Audiologie- oder Ophthalmologie-Tests empfohlen werden.

Die Muskelbiopsie ist eine der zuverlässigsten Diagnosemethoden für mitochondriale Erkrankungen. Die meisten mitochondrialen Erkrankungen weisen eine Myopathie auf, manchmal sogar, wenn keine offensichtlichen Symptome wie Muskelkater oder Schwäche auftreten.

Behandlung

Gegenwärtig gibt es keine garantierte Behandlung für mitochondriale Erkrankungen. Der Fokus liegt auf dem Umgang mit Symptomen, wenn diese auftreten. Eine gute Diagnose kann jedoch helfen, sich auf zukünftige Entwicklungen vorzubereiten, und im Falle einer Erbkrankheit kann dies die Familienplanung beeinflussen.

Zusammenfassung

Kurz gesagt, sollte eine mitochondriale Erkrankung vermutet werden, wenn eine Kombination von Symptomen auftritt, die Muskelherz, Gehirn oder Augen betreffen. Zwar ist auch die mütterliche Vererbung naheliegend, aber es ist möglich und sogar üblich, dass eine mitochondriale Erkrankung aufgrund von Wechselwirkungen zwischen dem genetischen Material des Kerns und den Mitochondrien aus Mutationen in der Kern-DNA resultiert. Darüber hinaus sind einige Krankheiten sporadisch, dh sie treten zum ersten Mal auf, ohne überhaupt vererbt zu werden. Mitochondriale Erkrankungen sind noch relativ selten und werden am besten von einem Spezialisten behandelt, der diese Klasse neurologischer Erkrankungen gut kennt.