Disturbi mitocondriali in neurologia

I mitocondri sono piccoli organelli affascinanti che vivono in quasi tutte le cellule del nostro corpo. A differenza di altre parti della cellula, i mitocondri sono quasi una cellula propria. In realtà, sono organismi quasi interamente separati, con materiale genetico completamente diverso dal resto del corpo. Ad esempio, generalmente accettiamo di ereditare metà del nostro materiale genetico da nostra madre e metà da nostro padre.

Questo non è del tutto vero. Il DNA mitocondriale si divide in modo diverso ed è ereditato quasi interamente dalla madre.

Molti scienziati ritengono che i mitocondri siano un esempio di una lunga relazione simbiotica, in cui i batteri molto tempo fa si sono fusi con le nostre cellule in modo che sia le nostre cellule che i batteri diventassero dipendenti l'uno dall'altro. Abbiamo bisogno di mitocondri per elaborare la maggior parte dell'energia di cui le nostre cellule hanno bisogno per sopravvivere. L'ossigeno che respiriamo alimenta un processo che sarebbe impossibile senza questo piccolo organello.

Per quanto intriganti siano i mitocondri, sono suscettibili al danno proprio come qualsiasi altra parte del nostro corpo. Le mutazioni ereditate nel DNA mitocondriale possono portare a una vasta gamma di sintomi diversi. Questo può portare a sindromi che una volta si pensava fossero insolite ed estremamente rare, ma ora vengono viste come più comuni di quanto si pensasse in precedenza. Un gruppo nel nord-est dell'Inghilterra ha riscontrato che la prevalenza era di circa 1 su 15.200 persone.

Un numero maggiore, circa 1 su 200, aveva una mutazione, ma le mutazioni non erano sintomatiche.

Il sistema nervoso fa molto affidamento sull'ossigeno per fare il suo lavoro, e questo significa che i nostri nervi hanno bisogno dei mitocondri per funzionare bene. Quando i mitocondri vanno male, il sistema nervoso è spesso il primo a soffrire.

Sintomi della malattia mitocondriale

Il sintomo più comune causato dalla malattia mitocondriale è una miopatia, cioè una malattia del muscolo.

Altri potenziali sintomi includono problemi di vista, problemi di pensiero o una combinazione di sintomi. I sintomi spesso si raggruppano per formare una delle diverse sindromi.

Altre patologie mitocondriali includono sindrome di Pearson (anemia sideroblastica e disfunzione pancreatica), sindrome di Barth (cardiomiopatia legata all'X, miopatia mitocondriale e neutropenia ciclica) e ritardo della crescita, amino aciduria, colestasi, sovraccarico di ferro, acidosi lattica e morte prematura (GRACILE ).

Diagnosticare le malattie mitocondriali

Poiché la malattia mitocondriale può causare una gamma di sintomi sconcertanti, questi disturbi possono essere difficili da riconoscere anche per i medici esperti. Nella situazione inusuale in cui tutti i sintomi sembrano classici per un particolare disturbo, è possibile eseguire test genetici per confermare la diagnosi. In caso contrario, potrebbero essere necessari altri test.

I mitocondri sono responsabili del metabolismo aerobico, che la maggior parte di noi usa giorno per giorno per muoversi. Quando il metabolismo aerobico si esaurisce, come nell'esercizio fisico intenso, il corpo ha un sistema di backup che provoca l'accumulo di acido lattico. Questa è la sostanza che fa dolere e bruciare i nostri muscoli quando li sforziamo per troppo tempo. Poiché le persone con malattia mitocondriale hanno meno capacità di usare il loro metabolismo aerobico, l'acido lattico si accumula e questo può essere misurato e utilizzato come segno che qualcosa non va nei mitocondri. Altre cose possono aumentare anche il lattato, comunque. Ad esempio, l'acido lattico nel liquido cerebrospinale può essere elevato dopo convulsioni o ictus. Inoltre, alcuni tipi di malattia mitocondriale, come la sindrome di Leigh, hanno frequentemente livelli di lattato entro i limiti normali.

Una valutazione di base può includere livelli di lattato nel plasma e nel liquido cerebrospinale. Gli elettrocardiogrammi possono valutare le aritmie, che possono essere fatali. Un'immagine di risonanza magnetica (MRI) può cercare modifiche della sostanza bianca . L'elettromiografia può essere utilizzata per indagare sulle malattie muscolari. Se c'è preoccupazione per i sequestri, l'elettroencefalogramma può essere ordinato. A seconda dei sintomi, possono essere raccomandati anche esami audiologici o oftalmologici.

La biopsia muscolare è uno dei metodi più affidabili per diagnosticare i disturbi mitocondriali. La maggior parte delle malattie mitocondriali viene con una miopatia, a volte anche se non ci sono sintomi evidenti come dolore o debolezza muscolare.

Trattamento nelle malattie mitocondriali

In questo momento, non esiste un trattamento garantito per i disturbi mitocondriali. L'attenzione si concentra sulla gestione dei sintomi man mano che si presentano. Tuttavia, una buona diagnosi può aiutare a prepararsi per gli sviluppi futuri e, nel caso di una malattia ereditaria, può avere un impatto sulla pianificazione familiare.

Sommario

In breve, una malattia mitocondriale dovrebbe essere sospettata quando c'è una combinazione di sintomi che coinvolgono il cuore, il cervello o gli occhi del muscolo. Anche se l'eredità materna è anche suggestiva, è possibile e persino comune per la malattia mitocondriale derivare da mutazioni nel DNA nucleare, a causa delle interazioni tra il materiale genetico del nucleo e i mitocondri. Inoltre, alcune malattie sono sporadiche, nel senso che accadono per la prima volta senza essere ereditate. Le malattie mitocondriali sono ancora relativamente rare e sono meglio gestite da uno specialista con una solida conoscenza di questa classe di malattie neurologiche.

fonti

Barth PG, Valianpour F, Bowen VM, et al. Miopatia e neutropenia cardioscheletrica legata all'X (sindrome di Barth): un aggiornamento. Am J Med Genet A 2004; 126A: 349

Chinnery PF, Johnson MA, Wardell TM, et al. L'epidemiologia delle mutazioni del DNA mitocondriale patogeno. Ann Neurol 2000; 48: 188.

Chinnery PF, Turnbull DM. Epidemiologia e trattamento dei disturbi mitocondriali. Am J Med Genet 2001; 106: 94.

Farrar GJ, Chadderton N, Kenna PF, Millington-Ward S. Disturbi mitocondriali: eziologie, sistemi di modelli e terapie candidate. Trend Genet. 2013 4 giugno.

Holt IJ, Harding AE, Petty RK, Morgan-Hughes JA. Una nuova malattia mitocondriale associata all'eteroplasmia del DNA mitocondriale. Am J Hum Genet 1990; 46: 428.

Jackson MJ, Schaefer JA, Johnson MA, et al. Presentazione e indagine clinica sulla malattia della catena respiratoria mitocondriale. Uno studio su 51 pazienti. Brain 1995; 118 (Pt 2): 339.

Murphy R, Turnbull DM, Walker M, Hattersley AT. Caratteristiche cliniche, diagnosi e gestione del diabete e sordità materna ereditaria (MIDD) associati alla mutazione del punto mitocondriale 3243A> G. Diabet Med 2008; 25: 383.

Visapää I, Fellman V, Vesa J, et al. La sindrome di GRACILE, una malattia metabolica letale con sovraccarico di ferro, è causata da una mutazione puntiforme in BCS1L. Am J Hum Genet 2002; 71: 863.

Yu Wai Man CY, Smith T, Chinnery PF, et al. Valutazione della funzione visiva in oftalmoplegia cronica progressiva esterna. Eye (Lond) 2006; 20: 564.