Коли не вистачає енергії через мітохондріальну хворобу

хворобу

вистачає

Все більше і більше захворювань, які виявляють різні клінічні прояви у своїх симптомах, визначаються як мітохондріальні захворювання.

Багато захворювань викликані порушеннями функцій мітохондрій. В останні кілька років дослідження мали на меті з’ясувати, які фактори впливають на мітохондріальний транспорт у нервових клітинах. Наприклад, досліджували первинні нейрони зі стадії лялечки плодової мухи Drosophila melanogaster. З цією метою дослідження DROMIT вивчало різні способи скасування цього фенотипу та розробку нових методів лікування. Біохімічні механізми цього уповільнення слід краще вивчити, щоб отримати уявлення про його молекулярні процеси та встановити можливі зв’язки з нейродегенеративними захворюваннями та мітохондріопатіями, такими як хвороба Шарко-Марі-Зуба в наступних дослідженнях.

В основному вони є Мітохондріальні захворювання тобто захворювання, спричинені порушенням функціонування або пошкодженням мітохондрій, які виникають в результаті первинних порушень у клітинному енергозабезпеченні. Крім того, енергетичний обмін мітохондрій також вторинно впливає на велику кількість захворювань.

Мітохондріальні розлади та їх складний вигляд

Мітохондріальні синдроми варіюються від складних мітохондріальних синдромів - із типовими поєднаннями симптомів, таких як параліч очних м’язів, міопатії або кардіоміопатія, інсультоподібні епізоди, епілепсія тощо - до більш-менш виражених, часто відносно легких захворювань у дитячому та зрілому віці.

Хвороби мітохондрій, як правило, вражають кілька органів з високими енергетичними потребами одночасно. Також може бути уражений окремий орган із специфічною тканинною участю. Найпомітнішою лабораторною знахідкою, як правило, є підвищення вмісту молочної кислоти в крові.

Часто у пацієнтів виникають діагностичні помилки, але іноді пацієнти з недостатньо встановленим діагнозом мітохондріальної хвороби можуть бути помилково стигматизовані та неурегульовані. Сюди слід закликати спеціалістів.

Мітохондрії - електростанції клітин

Мітохондрії, яких може бути від 100 до 2000 на клітину залежно від типу тканини та метаболічної активності, справедливо називають електростанціями клітин. Хімічна енергія аденозинтрифосфату (АТФ),

  • постійний для підтримки основної фізичної функції,
  • будівельний метаболізм (утворення всіх функціональних та структурних речовин організму),
  • оборот продуктивності,
  • детокс тощо.

в основному виробляється в аеробних поживних речовинах "в процесі горіння" в цих органелах клітин розміром з бактерії. 90% енергозабезпечення організму забезпечується незліченними мітохондріями у високоскладних системах, контрольованих ферментами.

Ферментативні розлади і їх наслідки можуть бути найрізноманітнішими. Блокування ферментів або функціональні обмеження можуть спричинити значне збільшення лактату, але також матимуть наслідки для інших мітохондріальних реакцій та метаболітів. Збільшення молочної кислоти є найважливішою лабораторною знахідкою при мітохондріальній хворобі.

Порушення в енергетичному обміні теоретично можуть проявлятися в будь-якому органі залежно від генетичного, екологічного, способу життя та схильності до дієти. Тому органи, які споживають багато енергії, такі як центральна нервова система, серце і скелетні м'язи, печінка, ендокринні органи, а також шлунково-кишковий тракт, є найбільш ураженими.

Спектр варіюється від "легких" періодичних станів до важких або хронічних дегенеративних захворювань. Зв'язок з дисфункцією мітохондрій також обговорюється для розвитку пухлин.

Діагностика мітохондріальної хвороби

На додаток до детальної історії хвороби (включаючи сімейну історію) та точного клінічного, включаючи неврологічне обстеження, для діагностики необхідні всебічні лабораторні дослідження крові та сечі. Такі методи візуалізації, як МРТ (МРТ) та протонна спектроскопія, також можуть бути корисними.

Крім того, діагноз можна підтвердити за допомогою біопсії м’язів, включаючи гістологію, а також подальших біохімічних та/або молекулярно-генетичних результатів. Найважливішими лабораторними показниками є значення лактату в спокої, співвідношення лактат/піруват, патологічне збільшення лактату під час фізичних вправ (ергометрія), рівень ацил-карнітину тощо.

Ензими, які часто уражаються, можуть бути PDHC, ферментні комплекси дихальних ланцюгів I-IV, комплекс V (АТФ-синтаза) або також кофермент Q-10. Генетичними дефектами можуть бути точкові мутації та делеції mt-ДНК, але також мутації в кодованих ядерними ферментами субодиницях. Слід бути обережними при інтерпретації дещо зниженої активності ферментів, оскільки багато з цих висновків також можуть бути неспецифічними.

Клінічне значення захворювань мітохондрій

Ураження органів різниться за ступенем тяжкості, тяжкості та мінливості симптомів, і його розвиток та прогноз ще не можна передбачити. Мітохондріальний геном сам по собі вразливий і піддається радикальним ланцюговим реакціям, які постійно відбуваються на клітинних електростанціях.

Чи буде горіння в клітинних печах «чистим», чи буквально «розмовлені» іскри розпорошуються, палять і сажають, залежить від багатьох факторів. На додаток до генетичної схильності, фактори, що викликають окислювальний стрес або посилюють такі фактори, як інфекції, анестезія, хімічні речовини, ліки, стрес, фізичний, психічний та психологічний стрес, неправильне харчування (наприклад, недостатня кількість антиоксидантів) тощо відіграють певну роль у перебігу хвороби, яку не слід недооцінювати.

Найважливіші клінічні зміни перераховані нижче, хоча наявність деяких симптомів ще не є діагнозом.

Симптоми, які можуть бути пов’язані з діагнозом мітохондріальної хвороби

Мускулатура: М'язова слабкість, біль у м'язах, зниження витривалості, схильність до судом, погана працездатність під час фізичних вправ, ...

серце: Серцева недостатність, аритмія, кардіоміопатія

очі і вуха: Слабкість очних м’язів, періодичні або дегенеративні розлади зору аж до сліпоти, розладів слуху, погіршення слуху, ...

Центральна нервова система: порушення психічного та психічного розвитку, епілепсія, інсульт-подібні напади ("інсульт-подібні епізоди"), мігрень, запаморочення, нейродегенеративні захворювання, ...

Інші органи: Шлунково-кишковий тракт, печінка, залози внутрішньої секреції (діабет), ...

Мітохондріальні енцефаломіопатії є загальними захворюваннями обміну речовин у дітей. Оскільки це часто спадкові захворювання, найгірші випадки проявляються в пренатальному періоді або в дитинстві. Рідше легкі форми виявляють найрізноманітніші симптоми до дітей молодшого шкільного віку, підлітків та дорослих. У разі підозри на діагноз слід звернутися до фахівців для уточнення. Кількість випадків цих захворювань, про які не повідомляється, є, мабуть, відносно високою, оскільки до цього часу вони були недостатньо діагностовані.

У будь-якому випадку, все більше вказує і на це нейродегенеративні захворювання, такі як деменція Альцгеймера або Паркінсона (Недостатність нервових клітин) причинно пов’язані з дисфункцією мітохондрій.

Лікуйте мітохондріальну хворобу мікроелементами та харчуванням

За винятком дефіциту коферменту Q-10, на сьогодні навряд чи існує причинно-наслідкова терапія. Часто використовувані, а іноді і ефективні терапевтичні підходи пропонують мікроелементи, а у випадку дефектів PDHC - специфічну, кетогенну дієту. Завдяки цілеспрямованому введенню кофакторів та переносників електронів, можливо, стимулюється існуюча ферментна активність і компенсується дефіцит вторинних поживних речовин.

Поживна терапія, заснована на біохімічних функціональних принципах з ко-факторами у вигляді добавок та/або дієти, спеціально спрямована на відповідний ферментний дефект.

  • Антиоксиданти як захист мембрани мітохондрій
  • Вітаміни/ко-фактори ферментів дихального ланцюга комплексу I-IV, PDH, ...
  • Креатин, форма зберігання АТФ n L-карнітин як ацильний носій

Згідно з рекомендаціями різних міжнародних товариств спеціалістів, у разі легких форм міопатій у зрілому віці необхідно дотримуватися наступних пунктів:

  • Слід уникати напружених видів спорту, стресів та інших навантажень, а перебування на великій висоті також несприятливе через знижений парціальний тиск кисню.
  • Голодування, куріння, алкоголь, вплив хімічних речовин та забруднювачів навколишнього середовища та лихоманка означають додаткове надмірне використання. Тому необхідно постійне зниження температури при зараженні парацетамолом або ібупрофеном.
  • Крім того, каву слід обмежити, оскільки кофеїн фармакологічно погіршує церебральний кровотік, а отже, і нейронні запаси енергії.
  • Тренування легкої витривалості повинні бути корисними, рекомендуються м’які вправи та велика кількість свіжого повітря - в деяких випадках також кисневий душ із пляшки - а також спеціальні фізіотерапевтичні та релаксаційні тренування.
  • З певними вимогами до ліків потрібна обережність:
    - Статини: рабдоміоліз пов'язаний з мітохондріальними дефектами, оскільки інгібітори CSE також інгібують власний синтез Q-10 в організмі.
    - Антибіотики: антагоністи фолієвої кислоти, левоміцетин, тетрацикліни, аміноглікозидні антибіотики через ототоксичність, резохін через пошкодження м’язів.
    - Триптани: несприятливий при мозкових мітохондріопатіях. Вальпроєва кислота: інгібує β-окислення жирних кислот і є токсичним для печінки.

Наступні мікроелементи майже завжди слід застосовувати всередину

Коензим Q 10 (Убіхінон): 50-300 мг/добу, NW: Рідко подразнення ШКТ, можливо розрідження крові. Убіхінон діє як рухомий електронний транспортер у дихальному ланцюзі між ферментними комплексами від АК-І/ІІ до АК-III. Крім того, він діє як ліпофільний антиоксидант і, отже, як захист мембрани мітохондрій.

Показано (позитивні дані) щодо первинної недостатності коферменту Q10 та корисно для мітохондріальних кардіоміопатій. У кількох спостережних дослідженнях приблизно від 40 до 50% пацієнтів покращили свій метаболізм. Найкращі показники всмоктування через слизову оболонку порожнини рота з жирної суспензії.

Ідебенон (Похідне хінону): 90-270 мг/добу, без ПН. Показано (позитивні дані) при кардіоміопатії.

Рибофлавін (Вітамін В2): 10-100 мг/добу, без ПН. Рибофлавін є попередником трьох електронно-передавальних флавінових коферментів флавін-мононуклеотиду (FMN), флавін-аденін-динуклеотиду (FAD) та електрону, що переносить флавопротеїн (ETF) у дихальному ланцюзі, також має коферментну функцію в АК-I/II і діє як стабілізатор АК-I . Рибофлавін також входить до складу коферментів флавіну в цитратному циклі та діє як антиоксидант. Показаний при дефектах дихального ланцюга АК-I.

L-карнітин: 50-100 мг/кг маси тіла/добу (також внутрішньовенно), перорально в кілька разових доз, NW: діарея, нудота. L-карнітин важливий як молекула-жир кислоти-носія. У формі ацилкарнітину жирні кислоти контрабандно вводять у внутрішню мітохондріальну мембрану, переестерифікуються і подаються до β-окислення жирної кислоти у вигляді ацильного коферменту А.

Карнітин також важливий для гомеостазу внутрішньоклітинного ацил-коферменту А, а також має стабілізуючий ефект на мембрану мітохондрій. Застосовується при первинному та вторинному дефіциті карнітину та кардіоміопатіях.

Мітохондріальні захворювання, особливо у зрілому віці, вимагають способу життя, який адаптований до зниженого основного енергопостачання та працездатності, а також цілеспрямованого надходження поживних речовин за допомогою дієти та добавок.

Креатин (-моногідрат): 80–150 мг/кг/добу, СЗ: Незначне збільшення ваги, подразнення шлунково-кишкового тракту. Захворювання нирок - протипоказання! Креатин може виступати донором енергії і, як кажуть, збільшує синтез білка. Застосовувався у кожному конкретному випадку у дітей, особливо у тих, хто страждає від ураження скелетних м’язів.

Тіамін (Вітамін В1): 100-500 мг/добу, без ПН. Тіамін є частиною коферменту тіамінпірофосфатної ТЕС. Це має важливе значення в різних точках перемикання вуглеводного обміну, а тому важливо для нервового енергозабезпечення, оскільки центральна нервова система залежить від глюкози як енергетичного субстрату. ТЕС є коферментом піруватдегідрогеназного комплексу (PDHC) та 2-оксоглутаратдегідрогеназного комплексу (ODHC) у цитратному циклі.

альфа-ліпоєва кислота (Тіоктова кислота): 200-600 мг/добу, ПЗ: Алергічні реакції. Тіоктова кислота є амфіфільним антиоксидантом і необхідна як кофермент ферментів PDHC та ODHC. До цього часу показано для діабетичної полінейропатії.

Токоферол (Вітамін Е): 200-400 МО/д, побічні ефекти: розрідження крові у вищих дозах, увага: взаємодія з антикоагулянтами! На додаток до альфа-токоферолу, природний комплекс вітаміну Е містить також інші токофероли та токотрієноли, які є ліпофільними антиоксидантами, а також захищають мембрани мітохондрій від перекисного окислення ліпідів.

Дихлорацетат: 25-50 мг/кг/день, СЗ: Хвороблива периферична нейропатія. Терапевтичне значення хвороби мітохондрій є сумнівним. Дихлорацетат симптоматично знижує лактат, блокуючи піруватдегідрогеназну кіназу. Тому одночасний прийом тіаміну доцільний. Дихлорацетат призначений лише при важкому ступені лактатного ацидозу; в даний час триває подвійне сліпе дослідження.

Антиоксиданти: На додаток до терапевтичних варіантів, про які вже згадувалося, наступні антиоксиданти також можуть бути використані у розумінні добре округлених супутніх добавок: вітамін С, комплекс вітаміну В, флавоноїди, поліфеноли, глутатіон, цистеїн, мінерали та мікроелементи. Що стосується антиоксидантів, важливо давати їх лише у коктейлі та, якщо можливо, у натуральній формі, оскільки вони діють синергетично завдяки взаємній регенерації і таким чином уникають можливих прооксидантних процесів.

Висновок

Швидко зростаюча, все ще молода наукова дисципліна Мітохондріальна медицина але вже дає все більше знань про значення енергетичного обміну як у фізіологічних, так і в патологічних процесах. Мітохондрії можна розглядати як в першу чергу, так і вдруге як центр багатьох таких захворювань.

Тому для цілісного розуміння хвороби необхідно розглядати симптоми в контексті біохіміко-фізичних обмінних процесів, (поганого) харчування, забруднюючих речовин, окисного та нітрозативного стресу, хвороб, інфекцій тощо на основі генетичної основи.

На тлі вразливості мітохондріальної системи та її ключової ролі в організмі як місця виробництва окислювальної енергії важливість та місце дії здорового та повноцінного харчування стають ще більш зрозумілими.

Джерела та додаткова інформація:

Мітохондріопатії та патологічна нестача енергії. MEDMIX 1/2009