أمراض الميتوكوندريا

ملخص

• الميتوكوندريا هي عضيات خلوية مسؤولة عن إنتاج الطاقة من خلال تفاعلات الأيض.

• تحتوي الميتوكوندريا على حمض نووي خاص بها، ينتقل بصورة أساسية من الأم.

• تؤدي الطفرات في الحمض النووي الميتوكوندري إلى أمراض متنوعة، خاصة في الأنسجة التي تحتاج إلى كميات كبيرة من الطاقة، مثل الجهاز العصبي والعضلات والقلب والعينين.

• قد ترتبط أمراض الميتوكوندريا أيضًا باضطرابات أيضية مختلفة.

تركيب ووظيفة الميتوكوندريا

• المتقدرة (Mitochondrion) هي عُضي موجود في هيولى الخلايا.

• يبلغ طولها نحو 2 ميكرومتر وعرضها نحو 0.5 ميكرومتر.

• يحتوي الجزء الداخلي منها على أعراف (Crista)، وهي طيات في الغشاء الداخلي للمتقدرة.

• يتميز الغشاء الداخلي بنفاذية انتقائية عالية للجزيئات.

• تحدث داخل الميتوكوندريا عمليات أيضية أساسية، من بينها دورة حمض الليمون وسلسلة التنفس والأكسدة البيتا للأحماض الدهنية.

• تؤدي هذه العمليات إلى إنتاج كميات كبيرة من الطاقة على شكل جزيئات ATP.

الأمراض المناعية الذاتية المرتبطة بالميتوكوندريا

• قد يرتبط التليف الأولي في الأقنية الصفراوية بمرض مناعي ذاتي تظهر فيه أضداد موجهة ضد الميتوكوندريا.

• يستهدف هذا النوع من الأضداد المستضد الميتوكوندري M2.

• يعد M2 مركبًا إنزيميًا ينتمي إلى عائلة نازعات الهيدروجين المرتبطة بعمليات الأكسدة والاختزال داخل الميتوكوندريا.

الوراثة الميتوكوندرية

• تحتوي كل ميتوكوندريا على حمض نووي دائري خاص بها.

• يشفر الحمض النووي الميتوكوندري الرنا المرسال، بالإضافة إلى 13 بروتينًا أساسيًا لعملية الفسفرة التأكسدية.

• تختلف الوراثة الميتوكوندرية عن الوراثة المندلية.

• تنتقل الميتوكوندريا والحمض النووي الميتوكوندري بصورة أساسية من الأم.

• تحتوي البويضة على آلاف النسخ من الحمض النووي الميتوكوندري، بينما يساهم الحيوان المنوي بعدد أقل بكثير، ولذلك يكون تأثير الحمض النووي الميتوكوندري الأبوي محدودًا.

الأمراض المرتبطة بطفرات الحمض النووي الميتوكوندري

الاعتلال العصبي البصري الوراثي لليبر

• يعد الاعتلال العصبي البصري الوراثي لليبر من الأمراض النموذجية المرتبطة بطفرات الحمض النووي الميتوكوندري.

• يؤدي إلى فقدان البصر، ويظهر بصورة أساسية لدى الذكور الشباب.

• تكون الأنسجة التي تعتمد بدرجة كبيرة على الفسفرة التأكسدية، مثل الجهاز العصبي والقلب، شديدة الحساسية لاضطرابات الميتوكوندريا.

التهاب الشبكية الصباغي

• يؤدي التهاب الشبكية الصباغي إلى تنكس تدريجي في شبكية العين.

• قد يتطور المرض في النهاية إلى فقدان البصر.

• يمكن أن يظهر مصحوبًا باعتلال عصبي ورَنَح نتيجة طفرات في الحمض النووي الميتوكوندري.

متلازمة كيرنز-ساير

• تظهر متلازمة كيرنز-ساير عادةً قبل سن العشرين.

• تتميز بإصابة الشبكية.

• قد يصاحبها اضطراب في التوصيل الكهربائي للقلب.

• يمكن أن تظهر متلازمة دماغية وارتفاع مستوى البروتين في السائل النخاعي.

• قد يعاني المصابون أيضًا من فقدان السمع، والخلل العقلي، وقصر القامة، والحماض اللاكتيكي.

الأمراض العضلية المرتبطة باضطرابات الميتوكوندريا

• يمكن أن تؤدي الطفرات الميتوكوندرية إلى أمراض عضلية مرتبطة بخلل في سلسلة التنفس الميتوكوندرية.

• تشمل الاضطرابات المذكورة:

  • العوز الأولي للكارنيتين.

  • عوز إنزيم نازع هيدروجين أسيتيل التميم A.

  • اضطرابات إنزيمات ناقلة كارنيتين-بالميتويل.

  • اضطرابات مجموعة إنزيمات نازعة هيدروجين البيروفات.

• قد تؤدي هذه الاضطرابات إلى متلازمات عصبية تشمل:

  • صعوبة الحركة.

  • الرَنَح.

  • الاعتلال العصبي.

  • متلازمة لي.

اضطرابات سلسلة التنفس الميتوكوندرية

• تشمل العيوب المباشرة في سلسلة التنفس الميتوكوندرية:

  • عوز تميم الإنزيم Q.

  • نقص أكسدة واختزال مركب Coenzyme Q-NADH.

  • عوز إنزيم نازع هيدروجين السكسينات.

  • عوز إنزيم السيتوكروم C المؤكسد.

• يمكن أن تؤدي هذه الاضطرابات إلى أشكال مختلفة من الاعتلال العضلي أو خلل في أداء العضلات.

اضطرابات الأيض المرتبطة بالميتوكوندريا

• توجد مجموعة واسعة من اضطرابات الأيض التي قد تظهر لدى الرضع.

• قد تترافق هذه الاضطرابات مع عجز حركي أو عقلي.

• تنتج بعض هذه الحالات عن خلل في الإنزيمات الميتوكوندرية المسؤولة عن استقلاب الأحماض العضوية.

• من أمثلتها:

  • احمضاض الدم الإيزوفاليريكي.

  • فرط حمض غلوتاريك الدم.

  • احمضاض الدم البروبيونيكي.

  • احمضاض الدم الميثيلمالونيكي.