Митохондриальные заболевания

Диагностика и клинические проявления митохондриальных заболеваний. Генетические, структурные и биохимические дефекты митохондрий, приводящие к нарушениям тканевого дыхания. Алгоритм диагностики патологических нарушений и митохондриальных заболеваний.

Рубрика Медицина
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 04.01.2020
Размер файла 18,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Диагностика митохондриальных заболеваний

Клинические проявления митохондриальных заболеваний

Алгоритм диагностики митохондриальных заболеваний

Заключение

Список литературы

Введение

Митохондриальные заболевания обусловлены генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий, приводящими к нарушениям тканевого дыхания. Они передаются только по женской линии к детям обоих полов, так как сперматозоиды передают зиготе половину ядерного генома, а яйцеклетка поставляет и вторую половину генома, и митохондрии. Патологические нарушения клеточного энергетического обмена могут проявляться в виде дефектов различных звеньев в цикле Кребса, в дыхательной цепи, процессах бета-окисления и т. д.

Не все ферменты и другие регуляторы, необходимые для эффективного функционирования митохондрий, кодируются митохондриальной ДНК. Большая часть митохондриальных функций контролируется ядерной ДНК[1].

Можно выделить 2 группы митохондриальных заболеваний:

· Ярко выраженные наследственные синдромы, обусловленные мутациями генов, ответственных за митохондриальные белки (синдром Барта, синдром Кернса-Сейра, синдром Пирсона, синдром MELAS, синдром MERRF и другие).

· «Вторичные митохондриальные заболевания», включающие нарушение клеточного энергообмена как важное звено формирования патогенеза (болезни соединительной ткани, синдром хронической усталости, гликогеноз, кардиомиопатия, мигрень, печеночная недостаточность, панцитопения, а также гипопаратиреоз, диабет, рахит и другие).

Основные биохимические проявления митохондриальных заболеваний

Повышение уровня:

· лактата и пирувата в крови (ликворе);

· 3-гидроксимасляной и ацетоуксусной кислот в крови;

· аммиака в крови;

· аминокислот;

· жирных кислот с разной длиной цепи;

· миоглобина;

· продуктов перекисного окисления липидов;

· мочевой экскреции органических кислот.

Снижение:

· активности некоторых ферментов энергетического обмена в митохондриях;

· содержания общего карнитина в крови.

Лактатный ацидоз является практически постоянным спутником митохондриальных болезней, но проявляется и при других формах патологии. Поэтому более эффективным является измерение уровня лактата в венозной крови после умеренной физической нагрузки на велоэргометре.

Диагностика митохондриальных заболеваний

Митохондриальные болезни трудны для диагностики. Определяется это отсутствием строгой связи между сайтом мутации и клиническим фенотипом. Это значит, что одна и та же мутация может вызывать разные симптомы, а один и тот же клинический фенотип могут формировать разные мутации.

Поэтому для постановки диагноза митохондриального заболевания важен комплексный подход, основанный на генеалогическом, клиническом, биохимическом, морфологическом (гистологическом), генетическом анализах.

Генеалогический анализ

Наличие в семейном анамнезе синдрома внезапной младенческой смерти, кардиомиопатий, деменций, раннего инсульта, ретинопатий, диабета, задержки развития может указывать на митохондриальную природу имеющегося заболевания.

митохондриальный заболевание генетический

Клинические проявления митохондриальных заболеваний

Миопатический синдром: слабость и атрофия мышц, снижение миотонического тонуса, мышечные боли, непереносимостьфизической нагрузки (усиление мышечной слабости, появление рвоты и головной боли).

Центральная нервная система и органы чувств: летаргия, кома, задержка психомоторного развития, деменция, нарушение сознания, атаксия, дистония, эпилепсия, миоклонические судороги, «метаболический инсульт», слепота центрального происхождения, пигментный ретинит, атрофия зрительных нервов, нистагм, катаракта, офтальмоплегия, птоз, нарушение остроты зрения, гипоакузия, дизартрия, сенсорные нарушения, сухость слизистой рта, гипотония, снижение глубоких сухожильных рефлексов, инсультоподобные эпизоды, гемианопсия.

Периферическая нервная система: аксональная нейропатия, нарушение двигательной функции гастроинтестинального тракта.

Сердечно-сосудистая система: кардиомиопатия (обычно гипертрофическая), аритмия, нарушение проводимости.

Желудочно-кишечный тракт: частые диспептические явления (рвота, диарея), атрофия ворсинок кишечника, экзокринная недостаточность поджелудочной железы.

Печень: прогрессирующая печеночная недостаточность (особенно у младенцев), гепатомегалия.

Почки: тубулопатия (по типу синдрома Де Тони-Дебре-Фанкони: фосфатурия, глюкозурия, аминацидурия), нефрит, почечная недостаточность.

Эндокринная система: задержка роста, нарушение полового развития, гипогликемия, сахарный и несахарный диабет, гипотиреоз, гипопаратиреоидизм, гипоталамо-гипофизарная недостаточность, гиперальдостеронизм.

Система кроветворения: панцитопения, макроцитарная анемия.

Генетический анализ для подтверждения диагноза митохондриального заболевания

Обнаружение любого вида митохондриальной мутации с достаточно высоким соотношением аномальной и нормальной мтДНК подтверждает диагноз митохондриального заболевания или синдрома. Отсутствие митохондриальной мутации позволяет предполагать у пациента наличие патологии, связанной с мутацией яДНК.

Известно, что уровень гетероплазмии во многом определяет фенотипическое проявление мутации. Поэтому, при проведении молекулярного анализа необходимо оценивать количество мутантных мтДНК. Оценка уровня гетероплазмии включает детекцию мутации, однако методы обнаружения мутации не всегда учитывают уровень ее гетероплазмии.

1. Метод клонирования дает достоверные количественные результаты (наиболее трудоемкий и продолжительный).

2. Флуоресцентная ПЦР предоставляет более точные результаты при меньшей трудоемкости (не позволяет выявлять мелкие делеции и вставки).

3. Денатурирующая высокоразрешающая жидкостная хроматография дает воспроизводимые результаты при любых видах мутаций (делеции, вставки, точковые мутации), находящихся в состоянии гетероплазмии (оценка уровня гетероплазмии более точна по сравнению с 2-мя предыдущими).

4. ПЦР в реальном времени используется для обнаружения и количественной оценки мутаций мтДНК. Используют: гидролизуемые зонды (TaqMan), интеркалирующий краситель SYBR.

Наиболее точные оценки дают 3 метода:

· минисеквенирование (SNaP-shot) -- определение однонуклеотидных замен, делеций и инсерций короткими зондами (15-30 нуклеотидов). Участок ДНК несущий мутацию, например C T выделяется и аплифицируется с помощью ПЦР. Этот участок является матрицей. Зонд имеет идентичную структуру, массу 5485 Да, но короче матрицы на один нуклеотид. К смеси зонда и матрицы добавляют нуклеотиды Т и С. Если к зонду присоединится нуклеотид С, то матрица «дикого» типа и ее масса составит 5758 Да. Если нуклеотид Т -- матрица была мутантного типа с массой 6102 Да. Затем массу полученных образцов определяют с помощью масс-спектрометра.

· Пиросеквенирование -- сочетание секвенирования и синтеза. Матрицу инкубируют в смеси из 4-х ферментов, 4-х дезоксинуклеотидтрифосфатов (dATP, dСТP, dGТP, dТТP) и 4-х терминаторов транскрипции dNTP. Присоединение комплементарного нуклеотида сопровождается флуоресцентной биохимической реакцией.

· Biplex Invader -- позволяет обнаруживать сразу 2 мутации.

Однако, при сопоставимой точности Biplex Invader оказался наиболее простым в использовании, а SNaPshot -- наиболее дорогостоящим.

В настоящее время предпочтение отдается чиповым технологиям, позволяющим анализировать основные патогенные мутации мтДНК сразу во множестве образцов, устанавливая при этом уровень гетероплазмии каждой отдельной мутации.

Алгоритм диагностики митохондриальных заболеваний

1. Необходимо доказательное клиническое подозрение на наличие митохондриальной болезни. В типичных случаях это может быть выявление клинической картины, характерной для той или иной формы митохондриальной энцефаломиопатии (MELAS, MERRF и т. д.), однако «классические» варианты этих фенотипов встречаются сравнительно редко.

Выявление общепринятых лабораторных маркеров митохондриальной дисфункции, мультисистемного, полиорганного поражения (для этого необходим соответствующий целенаправленный поиск), а также материнского типа наследования указывают на митохондриальную природу болезни.

2. Исследование мтДНК в лимфоцитах (у пациентов с четкими фенотипами MELAS, MERRF, атрофией зрительных нервов Лебера). При выявлении искомой мутации диагноз конкретной митохондриальной болезни может считаться подтвержденным.

3. При отсутствии выявляемых мутаций в лимфоцитах проводят биопсию скелетной мышцы (обычно четырехглавой или дельтовидной), т. к. скелетная мышца является более надежным источником мтДНК (отсутствие клеточных делений в мышце способствует «удержанию» митохондрий, содержащих мутантную мтДНК). Образцы мышечных биоптатов делят на 3 части: одна -- для микроскопического исследования (гистология, гистохимия и электронная микроскопия), вторая -- для энзимологического и иммунологического анализа (изучение характеристик компонентов дыхательной цепи), третья -- для молекулярно-генетического анализа.

4. При отсутствии известных мутаций мтДНК в мышечной ткани проводят развернутый молекулярно-генетический анализ -- секвенирование всей цепи мтДНК (или кандидатных генов ядерной ДНК) с целью выявления нового варианта мутации.

5. Идентификация конкретного биохимического дефекта в том или ином звене дыхательной цепи митохондрий является альтернативой изучения скелетной мускулатуры.

Заключение

В настоящее время лечение митохондриальных заболеваний находится в стадии разработки, но распространённым терапевтическим методом служит симптоматическая профилактика с помощью витаминов [4]. Также в качестве одного из методов применяются пируваты [5].

Поскольку в сперматозоиде, который вносит половину хромосом будущего организма, содержится мало митохондрий, митохондриальная наследственность определяется, в основном, митохондриями яйцеклетки. Сейчас проводятся экспериментальные работы по экстракорпоральному (in vitro) оплодотворению с использованием переноса ядра оплодотворённой яйцеклетки в безъядерную цитоплазму другой яйцеклетки с нормально функционирующими митохондриями (замена ядра).

Список литературы

1. О.Я.Гречанина, Р.В. Богатырёва «Медицинская генетика»

2. В. Н. Горбунов, В. С. Баранов, «Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний» Санкт-Петербург, 1997 г.

3. Н. П. Дубинин «Новое в современной генетике», Москва, "Наука"

4. В.И.Назаров,«Учение о макроэволюции», 1991

5. Ю. Е. Вельтищев, Л. З. Казанцева, В. П. Ветров «Клиническая генетика и педиатрия», Москва, 1994 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Понятие митохондриальных болезней как гетерогенной группы системных расстройств. Главные функции митохондрий. Молекулярно-генетическая классификация митохондриальных болезней, особенности их диагностики и лечения. Препараты, составляющие основу лечения.

    презентация [570,1 K], добавлен 30.03.2016

  • Выявление причин и факторов, способствующих формированию и манифестации аллергических заболеваний. Клинические методы обследования пациентов. Специфическая диагностика аллергических заболеваний. Анализ пищевого дневника. Методы кожного тестирования.

    презентация [903,8 K], добавлен 26.02.2017

  • Основные понятия о хирургии заболеваний. Диагностика и онтогенез заболеваний пищеварения, дыхания, кровеносной системы, мозга, позвоночника и костей. Техника искусственного дыхания и подготовки к операции. Возрастные особенности и патология заболеваний.

    шпаргалка [277,6 K], добавлен 15.11.2011

  • Вопросы диагностики и лечения заболеваний органов дыхания; клинико-патогенетические синдромы. Субъективные и объективные методы исследования больного, применяемые в пульмонологии. Причины и механизмы проявления кашля, мокроты, болей в грудной клетке.

    реферат [20,2 K], добавлен 27.01.2010

  • Изучение особенностей дерматозов вирусной этиологии. Анализ путей проникновения вируса. Симптомы и клинические проявления простого герпеса, опоясывающего лишая, остроконечных кондилом, бородавок. Дифференциальная диагностика и лечение заболеваний кожи.

    презентация [3,2 M], добавлен 02.11.2016

  • Понятие аллергических заболеваний, особенности их появления и распространения. Причины роста и методы их диагностики. Характеристика аллергенов. Аллергические заболевания различных органов. Динамика аллергических заболеваний у населения Смоленска.

    курсовая работа [58,3 K], добавлен 28.01.2011

  • Саркоидоз органов дыхания, глаз, кожи, костей. Распространённость, классификация, генетические факторы. Клинические проявления, стадии развития. Необратимый фиброз лёгких. Дифференциальная диагностика, лечение, предупреждение. Прогноз течения заболевания.

    презентация [224,4 K], добавлен 14.02.2016

  • Биохимические анализы в клинической медицине. Патохимические механизмы универсальных патологических феноменов. Клиническая биохимия при ревматических болезнях, заболеваний органов дыхания, почек, желудочно-кишечного тракта. Нарушения системы гемостаза.

    учебное пособие [54,8 K], добавлен 19.07.2009

  • Методы диагностики туберкулеза легких. Роль метода полимеразно-цепной реакции в дифференциальной диагностике различных заболеваний органов дыхания. Молекулярно-генетическое исследование для идентификации видов микобактерий из культурального материала.

    дипломная работа [532,6 K], добавлен 28.05.2013

  • Исследование принципов и общая характеристика методов диагностики инфекционных заболеваний. Лабораторная диагностика: иммуноферментный анализ и блоттинг, микробиологический, бактериологический, вирусологический, биологический и иммунологический методы.

    реферат [41,1 K], добавлен 23.02.2011

  • Заболевания органов дыхания: аспергиллез, бронхиальная астма, острый бронхит, пневмония. Этиология, патогенез, симптомы, течение и лечение данных заболеваний. Методы физиотерапии при лечении заболеваний органов дыхания и характеристика их эффективности.

    реферат [35,8 K], добавлен 18.09.2010

  • Этиология и патогенез силикоза и силикотуберкулеза, процесс развития болезней. Клиническая картина и проявления симптомов заболеваний. Методы диагностики и дополнительные исследования при силикозе. Морфология и способы лечения данных заболеваний.

    презентация [522,9 K], добавлен 29.04.2014

  • Патогенез эпилепсии, факторы его развития, клинические особенности. Проявления эпилептических изменений личности. Социальные условия формирования психических нарушений при болезни. Молекулярно-генетические исследования неврологического заболевания.

    реферат [31,6 K], добавлен 17.02.2011

  • Анатомия щитовидной железы, ее функции, механизм образования гормонов. Определение концентрации свободного тироксина. Метаболические проявления заболеваний щитовидной железы (гипотиреоз и гипертиреоз), их клинические проявления, лабораторная диагностика.

    курсовая работа [39,9 K], добавлен 30.04.2014

  • Роль метода полимеразно-цепной реакции в дифференциальной диагностике различных заболеваний органов дыхания. Молекулярно-генетическое исследование для определения устойчивости комплекса Mycobacterium tuberculosis к противотуберкулезным препаратам.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 13.06.2013

  • Диагностирование некоторых заболеваний по внешним проявлениям на лице (отёчность, ассиметрия мышц), на коже больного. Причины возникновения, клинические проявления и диагностика заболеваний костной ткани (остенекроз, остеолиз, остеомиелит, остеопороз).

    презентация [4,8 M], добавлен 02.11.2016

  • Клинические проявления и патогномоничные признаки тромбофлебита; показания к хирургическому вмешательству. Диагностика и лечение лимфангита. Этиология облитерирующих заболеваний сосудов. Симптоматика и причины развития эндартериита и атеросклероза.

    реферат [21,1 K], добавлен 12.07.2014

  • Анализ факторов, способствующих возникновению рака желудка. Изучение предраковых заболеваний желудка. Клинические проявления, рентгенологические симптомы, диагностика и лечение заболевания. Формирование пищеводно-кишечного анастомоза после гастрэктомии.

    презентация [2,2 M], добавлен 04.10.2013

  • Клинические признаки наследственных и приобретенных геморрагических заболеваний. Нарушения в различных звеньях системы гемостаза. Клинические проявления, характеризующиеся возрастной эволюцией гемофилии. Наследственная геморрагическая телеангиоэктазия.

    презентация [786,7 K], добавлен 15.01.2015

  • Диагностика гематурии - определение причины, установление патогенеза и клинические симптомы. Лабораторные и инструментальные методы диагностики заболевания. Болезни почечной паренхимы и мочевых путей. Диагностирование нарушений системы коагуляции.

    презентация [841,8 K], добавлен 31.03.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.