आनुवंशिक जानकारी अत्यधिक अस्थिर है। आनुवंशिकी के मूल सिद्धांतों में से एक का कहना है कि सभी जीवित चीजों के विकास में परिवर्तनशीलता मुख्य कारक है। प्रजातियों के अस्तित्व के लिए उत्परिवर्तन आवश्यक हैं। हालांकि, कुछ भिन्नताएं, विशेष रूप से माइटोकॉन्ड्रिया में, आनुवंशिक प्रकृति में नकारात्मक संशोधन करती हैं। यह माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम नामक बीमारी का कारण है।
ऐसी बीमारियां कम आम हैं, लेकिन अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए सिंड्रोम का परिणाम बेहद खराब है।
माइटोकॉन्ड्रिया। सेल में उनके कार्य
आइए जैविक मूल बातें याद करें। माइटोकॉन्ड्रियन एक मानव कोशिका में एक अंग है जिसका अपना डीएनए कोड होता है। माइटोकॉन्ड्रिया हमेशा माँ से स्थानांतरित होता है। यह मां के अंडे द्वारा किया जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका में स्वतंत्र रूप से विभाजित होते हैं और अपने डीएनए सेट को कई बार दोहराते हैं, जिनमें से लगभग 30 प्रतियां हैं।
माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम में "स्वयं" परिवहन आरएनए के लिए 22 जीन हैं; 13 - सुपरमॉलेक्यूलर कॉम्प्लेक्स में शामिल पॉलीपेप्टाइड्स के लिए जो ऑर्गेनेल को श्वसन प्रदान करते हैं; व्यक्तिगत आरएनए के लिए 2 जीन।
इस ऑर्गेनेल की सबसे खास बात यह है कि यह एटीपी पैदा करता है। सीधे शब्दों में कहें, यह हमारे शरीर में एक "पावर प्लांट" है, इसके बिना कोशिकाएं पूरी तरह से काम नहीं कर सकती हैं; जल्दी से "बूढ़ा हो जाना" और मरना।
माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम क्या है?
जब ये छोटी "बिजली इकाइयाँ" विफल हो जाती हैं, तो सेल में ऊर्जा विनिमय की समस्याएँ शुरू हो जाती हैं। दुर्बलता के हल्के रूपों में, एक व्यक्ति केवल शारीरिक परिश्रम का सामना नहीं कर सकता है जिसे उसे उम्र के कारण सहना पड़ता है।
हालांकि, अधिक गंभीर गड़बड़ी ऊर्जा विनिमय में अपरिवर्तनीय परिवर्तन को भड़काती है, और इसके परिणामस्वरूप, कोशिकाओं के कामकाज में गंभीर गड़बड़ी होती है।
माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम विभिन्न जन्मजात माइटोकॉन्ड्रियल क्षति से जुड़े रोगों का एक जटिल है।
सिंड्रोम के कारण
माइटोकॉन्ड्रिया जैसे ऑर्गेनेल अलग तरह से विभाजित होते हैं। जीन का पुनर्संयोजन उनमें निहित नहीं है, लेकिन साथ ही उत्परिवर्तन की दर बहुत अधिक है। माइटोकॉन्ड्रियल विभाजन के दौरान, नई कोशिकाओं के बीच जीन का वितरण पूरी तरह से यादृच्छिक होता है। उत्परिवर्तन होने की संभावना 1 से 99% तक होती है। इसके अलावा, इसकी भविष्यवाणी करने का कोई तरीका नहीं है।
और जितने अधिक रोगग्रस्त जीन होंगे, उल्लंघन की संभावना उतनी ही अधिक होगी। चूंकि माइटोकॉन्ड्रिया मां के माध्यम से विरासत में मिला है, दोनों लिंगों के बच्चे उसके शरीर में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप पीड़ित होते हैं। और चुनिंदा रूप से नहीं, 1 या 2। ऐसी संभावना है कि सभी बच्चों में अंगों की विकासात्मक विसंगतियाँ होंगी।
उत्परिवर्तन दो प्रकारों में विभाजित हैं। अधिकांश प्रोटीन परमाणु डीएनए द्वारा "एन्क्रिप्टेड" होते हैं, जो अस्पष्ट कारणों से भी बदल सकते हैं। इसलिए, वे सामान्य माइटोकॉन्ड्रियल परिपत्र डीएनए और परमाणु दोनों के उत्परिवर्तन के कारण होने वाले सिंड्रोम को साझा करते हैं।
लक्षण
माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम जैसी बीमारी में निहित लक्षणों के स्पष्ट सेट को परिभाषित करना मुश्किल है। तथ्य यह है कि उत्परिवर्तित अंग किसी भी अंग के बिल्कुल किसी भी कोशिका में पाए जा सकते हैं। और जितना अधिक वे जमा करते हैं, उतना ही इस अंग का काम और पूरी प्रणाली जिससे यह संबंधित है, बाधित होता है। माइटोकॉन्ड्रोलॉजी में, प्रभावित ऊतक के प्रकार और माइटोकॉन्ड्रियल उत्परिवर्तन के प्रकार के आधार पर सिंड्रोम को वितरित करने की प्रथा है।
आमतौर पर वे अंग और प्रणालियां प्रभावित होती हैं जिन्हें सबसे अधिक ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है - यह मस्तिष्क और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, यकृत, हृदय, मांसपेशियां हैं। ऊर्जा की कमी, कंकाल की मांसपेशियां शरीर को एक सीधी स्थिति में सहारा नहीं देती हैं। कुछ मामलों में, मांसपेशियों में ऐंठन भी दिखाई देती है।
ऐसा होता है कि माइटोकॉन्ड्रिया अपने काम में इतने कमजोर होते हैं कि जिस व्यक्ति को अपनी मां से इस तरह के जीवों का एक सेट मिला है, वह पूरी तरह से बिस्तर पर है। जिन कुछ सिंड्रोमों पर हम चर्चा करेंगे, उनमें एक व्यक्ति मायोक्लोनस, हेपेटोपैथी, मिरगी के दौरे और, समय के साथ, मनोभ्रंश और बहुत कम उम्र में पीड़ित होता है। इस तरह के लक्षण माइटोकॉन्ड्रियल वेस्टिंग सिंड्रोम का संकेत देते हैं।
माइटोकॉन्ड्रियल म्यूटेशन के साथ सबसे अधिक संभावना असामान्यताएं
कुल मिलाकर, आज तक, कई प्रकार के रोगों की पहचान की गई है जो माइटोकॉन्ड्रिया के उत्परिवर्तन के कारण होते हैं। उदाहरण के लिए, जब मांसपेशी फ्रेम प्रभावित होता है, तो मांसपेशियों के अविकसितता की पृष्ठभूमि के खिलाफ मिर्गी के दौरे का निदान किया जाता है। इसके अलावा, मांसपेशियों की संरचना न केवल क्षतिग्रस्त है, यह सूक्ष्मदर्शी के नीचे अविकसित लाल तंतुओं जैसा दिखता है। इस मामले में स्नायु शोष को माइटोकॉन्ड्रियल मायोपैथी कहा जाता है। यह माइटोकॉन्ड्रियल अपर्याप्तता में सबसे आम विकार है। यदि हृदय की मांसपेशी प्रभावित होती है - कार्डियोमायोपैथी, मस्तिष्क में रोग प्रक्रियाओं का पता लगाया जाता है - एन्सेफैलोपैथी दर्ज की जाती है।
माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफैलोपैथी सिंड्रोम क्या है? सिंड्रोम का निदान तब किया जाता है जब जीन में असामान्यताएं होती हैं - tRNAs, MTND1, 4-6, MTCYB। ऐसे में पूरे नर्वस सिस्टम का काम बाधित होता है।
एन्सेफैलोपैथी के साथ, लैक्टिक एसिडोसिस - या लैक्टिक एसिड कोमा जैसे लक्षण भी होते हैं। यह एक जटिलता है जिसमें लैक्टिक एसिड रक्तप्रवाह में प्रवेश करना शुरू कर देता है।
माइटोकॉन्ड्रियल अपर्याप्तता सिंड्रोम वाले रोगियों में खतरनाक और ऐसी स्थितियां, जैसे कि लगातार और घातक माइग्रेन, बच्चों में मानसिक और मोटर विकास में देरी, बहरापन, गतिभंग (संतुलन की समस्याएं) हैं।
लक्षणों को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है क्योंकि हाल ही में माइटोकॉन्ड्रिया से संबंधित बीमारियों की खोज की गई है। लेकिन हम आपको उन प्रसिद्ध सिंड्रोमों के बारे में बताएंगे, जिनकी नैदानिक अभिव्यक्तियों का इलाज किया जा रहा है।
मेलास सिंड्रोम
मेलों — एन्सेफैलोपैथी (केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की समस्याएं), लैक्टिक एसिडोसिस और इसके अलावा, स्ट्रोक। सिंड्रोम शिशुओं और वयस्कों दोनों में होता है। लेकिन अधिक बार लक्षण कहीं न कहीं 5 से 15 साल में दिखने लगते हैं। ये लक्षण क्या हैं? वे सिंड्रोम के नाम पर सूचीबद्ध हैं। रोगी अचानक कई स्ट्रोक शुरू करता है - मस्तिष्क के अस्थायी और पार्श्विका क्षेत्रों में। स्ट्रोक और तंत्रिका संबंधी समस्याएं शामिल हो जाती हैं। फिर मांसपेशियों में कमजोरी, संवेदी श्रवण हानि होती है। बार-बार मांसपेशियों में ऐंठन संभव है।
सिंड्रोम का कारण 3243 की स्थिति में माइटोकॉन्ड्रियल जीन का प्रतिस्थापन माना जाता है। और उपचार केवल रोगसूचक, यानी सहायक चिकित्सा संभव है।
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए विलोपन सिंड्रोम
आइए विवरण की शुरुआत किर्न्स-सेयर सिंड्रोम जैसी बीमारी से करते हैं, जो 4 साल की उम्र से शुरू होती है। सिंड्रोम खुद को इस प्रकार प्रकट करता है:
- नेत्र रोग प्रगतिशील;
- गतिभंग;
- एट्रियोवेंट्रिकुलर हार्ट ब्लॉक (एक हृदय कक्ष से दूसरे में एक आवेग के संचरण को धीमा करना);
- रेटिनाइटिस रंजित;
- वही लाल फटा मांसपेशी ऊतक।
अगला सिंड्रोम जिसमें समान "जड़ें" हैं, पियर्सन सिंड्रोम है, जो खुद को अलग तरह से प्रकट करता है:
- हाइपोप्लास्टिक एनीमिया, सबसे पहला और सबसे खतरनाक लक्षण;
- अग्न्याशय की शिथिलता;
- बाद में, दृश्य हानि संभव है;
- अस्थि मज्जा विकार;
- मनोभ्रंश की उपस्थिति।
पियरसन सिंड्रोम का कारण होता है, जैसे किर्न्स-सेयर सिंड्रोम, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के विलोपन के कारण होता है। विलोपन एक जीन के गुणसूत्र सेट में ऐसे परिवर्तन होते हैं जिनमें जीन सामग्री का हिस्सा पूरी तरह से खो जाता है।
वे एलील जो उत्परिवर्तित हो गए हैं या गुणसूत्रों के कुछ हिस्सों को खो चुके हैं, उन्हें प्रमुख के रूप में प्रकट नहीं होना चाहिए। लेकिन माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में, सभी प्रक्रियाएं अराजक होती हैं, उत्परिवर्तन बहुत जल्दी होता है। कुछ वैज्ञानिक यह भी मानते हैं कि माइटोकॉन्ड्रिया ऑर्गेनेल नहीं हैं, लेकिन बैक्टीरिया जो एक बार मानव शरीर में प्रवेश कर चुके थे और पूरी तरह से जड़ ले चुके थे, उन्होंने कोशिका के साथ एक सहजीवी संबंध बनाया और उसकी सेवा करने लगे। यह सिद्धांत इस तथ्य से प्रेरित है कि माइटोकॉन्ड्रिया का अपना, अलग गोलाकार डीएनए है।
बिंदु उत्परिवर्तन
मातृ माइटोकॉन्ड्रिया में बिंदु परिवर्तन के कारण होने वाले सिंड्रोम में MERRF, NAPR, MELAS और लेबर ऑप्टिक शोष शामिल हैं।
माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम MERRF - इसकी विशेषताएं क्या हैं?
- गतिभंग मौजूद है - यह समन्वय की कमी है, संभवतः सेरिबैलम की समस्याओं से जुड़ा है। अंतरिक्ष में अपनी गतिविधियों पर एक व्यक्ति का खराब नियंत्रण होता है।
- मायोक्लोनिक मिर्गी के लक्षण।
- ऑप्टिक शोष (जन्म से अंधापन) और बहरापन।
- लैक्टिक एसिडोसिस।
- संवेदनशीलता विकार।
- रोग की शुरुआत 3 साल की उम्र में होती है।
अगले प्रकार की बीमारी एनएपीआर न्यूरोपैथी, प्लस एटेक्सिया, और प्लस रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा के लिए है। इस सिंड्रोम के साथ, बच्चा मनोदैहिक विकास संबंधी विकारों और मनोभ्रंश को आगे बढ़ाता है।
डीएनए रिक्तीकरण सिंड्रोम
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए रिक्तीकरण सिंड्रोम एक बहुत ही दुर्लभ बीमारी है। ऐसी वंशानुगत बीमारी वाला बच्चा बचपन से ही विकलांग होता है। इन सिंड्रोमों को भी कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है।
कई बच्चे 3 साल की उम्र से पहले आंतरिक अंगों के विकास में कई दोषों से मर जाते हैं। माँ से इस तरह के "अपंग" माइटोकॉन्ड्रिया प्राप्त करना वंशानुक्रम के एक ऑटोसोमल रिसेसिव मोड में होता है। आनुवंशिकीविदों को विश्वास है कि ऐसे मामलों में कई विलोपन होते हैं।
सिंड्रोम को वैज्ञानिक हलकों में भी कहा जाता है - माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए डिप्लेशन सिंड्रोम। यह रोग नवजात शिशु में तुरंत ही प्रकट हो जाता है। एक बीमार शिशु में निम्नलिखित विकासात्मक विसंगतियाँ होती हैं:
- गंभीर हेपेटोपैथी यकृत की खराबी है।
- जन्मजात मायोपैथी, मांसपेशियों की महत्वपूर्ण कमजोरी में व्यक्त की गई।
- कार्डियोमायोपैथी हृदय की मांसपेशियों के काम करने में समस्या है।
- स्नायु शोष और कण्डरा सजगता की कमी।
इस तरह के रोगों का मुख्य कारण इंटरजेनोमिक संबंध (संचार) में दोष है।
आनुवंशिकी में भी माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए डिप्लेशन सिंड्रोम जैसी कोई चीज होती है। डिप्लेशन बर्बाद करने का एक आनुवंशिक पर्याय है। इस तरह के एक गंभीर सिंड्रोम के साथ, माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिक सामग्री 70-98% तक कम हो जाती है। 1991 में पहली बार इतनी देर पहले वर्णित नहीं किया गया।
बच्चे को क्या होता है? नवजात अवधि में, लैक्टिक एसिडोसिस, हाइपोएल्ब्यूमिनमिया (रक्त में एल्ब्यूमिन में तेज कमी), एडिमा और गंभीर जिगर की विफलता पहले से ही प्रकट होती है। कुछ रोगियों में दौरे भी देखे गए। एक लक्षण जो नग्न आंखों को दिखाई देता है, वह है गंभीर मांसपेशी हाइपोटोनिया। ऐसे संकेतों के साथ पैदा हुए सभी बच्चे एक साल तक जीवित नहीं रहे।
माना जाता है कि इसका कारण जीन में व्यवधान है जो डीएनए प्रतिकृति के लिए जिम्मेदार है। इसका "गलत" कार्य इस तथ्य की ओर ले जाता है कि लगभग सभी माइटोकॉन्ड्रिया उत्परिवर्तित होते हैं और अपने कार्यों को पूरा नहीं करते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए विलोपन की विरासत का तरीका या तो ऑटोसोमल रिसेसिव या ऑटोसोमल प्रमुख हो सकता है।
परमाणु डीएनए असामान्यताएं
सूचीबद्ध माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम के अलावा, परमाणु डीएनए में असामान्यताओं से जुड़े अन्य भी हैं। उनमें से बहुत सारे हैं: मेनकेस, लीया, अल्पर, विभिन्न कमी वाले राज्य। उन सभी का एक प्रगतिशील पाठ्यक्रम है। सबसे खतरनाक है लेह सिंड्रोम, जिसमें बच्चा जन्म से व्यावहारिक रूप से व्यवहार्य नहीं होता है।
बच्चों में माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम
ज्यादातर बीमारियां बचपन में ही शुरू हो जाती हैं। ज्यादातर मायोपैथी आम है, जिसके कारण बच्चे स्वतंत्र रूप से नहीं चल सकते हैं और मांसपेशियों में दर्द से पीड़ित होते हैं। कार्डियोमायोपैथी - मायोकार्डियल डिसफंक्शन भी काफी आम है।
एक बच्चे में माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम, यदि बीमारियाँ बहुत गंभीर नहीं हैं और स्वास्थ्य के लिए खतरा नहीं हैं, तो चिंता पैदा होगी और जीवन भर सामान्य विकास में बाधा उत्पन्न होगी। इन बच्चों को समाजीकरण गतिविधियों की आवश्यकता है। उनके लिए कंकाल की मांसपेशियों को विकसित करना महत्वपूर्ण है, लेकिन खेल के तरीकों से नहीं (क्योंकि कई को मायोकार्डियल क्षति होती है), लेकिन डॉल्फ़िन के साथ तैरने से। इसलिए ऐसे बच्चों के लिए एक खास फंड बनाया गया है, जिसे चैरिटी से पैसा मिलता है।
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए रिक्तीकरण सिंड्रोम के रूपों में से एक चार्ली गार्ड नाम का एक लड़का है, जिसका जन्म 2016 में हुआ था। जन्म से, वह भोजन निगल नहीं सकता, स्वयं सांस ले सकता है। उसकी हालत पूरी तरह से डॉक्टरों द्वारा नियंत्रित है, और उसके माता-पिता उसके जीवन के लिए सख्त संघर्ष कर रहे हैं। हालांकि उम्मीद कम है। उसे जन्मजात हेपेटोपैथी है, वह अंधा है और उसे बहरापन है। उनके माता-पिता आधुनिक उपचार की उम्मीद करते हैं। सिंड्रोम को "लोकप्रिय" नाम भी मिला है - चार्लीज़ माइटोकॉन्ड्रियल सिंड्रोम।
हालांकि, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए रिक्तीकरण सिंड्रोम स्पष्ट रूप से घातक है। डॉक्टर निदान के तुरंत बाद माता-पिता को इसके बारे में चेतावनी देते हैं। अंगों और प्रणालियों के कई घाव ऐसे बच्चों के लिए सामान्य जीवन को बाहर करते हैं। इसलिए, गर्भावस्था से पहले माइटोकॉन्ड्रिया में उत्परिवर्तन के लिए एक महिला के लिए आनुवंशिक विश्लेषण से गुजरना बेहद जरूरी है।
नैदानिक परीक्षण
इन सिंड्रोम का निदान करना चिकित्सकों के लिए एक मुश्किल काम है। निदान करते समय, विभिन्न संकेतकों का व्यापक विश्लेषण महत्वपूर्ण है। एक अलग आनुवंशिक अध्ययन, जैव रासायनिक, रूपात्मक, किया जाता है, फिर सभी डेटा को एक साथ लाया जाता है। यहां तक कि बच्चे की वंशावली की भी जांच की जा रही है।
एक सटीक चिकित्सा राय के लिए, विभिन्न अनुपातों को मापने के लिए कई परीक्षण भी करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, लैक्टेट / पाइरूवेट के प्लाज्मा अनुपात की जाँच की जाती है। आखिरकार, पाइरूवेट्स की कमी और लैक्टेट की प्रबलता का मतलब लैक्टिक एसिडोसिस की शुरुआत हो सकता है। डॉक्टर के लिए प्लाज्मा में कीटोन बॉडी के अनुपात के बारे में जानना बहुत जरूरी है। लेकिन सबसे प्रभावी निदान पद्धति एक मांसपेशी बायोप्सी है। डीएनए के आणविक आनुवंशिक विश्लेषण के माध्यम से उत्परिवर्तन के रूप की पहचान की जा सकती है।
सिंड्रोम का उपचार
उपचार की कठिनाई किसी भी तंत्र की अनुपस्थिति में निहित है जो उत्परिवर्तित जीन को नए सिरे से "पुनर्व्यवस्थित" कर सकती है। ऐसे मामलों में, डॉक्टर पाइरूवेट्स और कुछ विटामिन कॉम्प्लेक्स के अलावा कुछ नहीं कर सकते। कई जीन विलोपन वाले बच्चों की मदद करना विशेष रूप से कठिन है। और अगर बच्चे के कार्ड में माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए डिप्लेशन सिंड्रोम का टर्मिनल चरण है, तो इसका मतलब है कि डॉक्टर उनकी नपुंसकता को पूरी तरह से स्वीकार करते हैं।
केवल एक चीज जो दवा की पेशकश करती है वह है गर्भावस्था से पहले मां में माइटोकॉन्ड्रियल म्यूटेशन की पहचान। फिर आप एक स्वस्थ बच्चे को जन्म देने के लिए एक्स्ट्राकोर्पोरियल गर्भधारण के लिए जाने की कोशिश कर सकते हैं।
हेटरोप्लाज्मी की घटना बिगड़ा हुआ कार्य के साथ सामान्य माइटोकॉन्ड्रिया और माइटोकॉन्ड्रिया की एक कोशिका में अस्तित्व को निर्धारित करती है। पूर्व के कारण, सेल कुछ समय के लिए कार्य कर सकता है। यदि इसमें ऊर्जा का उत्पादन एक निश्चित सीमा से कम हो जाता है, तो दोषपूर्ण सहित सभी माइटोकॉन्ड्रिया का प्रतिपूरक प्रसार होता है। बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करने वाली कोशिकाएं सबसे खराब स्थिति में होती हैं: न्यूरॉन्स, मांसपेशी फाइबर, कार्डियोमायोसाइट्स।
श्वसन श्रृंखला में रिसाव के कारण, माइटोकॉन्ड्रिया लगातार 1-2% अवशोषित ऑक्सीजन के स्तर पर मुक्त कण उत्पन्न करते हैं। रेडिकल्स के उत्पादन की मात्रा माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्ली क्षमता पर निर्भर करती है, जिसमें परिवर्तन माइटोकॉन्ड्रिया के एटीपी-निर्भर पोटेशियम चैनलों की स्थिति से प्रभावित होते हैं। इन चैनलों के खुलने से मुक्त कणों के निर्माण में वृद्धि होती है, माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली और एमटीडीएनए के अन्य प्रोटीन को नुकसान होता है। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हिस्टोन द्वारा संरक्षित नहीं है और रेडिकल के लिए अच्छी तरह से सुलभ है, जो हेटरोप्लास्मी के स्तर में परिवर्तन में प्रकट होता है। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि परिवर्तित डीएनए के साथ माइटोकॉन्ड्रिया के 10% की उपस्थिति फेनोटाइप को प्रभावित नहीं करती है।
4. वर्गीकरण और सामान्य विशेषताएं
माइटोकॉन्ड्रियल रोग
वर्तमान में स्वास्थ्य मंत्रालय का कोई एकीकृत ईटियोलॉजिकल वर्गीकरण नहीं है उनके एटियलजि और रोगजनन में परमाणु जीनोम उत्परिवर्तन के योगदान की अनिश्चितता के कारण मौजूद है। मौजूदा वर्गीकरण 2 सिद्धांतों पर आधारित हैं: एमटीडीएनए या एनडीएनए में उत्परिवर्ती जीन का स्थानीयकरण और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण प्रतिक्रियाओं में उत्परिवर्ती प्रोटीन की भागीदारी।
एटियलॉजिकल वर्गीकरण (2006) में दोषों से जुड़े माइटोकॉन्ड्रियल रोग शामिल हैं:
· एमटीडीएनए;
· परमाणु डीएनए;
· इंटरजेनोमिक इंटरैक्शन।
रोगजनक वर्गीकरण (द्वारा, 2000) माइटोकॉन्ड्रियल रोगों को वातानुकूलित में उप-विभाजित करता हैका उल्लंघन:
· कार्निटाइन चक्र;
· फैटी एसिड का ऑक्सीकरण;
· पाइरूवेट का चयापचय;
· क्रेब्स चक्र;
· श्वसन श्रृंखला का काम;
· ऑक्सीकरण और फास्फारिलीकरण का संयुग्मन।
नैदानिक अभ्यास में, एमएच के सामान्य लक्षणों के संयोजन को सिंड्रोम में जोड़ा जाता है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग - माइटोकॉन्ड्रिया के आनुवंशिक और संरचनात्मक-जैव रासायनिक दोषों, बिगड़ा हुआ ऊतक श्वसन द्वारा विशेषता रोगों का एक विषम समूह। मूल रूप से, MH को प्राथमिक (वंशानुगत) और माध्यमिक में विभाजित किया गया है।
वंशानुगत MZ के कारण माइटोकॉन्ड्रियल और (या) परमाणु जीनोम में उत्परिवर्तन हैं .
आज तक, 200 से अधिक बीमारियों को mtDNA म्यूटेशन के कारण जाना जाता है।
विभिन्न देशों में नैदानिक और नैदानिक डेटा के संचय के साथ, यह पाया गया कि बच्चों में, लगभग हर तीसरा वंशानुगत चयापचय रोग माइटोकॉन्ड्रिया से जुड़ा होता है। एनजी डैनिलेंको, (2007) के अनुसार आबादी में माइटोकॉन्ड्रियल रोगों की आवृत्ति 1: 5000 से 1: 35000 तक भिन्न होती है। यूके की वयस्क आबादी में MH की न्यूनतम घटना का अनुमान (1-3): 10,000 है।
एमएच की नैदानिक विशेषताओं की विशेषताओं को तालिका 2 में प्रस्तुत किया गया है।
तालिका 2 - माइटोकॉन्ड्रियल रोगों की नैदानिक विशेषताएं (2007 तक)
नैदानिक सुविधाओं | पैथोफिजियोलॉजिकल महत्व |
पॉलीसिस्टम, मल्टीऑर्गेनिज्म, अंगों से लक्षणों का "अकथनीय" संयोजन जो मूल से संबंधित नहीं हैं | बिगड़ा हुआ ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के प्रति संवेदनशीलता के करीब "दहलीज" वाले अंगों को नुकसान |
रोग की शुरुआत में या इसके उन्नत चरण में तीव्र एपिसोड की उपस्थिति | « चयापचय संकट "एक टूटने के साथ जुड़ा"ऊर्जा आपूर्ति और अवायवीय श्वसन के स्तर के लिए ऊतक की जरूरतों के बीच संतुलन |
लक्षणों की शुरुआत में परिवर्तनीय उम्र (जीवन के 1 से 7 दशक) | उत्परिवर्ती एमटीडीएनए का परिवर्तनीय स्तरवी अलग-अलग समय पर अलग-अलग ऊतक |
उम्र के साथ लक्षणों का बिगड़ना | एमटीडीएनए म्यूटेशन की संख्या में वृद्धि और उम्र बढ़ने के साथ ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण की तीव्रता का कमजोर होना |
एमएच के साथ अधिकांश प्रणालियों और अंगों की हार को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि शरीर में होने वाली कई प्रक्रियाएं ऊर्जा पर निर्भर होती हैं। अंगों और ऊतकों की सापेक्ष अस्थिरताअवरोही क्रम में: केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, कंकाल की मांसपेशियां, मायोकार्डियम, दृष्टि का अंग, गुर्दे, यकृत, अस्थि मज्जा, अंतःस्रावी तंत्र।
न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण, पुनर्जनन, और आवश्यक ढाल के रखरखाव के लिए न्यूरॉन्स को बड़ी मात्रा में एटीपी की आवश्यकता होती हैना+ और K +, एक तंत्रिका आवेग का संचालन। आराम से कंकाल की मांसपेशियां एटीपी की नगण्य मात्रा का उपभोग करती हैं, लेकिन शारीरिक गतिविधि के साथ ये आवश्यकताएं दस गुना बढ़ जाती हैं। मायोकार्डियम में लगातार यांत्रिक कार्य किया जाता है, जो रक्त परिसंचरण के लिए आवश्यक है। मूत्र के निर्माण के दौरान गुर्दे एटीपी का उपयोग पदार्थों के पुन:अवशोषित करने की प्रक्रिया में करते हैं। यकृत में ग्लाइकोजन, वसा, प्रोटीन और अन्य यौगिकों का संश्लेषण होता है।
5. माइटोकॉन्ड्रियल रोगों का निदान
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों का निदान करना मुश्किल है। यह उत्परिवर्तन स्थल और नैदानिक फेनोटाइप के बीच एक सख्त संबंध की अनुपस्थिति से निर्धारित होता है। इसका मतलब है कि एक ही उत्परिवर्तन अलग-अलग लक्षण पैदा कर सकता है, और अलग-अलग उत्परिवर्तन एक ही नैदानिक फेनोटाइप बना सकते हैं।
इसलिए, माइटोकॉन्ड्रियल रोग के निदान के लिए, यह महत्वपूर्ण हैवंशावली, नैदानिक, जैव रासायनिक, रूपात्मक (हिस्टोलॉजिकल), आनुवंशिक विश्लेषण पर आधारित एक एकीकृत दृष्टिकोण।
वंशावली विश्लेषण
अचानक शिशु मृत्यु सिंड्रोम, कार्डियोमायोपैथी, मनोभ्रंश, प्रारंभिक स्ट्रोक, रेटिनोपैथी, मधुमेह, विकासात्मक देरी का पारिवारिक इतिहास रोग की माइटोकॉन्ड्रियल प्रकृति का संकेत दे सकता है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों की नैदानिक अभिव्यक्तियाँ
मायोपैथिक सिंड्रोम: मांसपेशियों में कमजोरी और शोष, मायोटोनिक टोन में कमी, मांसपेशियों में दर्द, व्यायाम असहिष्णुता (मांसपेशियों में कमजोरी, उल्टी और सिरदर्द में वृद्धि)।
केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और संवेदी अंग: सुस्ती, कोमा, विलंबित साइकोमोटर विकास, मनोभ्रंश, बिगड़ा हुआ चेतना, गतिभंग, डायस्टोनिया, मिर्गी, मायोक्लोनिक दौरे, "चयापचय स्ट्रोक", केंद्रीय मूल का अंधापन, रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा, ऑप्टिक तंत्रिका शोष, निस्टागमस, मोतियाबिंद, नेत्र रोग, पीटोसिस, दृश्य हानि हाइपोकैसिया, डिसरथ्रिया, संवेदी गड़बड़ी, शुष्क मुँह, हाइपोटेंशन, गहरी कण्डरा सजगता में कमी, स्ट्रोक जैसे एपिसोड, हेमियानोप्सिया।
परिधीय नर्वस प्रणाली: एक्सोनल न्यूरोपैथी, जठरांत्र संबंधी मार्ग के बिगड़ा हुआ मोटर फ़ंक्शन।
हृदय प्रणाली: कार्डियोमायोपैथी (आमतौर पर हाइपरट्रॉफिक), अतालता, चालन की गड़बड़ी।
जठरांत्र पथ: लगातार अपच संबंधी लक्षण (उल्टी, दस्त), आंतों के विली का शोष, एक्सोक्राइन अग्नाशयी अपर्याप्तता।
यकृत:प्रगतिशील जिगर की विफलता (विशेषकर शिशुओं में), हेपेटोमेगाली।
गुर्दे: ट्यूबुलोपैथी (डी टोनी-डेब्रे-फैनकोनी सिंड्रोम के समान: फॉस्फेटुरिया, ग्लूकोसुरिया, एमिनासिड्यूरिया), नेफ्रैटिस, गुर्दे की विफलता।
अंत: स्रावी प्रणाली: विकास मंदता, बिगड़ा हुआ यौन विकास, हाइपोग्लाइसीमिया, मधुमेह मेलेटस और मधुमेह इन्सिपिडस, हाइपोथायरायडिज्म, हाइपोपैराथायरायडिज्म, हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी अपर्याप्तता, हाइपरल्डोस्टेरोनिज्म।
हेमटोपोइएटिक प्रणाली:पैन्टीटोपेनिया, मैक्रोसाइटिक एनीमिया।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों की मुख्य जैव रासायनिक अभिव्यक्तियाँ
ऊपर का स्तर:
· रक्त में लैक्टेट और पाइरूवेट (मस्तिष्कमेरु द्रव);
· रक्त में 3-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक और एसिटोएसेटिक एसिड;
· रक्त में अमोनिया;
· अमीनो अम्ल;
· विभिन्न श्रृंखला लंबाई वाले फैटी एसिड;
मायोग्लोबिन;
· लिपिड पेरोक्सीडेशन उत्पाद;
· कार्बनिक अम्लों का मूत्र उत्सर्जन।
कमी:
· माइटोकॉन्ड्रिया में ऊर्जा चयापचय के कुछ एंजाइमों की गतिविधि;
· रक्त में कुल कार्निटाइन की सामग्री।
लैक्टिक एसिडोसिसमाइटोकॉन्ड्रियल रोगों का लगभग निरंतर साथी है, लेकिन यह विकृति विज्ञान के अन्य रूपों में भी प्रकट होता है। इसलिए, साइकिल एर्गोमीटर पर मध्यम व्यायाम के बाद शिरापरक रक्त में लैक्टेट के स्तर को मापना अधिक प्रभावी होता है।
माइटोकॉन्ड्रियल अपर्याप्तता में कंकाल की मांसपेशी की संरचना में मुख्य परिवर्तन
मॉर्फोलॉजिकल परीक्षा हिस्टोकेमिकल विधियों के संयोजन में प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने की अनुमति देती है ताकि माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या और संरचना के उल्लंघन, उनकी शिथिलता के संकेत और माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम की गतिविधि में कमी का पता चल सके।
सीहल्की माइक्रोस्कोपी माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइमों की गतिविधि को निर्धारित करने सहित विभिन्न प्रकार के विशेष धुंधलापन का उपयोग करके, यह पता चलता है:
· "फटे" (खुरदरे) लाल रेशों की घटना (आरआरएफ - "रैग्ड" लाल रेशे ) 5% से अधिक की मात्रा में (जब गोमोरी के अनुसार दाग दिया जाता है, तो ऑल्टमैन परिधि के साथ तंतुओं के टूटने जैसा दिखता है और सरकोलेममा के तहत आनुवंशिक रूप से परिवर्तित माइटोकॉन्ड्रिया के प्रसार के कारण होता है);
· माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम की कमी के हिस्टोकेमिकल संकेत (क्रेब्स चक्र, श्वसन श्रृंखला), विशेष रूप से साइट्रेट सिंथेटेस, सक्सेनेट डिहाइड्रोजनेज और साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज;
· ग्लाइकोजन, लिपिड के सबसार्कोलेम्मल संचय, कैल्शियम(यह माना जाता है कि मांसपेशियों के तंतुओं सहित विभिन्न ऊतकों में वसायुक्त बूंदों का संचय माइटोकॉन्ड्रिया में फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के उल्लंघन के परिणामस्वरूप होता है) .
पर इमाइक्रोस्कोपी निर्धारित:
· माइटोकॉन्ड्रिया का प्रसार;
· सरकोलेममा के तहत असामान्य माइटोकॉन्ड्रिया का संचय;
· आकार और आकार के उल्लंघन के साथ माइटोकॉन्ड्रियल बहुरूपता, क्राइस्ट की अव्यवस्था;
· माइटोकॉन्ड्रिया में पैराक्रिस्टलाइन समावेशन की उपस्थिति;
· माइटोकॉन्ड्रियल-लिपिड परिसरों की उपस्थिति।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग के निदान की पुष्टि करने के लिए आनुवंशिक विश्लेषण
असामान्य से सामान्य mtDNA के पर्याप्त उच्च अनुपात के साथ किसी भी प्रकार के माइटोकॉन्ड्रियल उत्परिवर्तन का पता लगाना माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी या सिंड्रोम के निदान की पुष्टि करता है। माइटोकॉन्ड्रियल उत्परिवर्तन की अनुपस्थिति से पता चलता है कि रोगी के पास एनडीएनए के उत्परिवर्तन से जुड़ी एक विकृति है।
यह जाना जाता है कि हेटरोप्लाज्मी का स्तर काफी हद तक उत्परिवर्तन के फेनोटाइपिक अभिव्यक्ति को निर्धारित करता है। इसलिए, आणविक विश्लेषण करते समय, उत्परिवर्ती एमटीडीएनए की मात्रा का अनुमान लगाना आवश्यक है। हेटरोप्लाज्मी के स्तर के आकलन में उत्परिवर्तन का पता लगाना शामिल है, हालांकि, उत्परिवर्तन का पता लगाने के तरीकों में हमेशा इसके हेटरोप्लाज्मी के स्तर को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
1. क्लोनिंग विधि विश्वसनीय मात्रात्मक परिणाम देता है (सबसे श्रमसाध्य और समय लेने वाला)।
2. फ्लोरोसेंट पीसीआर कम श्रमसाध्यता के साथ अधिक सटीक परिणाम प्रदान करता है (छोटे विलोपन और सम्मिलन का पता लगाने की अनुमति नहीं देता है)।
3. उच्च-रिज़ॉल्यूशन तरल क्रोमैटोग्राफी को विकृत करना हेटरोप्लाज्मी की स्थिति में किसी भी प्रकार के उत्परिवर्तन (विलोपन, सम्मिलन, बिंदु उत्परिवर्तन) के लिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम देता है (पिछले 2 की तुलना में हेटरोप्लास्मी के स्तर का आकलन अधिक सटीक है)।
4. रीयल टाइम पीसीआरपता लगाने के लिए इस्तेमाल किया औरएमटीडीएनए म्यूटेशन की मात्रा निर्धारित करना। उपयोग: हाइड्रोलाइजेबल जांच (तक्मान), इंटरकैलेटिंग डाईSYBR.
सबसे सटीक अनुमान 3 विधियों द्वारा दिए गए हैं:
· लघु अनुक्रमण ( चटकाना - शॉट ) - लघु जांच (15-30 न्यूक्लियोटाइड) के साथ एकल न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन, विलोपन और सम्मिलन का निर्धारण। उदाहरण के लिए डीएनए का एक टुकड़ा जिसमें उत्परिवर्तन होता हैसीटीबाहर खड़ा है और इसके साथ स्वीकृत है पीसीआर का उपयोग करना। यह क्षेत्र एक मैट्रिक्स है। जांच में एक समान संरचना है, वजन 5485 Da, लेकिन एक न्यूक्लियोटाइड द्वारा टेम्पलेट से छोटा है। न्यूक्लियोटाइड्स टी और सी को जांच और टेम्पलेट के मिश्रण में जोड़ा जाता है। यदि न्यूक्लियोटाइड सी जांच से जुड़ा हुआ है, तो "जंगली" प्रकार का टेम्पलेट और इसका द्रव्यमान 5758 दा होगा। यदि न्यूक्लियोटाइड टी - टेम्पलेट 6102 दा के द्रव्यमान के साथ उत्परिवर्ती प्रकार का था। फिर प्राप्त नमूनों का द्रव्यमान मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।
· पाइरोडिंग - अनुक्रमण और संश्लेषण का संयोजन। मैट्रिक्स 4 एंजाइमों, 4 डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड ट्राइफॉस्फेट (डीएटीपी, डीअनुसूचित जनजातिपी, डीजीटीपी, डीटीटीपी) और 4 ट्रांसक्रिप्शन टर्मिनेटरडीएनटीपी... एक पूरक न्यूक्लियोटाइड के अलावा एक फ्लोरोसेंट जैव रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ है।
· बाइप्लेक्स घुसनेवाला - आपको एक बार में 2 म्यूटेशन का पता लगाने की अनुमति देता है.
हालांकि, तुलनीय सटीकता के साथबाइप्लेक्सघुसनेवालाउपयोग करने में सबसे आसान साबित हुआ, औरस्नैपशॉट- सबसे महंगी।
वर्तमान में पसंदीदा चिप प्रौद्योगिकियां , प्रत्येक व्यक्तिगत उत्परिवर्तन के हेटरोप्लास्मी के स्तर को स्थापित करते हुए, एक ही बार में नमूनों की एक भीड़ में mtDNA के मुख्य रोगजनक उत्परिवर्तन का विश्लेषण करने की अनुमति देता है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों के निदान के लिए एल्गोरिदम (द्वारा, 2007)
1. माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी के साक्ष्य-आधारित नैदानिक संदेह की आवश्यकता है। विशिष्ट मामलों में, यह माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफेलोमायोपैथी (MELAS, MERRF, आदि) के एक या दूसरे रूप की नैदानिक तस्वीर की पहचान हो सकती है, लेकिन इन फेनोटाइप के "क्लासिक" वेरिएंट अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं।
माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन, मल्टीसिस्टम, मल्टीपल ऑर्गन डैमेज (इसके लिए एक लक्षित खोज की आवश्यकता होती है) के साथ-साथ मातृ प्रकार की विरासत के आम तौर पर स्वीकृत प्रयोगशाला मार्करों की पहचान रोग की माइटोकॉन्ड्रियल प्रकृति को दर्शाती है।
2. एमटीडीएनए अनुसंधान लिम्फोसाइटों में(स्पष्ट फेनोटाइप वाले रोगियों में MELAS, MERRF, लेबर ऑप्टिक शोष)। जब वांछित उत्परिवर्तन की पहचान की जाती है, तो एक विशेष माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी के निदान की पुष्टि की जा सकती है।
3. लिम्फोसाइटों में पता लगाने योग्य उत्परिवर्तन की अनुपस्थिति में, कंकाल की बायोप्सी मांसपेशी (आमतौर पर चार सिर वाला या डेल्टोइड), क्योंकि। कंकाल की मांसपेशी एमटीडीएनए का एक अधिक विश्वसनीय स्रोत है (मांसपेशियों में कोशिका विभाजन की अनुपस्थिति उत्परिवर्ती एमटीडीएनए युक्त माइटोकॉन्ड्रिया के "प्रतिधारण" में योगदान करती है)। स्नायु बायोप्सी नमूनों को 3 भागों में विभाजित किया गया है: एक - सूक्ष्म परीक्षा (हिस्टोलॉजी, हिस्टोकेमिस्ट्री और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी) के लिए, दूसरा - एंजाइमोलॉजिकल और इम्यूनोलॉजिकल विश्लेषण के लिए (घटकों की विशेषताओं का अध्ययन)श्वसन श्रृंखला), तीसरा - आणविक आनुवंशिक विश्लेषण के लिए।
4. मांसपेशी ऊतक में ज्ञात एमटीडीएनए उत्परिवर्तन की अनुपस्थिति में उत्परिवर्तन के एक नए प्रकार की पहचान करने के लिए एक विस्तृत आणविक आनुवंशिक विश्लेषण - संपूर्ण mtDNA श्रृंखला (या उम्मीदवार परमाणु डीएनए जीन) का अनुक्रमण करना।
5. माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला के एक या दूसरे लिंक में एक विशिष्ट जैव रासायनिक दोष की पहचान कंकाल की मांसपेशियों के अध्ययन का एक विकल्प है।
6. माइटोकॉन्ड्रियल रोगों का उपचार
वर्तमान में, माइटोकॉन्ड्रियल रोग व्यावहारिक रूप से लाइलाज हैं। हालांकि, या तो रोग के विकास में देरी करना संभव है या रोगजनक माइटोकॉन्ड्रियल उत्परिवर्तन को विरासत में लेने से बचना संभव है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग चिकित्सा के सिद्धांत
1. लक्षणात्मक इलाज़:
रोगजनन के आधार पर आहार बनाया जाता है।
· परिवहन के विकृति और फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के मामले में, भोजन की कैलोरी सामग्री में कमी के साथ लगातार और आंशिक भोजन की सिफारिश की जाती है।
· यदि पाइरुविक एसिड का चयापचय गड़बड़ा जाता है, तो एसिटाइल-को-ए की कमी की भरपाई के लिए केटोजेनिक आहार का उपयोग किया जाता है।
· सीटीएक्स एंजाइम की कमी के साथ, बार-बार खिलाने का उपयोग किया जाता है।
· श्वसन श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण की कमी के साथ, कार्बोहाइड्रेट की मात्रा कम हो जाती है।
दवाई से उपचार।
· दवाएं जो श्वसन श्रृंखला (कोएंजाइम) में इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को सक्रिय करती हैंक्यू10 , विटामिन K1 और K3, succinic एसिड की तैयारी, साइटोक्रोम C)।
· ऊर्जा चयापचय (निकोटिनमाइड, राइबोफ्लेविन, कार्निटाइन, लिपोइक एसिड और थायमिन) की एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के सहकारक।
· दवाएं जो लैक्टिक एसिडोसिस (डाइक्लोरोएसेटेट, डाइमफोस्फॉन) की डिग्री को कम करती हैं।
· एंटीऑक्सिडेंट (यूबिकिनोन, विटामिन सी और ई)।
दवाओं का बहिष्करण जो ऊर्जा चयापचय को रोकता है (बार्बिट्यूरेट्स, क्लोरैम्फेनिकॉल)।
यांत्रिक संवातन, आक्षेपरोधी, अग्नाशयी एंजाइम, रक्त घटकों का आधान।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग वंशानुगत रोगों और रोग स्थितियों का एक बड़ा विषम समूह है जो संरचना में गड़बड़ी, माइटोकॉन्ड्रिया के कार्यों और ऊतक श्वसन के कारण होता है। विदेशी शोधकर्ताओं के अनुसार नवजात शिशुओं में इन रोगों की आवृत्ति 1:5000 होती है।
आईसीडी-10 कोड
चयापचय संबंधी विकार, चतुर्थ श्रेणी, E70-E90।
इन रोग स्थितियों की प्रकृति का अध्ययन 1962 में शुरू हुआ, जब शोधकर्ताओं के एक समूह ने गैर-थायरॉयड हाइपरमेटाबोलिज्म, मांसपेशियों की कमजोरी और उच्च स्तर के बेसल चयापचय के साथ एक 30 वर्षीय रोगी का वर्णन किया। यह अनुमान लगाया गया था कि ये परिवर्तन मांसपेशियों के ऊतकों के माइटोकॉन्ड्रिया में बिगड़ा ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण प्रक्रियाओं से जुड़े हैं। 1988 में, अन्य वैज्ञानिकों ने पहली बार मायोपैथी और ऑप्टिक न्यूरोपैथी के रोगियों में माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (एमटीडीएनए) में एक उत्परिवर्तन की खोज की सूचना दी। दस साल बाद, छोटे बच्चों में श्वसन श्रृंखला परिसरों को कूटने वाले परमाणु जीन में उत्परिवर्तन पाए गए। इस प्रकार, बचपन की बीमारियों की संरचना में एक नई दिशा का गठन किया गया है - माइटोकॉन्ड्रियल पैथोलॉजी, माइटोकॉन्ड्रियल मायोपैथीज, माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफेलोमायोपैथी।
माइटोकॉन्ड्रिया इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल हैं जो सभी कोशिकाओं (एरिथ्रोसाइट्स को छोड़कर) में कई सौ प्रतियों के रूप में मौजूद हैं और एटीपी का उत्पादन करते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया 1.5 माइक्रोन लंबे और 0.5 माइक्रोन चौड़े होते हैं। उनका नवीनीकरण पूरे कोशिका चक्र में लगातार होता रहता है। ऑर्गेनेला में 2 झिल्ली होती हैं - बाहरी और आंतरिक। आंतरिक झिल्ली से, क्राइस्टे नामक सिलवटें अंदर की ओर फैली होती हैं। आंतरिक स्थान एक मैट्रिक्स से भरा होता है - कोशिका का मुख्य सजातीय या महीन दाने वाला पदार्थ। इसमें एक गोलाकार डीएनए अणु, विशिष्ट आरएनए, कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण के कण होते हैं। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (साइटोक्रोमेस बी, सी, ए और ए3 का कॉम्प्लेक्स) और इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर में शामिल एंजाइम आंतरिक झिल्ली पर तय होते हैं। यह एक ऊर्जा-रूपांतरण झिल्ली है जो सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण की रासायनिक ऊर्जा को ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जो एटीपी, क्रिएटिन फॉस्फेट आदि के रूप में जमा होती है। फैटी एसिड के परिवहन और ऑक्सीकरण में शामिल एंजाइम बाहरी झिल्ली पर केंद्रित होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया स्व-प्रजनन में सक्षम हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य एरोबिक जैविक ऑक्सीकरण (कोशिका द्वारा ऑक्सीजन का उपयोग करके ऊतक श्वसन) है - कोशिका में इसकी क्रमिक रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थों की ऊर्जा का उपयोग करने के लिए एक प्रणाली। ऊतक श्वसन की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन में विभिन्न यौगिकों (स्वीकर्ता और दाताओं) के माध्यम से हाइड्रोजन आयनों (प्रोटॉन) और इलेक्ट्रॉनों का क्रमिक स्थानांतरण होता है।
अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट, वसा, ग्लिसरॉल, कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, एसिटाइल कोएंजाइम ए, पाइरूवेट, ऑक्सालोसेटेट, केटोग्लूटारेट के अपचय की प्रक्रिया में बनते हैं, जो फिर क्रेब्स चक्र में प्रवेश करते हैं। परिणामी हाइड्रोजन आयन एडेनिन न्यूक्लियोटाइड्स - एडेनिन (एनएडी +) और फ्लेविन (एफएडी +) न्यूक्लियोटाइड द्वारा स्वीकार किए जाते हैं। कम किए गए कोएंजाइम एनएडीएच और एफएडीएच श्वसन श्रृंखला में ऑक्सीकृत होते हैं, जिसे 5 श्वसन परिसरों द्वारा दर्शाया जाता है।
इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण की प्रक्रिया में, ऊर्जा एटीपी, क्रिएटिन फॉस्फेट और अन्य उच्च-ऊर्जा यौगिकों के रूप में जमा होती है।
श्वसन श्रृंखला को 5 प्रोटीन परिसरों द्वारा दर्शाया जाता है जो जैविक ऑक्सीकरण की संपूर्ण जटिल प्रक्रिया को अंजाम देते हैं (तालिका 10-1):
- पहला कॉम्प्लेक्स - NADH-ubiquinone रिडक्टेस (इस कॉम्प्लेक्स में 25 पॉलीपेप्टाइड होते हैं, जिनमें से 6 का संश्लेषण mtDNA द्वारा एन्कोडेड होता है);
- दूसरा कॉम्प्लेक्स - succinate-ubiquinone-oxidoreductase (सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज सहित 5-6 पॉलीपेप्टाइड्स से मिलकर बनता है, केवल mtDNA एन्कोडेड है);
- तीसरा कॉम्प्लेक्स - साइटोक्रोम सी-ऑक्सीडोरक्टेज (कोएंजाइम क्यू से कॉम्प्लेक्स 4 में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करता है, इसमें 9-10 प्रोटीन होते हैं, उनमें से एक का संश्लेषण एमटीडीएनए द्वारा एन्कोड किया गया है);
- चौथा जटिल - साइटोक्रोम ऑक्सीडेज [2 साइटोक्रोम (ए और ए 3) से मिलकर बनता है, जो एमटीडीएनए द्वारा एन्कोडेड है];
- 5 वां कॉम्प्लेक्स - माइटोकॉन्ड्रियल H + -ATPase (12-14 सबयूनिट्स से मिलकर बनता है, एटीपी का संश्लेषण करता है)।
इसके अलावा, 4 बीटा-ऑक्सीडाइज्ड फैटी एसिड के इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर प्रोटीन द्वारा ले जाया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया में एक और महत्वपूर्ण प्रक्रिया की जाती है - फैटी एसिड का बीटा-ऑक्सीकरण, जिसके परिणामस्वरूप एसिटाइल-सीओए और कार्निटाइन एस्टर बनते हैं। फैटी एसिड ऑक्सीकरण के प्रत्येक चक्र में, 4 एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।
पहला चरण एसाइल-सीओए डिहाइड्रोजनेज (लघु-, मध्यम- और लंबी-श्रृंखला) और 2 इलेक्ट्रॉन वाहक द्वारा प्रदान किया जाता है।
1963 में, यह पाया गया कि माइटोकॉन्ड्रिया का अपना अनूठा जीनोम है, जो मातृ रेखा के माध्यम से विरासत में मिला है। यह एक एकल छोटे गोलाकार गुणसूत्र 16 569 बीपी लंबे, एन्कोडिंग 2 राइबोसोमल आरएनए, 22 परिवहन आरएनए, और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के एंजाइम परिसरों के 13 सबयूनिट्स द्वारा दर्शाया गया है (उनमें से सात जटिल 1 से संबंधित हैं, एक से जटिल 3, तीन से तीन जटिल 4, दो - से जटिल 5)। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (लगभग 70) में शामिल अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन परमाणु डीएनए द्वारा एन्कोडेड होते हैं, और केवल 2% (13 पॉलीपेप्टाइड्स) संरचनात्मक जीन के नियंत्रण में माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में संश्लेषित होते हैं।
एमटीडीएनए की संरचना और कार्य परमाणु जीनोम से अलग है। सबसे पहले, इसमें इंट्रॉन नहीं होते हैं, जो परमाणु डीएनए की तुलना में उच्च जीन घनत्व प्रदान करते हैं। दूसरा, अधिकांश एमआरएनए में 5 "-3" अअनुवादित अनुक्रम नहीं होते हैं। तीसरा, एमटीडीएनए में डी-लूप है, जो इसका नियामक क्षेत्र है। प्रतिकृति एक दो-चरणीय प्रक्रिया है। एमटीडीएनए और परमाणु के आनुवंशिक कोड के बीच अंतर भी सामने आए थे। यह विशेष रूप से ध्यान दिया जाना चाहिए कि पूर्व की बड़ी संख्या में प्रतियां हैं। प्रत्येक माइटोकॉन्ड्रियन में 2 से 10 प्रतियां या अधिक होती हैं। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि कोशिकाओं में सैकड़ों और हजारों माइटोकॉन्ड्रिया हो सकते हैं, एमटीडीएनए की 10 हजार प्रतियां संभव हैं। यह उत्परिवर्तन के लिए अतिसंवेदनशील है और वर्तमान में इस तरह के 3 प्रकार के परिवर्तनों की पहचान की गई है: एमटीडीएनए जीन एन्कोडिंग प्रोटीन के बिंदु उत्परिवर्तन (मिट-म्यूटेशन), mtDNA-tRNA जीन (sy / 7-म्यूटेशन) के पॉइंट म्यूटेशन, और mtDNA (p-म्यूटेशन) की प्रमुख पुनर्व्यवस्था।
आम तौर पर, माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम का संपूर्ण सेलुलर जीनोटाइप समान (होमोप्लास्मी) होता है, हालांकि, जब उत्परिवर्तन होता है, तो जीनोम का हिस्सा समान रहता है, जबकि दूसरा बदल जाता है। इस घटना को हेटरोप्लाज्मिया कहा जाता है। एक उत्परिवर्ती जीन की अभिव्यक्ति तब होती है जब उत्परिवर्तन की संख्या एक निश्चित महत्वपूर्ण स्तर (दहलीज) तक पहुंच जाती है, जिसके बाद सेलुलर बायोएनेरगेटिक्स की प्रक्रियाएं बाधित होती हैं। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि न्यूनतम गड़बड़ी के साथ, सबसे अधिक ऊर्जा-निर्भर अंग और ऊतक (तंत्रिका तंत्र, मस्तिष्क, आंखें, मांसपेशियां) पहले पीड़ित होंगे।
विवरण:
माइटोकॉन्ड्रियल रोग माइटोकॉन्ड्रिया के कामकाज में दोषों से जुड़े वंशानुगत रोगों का एक समूह है, जिससे यूकेरियोटिक कोशिकाओं में बिगड़ा हुआ ऊर्जा कार्य होता है, विशेष रूप से मनुष्यों में।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग माइटोकॉन्ड्रिया के आनुवंशिक, संरचनात्मक, जैव रासायनिक दोषों के कारण होते हैं, जिससे ऊतक श्वसन संबंधी विकार होते हैं। वे केवल महिला रेखा के माध्यम से दोनों लिंगों के बच्चों को प्रेषित होते हैं, क्योंकि शुक्राणु परमाणु जीनोम के आधे हिस्से को युग्मनज में पहुंचाते हैं, और अंडा कोशिका जीनोम और माइटोकॉन्ड्रिया के दूसरे भाग दोनों की आपूर्ति करती है। सेलुलर ऊर्जा चयापचय के पैथोलॉजिकल विकार खुद को क्रेब्स चक्र में विभिन्न लिंक में श्वसन श्रृंखला, बीटा-ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं आदि में दोषों के रूप में प्रकट कर सकते हैं।
कुशल माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन के लिए आवश्यक सभी एंजाइम और अन्य नियामक माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए द्वारा एन्कोडेड नहीं होते हैं। अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल कार्यों को परमाणु द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों के दो समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:
माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन (बार्थ सिंड्रोम, केर्न्स-सेयर सिंड्रोम, पियरसन सिंड्रोम, एमईएलएएस सिंड्रोम, एमईआरआरएफ सिंड्रोम, और अन्य) के लिए जिम्मेदार जीन के उत्परिवर्तन के कारण उच्चारण वंशानुगत सिंड्रोम।
माध्यमिक माइटोकॉन्ड्रियल रोग, बिगड़ा हुआ सेलुलर ऊर्जा विनिमय सहित रोगजनन (संयोजी ऊतक रोग, ग्लाइकोजनोसिस, यकृत विफलता, पैन्टीटोपेनिया, साथ ही मधुमेह, और अन्य) के गठन में एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों के कारण:
माइटोकॉन्ड्रियल क्षति मुख्य रूप से प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के लिए & nbsp और nbsp जोखिम के कारण होती है। वर्तमान में, यह माना जाता है कि अधिकांश ROS कॉम्प्लेक्स I और III द्वारा बनते हैं, संभवतः CPE में NAD-H और FAD-N के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों की रिहाई के कारण। माइटोकॉन्ड्रिया एटीपी के निर्माण में कोशिका द्वारा खपत ऑक्सीजन का लगभग 85% उपयोग करते हैं। (ओ 2-)। सुपरऑक्साइड को डिटॉक्सिफिकेशन एंजाइमों का उपयोग करके हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) में बदल दिया जाता है - और nbsp और nbsp मैंगनीज सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (Mn-SOD) या जिंक / कॉपर सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (Cu / Zn SOD) - और फिर ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज (GP III) का उपयोग करके पानी में या पेरोक्साइड III)। हालांकि, अगर ये एंजाइम जल्दी और nbsp और nbsp ROS जैसे सुपरऑक्साइड रेडिकल्स को पानी में बदलने में सक्षम नहीं हैं, तो ऑक्सीडेटिव क्षति होती है और माइटोकॉन्ड्रिया में जमा हो जाती है। और Nbsp & nbsp PR में ग्लूटाथियोन शरीर में मुख्य एंटीऑक्सिडेंट में से एक है। ग्लूटाथियोन एक ट्राइपेप्टाइड है जिसमें ग्लूटामाइन, ग्लाइसिन और सिस्टीन होता है। जीपी को सहकारक के रूप में सेलेनियम की आवश्यकता होती है।
यह दिखाया गया है कि इन विट्रो सुपरऑक्साइड एकोनिटेज के सक्रिय केंद्र में स्थित आयरन-सल्फर क्लस्टर को नुकसान पहुंचाता है, जो टीसीसी चक्र का उत्सर्जक है। इस वजह से, फेंटन प्रतिक्रिया के माध्यम से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स बनाने के लिए आयरन H2O2 के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) माइटोकॉन्ड्रिया में माइटोकॉन्ड्रिया में माइटोकॉन्ड्रियल नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज़ (MtCOA) द्वारा निर्मित होता है, और साइटोसोल से माइटोकॉन्ड्रिया में भी स्वतंत्र रूप से फैलता है। NO, O2 के साथ प्रतिक्रिया करके एक अन्य मूलक, पेरोक्सीनाइट्राइट (ONOO-) बनाता है। साथ में, ये दो रेडिकल और अन्य रेडिकल माइटोकॉन्ड्रिया और अन्य सेल घटकों को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया में, विशेष रूप से मुक्त कणों के लिए अतिसंवेदनशील तत्व लिपिड, प्रोटीन, रेडॉक्स एंजाइम और एमटीडीएनए हैं। माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन को सीधे नुकसान सब्सट्रेट या कोएंजाइम के लिए उनकी आत्मीयता को कम करता है और इस प्रकार उनके कार्य को बाधित करता है। समस्या इस तथ्य से जटिल है कि यदि माइटोकॉन्ड्रियल क्षति होती है, तो ऊर्जा मरम्मत प्रक्रियाओं के लिए सेल की बढ़ी हुई आवश्यकताओं से माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन से समझौता किया जा सकता है। माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन एक श्रृंखला प्रक्रिया को जन्म दे सकता है जिसमें माइटोकॉन्ड्रियल क्षति अतिरिक्त नुकसान की आवश्यकता होती है।
कॉम्प्लेक्स I विशेष रूप से नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) के प्रभावों के प्रति संवेदनशील है। जानवरों में जिन्हें जटिल I के प्राकृतिक और सिंथेटिक प्रतिपक्षी के साथ इंजेक्शन लगाया गया था, एक नियम के रूप में, न्यूरोनल मौत देखी जाती है। कॉम्प्लेक्स I की शिथिलता लेबर की वंशानुगत ऑप्टिक न्यूरोपैथी, पार्किंसंस रोग और अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों से जुड़ी हुई है।
एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा माइटोकॉन्ड्रिया में सुपरऑक्साइड के निर्माण को प्रेरित करता है, जो हृदय रोगों जैसे मधुमेह संबंधी जटिलताओं का एक महत्वपूर्ण मध्यस्थ है। एंडोथेलियम में सुपरऑक्साइड का निर्माण भी विकास, उच्च रक्तचाप, उम्र बढ़ने, इस्किमिया-रीपरफ्यूजन चोटों आदि में योगदान देता है।
इन विट्रो में ट्यूमर फैक्टर α (TNFα) जैसे भड़काऊ मध्यस्थ माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन और nbsp और nbsp से जुड़े हुए हैं और KGF उत्पादन में वृद्धि हुई है। हृदय की विफलता के एक मॉडल में, कार्डियोमायोसाइट्स की संस्कृति में TNFα को जोड़ने से ROS और मायोसाइट अतिवृद्धि का गठन बढ़ गया। TNFα सीपीई में जटिल III की गतिविधि को बहाल करके माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन और nbsp और nbsp का कारण बनता है, आरओएस के गठन को बढ़ाता है और एमटीडीएनए को नुकसान पहुंचाता है।
पोषक तत्वों की कमी या अधिकता से माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन भी हो सकता है। विटामिन, खनिज, और अन्य मेटाबोलाइट्स माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम और अन्य घटकों के संश्लेषण और कामकाज के लिए आवश्यक सहकारक के रूप में काम करते हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन का समर्थन करते हैं, और सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी वाला आहार माइटोकॉन्ड्रियल उम्र बढ़ने को तेज कर सकता है और न्यूरोडीजेनेरेशन को बढ़ावा दे सकता है। उदाहरण के लिए, हीम संश्लेषण श्रृंखला में शामिल एंजाइमों को पर्याप्त मात्रा में पाइरिडोक्सिन, लोहा, तांबा, जस्ता और राइबोफ्लेविन की आवश्यकता होती है। टीसीसी या सीपीई चक्र के किसी भी घटक के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की कमी से मुक्त कणों के उत्पादन में वृद्धि हो सकती है और एमटीडीएनए को नुकसान हो सकता है।
यह सर्वविदित है कि पोषक तत्वों की कमी कई बीमारियों के रोगजनन का एक व्यापक कारण है और सार्वजनिक स्वास्थ्य में एक बड़ा विवाद है। लोहे की कमी लगभग 2 अरब लोगों, मुख्य रूप से महिलाओं और बच्चों को प्रभावित करने वाली बीमारी के सामान्य बोझ में एक प्रमुख मध्यस्थ है। यह पोषण की कमी का सबसे आम प्रकार है। लोहे की कम स्थिति जटिल IV को बंद करके और ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाकर माइटोकॉन्ड्रियल गतिविधि और nbsp और nbsp को कम करती है। बिगड़ा माइटोकॉन्ड्रियल कार्यों के परिणामस्वरूप होने वाले रोगों की शुरुआत, विकास और प्रगति पर पोषक तत्वों की कमी (और कुछ मामलों में लोहे के अधिभार के साथ) के प्रभाव की प्रक्रिया में अंतर्निहित तंत्र का पहले ही अध्ययन किया जा चुका है।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों की विरासत:
माइटोकॉन्ड्रिया को परमाणु जीन से अलग तरह से विरासत में मिला है। प्रत्येक दैहिक कोशिका में परमाणु जीन को आमतौर पर दो एलील द्वारा दर्शाया जाता है (विषमलैंगिक सेक्स में अधिकांश सेक्स-लिंक्ड जीन के अपवाद के साथ)। एक एलील पिता से विरासत में मिला है, दूसरा मां से। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रिया में अपना डीएनए होता है, और प्रत्येक मानव माइटोकॉन्ड्रिया में आमतौर पर एक गोलाकार डीएनए अणु की 5 से 10 प्रतियां होती हैं (हेटरोप्लास्मी देखें), और सभी माइटोकॉन्ड्रिया मां से विरासत में मिले हैं। जब एक माइटोकॉन्ड्रियन विभाजित होता है, तो डीएनए की प्रतियां उसके वंश के बीच बेतरतीब ढंग से वितरित की जाती हैं। यदि मूल डीएनए अणुओं में से केवल एक में उत्परिवर्तन होता है, तो यादृच्छिक वितरण के परिणामस्वरूप, ऐसे उत्परिवर्ती अणु कुछ माइटोकॉन्ड्रिया में जमा हो सकते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल रोग उस समय प्रकट होना शुरू हो जाता है जब किसी दिए गए ऊतक की कई कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया की ध्यान देने योग्य संख्या उत्परिवर्ती डीएनए प्रतियां (दहलीज अभिव्यक्ति) प्राप्त करती है।
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में उत्परिवर्तन, विभिन्न कारणों से, परमाणु की तुलना में बहुत अधिक बार होता है। इसका मतलब यह है कि माइटोकॉन्ड्रियल रोग अक्सर स्वतःस्फूर्त पुन: उभरने वाले उत्परिवर्तन के कारण प्रकट होते हैं। कभी-कभी उत्परिवर्तन की दर परमाणु जीन में उत्परिवर्तन के कारण बढ़ जाती है जो एंजाइमों के लिए कोड होते हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए प्रतिकृति को नियंत्रित करते हैं।
माइटोकॉन्ड्रियल रोग लक्षण:
माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी के प्रभाव बहुत विविध हैं। विभिन्न अंगों में दोषपूर्ण माइटोकॉन्ड्रिया के अलग-अलग वितरण के कारण, एक व्यक्ति में उत्परिवर्तन से यकृत रोग हो सकता है, और दूसरे में मस्तिष्क रोग हो सकता है। एक दोष की अभिव्यक्ति का परिमाण बड़ा या छोटा हो सकता है, और यह महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है, धीरे-धीरे समय के साथ बढ़ रहा है। कुछ मामूली दोष केवल रोगी की अपनी उम्र के लिए उपयुक्त शारीरिक गतिविधि का सामना करने में असमर्थता की ओर ले जाते हैं, और गंभीर दर्दनाक अभिव्यक्तियों के साथ नहीं होते हैं। अन्य दोष अधिक खतरनाक हो सकते हैं, जिससे गंभीर विकृति हो सकती है।
सामान्य तौर पर, माइटोकॉन्ड्रियल रोग अधिक स्पष्ट होते हैं जब दोषपूर्ण माइटोकॉन्ड्रिया मांसपेशियों, मस्तिष्क और तंत्रिका ऊतक में स्थानीयकृत होते हैं, क्योंकि इन अंगों को अपने संबंधित कार्यों को करने के लिए सबसे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इस तथ्य के बावजूद कि माइटोकॉन्ड्रियल रोगों का कोर्स रोगी से रोगी में बहुत भिन्न होता है, इन रोगों के कई मुख्य वर्गों को सामान्य लक्षणों और विशिष्ट उत्परिवर्तन के आधार पर प्रतिष्ठित किया गया है जो रोग का कारण बनते हैं।
अपेक्षाकृत सामान्य माइटोकॉन्ड्रियल के अलावा, ये हैं:
7. माइटोकॉन्ड्रियल न्यूरोगैस्ट्रोइंटेस्टिनल: गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल छद्म-अवरोध और कैशेक्सिया, न्यूरोपैथी, मस्तिष्क के सफेद पदार्थ में परिवर्तन के साथ एन्सेफैलोपैथी।
माइटोकॉन्ड्रियल रोगों के लिए उपचार:
उपचार के लिए निर्धारित हैं:
वर्तमान में, माइटोकॉन्ड्रियल रोगों का उपचार विकास के अधीन है, लेकिन विटामिन के साथ रोगसूचक रोकथाम एक सामान्य चिकित्सीय विधि है। विशेष रूप से, कोएंजाइम क्यू, जो कार्डियोमायोपैथीज में साइटोप्रोटेक्टर और एंटीऑक्सिडेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, और राइबोफ्लेविन और निकोटीनैमाइड, कई रोगियों में एमईएलएएस सिंड्रोम के उपचार में प्रभावी साबित हुए हैं। पाइरूवेट्स का उपयोग विधियों में से एक के रूप में भी किया जाता है।
वर्तमान में, एक काइमेरिक अंडे का उपयोग करके इन विट्रो निषेचन की संभावना का अध्ययन करने के लिए प्रायोगिक कार्य चल रहा है, जिसका केंद्रक माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी वाले रोगी के अंडे से प्राप्त होता है, और सामान्य रूप से काम करने वाली माइटोकॉन्ड्रिया वाली महिला से दूसरे अंडे से साइटोप्लाज्म (प्रतिस्थापन) नाभिक का)।
इन रोगों की घटना माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में बदलाव से जुड़ी है। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के जीनोम को पूरी तरह से डिक्रिप्ट कर दिया गया है। इसमें राइबोसोमल आरएनए, 22 टीआरएनए और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण प्रतिक्रियाओं में शामिल 13 पॉलीपेप्टाइड्स के लिए जीन शामिल हैं। अधिकांश माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन परमाणु डीएनए जीन द्वारा एन्कोड किए जाते हैं, साइटोप्लाज्म में अनुवादित होते हैं, और फिर माइटोकॉन्ड्रिया में वितरित किए जाते हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए मातृ विरासत में मिला है। अंडे के साइटोप्लाज्म में हजारों माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जबकि शुक्राणु के माइटोकॉन्ड्रिया युग्मनज में समाप्त नहीं होते हैं। इसलिए, पुरुष अपनी मां से एमटी-डीएनए विरासत में लेते हैं, लेकिन इसे अपनी संतानों को नहीं देते हैं।
प्रत्येक माइटोकॉन्ड्रियन में 10 या अधिक डीएनए अणु होते हैं। आमतौर पर एमटीडीएनए की सभी प्रतियां समान होती हैं। कभी-कभी, हालांकि, एमटीडीएनए में उत्परिवर्तन होता है जिसे बेटी माइटोकॉन्ड्रिया और बेटी कोशिकाओं दोनों को पारित किया जा सकता है।
चिकित्सकीय रूप से, उत्परिवर्तन किसी भी अंग या ऊतक में और किसी भी उम्र में विभिन्न लक्षणों के रूप में खुद को प्रकट कर सकते हैं। सबसे अस्थिर और इसलिए कमजोर मस्तिष्क, हृदय, कंकाल की मांसपेशियां, अंतःस्रावी तंत्र, यकृत हैं। तंत्रिका तंत्र को नुकसान आमतौर पर दौरे, बिगड़ा हुआ समन्वय (गतिभंग), घटी हुई बुद्धि और सेंसरिनुरल बहरापन के साथ होता है।
वंशानुगत रोगों के उदाहरण: लेबर की ऑप्टिक डिस्क शोष (केंद्रीय दृष्टि का तीव्र नुकसान, किसी भी उम्र में हो सकता है), माइटोकॉन्ड्रियल एन्सेफेलोमायोपैथी, मायोक्लोनिक मिर्गी सिंड्रोम और फटे मांसपेशी फाइबर।
बहुक्रियात्मक रोग
वे उन व्यक्तियों में होते हैं जिनके पास पूर्वनिर्धारित एलील्स के उपयुक्त संयोजन होते हैं, नैदानिक संकेतों का एक बहुरूपता होता है, रोग किसी भी उम्र में प्रकट होते हैं, कोई भी प्रणाली या अंग रोग प्रक्रिया में शामिल हो सकता है। उदाहरण: उच्च रक्तचाप, एथेरोस्क्लेरोसिस, पेप्टिक अल्सर, सिज़ोफ्रेनिया, मिर्गी, ग्लूकोमा, सोरायसिस, ब्रोन्कियल अस्थमा, आदि।
peculiarities:
जनसंख्या में घटना की उच्च आवृत्ति
विभिन्न नैदानिक रूपों का अस्तित्व
रोगी के रिश्तेदारों के लिए जोखिम की डिग्री पर निर्भरता:
आबादी में जितनी कम बार बीमारी होगी, प्रोबेंड के रिश्तेदारों के लिए जोखिम उतना ही अधिक होगा।
प्रोबेंड में रोग जितना अधिक स्पष्ट होगा, उसके रिश्तेदार में बीमारी का खतरा उतना ही अधिक होगा।
यदि कोई अन्य बीमार रक्त संबंधी है तो परिवीक्षा के रिश्तेदारों के लिए जोखिम अधिक होगा।
चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श
यह आबादी के लिए विशेष चिकित्सा देखभाल के प्रकारों में से एक है। परामर्श आनुवंशिकीविदों के साथ-साथ अन्य विशेषज्ञों (प्रसूति रोग विशेषज्ञ, बाल रोग विशेषज्ञ, एंडोक्रिनोलॉजिस्ट, न्यूरोपैथोलॉजिस्ट) को नियुक्त करता है। परामर्श के मुख्य उद्देश्य:
डॉक्टरों को एक वंशानुगत बीमारी का निदान करने में मदद करना
वंशानुगत विकृति वाले बच्चे के होने की संभावना का निर्धारण
माता-पिता को समझाना आनुवंशिक जोखिम का अर्थ
परामर्श चरण:
1. रोगी की जांच और वंशानुगत रोग का निदान... इसके लिए, विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है: साइटोजेनेटिक, जैव रासायनिक, डीएनए डायग्नोस्टिक्स। परामर्श के लिए संकेत हैं:
स्थापित या संदिग्ध पारिवारिक वंशानुगत रोग
विकासात्मक विकलांग बच्चे का जन्म
बार-बार सहज गर्भपात, मृत जन्म, बांझपन
मानसिक और शारीरिक विकास में पिछड़ रहे बच्चे
यौन विकास का उल्लंघन
वैवाहिक विवाह
गर्भावस्था के पहले 3 महीनों में टेराटोजेन्स के लिए संभावित जोखिम
2. बीमार बच्चा होने के जोखिम का निर्धारण... जोखिम का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित स्थितियां संभव हैं:
ए) मोनोजेनिक रूप से विरासत में मिली बीमारियों के लिए, जोखिम गणना जी मेंडल के कानूनों पर आधारित है। इस मामले में, माता-पिता के जीनोटाइप और जीन की अभिव्यक्ति (प्रवेश और अभिव्यक्ति) की विशेषताओं को ध्यान में रखा जाता है।
बी) पॉलीजेनिक रूप से विरासत में मिली बीमारियों (एक वंशानुगत प्रवृत्ति वाले रोग) के लिए, जोखिम की गणना के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग किया जाता है, और निम्नलिखित विशेषताओं को ध्यान में रखा जाता है:
आबादी में यह बीमारी जितनी कम आम होगी, प्रोबेंड के रिश्तेदारों के लिए जोखिम उतना ही अधिक होगा।
प्रोबेंड में रोग जितना अधिक स्पष्ट होगा, उसके रिश्तेदारों में बीमारी का खतरा उतना ही अधिक होगा।
यदि कोई अन्य बीमार रक्त संबंधी है तो परिवीक्षा के रिश्तेदारों के लिए जोखिम अधिक होगा
ग) रोग के छिटपुट मामले: एक बीमार बच्चे का जन्म फेनोटाइपिक रूप से स्वस्थ माता-पिता से होता है, जबकि रिश्तेदारों में इसी तरह की विकृति पर कोई डेटा नहीं है। कारण:
भ्रूण के विकास के प्रारंभिक चरणों में माता-पिता या दैहिक उत्परिवर्तन में जनन उत्परिवर्तन
एक पुनरावर्ती जीन का एक समयुग्मक अवस्था में संक्रमण
पारिवारिक विकृति विज्ञान के माता-पिता में से एक द्वारा छिपाना।
3. माता-पिता को परामर्श और सलाह का निष्कर्ष। 5% तक का आनुवंशिक जोखिम कम माना जाता है और यह बच्चे के जन्म के लिए एक contraindication नहीं है। 6 से 20% के जोखिम को औसत के रूप में परिभाषित किया गया है और इसे गर्भधारण के लिए एक contraindication या गर्भावस्था की समाप्ति के संकेत के रूप में माना जाता है। जोखिम की डिग्री के बावजूद, प्रसव पूर्व निदान की सलाह दी जाती है।
प्रसवपूर्व (प्रसवपूर्व) निदान।
बच्चे के जन्म से पहले ही कई बीमारियों का पता लगाया जा सकता है। यदि भ्रूण में कोई गंभीर बीमारी पाई जाती है, तो डॉक्टर परिवार को कृत्रिम रूप से गर्भावस्था की समाप्ति की पेशकश करता है। इस मुद्दे पर अंतिम फैसला परिवार को ही लेना चाहिए। प्रसवपूर्व निदान विधियों में शामिल हैं:
1. कोरियोनिक विलस सैंपलिंग। 7-9 सप्ताह के गर्भ में उत्पादित। वंशानुगत चयापचय रोगों और डीएनए निदान के निदान के लिए गुणसूत्र दोष, एंजाइम गतिविधि की पहचान करने का कार्य करता है।
2. एमनियोसेंटेसिस (इसमें निहित कोशिकाओं के साथ एमनियोटिक द्रव का संग्रह)। 12-14 सप्ताह के गर्भ से उत्पादित।
3. गर्भनाल (नाभि वाहिकाओं से रक्त लेना) 20-25 सप्ताह के गर्भ में किया जाता है और उसी उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है।
4. मां के खून का विश्लेषण। α-भ्रूणप्रोटीन की पहचान (एक प्रोटीन जो भ्रूण के जिगर द्वारा निर्मित होता है और मां के रक्त में प्लेसेंटल बाधा में प्रवेश करता है)। 16 सप्ताह के गर्भ में कई बार इसका बढ़ना न्यूरल ट्यूब दोष का संकेत हो सकता है। आदर्श के संबंध में इसकी एकाग्रता में कमी डाउन सिंड्रोम का संकेत दे सकती है।
5. गर्भावस्था के सभी चरणों में भ्रूण की अल्ट्रासाउंड जांच की जाती है। अल्ट्रासाउंड परीक्षा भ्रूण की विकृतियों और नाल की स्थिति के दृश्य निर्धारण का मुख्य तरीका है। गर्भावस्था के दौरान सभी महिलाओं को कम से कम 2 बार अल्ट्रासाउंड जांच की सलाह दी जाती है।
