بیماری های ژنتیکی میتوکندریایی

بیماری میتوکندریال از جمله بیماری هایی است که سطح شدید عوارض آن میتواند باعث از دست دادن جان فرد شود. در این بیماری، میتوکندری که بخش بسیار مهم و حیاتی از تمام سلول های بدن است، دچار اختلال میشود. بیماری های میتوکندریایی ممکن است بسته به قسمت درگیر شده بدن، علائم مختلفی داشته باشند.

میتوکندری ها، نیروگاه های سلولی هستند که در طی فرایند متابولیسم، مواد خوراکی و غذایی که ما مصرف میکنیم را تبدیل به انرژی می کند. زمانی که فرد به بیماریهای ارثی میتوکندریال دچار میشود، این قسمت مهم در سلول ها مختل میشوند.

این بیماری جزء بیماری های نسبتا شایع در دنیا به شمار میرود و از هر 5000 نفر، 1 نفر در دنیا به بیماری ژنتیکی میتوکندری و یا نوع دیگری از آن که بر اثر بیماری ها به وجود می آید (میتوکندریال ثانویه) دچار می باشد.

آشنایی با میتوکندری و بیماری میتوکندریال

برای اینکه بهتر نقش میتوکندری (Mitochondria) در بدن را درک کنیم، بیایید بدن خودمان را به یک شهر تشبیه کنیم. شهر ما امروزه برای انجام همه ی کارها به انرژی برق نیاز دارد، روشنایی، خدمات شهری و… همگی مستلزم برقراری انرژی برق هستند.

از طرف دیگر برق، با روش های مختلف مثل سوزاندن و مصرف نفت تامین در نیروگاه میشود و توسط خطوط برق شهری، در تمام مناطق مختلف پخش می شوند.

میتوکندری ها در واقع نیروگاه های انرژی بدن ما هستند که با مصرف اکسیژن و تبدیل مواد خوراکی، انرژی مورد نیاز سلول های تمام بدن را تامین میکنند. هزاران میتوکندری در هر سلول بدن وجود دارد که همگی در تلاشند تا «تنفس سلول» انجام شده و انرژی آن را تامین کنند.

در نتیجه مصرف مواد غذایی خورده شده و ترکیب آن با اکسیژن، بیش از 90 درصد انرژی کل بدن توسط همین اندامک های ریز و میکروسکوپی فراهم میشود!

برای درخواست هرگونه مشاوره ژنتیک، انجام آزمایش ژنتیک و ثبت درخواست تلفنی نمونه‌گیری (در آزمایشگاه، منزل، محل کار)
با تلفن 1650 برای استان تهران و تلفن 88709970-021 برای دیگر استان‌ها
با آزمایشگاه پاتوبیولوژی و ژنتیک پزشکی تهران لب تماس بگیرید.

• آشنایی با ژنوم میتوکندری

احتمالا میدانید که DNA هر سلول معمولا در هسته آن قرار دارد، اما میتوکندری بخشی از سلول است که DNA اختصاصی خودش را دارد که نامش mtDNA است و بیشتر شبیه به دی ان ای باکتری ها میباشد.

همچنین زمانی که تولید مثل انجام می شود، فرزندان همیشه نیمی از دی ان ای خود را از پدر و نیمی را از مادر دریافت میکنند؛ درحالی که mtDNA همیشه از طریق مادر منتقل میشود و به همین دلیل است که گفته میشود بیماری های میتوکندریال فقط از مادر به ارث میرسند.

علاوه بر آن، در بسیاری از ارگانیسم های دیگر نیز ژنوم میتوکندری از سمت مادر به ارث میرسد. علتش این است که سلول تخمک که برای مادر است، میزان سیتوپلاسیم بیشتری از خود را به جنین منتقل میکند. در اثر این اتفاق، میتوکندری که از اسپرم به ارث رسیده، حذف میشود.

•  بیماری میتوکندریال چیست

زمانی که به اختلالات میتوکندریال مبتلا میشویم، درست مانند این است که نیروگاه های شهر، توربین ها، پنل های خورشیدی و… همگی به طور کامل خاموش شوند و یا نتوانند انرژی کافی تولید کنند. تصور میکنید چه اتفاقی در شهر میافتد؟

یکی از پیامدهایش از کار افتادن بیمارستان ها و افزایش شدید مرگ و میر است. در بدن ما نیز تقریبا اتفاق مشابهی رخ می دهد.

بیماری های میتوکندریایی (Mitochondrial diseases) در واقع گروهی از اختلالات ژنتیکی هستند که عملکرد ژنراتورهای بدن ما را مختل میکنند. این بیماری از جمله بیماری های مزمن ارثی به شمار می روند، بنابراین بیماری میتوکندریال در کودکان و حتی نوزادان هم میتواند وجود داشته باشد، اگرچه شاید در بزرگسالی خود را نشان دهد.

با ابتلا به بیماری میتوکندریال، سلول ها در معرض کمبود انرژی قرار می گیرند. در مواردی که شدت بیماری بالاست، سلول های تمام اعضای بدن کم کم عملکرد خود را از دست می دهند و این به معنای از کار افتادن قسمت های مهم بدن است.

– چرا به بیماری متوکندریایی مبتلا میشویم؟

انواع بیماری های میتوکندریایی می توانند بر اثر اختلالات ژنتیکی که از مادر به ارث میرسند و همچنین به دلیل بیماری هایی که روی این قسمت تاثیر میگذارند، به وجود بیایند. در ادامه هردوی آنها را بررسی میکنیم.

1.      بیماریهای ارثی میتوکندریال

گفتیم که میتوکندری برای تامین انرژی، از مواد غذایی شامل پروتئین و چربی استفاده و انرژی ATP تولید میکند. در طی این فرایند که به آن سنتز ATP گفته میشود، شماری زیادی از رادیکال های آزاد به وجود می آیند که میتوانند باعث تخریب سلولی شوند.

 علی رغم سایر قسمت های سلول، این قسمت بیشتر مستعد آسیب است چرا که علی رغم عملکرد مهم خود، فاقد مکانیسم حفاظتی موجود در هسته سلول می باشد.

علت دیگر ابتلا به میتوکندریال، جهش های دی ان ای هستند که در هسته سلول ایجاد می شوند و در نهایت بر روی محصولاتی که به میتوکندری منتقل میشوند، تاثیر میگذارند. این جهش ها ممکن است ژنتیکی و ارثی باشد، یا به دلیل بیماری های مختلف به وجود بیاید.

2.    بیماری های میتوکندریایی ثانویه

علاوه بر عوامل ژنتیکی، بسیاری از بیماری ها نیز وجود دارند می توانند عملکرد میتوکندری سلول ها را تحت تاثیر قرار دهد. در اثر این بیماری ها، میتوکندری عملکرد صحیح خود را از دست می دهد و در این صورت، فرد به بیماری های میتوکندریال ثانویه مبتلا می شود.

افرادی که به این دلیل به مشکلات میتوکندریال مبتلا میشوند ممکن است از نظر ژنتیکی مشکلی نداشته باشند. همچنین این نوع بیماری با گذشت زمان بدتر نمیشود و نیازی به پیشرفت آن نیست. چند نمونه از این بیماریها شامل:

• آلزایمر و مشکلات حافظه
• دیابت
• بیماری لو گریگ
• سرطان
• دیستروفی عضلانی

• علائم بیماری میتوکندریال چیست؟

میتوکندری در قسمت های مختلف، عملکردهای مختلفی هم دارد و اختلال در آن میتواند عامل صدها بیماری گوناگون شود. رایج ترین قسمت هایی از بدن که تحت تاثیر این بیماری قرار میگیرند سلول های مغز، اعصاب، ماهیچه ها، کلیه ها، کبد، چشم ها و گوش ها، پانکراس و سلول های قلب هستند.

بنابراین علائم میتوکندریال تا حد زیادی بستگی به این دارد که کدام قسمت بدن دچار اختلال شده باشد. برای مثال علائم درگیر شدن سلول های قلب که به انرژی زیادی نیاز دارند و بیشتر در اثر این بیماری آسیب می بینند، با علائم درگیر شدن سلول قسمت های دیگر مثل کبد متفاوت خواهد بود.

برخی از رایج ترین علائم بیماری میتوکندریال را میتوانید در ادامه مشاهده کنید:

• اختلال در دستگاه گوارش ،اسهال، یبوست، استفراغ یا ریفلاکس
• دیابت
• تیروئید
• مشکلات عصبی، تشنج
• اوتیسم
• مشکلات بینایی و یا شنوایی
• معلولیت در یادگیری، عقب ماندگی ذهنی
• اختلال در حرکت
• مشکلات تنفسی
• احتمال بالا در ابتلا به عفونت
• بیماری های قلبی، کلیوی و کبد
• ضعف در ماهیچه های بدن
• رشد کم و ضعیف

• بیماری میتوکندری در سنین مختلف

ابتلا به انواع بیماری های میتوکندریایی ممکن است در هر سنی رخ دهد. همچنین آمار ها نشان می دهد که این بیماری مختص یک گروه سنی خاص نیست و از نوزادان تا کهنسالان در معرض ابتلا به آن قرار دارند. آمارهای مختلفی در رابطه با میزان رایج بودن آن وجود دارد. برخی از آنها میگوند 1 نفر در هر 4000 – 5000 نفر در دنیا به این بیماری مبتلا می باشد.

با این حال، علائم بیماری میتوکندریال در نوزادان و کودکان ممکن است با علائم سایر گروه های سنی متفاوت باشد.

– بیماری میتوکندریال در کودکان

کودکان مبتلا به بیماریهای ارثی میتوکندریال ممکن است در بدو تولد و یا مدتی بعد، یا حتی در بزرگسالی نشانه های آن را بروز دهند. برخی از نشانه های بیماری میتوکندری در نوزاد میتواند شامل موارد زیر باشد:

• خواب آلودگی و بی اشتهایی
• مکیدن ضعیف (برای بیماری میتوکندریال در نوزادان)
• عدم کنترل سر و حرکات بدن
• ضعف و تشنج
• مشکلات بینایی
• مشکلات تنفسی
• استفراغ

بیماری میتوکندریال در کودکان میتواند مشکلات مختلفی از جمله اختلال در رشد، آسیب های مغزی، نارسایی اندام ها و در بدترین حالت، مرگ کودک را به همراه دارد.

سندرم لی (Leigh syndrome) و سندرم پیرسون دو نمونه از بیماری میتوکندریال در نوزادان و کودکان است که معمولا تا قبل از 20 سالگی آغاز میشوند.

– بیماری میتوکندریال در بزرگسالان

سایر گروه های سنی مبتلا به اختلالات میتوکندری ممکن است به مرور زمان شاهد علائم آن شوند و همچنین با گذشت زمان، این علائم که بالاتر لیستی از آنها را ذکر کردیم، ممکن است بدتر شوند و مشکلاتی مثل مشکلات قلبی، بیماری های کبدی و کلیوی، ضعف بینایی را به همراه داشته باشند.

از جمله بیماری هایی که افراد مبتلا در بزرگسالی به آن دچار میشوند میتوان به سندرم نوروپاتی آتاکسی، سندرم ملاس (MELS) و سندرم کرنس سِیِر (Kearns-Sayer یا KSS) اشاره کرد.

بیماری میتوکندری و ناباروری

تولید انرژی ATP توسط میتوکندری در تمام فعالیت های بیوشیمیایی بدن لازم و ضروری است، از جمله تحریک و تولید اسپرم. تحریک اسپرم وابسته به ATP است و توسط فرایند فسفریلاسیون اکسیداتیو در غلاف میتوکندری انجام می شود.

 بنابراین با توجه به اهمیت میتوکندری در تولید، بلوغ، تحرک و فعالیت اسپرم ها، می توان گفت بیماری میتوکندری ارتباط مستیمی با ناباروری دارد.

باروری و توانایی تولید در انسان و به خصوص در خانم ها، کم کم از سن 30 سالگی کاسته شده و همچنین توانایی جایگزینی و بقای جنین بعد از این سن کاهش پیدا می کند. همچنین در بیش از دو سوم بانوان، بعد از 40 سالگی توانایی تخمدان ها برای تامین نیازهای تخمک کاهش می یابد، البته این اتفاق ممکن است در زنان جوان تر نیز دیده شود.

در این بین، دو دلیل اصلی کاهش دفعات مقاربت و رابطه جنسی بین زوجین و همچنین کاهش کیفیت رویان ها، دو دلیل اصلی پیری تخمک به علت بروز آنیوپلوئیدی اوویست یا رحم بزرگ شناخته می شود که از عوامل مهمی در ناباروری به شمار می روند.

دانشمندان و محققان هنوز به این نتیجه نرسیده اند که کدام از این دو عامل، عامل اصلی هستند. همچنین بسیاری معتقدند هردوی آنها در کاهش کیفیت و عملکرد رحم و تخمک بر اثر افزایش سن نقش دارند.

به علاوه، تحقیقات اخیر نشان داده اند که عامل مهم دیگر در ناباروری می تواند آسیب های ناشی از رادیکال اکسیژنی به میتوکندری در سلول های سوماتیک باشد. این آسیب ها میتوانند عملکرد میتوکندری را مختل کرده و باعث تسریع پروسه پیری شوند.

درمان بیماری میتوکندریال

درمان بیماری میتوکندریال مانند علائم این بیماری، تا حد زیادی بستگی به نوع خاص بیماری و محل آن در بدن دارد. در واقع حتی اگر دو نفر به یک بیماری مشابه مبتلا باشند نیز نمیتوان از یک درمان ثابت برای هردوی آنها استفاده کرد.

نکته مهم: درحال حاضر هیچ روش قطعی برای درمان بیماری میتوکندریال وجود ندارد و هدف اصلی از راهکارهای درمانی، کنترل و کاهش علائم و همچنین کنترل پیشرفت و گسترش آن است.

بنابراین در پاسخ به اینکه بیماری میتوکندریال درمان دارد یا خیر، باید گفت درمان آن نه برای حذف کامل بیماری، بلکه برای کنترل و مهار کردن آن است.

برخی از روش هایی که برای درمان بیماری میتوکندریایی استفاده میشود شامل موارد زیر می باشند:

– درمان بیماری میتوکندریال با مصرف مکمل

یکی از رایج ترین روش های درمانی و دارویی برای کنترل علائم و مشکلات مربوط به این بیماری، مصرف مکمل های دارویی است تا در عملکرد میتوکندری به آن کمک کند. چند نمونه از این مکمل ها و ویتامین ها شامل:

• کوآنزیم Q10
• ویتامین های B کمپلکس
• آلفا لیپوئیک اسید
• ال-کارنیتین (Carnitor)
• کراتین
• ال آرژنین

– درمان بیماری میتوکندریایی با تمرینات ورزشی

دومین روش رایج برای کنترل بیماری، استفاده از تمرینات استقامتی، مقاومتی و قدرتی است. این کار برای افزایش قدرت و اندازه عضلات و کاهش تاثیرات بیماری میتوکندری بر سلول های آنهاست. از جمله تمرینات استقامتی می توان به پیاده روی، دو، شنا، رقص و دوچرخه سواری اشاره کرد.

همچنین تمرینات مقاومتی و قدرتی که برای افراد تجویز میشود شامل دراز و نشست، تمرینات زانو، وزنه برداری و باز و بسته کردن بازو و ده ها تمرین دیگر می باشد.