Диагностика

Для постановки диагноза митохондриального заболевания важен комплексный генеалогический, клинический, биохимический, морфологический и генетический анализ.

Эпидемиология

Изначально мутации мтДНК считались крайне редкими, однако исследование 3000 здоровых новорожденных на 10 наиболее известных патогенных мутаций, проведённое в 2008 году, выявило таковые у одного человека из 200.^[3] «Горячей точкой» в мтДНК оказалась позиция 3243, здесь часто происходит замена A-G, изменяющая функционирование гена MT-TL1.

Лечение

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).

Митохондриальные болезни - большая группа наследственных заболеваний, обусловленных нарушением структуры и биохимических процессов в митохондриях. Убедительные данные об этиологической роли мутаций в митохондриальной ДНК (мтДНК) при наследственных заболеваниях человека были получены в 1988 г.

Митохондрии - внутриклеточные органеллы, присутствующие в каждой клетке человека (кроме зрелых эритроцитов) в виде нескольких сотен копий. Их назначение — обеспечивать клетки энергией. Основные химические реакции в митохондриях происходят на внутренней митохондриальной мембране, площадь которой многократно увеличена по сравнению с внешней мембраной за счет крист (гребней), выступающих в пространство матрикса. Еще в 1963 г. было установлено, что митохондрии, в отличие от других клеточных органелл, имеют свой собственный геном, представленный единственной кольцевой хромосомой длиной в 16569 п.н. Существует ряд особенностей строения и функционирования мтДНК по сравнению с ядерным геномом. Прежде всего, это - отсутствие интронов, вследствие чего наблюдается высокая плотность и значительное уменьшение промежутков между генами по сравнению с ядерной ДНК.

Кроме того, большинство митохондриальныхм РНК не содержат 5'- и 3'-нетранслируемые последовательности. Внутренняя и внешняя цепи митохондриальной хромосомы имеют разную плотность и обозначаются как Н -тяжелая цепь и L-легкая цепь. Митохондриальная ДНК имеет D-петлю, которая представляет собой ее регуляторную область. В D-петле локализован участок начала репликации для Н-цепи. Синтез Н-цепи происходит по часовой стрелке вокруг мтДНК, после прохождения 2/3 цепи начинается репликация L-цепи, которая происходит против часовой стрелки, т.е. в обратном по отношению к Н-цепи направлении. Таким образом, репликация мтДНК предсталяет собой двухступенчатый асинхронный процесс. Выявлены также отличия генетического кода мтДНК от ядерной ДНК. В митохондриальном коде кодон AUA кодирует метионин, а не изолейцин, ядерный стоп-кодон UGA кодирует триптофан, а триплеты AGA и AGG, кодирующие аргинин в ядерной ДНК, являются терминирующими.