Клиника митохондриальных ядерных мутаций. Нарушение взаимодействия ядерных и митохондриальных генов
Клиническая картина митохондриальных болезней, обусловленных мутациями ядерных генов, чрезвычайно вариабельна. Первые симптомы появляются чаще всего в раннем детском возрасте, реже болезнь манифестирует в более позднем периоде. Характерны следующие основные фенотипы: а) подострая некротизирующая энцефалопатия (болезнь Лея); б) различные варианты фатальной детской мультисистемной энцефаломиопатии с лактат-ацидозом, нарушениями дыхания и нередким поражением сердечной мышцы; в) прогрессирующая миоклоническая эпилепсия (судороги обычно резистентны к антиконвульсантной терапии); г) синдром Кернса-Сейра; д) прогрессирующая детская полиодистрофия (синдром Альперса) - комбинированная дегенерация серого вещества головного мозга; е) прогрессирующая лейкодистрофия; ж) доброкачественная детская митохондриальная миопатия, непереносимость физической нагрузки; з) синдром миалгии-миоглобинурии.
При многих формах неврологическая патология сопровождается поражением сердца (кардиомиопатия), печени (печеночная недостаточность, гепатомегалия, цирроз), почек (проксимальная тубулопатия), кишечника (синдром мальабсорбции, потеря массы тела), метаболическими кризами (гипогликемические и ацидотические приступы с рвотой, диареей, расстройствами сознания), разнообразными аномалиями развития.
Особую группу составляют заболевания, при которых можно предполагать нарушение взаимодействий между ядерным и митохондриальным геномами. Одно из них - синдром множественных делеций мтДНК. Тип наследования чаще всего аутосомно-доминантный, в типичных случаях симптомы дебютируют на 2-3-м десятилетии жизни. В клинической картине наблюдаются весьма полиморфные мультисистемные проявления: прогрессирующая наружная офтальмоплегия, миопатический синдром с вовлечением дыхательной мускулатуры, атаксия, нистагм, невропатии периферических, слуховых и зрительных нервов, катаракта, гипопаратиреоз, задержка роста, липоматоз и др.
На компьютерных томограммах выявляются очаги пониженной плотности в базальньгх ганглиях, семиовальном центре и ножках мозга. При лабораторных исследованиях выявляется лактат-ацидоз в крови, феномен «рваных красных волокон» и снижение активности цитохром с-оксидазы в мышечных биоптатах. Прогноз неблагоприятный, больные обычно погибают в течение 15-20 лет вследствие дыхательных нарушений. Кардинальным признаком данного заболевания являются сочетанные делеций многих участков митохондриального генома, грубо нарушающие структуру мтДНК и функционирование различных митохондриальных генов [Zeviani M. et al., 1989].
Предполагается, что в основе такого типа мутаций лежит повреждение регуляторных белков, кодируемых ядерными генами и контролирующих митохондриальный биогенез, в частности-процессы репликации мтДНК [DiMauro S., 1993; Carrozzo R. et al., 1998]. При исследовании больших семей с аутосомно-доминантным синдромом множественных делеций мтДНК была показана его гетерогенность: три генетических локуса данного синдрома картированы на хромосомах 10q24(PEOl), 3pl4.1—21.2 (РЕ02) и 4q35 (РЕОЗ) [Chinnery P. et al., 1999 (а); Kaukonen J. et al., 2000]. Ген последней формы идентифицирован: он кодирует фермент аденинового обмена аденин-нуклеотид-транслоказу 1 (ANT1); нарушение функции данного фермента в результате мутаций ANT1 сопровождается патологией метаболизма аденинового нуклеотида и нарушением репликации мтДНК [Kaukonen J. et al., 2000].