Disturbi mitocondriali in neurologia

I mitocondri sono piccoli organelli affascinanti che dimorano in quasi tutte le cellule del nostro corpo. A differenza di altre parti della cellula, i mitocondri sono quasi una cellula a sé stante. In realtà, sono organismi quasi completamente separati, con materiale genetico completamente diverso dal resto del corpo. Ad esempio, generalmente accettiamo di ereditare metà del nostro materiale genetico da nostra madre e metà da nostro padre. Questo non è del tutto vero. Il DNA mitocondriale si divide in modo diverso ed è ereditato quasi interamente dalla madre.

Molti scienziati ritengono che i mitocondri siano un esempio di una relazione simbiotica di lunga data, in cui i batteri molto tempo fa si sono fusi con le nostre cellule in modo che sia le nostre cellule che i batteri diventassero dipendenti l'uno dall'altro. Abbiamo bisogno dei mitocondri per elaborare la maggior parte dell'energia di cui le nostre cellule hanno bisogno per sopravvivere. L'ossigeno che respiriamo alimenta un processo che sarebbe impossibile senza questo piccolo organello.

Per quanto intriganti siano i mitocondri, sono suscettibili ai danni proprio come qualsiasi altra parte del nostro corpo. Le mutazioni ereditarie nel DNA mitocondriale possono portare a un'ampia gamma di sintomi diversi. Questo può portare a sindromi una volta ritenute insolite ed estremamente rare, ma ora vengono viste come più comuni di quanto si pensasse in precedenza. Un gruppo nell'Inghilterra nordorientale ha riscontrato che la prevalenza è di circa 1 persona su 15.200. Un numero maggiore, circa 1 su 200, presentava una mutazione, ma le mutazioni non erano sintomatiche.

Il sistema nervoso fa molto affidamento sull'ossigeno per svolgere il suo lavoro, e questo significa che i nostri nervi hanno bisogno dei mitocondri per funzionare bene. Quando i mitocondri si guastano, il sistema nervoso è spesso il primo a soffrirne.

Sintomi

Il sintomo più comune causato dalla malattia mitocondriale è una miopatia, ovvero una malattia del muscolo. Altri potenziali sintomi includono problemi di vista, problemi di pensiero o una combinazione di sintomi. I sintomi spesso si raggruppano insieme per formare una delle numerose sindromi diverse.

• Oftalmoplegia esterna progressiva cronica (CPEO): nella CPEO, i muscoli oculari si paralizzano lentamente. Questo di solito si verifica quando le persone hanno trent'anni, ma può verificarsi a qualsiasi età. La visione doppia è relativamente rara, ma altri problemi visivi possono essere scoperti da un esame medico. Alcune forme, soprattutto se riscontrate nelle famiglie, sono accompagnate da problemi di udito, difficoltà di linguaggio o deglutizione, neuropatie o depressione.
• Sindrome di Kearns-Sayre - La sindrome di Kearns-Sayre è quasi la stessa di CPEO, ma con alcuni problemi extra e un'età di insorgenza precoce. I problemi di solito iniziano quando le persone hanno meno di 20 anni. Altri problemi includono retinopatia pigmentaria, atassia cerebellare, problemi cardiaci e deficit intellettivi. La sindrome di Kearns-Sayre è più aggressiva della CPEO e può portare alla morte entro la quarta decade di vita.
• Neuropatia ottica ereditaria di Leber (LHON) - La LHON è una forma ereditaria di perdita della vista che causa cecità nei giovani uomini.
• Sindrome di Leigh - Conosciuta anche come encefalomielopatia necrotizzante subacuta, la sindrome di Leigh di solito si manifesta nei bambini molto piccoli. il disturbo causa atassia, convulsioni, debolezza, ritardi nello sviluppo, distonia e altro. La risonanza magnetica (MRI) del cervello mostra un segnale anormale nei gangli della base. La malattia è generalmente fatale entro pochi mesi.
• Encefalopatia mitocondriale con acidosi lattica ed episodi simili a ictus (MELAS) - Il MELAS è uno dei tipi più comuni di disturbi mitocondriali. È ereditato dalla madre. La malattia causa episodi simili a ictus, che possono causare debolezza o perdita della vista. Altri sintomi includono convulsioni, emicrania, vomito, perdita dell'udito, debolezza muscolare e bassa statura. Il disturbo di solito inizia durante l'infanzia e progredisce fino alla demenza. Può essere diagnosticato da livelli elevati di acido lattico nel sangue e dall'aspetto tipico del muscolo "fibra rossa sfilacciata" al microscopio.
• Epilessia mioclonica con fibre rosse sfilacciate (MERRF) - Il mioclono è uno scatto muscolare molto veloce, simile a quello che molti hanno appena prima di addormentarsi. Il mioclono in MERRF è più frequente ed è seguito da convulsioni, atassia e debolezza muscolare. Possono verificarsi anche sordità, problemi di vista, neuropatia periferica e demenza.
• Sordità e diabete a trasmissione materna (MIDD) - Questo disturbo mitocondriale di solito colpisce le persone tra i 30 ei 40 anni di età. Oltre alla perdita dell'udito e al diabete, le persone con MIDD possono avere perdita della vista, debolezza muscolare, problemi cardiaci, malattie renali, malattie gastrointestinali e bassa statura.
• Encefalopatia neurogastrointestinale mitocondriale (MNGIE) - Ciò causa una grave immobilità dell'intestino, che può portare a sofferenza addominale e costipazione. Anche i problemi con il movimento degli occhi sono comuni, così come le neuropatie e le alterazioni della sostanza bianca nel cervello. Il disturbo si manifesta ovunque dall'infanzia agli anni Cinquanta, ma è più comune nei bambini.
• Neuropatia, atassia e retinite pigmentosa (NARP) - Oltre a problemi ai nervi periferici e goffaggine, la NARP può causare ritardo nello sviluppo, epilessia, debolezza e demenza.

Altri disturbi mitocondriali includono la sindrome di Pearson (anemia sideroblastica e disfunzione pancreatica), la sindrome di Barth (cardiomiopatia legata all'X, miopatia mitocondriale e neutropenia ciclica) e ritardo della crescita, aminoaciduria, colestasi, sovraccarico di ferro, acidosi lattica e morte precoce (GRACILE) .

Diagnosi

Poiché la malattia mitocondriale può causare una gamma sconcertante di sintomi, questi disturbi possono essere difficili da riconoscere anche per i medici qualificati. Nella situazione insolita in cui tutti i sintomi sembrano classici per un particolare disturbo, è possibile eseguire test genetici per confermare la diagnosi. In caso contrario, potrebbero essere necessari altri test.

I mitocondri sono responsabili del metabolismo aerobico, che la maggior parte di noi usa quotidianamente per muoversi. Quando il metabolismo aerobico è esaurito, come nell'attività fisica intensa, il corpo dispone di un sistema di backup che si traduce nell'accumulo di acido lattico. Questa è la sostanza che fa soffrire e bruciare i nostri muscoli quando li sforziamo troppo a lungo. Poiché le persone con malattie mitocondriali hanno meno capacità di usare il loro metabolismo aerobico, l'acido lattico si accumula e questo può essere misurato e usato come segno che qualcosa non va nei mitocondri. Tuttavia, anche altre cose possono aumentare il lattato. Ad esempio, l'acido lattico nel liquido cerebrospinale può essere elevato dopo convulsioni o ictus. Inoltre, alcuni tipi di malattie mitocondriali, come la sindrome di Leigh, hanno spesso livelli di lattato che rientrano nei limiti normali.

Una valutazione di base può includere i livelli di lattato nel plasma e nel liquido cerebrospinale. Gli elettrocardiogrammi possono valutare le aritmie, che possono essere fatali. Un'immagine di risonanza magnetica (MRI) può cercare i cambiamenti della sostanza bianca. L'elettromiografia può essere utilizzata per indagare sulle malattie muscolari. Se c'è una preoccupazione per le convulsioni, è possibile ordinare l'elettroencefalografia. A seconda dei sintomi, possono essere raccomandati anche esami audiologici o oftalmologici.

La biopsia muscolare è uno dei modi più affidabili per diagnosticare i disturbi mitocondriali. La maggior parte delle malattie mitocondriali è accompagnata da una miopatia, a volte anche se non ci sono sintomi evidenti come dolore o debolezza muscolare.

Trattamento

In questo momento, non esiste un trattamento garantito per i disturbi mitocondriali. L'obiettivo è gestire i sintomi man mano che si presentano. Tuttavia, una buona diagnosi può aiutare a prepararsi per sviluppi futuri e, nel caso di una malattia ereditaria, può influire sulla pianificazione familiare.

Sommario

In breve, si dovrebbe sospettare una malattia mitocondriale quando c'è una combinazione di sintomi che coinvolgono il muscolo cuore, cervello o occhi. Sebbene anche l'eredità materna sia suggestiva, è possibile e persino comune che la malattia mitocondriale derivi da mutazioni nel DNA nucleare, a causa delle interazioni tra il materiale genetico del nucleo e dei mitocondri. Inoltre, alcune malattie sono sporadiche, nel senso che si verificano per la prima volta senza essere ereditate. Le malattie mitocondriali sono ancora relativamente rare e sono gestite al meglio da uno specialista con una solida conoscenza di questa classe di malattie neurologiche.