نقش جهش‌های DNA میتوکندریایی در بیماری‌های نادر عصبی و عضلانی

سندروم‌های ناشی از جهش‌های شایع در DNA میتوکندریایی (mtDNA) اختلالاتی هستند که به دلیل وقوع جهش‌های تکرارشونده در mtDNA در میان افراد و جمعیت‌های غیرمرتبط به وجود می‌آیند. این سندروم‌ها بر عملکرد میتوکندری‌ها، که وظیفه تولید انرژی مورد نیاز بدن را برعهده دارند، تأثیر می‌گذارند. ارگان‌هایی که انرژی بالایی نیاز دارند، مانند مغز، قلب و عضلات، معمولاً بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. اگرچه این جهش‌ها “شایع” نامیده می‌شوند، در واقع نادر هستند اما در خانواده‌ها و گروه‌های قومی مختلف تکرار می‌شوند.

علل ایجاد

• وراثت مادری: جهش‌های mtDNA عمدتاً از مادر به ارث می‌رسند، زیرا تنها میتوکندری‌های مادری در طی تولیدمثل منتقل می‌شوند. مردان مبتلا این جهش‌ها را به فرزندانشان منتقل نمی‌کنند، اما ممکن است علائم بیماری را تجربه کنند.
• جهش‌های خودبه‌خودی: در برخی موارد، جهش‌های mtDNA به صورت خودبه‌خودی (de novo) در فرد مبتلا رخ می‌دهند و ارثی نیستند.

نشانه‌ها و علائم

علائم این سندروم‌ها به طور قابل توجهی بین افراد و شرایط مختلف متفاوت است. بیماری‌های میتوکندریایی طیفی از ویژگی‌ها را با شدت‌های متفاوت نشان می‌دهند. دو فرد با علائم مشابه ممکن است دچار اختلالات ژنتیکی متفاوتی باشند، در حالی که افراد مبتلا به یک بیماری ممکن است علائم مختلفی را تجربه کنند.اشکال مختلف سندروم‌های شایع ناشی از جهش در mtDNA

برخی از سندروم‌های شناخته‌شده شامل موارد زیر هستند:

1. انسفالوپاتی میتوکندریایی، اسیدوز لاکتیک و حملات شبه‌سکته‌ای (MELAS)
2. صرع میوکلونیک با فیبرهای قرمز نخ‌نما (MERRF)
3. نوروپاتی، آتاکسی و رتینیت پیگمانتوزا (NARP)
4. نوروپاتی ارثی نوری لیبر (LHON)

با وجود شناخته‌شده بودن این موارد، هر یک به‌تنهایی نادر هستند و کمتر از ۱ نفر در هر ۱۰۰۰ نفر را مبتلا می‌کنند. همچنین، برخی موارد سندروم لی با جهش‌های تکراری mtDNA مرتبط هستند.

بررسی دقیق سندروم‌های خاص

۱. صرع میوکلونیک با فیبرهای قرمز نخ‌نما (MERRF)

علائم معمولاً پس از یک دوره رشد طبیعی، در دوران کودکی ظاهر می‌شوند و شامل موارد زیر هستند:

• پرش‌های عضلانی (میوکلونوس)
• تشنج
• مشکلات تعادلی و هماهنگی حرکتی (آتاکسی)
• کاهش شنوایی حسی‌عصبی
• ضعف و گرفتگی عضلات
• تحمل کم در برابر فعالیت بدنی و خستگی
• زوال شناختی از جمله دمانس
• از دست دادن حس در اندام‌ها
• اختلالات بینایی
• بیماری‌های قلبی (کاردیومیوپاتی یا آریتمی)
• کوتاه‌قدی
• رشد چربی‌های غیرطبیعی در زیر پوست (لیپوما)

۲. نوروپاتی، آتاکسی و رتینیت پیگمانتوزا (NARP)

علائم معمولاً در دوران کودکی یا اوایل بزرگسالی شروع می‌شوند و شامل موارد زیر هستند:

• بی‌حسی، گزگز یا درد در اندام‌ها (نوروپاتی حسی)
• مشکل در تعادل و هماهنگی حرکت (آتاکسی)
• کاهش بینایی (رتینیت پیگمانتوزا)
• مشکلات یادگیری
• ضعف و گرفتگی عضلات
• تحمل پایین در برابر فعالیت بدنی

۳. نوروپاتی ارثی نوری لیبر (LHON)

این سندروم معمولاً در اوایل بزرگسالی (۲۰ تا ۳۰ سالگی) ظاهر می‌شود و شامل:

• تاری دید که ابتدا از یک چشم شروع شده و به چشم دیگر گسترش می‌یابد
• وجود یک نقطه کور در مرکز دید
• مشکل در انجام فعالیت‌هایی که به دید واضح نیاز دارند، مانند خواندن یا تشخیص چهره‌ها

۴. سندروم لی (ناشی از جهش‌های mtDNA)

علائم معمولاً در نوزادی ظاهر می‌شوند، هرچند ممکن است در کودکی یا اوایل بزرگسالی نیز بروز کنند. نشانه‌ها شامل:

• بازگشت به عقب در رشد (از دست دادن مهارت‌ها پس از عفونت)
• تشنج
• اختلال در تنظیم دمای بدن
• استفراغ مداوم
• ضعف عضلانی و کاهش تون عضلات (هیپوتونیا)
• مشکل در بلع
• رشد ضعیف یا ناتوانی در وزن‌گیری
• انقباضات عضلانی غیرارادی (دیستونیا)
• کاهش بینایی و فلج عضلات چشمی
• مشکلات حرکتی و تعادل (آتاکسی)
• نوروپاتی محیطی (بی‌حسی و ضعف در دست‌ها و پاها)
• مشکلات تنفسی و بیماری‌های قلبی

۵. انسفالوپاتی میتوکندریایی، اسیدوز لاکتیک و حملات شبه‌سکته‌ای (MELAS)

علائم معمولاً بین سنین ۲ تا ۱۵ سالگی شروع می‌شوند، هرچند ممکن است تشخیص در مراحل بعدی انجام شود. نشانه‌ها عبارتند از:

• حملات شبه‌سکته‌ای (ویژگی متمایز) که باعث از دست دادن بینایی، ضعف عضلانی یا فلج در یک سمت بدن می‌شود
• افزایش سطح اسید لاکتیک (لاکتیک‌اسیدمی)
• زوال شناختی یا دمانس
• تشنج و سردردهای مکرر
• بی‌اشتهایی و استفراغ
• ضعف عضلانی، گرفتگی و تحمل پایین در برابر فعالیت بدنی
• کاهش شنوایی
• کاهش مهارت‌های حرکتی
• کاردیومیوپاتی یا آریتمی
• دیابت شیرین

تشخیص و آزمایش‌ها

تشخیص شامل ارزیابی علائم، سابقه پزشکی و انجام آزمایش‌های تخصصی می‌شود:

• آزمایش خون: برای بررسی سطح اسید لاکتیک و سایر ناهنجاری‌ها
• آنالیز مایع مغزی-نخاعی (CSF): برای بررسی غلظت‌های بالای پروتئین
• تصویربرداری: MRI از مغز و نخاع برای تشخیص ناهنجاری‌های ساختاری
• آزمایش‌های قلبی: ECG/EKG و اکوکاردیوگرافی برای شناسایی مشکلات قلبی مانند کاردیومیوپاتی یا آریتمی
• نمونه‌برداری از عضله: برای ارزیابی بافت از نظر اختلالات بیوشیمیایی و نشانگرهای ژنتیکی
• آزمایش ژنتیکی: بررسی mtDNA و DNA هسته‌ای برای شناسایی جهش‌ها

برخی اختلالات ژنتیکی دستگاه عصبی می‌توانند با تشنج همراه باشند، هرچند علت و سیر همه آن‌ها یکسان نیست. برای آشنایی با یک موضوع پژوهشی مستقل، مقاله نقش اختلالات ژنتیکی در مرگ ناگهانی مبتلایان به صرع را ببینید؛ نتایج آن را نباید به تمام سندرم‌های میتوکندریایی تعمیم داد.

درمان

در حال حاضر، درمان قطعی برای این سندروم‌ها وجود ندارد و مدیریت بیماری بر کاهش علائم از طریق مراقبت‌های حمایتی متمرکز است، از جمله:

• داروهای ضد تشنج: برای کنترل تشنج
• داروها: برای مدیریت حملات شبه‌سکته‌ای، پرش‌های عضلانی یا مشکلات قلبی
• حمایت تنفسی: برای مشکلات تنفسی
• توان‌بخشی: شامل فیزیوتراپی، کاردرمانی یا گفتاردرمانی
• کمک‌های شنوایی/بینایی: برای بهبود اختلالات حسی
• مدیریت تغذیه‌ای: رژیم‌های غذایی متناسب با نیازهای فرد
• ورزش و مکمل‌ها: شامل ویتامین‌ها و اسیدهای آمینه برای حمایت از سلامت کلی

در حالی که این درمان‌های حمایتی کیفیت زندگی را بهبود می‌بخشند، تحقیقات در حال پیشرفت به دنبال یافتن درمان‌های هدفمند برای این بیماری‌های نادر است.

:References

Children’s Hospital of Philadelphia. (n.d.). Mitochondrial DNA common mutation syndromes. Retrieved September 17, 2024, from https://www.chop.edu/conditions-diseases/mitochondrial-dna-common-mutation-syndromes

برای شناخت نمونه‌ای دیگر از بررسی نقش ژن‌ها در بیماری‌های عصبی، مقاله نقش ژنتیک در فلج مغزی را مطالعه کنید.

سؤالات متداول درباره جهش DNA میتوکندریایی

DNA میتوکندریایی چه نقشی در بدن دارد؟

DNA میتوکندریایی بخشی از اطلاعات ژنتیکی مؤثر بر عملکرد میتوکندری‌ها و تولید انرژی سلولی را دربرمی‌گیرد.

آیا همه جهش‌های میتوکندریایی باعث بیماری می‌شوند؟

خیر. اهمیت هر تغییر ژنتیکی به نوع جهش، میزان اثر آن و شرایط فرد بستگی دارد و تفسیر نتیجه آزمایش به ارزیابی تخصصی نیاز دارد.

آیا ژن‌درمانی درمان قطعی سندرم‌های میتوکندریایی است؟

خیر. رویکردهای درمانی بسته به سندرم متفاوت‌اند و بسیاری از فناوری‌های ژنتیکی همچنان در مرحله پژوهش هستند.