Für eine Freundin von mir
Eine meiner virtuellen Freundinnen, die ich über mein altes Hufrehe-Forum sehr gut kenne, erzählte mir unlängst, sie hätte das Gefühl, dass ihr am besten die Form der Ernährung bekommen wurde, die auch einem Pferd mit EPSSM gut bekommt.
Ich war deswegen mal suchen und kopiere einfach mal für sie den kompletten Text aus Wikipedia über Mitochondriopathie rein. Vielleicht erkennt sie ja was davon bei ihren Symptomen wieder und kann es selbst noch besser zuordnen und dann vom Arzt eventuell rausfinden lassen.
Mitochondriopathien sind Erkrankungen, die durch eine Fehlfunktion oder Schädigung der
Mitochondrien verursacht werden. Da die Zellorganellen vor allem für die Bereitstellung der Energie (in Form von
ATP)
in den Körperzellen zuständig sind, machen sich diese Erkrankungen
meist durch massive Schwäche, Müdigkeit und Ähnliches bemerkbar. Es
werden zwei Formen der Mitochondriopathien unterschieden: ererbte und
durch Umwelteinflüsse erworbene Mitochondriopathien (auch sekundäre
Mitochondriopathien genannt). Die Übergänge zwischen den beiden Formen
der Mitochondriopathien können fließend sein: So kann eine ererbte
Mitochondriopathie erst im Erwachsenenalter zum Tragen kommen, wenn sie
zunächst wenig ausgeprägt war (
subklinisch)
und für den Patienten erst dann zu nicht mehr tolerierbaren Symptomen
führt, wenn bestimmte Umweltfaktoren zusätzlich negativ einwirken. Es
kann jedoch genauso eine erworbene Mitochondriopathie vererbt werden,
wenn ein hoher Anteil der Mitochondrien der befruchteten Eizelle durch
Umwelteinflüsse (irreversibel) geschädigt wurde.
Formen der Mitochondriopathien
Ererbte Mitochondriopathien
Die ererbten Mitochondriopathien werden durch Genmutationen
hervorgerufen, die Enzyme bzw. Stoffwechselwege des Mitochondriums
betreffen. Diese Gendefekte können sowohl die auf der
mitochondrialen DNA
(16.569 bp) kodierten 13 Protein-Untereinheiten der
Atmungsketten-Komplexe I, III, IV, V, die 22 tRNAs und die zwei rRNAs
betreffen (mitochondrial kodierte Mitochondriopathie) oder auch eines
der ungefähr 1000 im Zellkern kodierten Proteine, die in die
Mitochondrien importiert werden (nukleär kodierte Mitochondriopathie).
Mitochondrial und nukleär kodierte Gendefekte liegen bereits bei der
Geburt vor. Symptome der ererbten Mitochondriopathien erscheinen meist
schon in der Kindheit und Jugend, daher ist die Behandlung vorwiegend
bei der
Pädiatrie
angesiedelt. Die Symptome der ererbten Mitochondriopathien betreffen
überwiegend das besonders energieabhängige Nerven- und Muskelsystem. Sie
sind nicht ursächlich, sondern nur symptomlindernd behandelbar.
Erworbene Mitochondriopathien
Eine erst im Verlauf des Lebens erworbene Störung der Funktion der Mitochondrien spielt möglicherweise eine Rolle in der
Pathophysiologie
verschiedener anderer Erkrankungen. Es wird hier vermutet, dass durch
Umwelteinflüsse oder auch als Folge der Erkrankung selbst die
Mitochondrien ihre Funktion verlieren und sich die Energieversorgung der
Zellen und Organe verschlechtert. Dabei kann diese Schädigung am Anfang
einer Erkrankung stehen oder erst relevant werden, wenn diese
Erkrankung bereits weit fortgeschritten ist. Eine wesentliche
Beteiligung der mitochondrialen Schädigung kann nur für wenige
Erkrankungen als gesichert angesehen werden. Genannt werden unter
anderem neurodegenerative Erkrankungen (
Morbus Alzheimer,
[1] Morbus Parkinson,
[2] Amyotrophe Lateralsklerose[3][4]),
Diabetes mellitus,
[5][6] Herz-Kreislauf-Erkrankungen,
[7][8][9] Krebs[10][11][12] und
Adipositas.
[13][14]
Ererbte Mitochondriopathien
Ererbte Mitochondriopathien entstehen durch Mutationen in Genen, die
für Strukturen oder den Stoffwechsel der Mitochondrien wichtig sind.
Ihre Auswirkungen können viele Organsysteme betreffen. In der Praxis
zeigen sich die Erkrankungen jedoch insbesondere an Organen, die einen
hohen Energieverbrauch haben, zum Beispiel dem
Gehirn und Nervensystem mit den Sinnesorganen, dem Herz oder der
Skelettmuskulatur, die bei diesen Krankheiten meist am stärksten beeinträchtigt sind. Die Diagnose wird durch eine Muskelbiopsie gesichert.
Erbgang
Da Mitochondrien eine eigene
DNA, die
mtDNA, besitzen und die Mitochondrien der
Spermien sich ausschließlich im Schwanzteil befinden, der bei der
Befruchtung abgeworfen wird und damit außerhalb der Eizelle verbleibt, werden
Mutationen der mitochondrialen DNA ausschließlich mütterlich (
maternal)
vererbt. Nukleär kodierte Mitochondriopathien dagegen, deren Ursache
eine Mutation der DNA des Zellkerns ist, können je nach chromosomaler
Lage und Mechanismus der Mutation sowohl autosomal dominant, autosomal
rezessiv als auch X-chromosomal vererbt werden.
Da die Eizelle hunderte von Mitochondrien enthält, die sich im
Verlauf der Embryonalentwicklung ungleichmäßig auf die Gewebe des
Embryos verteilen, kann der Anteil mutierter Mitochondrien im kindlichen
Organismus stark variieren (sogenannte
Heteroplasmie). Entscheidend für die
phänotypische
Ausprägung der Mutation ist dabei das Verhältnis von mutierter zu
ursprünglicher DNA, so dass letztlich auch schwere oder gar tödliche
Erkrankungen unbemerkt weitervererbt werden können.
Ursache
Die Mitochondrien haben die hauptsächliche Funktion, durch Fettsäureverbrennung, Abbau von
Acetyl-CoA sowie
oxidative Phosphorylierung in der
Atmungskette
energiereiches ATP für die Zellen zur Verfügung zu stellen. Sind
aufgrund von Mutationen eines oder mehrere Strukturproteine der
Fettsäureoxidation, des
Citratzyklus
oder der Atmungskette gestört, hat dies aufgrund einer mangelhaften
Verfügbarkeit von Energie Auswirkungen auf den gesamten Stoffwechsel der
Zelle, da alle energieverbrauchenden Schritte gebremst werden.
Verschiedene Atmungskettenenzyme weisen eine Gewebespezifität auf, so
dass bei den verschiedenen Erkrankungen nur ein oder mehrere Organe
betroffen sein können.
Einteilung
Eine Einteilung dieser sehr vielfältigen Gruppe von Krankheiten kann
unter verschiedenen Gesichtspunkten erfolgen. Einerseits kann man den
zugrundeliegenden Stoffwechseldefekt, andererseits das klinische
Krankheitsbild zur Kategorisierung verwenden.
Biochemische Einteilung
Da innerhalb der Mitochondrien verschiedene an der Energiegewinnung
beteiligte Stoffwechselwege ablaufen, von denen jeder einzelne durch
entsprechende Enzymdefekte gestört sein kann, lassen sich die
Mitochondriopathien nach dem Ort der (biochemischen) Störung einteilen.
Defekte der Pyruvat-Oxidation
Pyruvat ist ein Schlüsselsubstrat bei der Verbrennung von Traubenzucker (
Glukose). Ist sein weiterer Abbau gestört, kann das Endprodukt der Glukose-Verbrennung (
Glykolyse),
Acetyl-CoA, nicht in den
Citratzyklus eingeschleust werden. Es können verschiedene Untereinheiten des
Pyruvatdehydrogenase-Komplexes defekt sein. Bei der häufigsten Mutation liegt ein X-chromosomal semidominanter Erbgang vor.
Defekte des Fettstoffwechsels
Aus der Verbrennung von Fett können die Zellen alternativ zur
Zuckerverbrennung ebenfalls Energie gewinnen. Auch diese
Stoffwechselvorgänge spielen sich zu großen Teilen in den Mitochondrien
ab. Unter den Störungen des Fettstoffwechsels können die eigentlichen
Abbaustörungen (
Störungen der β-Oxidation) und die Störungen des zur Einschleusung der Fettsäuren in das Mitochondrium nötigen Transportmoleküls, des sogenannten
Carnitin
(Carnitin-Transporter-Defekt, Carnitinpalmitoyl-Transferase-Mangel I +
II), zusammengefasst werden. Diese Erkrankungen werden
autosomal-rezessiv vererbt.
Störungen des Citratzyklus
Im
Citratzyklus
wird Acetyl-CoA aus der Glykolyse oder dem Fettsäureabbau
weiterverarbeitet. Er stellt den vorletzten Schritt des gesamten
Verbrennungsablaufes von Kohlenhydraten vor der Atmungskette dar. Es
sind Defekte auf zwei Ebenen bekannt, der
Ketoglutarat-Dehydrogenase-(KDH)-Mangel und der Fumarase-Mangel.
Atmungskettendefekte
Unter der
Atmungskette
versteht man ein System von insgesamt fünf Enzymkomplexen und zwei
Elektronenüberträgern, die in der inneren Membran der Mitochondrien
lokalisiert sind. Sie dient dazu, im letzten Schritt energiereiches ATP
aus ADP und einem Phosphat-Molekül als "allgemeine Energiewährung" der
Zelle herzustellen. Dabei kann es entweder zu Störungen des
Elektronentransports zwischen den
Komplexen I,
II,
III,
IV oder zu einer Störung der Phosphorylierung bei der
ATP-Synthase
(Komplex V) kommen. Da die Atmungskettenkomplexe aus zahlreichen
Untereinheiten zusammengesetzt sind, für die zum Teil mitochondriale,
zum Teil aber auch nukleäre DNA codiert, sind sowohl X-chromosomale als
auch autosomal-rezessive Erbgänge möglich.
Klinische Syndrome
Die Mitochondrien sind zur Erfüllung ihrer Aufgaben mit mehr als 50
Enzymen ausgestattet, die wiederum jeweils aus bis zu 40 Proteinen
bestehen. Daher und aufgrund der unterschiedlichen Organspezifität
einzelner mitochondrialer Enzyme kommt es klinisch zu ausgesprochen
vielgestaltigen Kombinationen unterschiedlicher Symptome. Typische
Kombinationen werden zu Syndromen zusammengefasst, die wiederum durch
unterschiedliche Mutationen hervorgerufen werden können. Die folgende
Auflistung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Chronisch progressive externe Ophthalmoplegie (CPEO)
Die
chronisch progressive externe Ophthalmoplegie beginnt relativ spät im Alter von 15-40 Jahren und geht mit fortschreitenden (
progredienten) Augenbewegungsstörungen und herabhängenden
Augenlidern (
Ptosis) einher. Ursächlich sind einzelne
Deletionen
mitochondrialer DNA beschrieben. Sollten vielfache Deletionen
nachgewiesen werden, liegt eher ein nukleärer Defekt vor, der zur
fehlerhaften Vermehrung der mitochondrialen DNA führt.
Ophthalmoplegia plus (CPEOplus)
Zusätzlich zur Lähmung der äußeren Augenmuskeln kommt es zu weiteren
Symptomen wie Beteiligung der Muskulatur, Wachstumsstörungen,
Polyneuropathie, kognitiven und weiteren Beeinträchtigungen. Der
Übergang zum KSS ist teilweise fließend.
Kearns-Sayre-Syndrom
Bei diesem Syndrom bestehen neben den Symptomen einer CPEO auch degenerative Veränderungen der
Netzhaut und eine
Kardiomyopathie mit Reizleitungsstörungen.
[15] Diagnostisch können auch erhöhte Laktat- und Pyruvatspiegel im
Liquor cerebrospinalis sein
[16]
Myoklonus-Epilepsie mit "ragged red fibres"
Dieses Syndrom wird allgemein als
MERRF abgekürzt. Es gehört zur Gruppe der
progressiven Myoklonusepilepsien. Neben der namengebenden Form der
Epilepsie besteht eine schwere allgemeine Erkrankung des Gehirns mit fortschreitendem geistigen Abbau (
Demenz) und eine Muskelschwäche mit einem typischen Bild in der
Histologie. Der Erkrankungsbeginn liegt in der Regel etwa zwischen fünf und 15 Jahren.
MELAS-Syndrom
Das Akronym steht für
Mitochondriale
Encephalomyopathie (Hirn-/Muskelstörung),
Lactat
acidose (Milchsäureüberladung) und
Schlaganfall-ähnliche
Episoden und listet somit schon die wichtigsten klinischen Symptome
auf. Die Patienten sind oft kleinwüchsig und können zusätzlich eine
Migräne und einen
Diabetes mellitus haben. Die Erkrankung beginnt im Alter von etwa 5-15 Jahren. Unter anderem ist ein Gendefekt in einem Gen, das für eine
tRNA codiert, gefunden worden.
Lebersche Optikusatrophie
Abgekürzt mit LHON ist die
Lebersche Optikusatrophie
durch eine spezielle Form einer Sehnervschädigung mit
Netzhautveränderungen (Leber, benannt nach Theodor Karl Gustav von
Leber) charakterisiert und geht mit einem schmerzlosen Sehverlust
einher. Es kommt häufiger bei Männern vor als bei Frauen und beginnt in
der zweiten Lebens
dekade.
Leigh-Syndrom
Das
Leigh-Syndrom, Synonym
subakute nekrotisierende Enzephalomyopathie,
stellt ein eigenständiges Syndrom dar, das sich meist im ersten bis
zweiten Lebensjahr manifestiert. Es kann durch unterschiedliche
mitochondriale Primärdefekte verursacht werden. Neben dem geistigen
Zurückbleiben oder sogar dem Verlust erworbener Fähigkeiten fallen eine
allgemeine Muskelschwäche, Augenbewegungs- und Schluckstörungen als
Zeichen einer Hirnstammschädigung und Ataxie auf. Die Krankheit
verschlechtert sich teilweise akut nach banalen Infekten. Es sind
verschiedene mitochondriale und nukleäre Mutationen beschrieben.
Symptome
Wie schon in der beispielhaften Auflistung der klinischen Syndrome
zum Ausdruck kommt, führen unterschiedliche Mitochondriopathien zu einem
sehr mannigfaltigen Muster von Symptomen. Als Gemeinsamkeit lässt sich
im Wesentlichen herausarbeiten, dass stark energieabhängige Organe
besonders betroffen sind. So finden sich bei fast allen Erkrankungen
neuromuskuläre Symptome, also Störungen, die das Nervensystem und die
Muskulatur betreffen. Sie sind in unterschiedlicher Weise mit Symptomen
am Herzmuskel, den Nieren und anderer unabhängiger Organsysteme
verbunden. Auch der Verlauf ist durchaus sehr variabel. Dies erklärt
sich dadurch, dass längst nicht alle Mitochondrien den Gendefekt tragen
müssen und das Verhältnis zwischen mutierten und unveränderten
Mitochondrien einen wichtigen Einfluss auf die Krankheitsausprägung hat.
Leider sind dennoch die meisten Erkrankungen rasch fortschreitend.
Diagnostik
Leitbefund der Mitochondriopathien ist eine Milchsäureüberladung (
Laktazidose),
die sich durch einen Aufstau des Pyruvat vor dem Citratzyklus erklären
lässt. Dieser wiederum führt zum alternativen Abbauweg über Laktat. Zur
weiteren Stoffwechseldiagnostik gehört außerdem die Bestimmung der
organischen Säuren im
Urin und der Aminosäuren im
Serum. Bei hinreichendem Verdacht kann dann eine Entnahme von Muskelgewebe (
Muskelbiopsie) die Diagnose sichern. Charakteristisch ist hier der Nachweis sogenannter
Ragged-Red-Fibers in der
Gömöri-Trichrom-Färbung.
Da diese und weitere enzymhistochemische Färbungen nur am unfixierten
Muskelgewebe aussagekräftig sind, sollte eine Muskelbiopsie nur in einem
entsprechend gut ausgestatteten Zentrum erfolgen.
Therapie
Da es sich um Erbkrankheiten handelt, ist eine ursächliche Therapie
derzeit nicht möglich. Als allgemeine Behandlungsmaßnahmen sollte auf
eine ausreichende Zufuhr von Energie in Form von Traubenzucker und
Fetten (sofern Fettsäure-Oxidationsdefekte ausgeschlossen sind),
Flüssigkeit und Mineralien geachtet werden und Zustände mit erhöhtem
Energieverbrauch vermieden beziehungsweise behandelt werden. Dazu gehört
beispielsweise konsequentes Fiebersenken, weil mit jeder
Temperaturerhöhung ein gesteigerter Stoffwechsel mit erhöhtem
Energieverbrauch einhergeht. Auch Krampfanfälle gehen mit erheblich
erhöhtem Energieverbrauch einher und sollen konsequent behandelt werden.
Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass Medikamente, die die
Atmungskette hemmen, vermieden werden. Hierzu gehört beispielsweise auch
das
Antikonvulsivum Valproat. Eine Milchsäureüberladung kann bei akuter Verschlechterung mit
Puffersubstanzen
behandelt werden. Es gibt auch verschiedene Behandlungsversuche mit
Vitaminen und sogenannten Cofaktoren der Atmungskette (Coenzym Q10,
Biotin, Thiamin, Kreatin), für die es zwar keinen exakten Beweis ihrer
Wirksamkeit gibt, die aber dennoch versucht werden können.
Literatur
Weblinks
Einzelnachweise
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