Mitochondriale Krankheit

Mitochondrium

Eine mitochondriale Krankheit ist durch Störungen der mitochondrialen Funktionen charakterisiert. Diese Krankheitsgruppe ist klinisch sehr heterogen und beruht auf Veränderungen der mitochondrialen DNA (mtDNA) und damit auf Veränderungen im Energiestoffwechsel des Körpers. Es gibt eine angeborene und eine erworbene Form.

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Mutationen von Mitochondrien-DNA

In ihnen ist die Atmungskette lokalisiert, in der energiereichen ATP (Adenosintriphosphat) gebildet wird, welches von den Körperzellen für die verschiedensten Transport- und Aufbauprozesse benötigt wird. Mitochondrien besitzen eigene (zirkuläre) DNA (mtDNA). Ihre Mutationen können zu Krankheiten führen. mtDNA-Mutationen sind relativ häufig anzutreffen, da mtDNA nicht durch Histone geschützt sind, und da sie einer hohen Konzentration freier Sauerstoffradikale ausgesetzt sind. 1

Primäre und sekundäre Mitochondriopathie

Ein fehlerhafter Stoffwechsel der Mitochondrien kann sich als eigenständige Krankheiten auswirken. Das klinische Bild variiert je nach betroffener Störung stark. Die Veränderungen in der Funktion der Mitochondrien können primär (angeboren), aber auch sekundär bedingt sein. Beispiel für eine primäre Mitochondrienkrankheit ist die Takotsubo-Kardiomyopathie.

Primäre Mitochondrienkrankheiten werden über die Mütter vererbt. Sie sind relativ häufig (geschätzte minimale Inzidenz 1 auf 5000 Erwachsene). Meist sind neurologische Auffälligkeiten die führende Symptomatik.  2

Beispiel für eine erworbene, sekundäre Form ist die Adriamycin-induzierte Mitochondriopathie. Ihr kann durch Alpha-Liponsäure vorgebeugt werden. 3

Nachweis

Eine Mitochondriopathie ist durch abnorm aussehende Mitochondrien im elektronenoptischen Bild und durch eine Störung des mitochondrialen Stoffwechsels gekennzeichnet. Bei angeborenen Formen können Veränderungen in der mtDNA (mitochondriale DNA) nachgewiesen werden.

Klinisches Bild

Eine Konstellation aus folgenden Symptomen sollte an die Möglichkeit einer genetisch bedingten mitochondrialen Krankheit denken lassen: 4 5

  • Kleinwüchsigkeit, Minderwuchs,
  • Muskelkrämpfe,
  • Faszikulieren der Muskulatur,
  • neurologische Symptome wie Bewegungsstörungen (Ataxie), Polyneuropathie mit Hypästhesien (geringe Empfindungen) und Parästhesien (falsche Empfindungen),
  • Migräne 6
  • Bild wie amyothophe Lateralsklerose. 7
  • Myopathie mit allmählich zunehmender Schwäche und Abnahme der Muskelmasse an den Extremitäten,
  • Ptose der Augenlider,
  • Herzinsuffizienz, der eine hypertrophe Kardiomyopathie oder eine Takotsubo-Kardiomyopathie zugrunde liegen kann.

Diagnostik

Auffällig wird eine Krankheitshäufung speziell unter weiblichen Familienmitgliedern. 8

Unter den Laborwerten können eine Hyponatriämie und eine Neigung zu einer vermehrten Laktatbildung gefunden werden.

Ein Laktat-Stress-Test (Laktatbestimmung unter definierter leichter fahrradergometrischer Belastung, 15 Minuten bei 30 Watt) fällt oft positiv aus. 9  10

Eine Verkalkung von Basalganglien wird gehäuft gefunden. 11

In der Echokardiographie kann gelegentlich eine hypertrophe Kardiomyopathie  12 und eine Takotsubo-Kardiomyopathie gefunden werden. 13

Elektronenmikroskopisch finden sich abnorm konfigurierte und strukturierte Mitochondrien.

Eine durch eine Mitochondriopathie bedingte Polyneuropathie weist in der Nervenbiopsie eine axonale Degeneration auf. 5

Genetik

Die m.3243A>G-Mutation wird am häufigsten gefunden und ist laut einer Untersuchung mit unterschiedlichen Syndromen assoziiert: „mitochondrial encephalopathy lactic acidosis and stroke-like episodes“ (MELAS, 10 %), „maternally inherited deafness and diabetes“ (MIDD, 30 %) und progressive externe Ophthalmoplegie (PEO), 6 %. 14

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Verweise

Weiteres

  1. Cells. 2019 Apr 25;8(4):379. DOI: 10.3390/cells8040379[↩]
  2. J Neurol. 2016 Jan;263(1):179-91. DOI: 10.1007/s00415-015-7884-3[↩]
  3. Reprod Toxicol. 2005 May-Jun;20(1):111-6[↩]
  4. Int J Neurosci. 2006 Aug;116(8):907-14[↩]
  5. Clin Neurol Neurosurg. 2005 Apr;107(3):181-6[↩][↩]
  6. Int J Gen Med. 2022 Jul 21;15:6249-6258. DOI: 10.2147/IJGM.S371707[↩]
  7. Neurologist. 2003 Jan;9(1):45-8[↩]
  8. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2013 Aug;84(8):936-8. doi: 10.1136/jnnp-2012-303528.[↩]
  9. Can J Neurol Sci. 2002 Feb;29(1):49-53[↩]
  10. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 2000;250(1):36-9[↩]
  11. Metab Brain Dis. 2005 Sep;20(3):219-26.[↩]
  12. Eur J Echocardiogr. 2008 Nov;9(6):840-5[↩]
  13. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2007 Oct;8(10):859-63[↩]
  14. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2013 Aug;84(8):936-8. DOI: 10.1136/jnnp-2012-303528.[↩]