線粒體疾病的診斷

評估遺傳性質和線粒體疾病臨床症狀的表現

由於在某些情況下可能是由核基因組受損所致的肌源性疾病，疾病的傳播將符合孟德爾遺傳規律。另外，在疾病的發展是通過突變線粒體DNA引起的那些情況下，線粒體遺傳將匹配通過母系傳遞的類型。最後，當病理髮展同時損害核和線粒體基因組的基因時，遺傳將是複雜的並將由各種因素決定。在這方面，正式理由系譜分析（遺傳系譜性質），可以說非常不同類型的繼承：常染色體顯性遺傳，常染色體隱性遺傳，X連鎖，線粒體。

這類疾病的發展miotohondrialnyh丙酮酸或脂肪酸β-氧化，克雷布斯循環的不合適代謝，與在核基因組中的基因的突變相關。對於這些病理特點是常染色體隱性遺傳的方式，當他的父母 - 突變攜帶者（雜合子），和孩子 - 支持來自父親和母親（純合子）衍生的兩個遺傳突變。父母通常看起來健康，和類似疾病或mikropriznaki應該看看兄弟的病兒姐妹（先證者的兄弟姐妹）和他們的親屬被母親和父親（在表親）。

在隱性與X連鎖遺傳型接合的情況下（例如，新生兒型戊二酸尿症II型或丙酮酸複雜，門克斯病等的E1亞基的缺乏）經常遭受男孩和母親突出突變的載體，並將它們傳送到他的兒子。母性遺傳不同於通過擊敗兩性人的X連鎖。在這些情況下，分析來分析男性在女性的發病率所必需的血統時，它不會出現。家譜不是由父子線追踪疾病的傳播，因為父親可以發送Y染色體唯一的兒子。

與疾病的由於線粒體的基因組中的損害發展（例如，數呼吸鏈疾病，視神經病變，萊伯證候MELAS，MERF，NARP等人）中觀察到的母系遺傳，因為線粒體子遺傳自母親，並且它可以將它們傳輸與男孩和女孩。因此，男女同樣受到影響。在這方面，血統應該跟隨母親的傳播。

在系譜分析並發現線粒體疾病的親屬的症狀應該記住，該疾病（特徵表現性）的嚴重程度可以廣泛地變化，其可以具有不同數量的損傷的線粒體，它們的損傷的性質，在細胞等不同的分佈的突變相關聯 因此，檢測明顯的疾病跡象並不總是可能的。在某些情況下，無論是孤立的，已消除的症狀，還是可以通過其針對性搜索都可以檢測到的症狀都會被揭示。

線粒體疾病的發展可以與損傷相關聯，以線粒體的主要部分，即所謂的微缺失（例如，卡恩斯-塞爾綜合徵，皮爾遜綜合徵，某些形式的伴耳聾，進行性外眼肌麻痺，等糖尿病）。在這種情況下，往往不找到親人的特徵性症狀，由於與已經發生的受精卵受精（突變後的新突變的出現相關疾病的發展從頭）。這種疾病是零星的。常與這些疾病常染色體顯性的遺傳許多與在線粒體DNA多個突變，例如，一些形式的腦肌病的，肌病與眼疾病有關的條件，儘管mtDNA突變（多重缺失）的存在具有繼承的一個常染色體顯性遺傳模式。

然而，相比之下，線粒體病理學中的孟德爾常染色體顯性遺傳類型的特徵在於後代中大量受影響的個體。

最後，一些線粒體疾病通常與線粒體線粒體耗盡或細胞缺失有關，可以以常染色體隱性方式遺傳。這些包括先天性肌病，心肌病，神經綜合徵，乳酸酸中毒，肝損傷等。

對疾病的遺傳傳播性質的研究對於醫學遺傳預後具有重要意義，並且需要對線粒體病理形成機制和遺傳類型的知識進行深入的臨床分析分析。

臨床表現的表現形式從生命的第一天到成年期有很大的不同。在分析這個指標時，有必要考慮到他們的每個人都有一定的出道年齡。

在線粒體疾病中觀察到的交流障礙在大多數情況下是漸進的。初始症狀通常很輕微，隨後發展並可導致嚴重的致殘性疾病。罕見的病理形式，如良性嬰幼兒肌病和萊伯氏病的某些形式的光神經病變，可能是有利的和相反的。

在實驗室研究中註意線粒體疾病的特徵屬性：

• 酸中毒的存在;
• 血液中乳酸和丙酮酸水平升高，乳酸/丙酮酸指數增加超過15，特別是在葡萄糖負荷或運動時增加;
• hyperketonemyyu;
• 低血糖;
• 高氨血症;
• 增加乙酰乙酸和3-羥基丁酸的濃度;
• 血液中3-羥基丁酸/乙酰乙酸的比例增加;
• 血液和尿液中氨基酸含量增加（丙氨酸，谷氨酰胺，谷氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸）;
• 血液中脂肪酸水平升高;
• 有機酸與尿液過度分泌有關;
• 血液中肉毒鹼水平降低;
• 生物體液中肌紅蛋白含量的增加;
• 線粒體酶在肌細胞和成纖維細胞中的活性降低。

這些指標對食物負荷的診斷價值高於禁食。實際上，診斷測試已經證明了自己：在葡萄糖加載的背景下確定血液中的乳酸鹽，這使得可以更清楚地識別呼吸鏈與額外負載葡萄糖的不一致性。

對於線粒體功能障礙的實驗室診斷及其特殊的流行病學形式，常規的常規生化調查方法是不夠的，需要進行特殊的檢測。分析骨骼肌活檢標本中的酶活性比其他組織中的酶活性特別方便。有可能確定呼吸鏈酶的活性，特別是檸檬酸合成酶，琥珀酸脫氫酶和細胞色素C-氧化酶。

形態學和分子遺傳學研究的數據

線粒體病理學診斷中的形態學研究特別重要。由於信息量大，因此通常需要對獲得的活檢標本進行肌肉活組織檢查和組織化學檢查。通過光和電子顯微鏡同時檢查材料可以獲得重要信息。

線粒體疾病的重要指標之一- “粗糙的”紅纖維的現象[現象RRF （破碎紅纖維）]，成立於1963年，他連接以形成由於增殖和異常線粒體通過肌纖維的邊緣遺傳改變的焦累積。這種現象是通過使用莫里特殊染色光鏡檢測，但近年來為了這個目的，不同線粒體標記和多種免疫學方法。

線粒體病理的其他形態特徵包括：

• 線粒體大小急劇增加;
• 糖原，脂質和鈣質聚集體在子宮內膜中的積累;
• 線粒體酶的活性降低;
• 破壞了琥珀酸脫氫酶（SDH）酶，NADH氧化還原酶，細胞色素C氧化酶等活性顆粒的分佈。

患者線粒體疾病與光學顯微鏡可以檢測肌肉組織的非特異性的形態特徵：肌肉纖維，積累sarkoplazmennyh質量裂解subsarkolemmalnyh部分肌漿嗜鹼性肌漿的存在，肌細胞核的數目增加時，再生過程和其他人的活化的局部壞死。

的“破爛”紅纖維的現象的作用，調查顯示對於諸如MELAS綜合徵，MERRF，卡恩斯 - 塞爾，慢性進行性眼肌麻痺等相關mtDNA突變疾病的診斷的重要性。杜興肌營養不良，皮肌炎，肌強直性營養不良，接收藥（安妥明），以及其他病理狀況：在其它疾病中，可能會發生這種現象。因此，與原發性線粒體疾病一起，RRF現象可能伴隨繼發性線粒體功能障礙。

目前，肌肉組織的組織化學和電子顯微鏡檢查已被廣泛用於檢測線粒體功能不全的跡象。在某些情況下，它們有助於診斷，特別是根據光學顯微鏡可以看到肌肉組織的正常形態圖。

電子顯微鏡標誌 - 線粒體增殖違反他們的形狀和尺寸，解體的檢測和增加嵴，下肌膜異常線粒體的積累，脂質和異常次晶（主要由蛋白質）或嗜滲性夾雜物的積累的內膜和外膜之間或局部嵴，積累球狀內，常位於基質（主要由甘油三酸酯），以及其他。

在一些患者中，有可能檢測白細胞中的細胞化學異常。

生物化學和形態學研究的複合體通過在專門的DNA診斷實驗室中進行的現代分子診斷方法（檢測核或線粒體突變）來補充。在線粒體疾病中，鑑定了各種類型的突變：點，缺失，重複，DNA定量異常等。

在沒有mtDNA突變的情況下，如果懷疑線粒體病理，則進行核DNA研究。

診斷標準

有兩組診斷線粒體疾病的標準。基本診斷標準（第一組）。

• 臨床：
  • 已確診的診斷為：MERRF，MELAS，NARP，MNGIE，Pearson，Leber's神經病，Leah氏病，Alpers;
  • 存在2或以下功能的組合：
    • 呼吸系統疾病的多系統損害pathognomonic;
    • 病情加重或家族中存在線粒體突變的進展過程;
    • 通過進行適當的測試排除代謝和其他疾病。
• 組織學 - 在2％以上的肌肉組織中檢測到RRF現象。
• 酶：
  • 細胞色素C-氧化酶陰性纖維;
  • 呼吸鏈複合物的酶活性降低（<20％的組織常模，<30％的細胞或幾種組織）。
• 功能 - 成纖維細胞ATP合成減少超過3個標準偏差。
• 核或mtDNA的分子遺傳 - 致病突變。

額外的診斷標準（第二組）。

• 在呼吸鏈疾病（死胎，胎兒運動活性降低，新生兒早期死亡，運動障礙，發育障礙，新生儿期肌肉緊張紊亂）中發生的臨床 - 非特異性症狀。
• 組織學 - RRF現象的一小部分，線粒體或它們的異常副熱色素積聚。
• 酶 - 一種呼吸複合酶活性低的組分（20-30％的組織標準，30-40％ - 細胞或細胞系）。
• 功能 - 減少成纖維細胞中ATP的合成2-3個標準偏差或在半乳糖培養基中缺乏成纖維細胞的生長。
• 分子遺傳 - 用推測的發病環節檢測核或mtDNA的突變。
• 代謝 - 檢測一種或多種代謝物，表明違反細胞生物能學。

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