Митохондриальные болезни (МБ) – это гетерогенная группа наследственных болезней, обусловленная нарушениями в дыхательной цепи митохондрий. Суммарная частота митохондриальных болезней составляет от 1:5000-1:10000. Впервые митохондриальная патология была описана в 1962 году Luft с коллегами. Наиболее распространенными типами наследования МБ являются митохондриальный и аутосомно-рецессивный, в тоже время описаны аутосомно-доминантный и Х-сцепленный типы наследования.
Описаны специфические черты МБ, которые характерны только для этой группы заболеваний. Во-первых, скорость мутаций мтДНК в 10 раз превышает скорость мутаций в ядерной ДНК, что объясняет высокую частоту этой группы заболеваний. Во-вторых, для МБ характерен широкий внутрисемейный полиморфизм, включающий проявления заболевания от легких до тяжелых форм в рамках одной семьи. В данном случае внутрисемейный полиморфизм будет обусловлен процентом мутантной митохондриальной ДНК (мтДНК) в тканях. Поскольку, при МБ в одной клетке или ткани могут одновременно присутствовать нормальные и мутантные молекулы мтДНК (феномен гетероплазмии). Кроме того, при МБ в одной семье могут быть выявлены больные с поражением разных органов и систем, что объясняется неравномерным распределением мутантной мтДНК в различных тканях.
Болезни дыхательной цепи митохондрий обусловлены нарушениями пяти ферментных комплексов дыхательной цепи митохондрий, которые обеспечивают заключительный этап клеточного дыхания и синтез АТФ.
Классификация МБ включает заболевания, вызванные мутациями мтДНК, которые подразделяют на точковые мутации (синдромы LHON, NARP, Ли, MERRF, MELAS, ММС) и крупные перестройки (синдромы КSS, CPEO, Пирсона), а также заболевания, обусловленные мутациями ядерной ДНК, включающими мутации генов, кодирующих комплексы дыхательной цепи митохондрий и белки, необходимые для их сборки (синдром Ли) и мутации ядерных генов, вызывающих мутации в мтДНК (синдром СPEO/ СPEO+, болезнь Альперса).
Диагностика МБ основывается на определении окислительно-восстановительного статуса клетки, морфологическом исследовании биоптата мышц и результатах ДНК-диагностики. Исследование окислительно-восстановительного статуса клетки включает определение концентрации лактата, пирувата и кетоновых тел в крови до и после пищевой нагрузки или нагрузки глюкозой, а также определение концентрации лактата в ЦСЖ. Морфологическое исследование биоптата мышц включает гистохимическое определение ферментов и их активности, выявление «рваных красных волокон».