한국근육장애인협회

원인/유전

미토콘드리아 질환의 원인은 무엇입니까?

미토콘드리아 근병증은 비교적 흔합니다. 일차적인 미토콘드리아 장애는 신진대사의 가장 흔한 유전된 오류입니다. 미토콘드리아 뇌근병증의 유병률은 미취학 아동 11,000명 중 1명입니다. 미토콘드리아 DNA의 돌연변이에 의한 미토콘드리아 질병은 5,000명 중 1명의 유병률을 가지고 있습니다. 그러나 핵 DNA의 돌연변이로 인한 미토콘드리아 질병은 35,000명 중 1명으로 추산됩니다.

미토콘드리아 질병은 전염성이 없으며, 사람이 하는 어떤 일에도 유발되지 않습니다. 그것들은 유전자의 돌연변이, 즉 단백질을 만들기 위한 세포의 청사진에 의해 발생합니다.

유전자는 우리의 몸을 만드는 책임을 지고 있으며, 그들이 가지고 있는 돌연변이나 결함과 함께 부모로부터 자녀로 전해집니다. 그것은 미토콘드리아 질병이 종종 다른 방식으로 같은 가족의 구성원들에게 영향을 미치지만 유전될 수 있다는 것을 의미합니다.

미토콘드리아 질병에 관련된 유전자는 보통 미토콘드리아에서 또는 미토콘드리아에서 작용하는 단백질을 만듭니다. 각각의 미토콘드리아(미토콘드리아의 단수 형태) 내에서, 이러한 단백질들은 음식에서 파생된 연료 분자를 사용하여 산화적 인산화라는 과정을 통해 에너지 분자 아데노신삼인산(ATP)을 제조하는 조립 라인의 일부를 구성합니다. 이 매우 효율적인 제조 공정은 산소를 필요로 합니다. 미토콘드리아 외부에는 산소 없이 ATP를 생산하는 덜 효율적인 방법이 있습니다.

미토콘드리아 조립 라인의 시작 부분에 있는 단백질은 화물 취급자 역할을 하여 연료 분자(당과 지방)를 미토콘드리아로 가져옵니다. 다음으로 다른 단백질은 당과 지방을 분해하여 전자라고 하는 하전 입자 형태로 에너지를 추출합니다.

라인의 끝 부분에 있는 단백질(복합체 I, II, III, IV 및 V라고 불리는 5개의 그룹과 코엔자임 Q10 그리고 사이토크롬 c라는 2개의 이동 전자 캐리어로 구성된)은 이러한 전자의 에너지를 이용하여 ATP를 만듭니다. I ~ IV 복합체는 전자를 라인 아래로 이동하므로 전자 수송 체인이라고 하며, V 복합체는 실제로 ATP를 생성하므로 ATP 합성 효소라고도합니다.

이들 복합체 중 하나 이상의 결핍은 미토콘드리아 질병의 전형적인 원인입니다. (사실 미토콘드리아 질환은 복잡한 I 결핍과 같은 특정 결핍의 이름을 따서 명명되기도 합니다.) 핵 DNA 돌연변이로 인한 코엔자임 Q10 결핍은 근위부 근육 결함을 고립시킬 수 있다. 제대로 기능하기 위해서는 산화 인산화 경로의 단백질을 번역하여 미토콘드리아로 유입하고 내부 미토콘드리아 막에 삽입해야 합니다. 이러한 과정에 영향을 미치는 유전자의 돌연변이는 또한 미토콘드리아 근병증을 일으킬 수 있습니다.

미토콘드리아의 구조와 역학과 관련된 유전자의 결함도 근병증의 발달에 관여할 수 있습니다. 세포가 결함이 있는 미토콘드리아로 가득 차면 ATP를 박탈당할 뿐만 아니라, 잠재적으로 비참한 영향을 미칠 수 있는 미사용 연료 분자와 산소의 밀집도 축적할 수 있습니다.

이러한 경우 과도한 연료 분자는 비효율적 인 수단으로 ATP를 만드는 데 사용되며, 이는 젖산과 같은 잠재적으로 유해한 부산물을 생성 할 수 있습니다. (이것은 또한 세포에 불충분 한 산소 공급이 있을 때 발생하며 격렬한 운동 중에 근육 세포에 발생할 수 있습니다.) 혈중 젖산 축적 (유산증이라고 함)은 근육 피로와 관련이 있으며 실제로 근육과 신경 조직을 손상시킬 수 있습니다.

한편, 세포 내 미사용 산소는 소위 자유 라디칼을 포함하여 반응성 산소 종이라고 불리는 파괴적인 화합물로 전환 될 수 있습니다.(이것들이 항산화제와 비타민의 표적입니다.)

미토콘드리아에서 유래한 ATP는 근육 세포 수축 및 신경 세포 발화에 대한 주요 동력원을 제공합니다. 그래서 근육 세포와 신경 세포는 특히 미토콘드리아 결함에 민감합니다. 이러한 세포에서 에너지 부족과 독소 축적의 복합적인 효과는 아마도 미토콘드리아 근병증과 뇌근병증의 주요 증상을 야기할 것입니다.

요약하자면, 일차적인 유전적 결함에 따라 미토콘드리아 질병은 호흡기 사슬 단백질, 호흡기 사슬 보조 단백질, 미토콘드리아 RNA 번역, 미토콘드리아 내막 지질 환경, 미토콘드리아 DNA 고갈 그리고 미토콘드리아 역학의 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 미토콘드리아 근병증은 또한 이러한 과정 중 어느 것이 변경되는지에 따라 범주로 나눌 수 있습니다.

미토콘드리아 근병증의 유전 유형은 무엇입니까?

미토콘드리아 유전학은 복잡하며, 종종 미토콘드리아 질병은 가계도를 통해 추적하기 어려울 수 있습니다. 그러나 결함이 있는 유전자에 의해 발생하기 때문에 미토콘드리아 질병은 가정에서 발생합니다.

미토콘드리아 질병이 어떻게 가족을 통해 전염되는지를 이해하기 위해서는 미토콘드리아에 필수적인 두 가지 유형의 유전자가 있다는 것을 아는 것이 중요합니다. 첫 번째 유형은 핵 안에 들어 있는데, 이는 우리의 유전 물질, 즉 DNA의 대부분을 포함하는 세포의 일부분입니다. 두 번째 유형은 미토콘드리아 자체에 포함된 DNA 내에만 존재합니다.

핵 DNA (nDNA) 또는 미토콘드리아 DNA (mtDNA)의 돌연변이는 미토콘드리아 질병을 일으킬 수 있습니다.

대부분의 nDNA(그것이 가지고 있는 어떤 돌연변이와 함께)는 멘델리안(Mendelian ) 유형으로 유전되며, 느슨하게 각 유전자의 한 복사본이 각 부모로부터 나온다는 것을 의미합니다. 또한 nDNA 돌연변이(레이 증후군, MNGIE, 심지어 MDS 포함)로 인한 대부분의 미토콘드리아 질병은 상염색체 열성이며, 이는 질병을 일으키기 위해 유전자의 두 사본에서 돌연변이가 필요하다는 것을 의미한다.

nDNA와 달리 mtDNA는 어머니에서 아이로만 전달됩니다. 그것은 임신 중에 정자가 난자와 융합되면 정자의 미토콘드리아와 그 mtDNA가 파괴되기 때문입니다. 따라서 mtDNA 돌연변이로 인한 미토콘드리아 질환은 모성 유형으로 유전되기 때문에 고유합니다.

미토콘드리아 질병이 어린이들에게 전염시킬 위험은 nDNA 또는 mtDNA의 돌연변이에 의해 질병이 발생하는지 여부를 포함하여 많은 요인에 달려 있습니다. 이러한 위험에 대해 더 많이 알아내는 좋은 방법은 근이영양증 협회 케어 센터의 의사나 유전 상담사와 대화하는 것입니다.