Mitochondriopathie: Symptome und Prognose – _

Ursachen und Risikofaktoren

Veränderungen im Mitochondrium als Ursache

In den “Zellkraftwerken”, den Mitochondrien, findet eine Reihe von Stoffwechselvorgängen statt, die überwiegend dazu dienen, aus Zucker oder Fett Energie für die Zelle bereitzustellen.

In vielen verschiedenen einzelnen Schritten, die ineinandergreifen, werden dabei große komplexe Moleküle in einfachere abgebaut. Dabei entstehen Energie und Abfallprodukte wie Kohlendioxid. Beteiligt sind an diesen Vorgängen innerhalb der Mitchondrien viele verschiedene Proteine (Eiweiße oder auch Enzyme) und Proteinkomplexe.

Wie diese Proteine aufgebaut und geformt sein sollen, ist in den Genen, dem Erbgut der Zelle, hinterlegt sowie überwiegend in Teilen des Erbguts, die nur in den Mitochondrien vorhanden sind. Treten an den Genen für diese Proteine Schäden auf (Mutationen), werden die Proteine gar nicht hergestellt oder fehlerhaft gebaut. Dass hat dann entsprechende Auswirkungen auf deren Funktion.

Die komplexen Stoffwechselprozesse wie etwa die Atmungskette funktionieren dann nicht richtig und die Energiebereitstellung ist gestört. Dementsprechend treffen die Auswirkungen einer Mitochondriopathie vor allem Organe, die viel Energie benötigen. Dazu zählen zum Beispiel das Gehirn, die Augenmuskeln oder die Skelettmuskulatur.

Mittlerweile hat die Wissenschaft über 1700 Gene im Zellkern indentifiziert, die in den Mitochondrien eine Rolle spielen. Mehr als 300 davon stehen wohl im Zusammenhang mit verschiedenen Mitochondriopathien.

Wie Veränderungen entstehen

Eine Mitochondriopathie ist vererbbar, entsteht häufig aber auch ohne erbliche Vorbelastung (sporadisch).

Wird sie vererbt, geht die Mutation in der Regel von der Mutter aus. Da bei der Befruchtung der Eizelle die Mitochondrien aus dem väterlichen Spermium abgebaut werden, stammen später in der Regel alle Mitochondrien des Kindes aus der Eizelle.

Darüber hinaus befinden sich in einer Eizelle mehrere Mitochondrien mit verschiedenen Erbinformationen, die manchmal nur zum Teil mutieren (Heteroplasmie). In einer Eizelle sind mehrere hunderttausend Mitochondrien vorhanden. Im Laufe der Entwicklung des Embryos verteilen sich die Mitochondrien auf verschiedene Zellen und duplizieren sich dann erst.

Daher sind je nachdem, wie viele Mitochondrien der Eizelle verändert waren und in welchen Organen sie beim Kind vorkommen – und welche Proteine betroffen sind –, verschiedene Symptome und Organbeteiligungen möglich.

Da mehrere Gene für Proteine der Mitochondrien auch außerhalb der Zellkraftwerke im Zellkern vorhanden sind, gibt es seltene Fälle, in denen nicht nur die Mutter die Krankheit vererbt. Für das LHON-Syndrom wurde eine solche Vererbung bereits gefunden.