Malattie mitocondriali

Cosa sono le Malattie Mitocondriali

Le informazioni contenute in questa sezione sono redatte per Mitocon da:

Michelangelo Mancuso, Valerio Calsolaro, Daniele Orsucci e Gabriele Siciliano (Università di Pisa – Clinica Neurologica)

Le malattie mitocondriali sono un gruppo molto eterogeneo di patologie ereditarie causate da alterazioni nel funzionamento dei mitocondri. Presentano notevole variabilità clinica per quanto riguarda l’età d’insorgenza, il tipo di evoluzione e i tessuti coinvolti. La caratteristica comune è l’intolleranza agli sforzi, il facile affaticamento e l’accumulo di acido lattico nei tessuti muscolari quando la respirazione mitocondriale è insufficiente.

Manifestazione

Le malattie mitocondriali sono un gruppo di disturbi dovuti a disfunzione della catena respiratoria. Gli effetti delle mutazioni che colpiscono i complessi della catena tendono a essere multisistemici, cioè a interessare diversi organi e tessuti dell’organismo, in maniera non sempre prevedibile e quantificabile. Una peculiarità di questo gruppo di malattie, che ne ha reso difficoltoso lo studio nel corso degli anni, è la variabilità delle manifestazioni cliniche. Nonostante queste dipendano da un’inadeguata produzione di energia cellulare, la ripercussione a carico degli organi, la velocità di progressione e l’età di insorgenza della malattia variano notevolmente sia da malattia a malattia sia da paziente a paziente, anche all’interno di una stessa famiglia.

I sistemi più frequentemente interessati sono l’apparato muscolare e il sistema nervoso centrale e periferico, ma possono essere coinvolti, con variabile gravità di interessamento e in diverse combinazioni, anche le vie visive e uditive, il sistema gastroenterico, i reni, il sistema endocrino, il sistema cardiocircolatorio e il sistema ematopoietico.

Principali manifestazioni delle malattie mitocondriali

  • Sistema nervoso centrale: emicrania, mioclono, regressione/ritardo psicomotorio, demenza, emiparesi, convulsioni, atassia, emianopsia, cecità corticale, distonia, parkinsonismo, tremore
  • Sistema nervoso periferico: neuropatia periferica
  • Muscolo: debolezza, oftalmoplegia, ptosi palpebrale, intolleranza all’esercizio fisico, mioglobinuria
  • Apparato visivo: retinopatia pigmentosa, cataratta, atrofia ottica
  • Apparato acustico: sordità/ipoacusia neurosensoriale
  • Sistema gastroenterico: malassorbimento, pseudo-ostruzioni intestinali, disfunzione del pancreas esocrino
  • Reni: sindrome di Fanconi
  • Sistema endocrino: diabete mellito, bassa statura, ipoparatiroidismo
  • Sistema cardiocircolatorio: cardiomiopatia, blocchi di conduzione
  • Sistema ematopoietico: anemia sideroblastica

Trasmissione

Solo una piccola parte delle malattie mitocondriali segue le regole dell’eredità mendeliana. Per le altre si parla di eredità mitocondriale. Significa che possono essere trasmesse ai figli solo dalla madre. Gli spermatozoi non forniscono infatti alcun mitocondrio all’atto della fecondazione. I mitocondri provengono esclusivamente dalla cellula uovo e sono, quindi, di origine materna.

I mitocondri contengono al loro interno del DNA che serve alla fabbricazione di molti dei loro componenti. È definito DNA mitocondriale e presenta qualche differenza rispetto al DNA nucleare, ad esempio è più sensibile alle mutazioni perché non possiede efficienti sistemi di riparo, soprattutto contro i danni causati dai radicali liberi. Ogni eventuale mutazione presente sul DNA mitocondriale sarà a sua volta trasmessa esclusivamente per via materna.

In condizioni normali tutto il DNA mitocondriale di un individuo è omogeneo. L’insorgenza di una mutazione può portare alla presenza contemporanea di due DNA mitocondriali diversi. Quando il genotipo mutato prende il sopravvento su quello “selvatico” si può avere la comparsa della malattia. Per questo, la maggior parte delle malattie mitocondriali si manifestano in età adulta e presentano un’ampia variabilità clinica anche all’interno di una stessa famiglia.

I diversi tipi di malattie mitocondriali

Dal punto di vista medico-scientifico la classificazione più utilizzata delle malattie mitocondriali è quella genetica. Il limite principale di tale classificazione riguarda il fatto che non in tutti i pazienti con malattia mitocondriale si riesce a giungere a una diagnosi genetica precisa. Questa limitazione è riconducibile da un lato alla variabilità delle manifestazioni cliniche delle malattie mitocondriali, che rende spesso difficile correlare un dato quadro a una precisa causa genetica, dall’altro all’estrema rarità di alcune delle specifiche alterazioni genetiche singolarmente considerate (molte delle quali devono ancora essere scoperte). Ad ogni modo, con le limitazioni considerate, si distinguono due grandi gruppi nosologici, a seconda che il difetto genetico sia localizzato nel DNA mitocondriale “mtDNA” (quadri clinici sporadici o a ereditarietà matrilineare) o nel DNA nucleare “nDNA” (quadri a ereditarietà autosomica, cioè secondo le regole mendeliane).

Mitocondri e grandi apparati

Oltre alla classificazione genetica e clinica delle malattie mitocondriali, si possono distinguere i pazienti con malattia mitocondriale in alcuni grandi “raggruppamenti” che riuniscono pazienti fra loro simili dal punto di vista clinico e di interessamento di diversi organi o apparati, che però possono presentare mutazioni diverse, anche in geni differenti. Una simile suddivisione dei pazienti (come pure la classificazione per fenotipo clinico) può consentire di prendere in considerazione anche quei casi sospetti di malattia mitocondriale in cui però non è stata ancora individuata alcuna mutazione genetica. Infine, una simile classificazione per “apparati” potrà essere inoltre utile dal punto di vista operativo, suddividendo i pazienti per “intensità di cure “di cui necessitano.