La causa común entre las enfermedades, es la perdida de la capacidad metabólica por parte de las mitocondrias de los tejidos o zonas afectadas. El metabolismo requiere de reacciones químicas, y cuando no funcionan de forma adecuada, hay una crisis energética. Dando como resultado, los productos del metabolismo incompleto, que pueden almacenarse como veneno en el cuerpo.
Este veneno puede interrumpir otras reacciones químicas de vital importancia para la supervivencia celular, dificultando aún más la crisis energética. Además, estos venenos pueden actuar como radicales libres (sustancias reactivas que por si solas forman compuestos dañinos con otras moléculas) causando un daño a las mitocondrias al pasar el tiempo.
La gravedad y el espectro de las enfermedades mitocondriales parece en un primer plano desmedido respecto a la cantidad tan pequeña de ADN mitocondrial en el genoma humano, si lo comparamos con la cantidad de ADN presente en el núcleo celular. No obstante, este hecho no se debe a la pretensión de la naturaleza, sino que existen causas determinadas y definidas que dan lugar a este hecho:
- Todo el ADN mitocondrial es codificante, pero en el nuclear existen múltiples intrones no codificantes de genes.
- Además menos mecanismos de reparación genética de algunas mutaciones o errores de lectura en el núcleo.
- La mitocondria es un orgánulo donde persiste una gran presencia de radicales libres.
- Los dos últimos puntos hacen que la tasa de mutación llegue a ser diez veces mayor que en el núcleo, lo que explica la gran cantidad de enfermedades genéticas de origen mitocondrial.
Para muchos, la enfermedad mitocondrial es una condición heredada. Un porcentaje incierto de pacientes adquieren los síntomas debido a otros factores, incluyendo toxinas mitocondriales. El tipo de herencia de las enfermedades mitocondriales es por herencia materna. (14)
Herencia materna
Las enfermedades mitocondriales con herencia materna o conocida como herencia mitocondrial o citoplasmática, son muy comunes.
El ADN mitocondrial (ADNmt) es heredado de la madre. Las mujeres siempre pasaran a la descendencia una mutación en el ADNmt, mientras que los varones nunca lo harán. En consecuencia, un hijo comparte la misma secuencia de ADNmt con sus hermanos o hermanas, y madre, pero no con su padre.
Cada una de las células contiene un número variable de copias de ADNmt, a menudo miles. La mayoría de los individuos "normales" poseen células homoplásmicas, es decir, que contienen ADNmt normal solamente. Los individuos con enfermedad mitocondrial de herencia materna, y sus familiares de parte materna, usualmente contienen células heteroplásmicas, es decir, esta parte contiene la mutación. Las proporciones de heteroplasmia difieren, a menudo en forma drástica, entre los miembros familiares de parte materna.
Existe un umbral de la proporción de ADNmt mutante a ADNmt normal, que difiere en los diferentes tejidos y en las mutaciones, luego la célula se convierte en deficiente.
Existe un umbral de la proporción de ADNmt mutante a ADNmt normal, que difiere en los diferentes tejidos y en las mutaciones, luego la célula se convierte en deficiente.
Como consecuencia, los síntomas, gravedad, edad de inicio, etc., de una enfermedad mitocondrial pueden variar a grandes rasgos dentro de una familia.
De modo que, a pesar de que una madre con una mutación en el ADNmt pasará la mutación a toda su descendencia, no todos los hijos presentarán los síntomas necesariamente. En el caso de que un hijo muestre los síntomas, la enfermedad puede ser muy diferente respecto de sus hermanos dependiendo del porcentaje de ADNmt mutante en cada lugar del cuerpo. Lo cual constituye una explicación de porque las enfermedades mitocondriales con herencia materna son muy amplias en sus efectos clínicos.
De modo que, a pesar de que una madre con una mutación en el ADNmt pasará la mutación a toda su descendencia, no todos los hijos presentarán los síntomas necesariamente. En el caso de que un hijo muestre los síntomas, la enfermedad puede ser muy diferente respecto de sus hermanos dependiendo del porcentaje de ADNmt mutante en cada lugar del cuerpo. Lo cual constituye una explicación de porque las enfermedades mitocondriales con herencia materna son muy amplias en sus efectos clínicos.
A diferencia de las enfermedades mitocondriales autosomales recesivas, la edad de inicio de dichas enfermedades de herencia materna se da usualmente a mayor edad, incluyendo desde niños de 1 a 2 años hasta adultos.(14)
Herencia autosómica recesiva
La herencia autosómica recesiva es el modelo más común en las enfermedades mitocondriales. Los padres son mínimamente portadores de la copia defectuosa del gene. Si el ovocito y el espermatozoide que lo fecunda tienen la copia defectuosa del gene, entonces el hijo manifestará la enfermedad.
A pesar de que existen excepciones (especialmente en los desordenes de oxidación de ácidos grasos), las enfermedades mitocondriales con herencia autosómica recesiva generalmente resultan ser enfermedades graves que inician en la infancia.(14)
Enfermedades Asociadas con mutaciones en el ADN Mitocondrial
Como las proteínas componentes de los complejos multienzimáticos de la cadena respiratoria y fosforilación oxidativa están codificadas tanto en el ADN nuclear como en el mitocondrial, estas enfermedades pueden estar causadas por mutaciones en los genes de ambos sistemas genéticos. Una de las pistas que conduce a la sospecha de enfermedad mitocondrial es la implicación de muchos órganos diferentes. Otros caracteres morfológicos y bioquímicos que suelen estar asociados a enfermedades mitocondriales son la presencia de fibras rojo-rasgadas (acumulación de mitocondrias anormales en tamaño y número) en biopsias musculares teñidas con tricromo de Gomori, la presencia de fibras no reactivas a la tinción histoquímica de la citocromo c oxidasa, y defectos en uno o varios complejos de la cadena respiratoria.
Como las proteínas componentes de los complejos multienzimáticos de la cadena respiratoria y fosforilación oxidativa están codificadas tanto en el ADN nuclear como en el mitocondrial, estas enfermedades pueden estar causadas por mutaciones en los genes de ambos sistemas genéticos. Una de las pistas que conduce a la sospecha de enfermedad mitocondrial es la implicación de muchos órganos diferentes. Otros caracteres morfológicos y bioquímicos que suelen estar asociados a enfermedades mitocondriales son la presencia de fibras rojo-rasgadas (acumulación de mitocondrias anormales en tamaño y número) en biopsias musculares teñidas con tricromo de Gomori, la presencia de fibras no reactivas a la tinción histoquímica de la citocromo c oxidasa, y defectos en uno o varios complejos de la cadena respiratoria.
Sin embargo, habitualmente se le conoce con el nombre de enfermedades mitocondriales a los daños producidos en el ADN mitocondrial, que presentan un tipo de herencia materna.
Son trastornos multisistémicos que afectan fundamentalmente a los tejidos y órganos que mas dependen de la energía mitocondrial (sistema nervioso central, músculo cardiaco y esquelético, riñones y sistema endocrino). Sin embargo, al estar las mitocondrias presentes en todos los tejidos, otros muchos órganos pueden estar implicados.
Las manifestaciones clínicas de dichas enfermedades son muy variadas, entre los mas comunes están: accidentes cerebro vasculares, intolerancia al ejercicio, demencia, desórdenes motores, convulsiones, oftalmoplejía, retinopatía pigmentaria (severa disminución de la agudeza visual y en muchas ocasiones conlleva a la ceguera, esta enfermedad es causada por la degradación de la retina), sordera, atrofia óptica, ceguera, diabetes, cardiomiopatía, estatura corta, disfunciones hepáticas y pancreáticas, acidosis metabólica, falta de crecimiento, anemia sideroblástica, pseudo obstrucción intestinal, nefropatías (movilidad anormal del riñón), y otros secundarios.
Otros caracteres morfológicos y bioquímicos que suelen estar asociados a estas enfermedades mitocondriales son la presencia de fibras rojo-rasgadas (acumulación de mitocondrias anormales en tamaño y número).(0)
Otros caracteres morfológicos y bioquímicos que suelen estar asociados a estas enfermedades mitocondriales son la presencia de fibras rojo-rasgadas (acumulación de mitocondrias anormales en tamaño y número).(0)