Диабет и глухота - Diabetes and deafness

"MIDD" перенаправляется сюда. О гуманитарном колледже в Вермонте см. Миддлбери Колледж.
Диабет и глухота
Другие именаСахарный диабет и глухота, наследуемые по материнской линии, MIDD, синдром Баллинджера-Уоллеса, сахарный диабет II типа с глухотой,
Mitochondrial.svg
Это состояние передается по митохондриальному типу наследования.

Диабет и глухота (ПАПА) или же наследственный по материнской линии диабет и глухота (MIDD) или же митохондриальный диабет это подтип сахарный диабет который вызван точечная мутация в позиции 3243 у человека митохондриальная ДНК, который состоит из кольцевого генома. Это влияет на кодирование гена tRNALeu.[1][2] Поскольку митохондриальная ДНК вносится в эмбрион ооцит а не сперматозоиды, это болезнь наследуется только от материнской семьи.[1] Как видно из названия, MIDD характеризуется диабетом и нейросенсорная тугоухость.[1]

Признаки и симптомы

Как следует из названия, пациенты с MIDD подлежат нейросенсорная тугоухость.[1] Это начинается с уменьшения восприятие из частоты выше примерно 5 кГц который с годами постепенно снижается до серьезной потери слуха частоты.[1] Диабет, сопровождающий потерю слуха, может быть похож на Диабет 1 типа или же Сахарный диабет 2 типа; однако диабет типа 1 является более распространенной формой из двух. MIDD также был связан с рядом других проблем, включая почка дисфункция, желудочно-кишечные проблемы, и кардиомиопатия.[3]

Генетика

Проникновение и возраст начала

MIDD представляет 1% людей, у которых сахарный диабет. Более 85% людей, несущих мутацию в митохондриальная ДНК в позиции 3243 присутствуют симптомы диабета. Средний возраст, в котором людям с MIDD обычно ставят диагноз, составляет 37 лет, но было замечено, что он колеблется от 11 до 68 лет. Из этих людей с диабетом, несущих митохондриальная ДНК мутация в позиции 3243, 75% опыта нейросенсорная тугоухость.[1] В этих случаях потеря слуха обычно возникает до начала диабета и характеризуется снижением восприятия высоких частот тонов.[3] Связанная с диабетом потеря слуха обычно более распространена и быстрее уменьшается у мужчин, чем у женщин.[4]

Влияние мутации на tRNALeu (UUR)

Митохондрии есть свои круговой геном который содержит 37 гены, из которых 22 кода для тРНК.[5] Эти тРНК играть важную роль в синтез белка транспортируя аминокислоты к рибосома.[1] MIDD вызывается заменой A на G в митохондриальная ДНК в позиции 3243, которая кодирует tRNALeu (UUR).[1] Эта мутация обычно гетероплазматический форма. Мутация в этом гене (A3243G) вызывает родное телосложение быть дестабилизированным, а также димеризация в TRNALeu (UUR). В уридин на антикодон первая позиция tRNALeu (UUR) обычно посттранскрипционно модифицируется для обеспечения правильного кодон признание. Такая модификация известна как таурин модификация, которая уменьшается в результате неправильной структуры tRNALeu (UUR).[6] Неправильная структура tRNALeu (UUR) также приводит к уменьшению аминоацилирование.[5] Также было показано, что мутация приводит к снижению функции тРНК и поэтому синтез белка.[7]

Метаболические характеристики диабета при MIDD

Мутация A3243G в митохондриальная ДНК может присутствовать в любой ткани, однако чаще встречается в ткани с нижним репликация такие ставки, как мышца.[3] Наличие этой мутации может привести к снижению потребление кислорода в результате снижения функции дыхательная цепь и уменьшение окислительного фосфорилирования.[8] У некоторых людей это снижение функции дыхательная цепь предполагается, что это вызвано несбалансированным количеством белки которые закодированы митохондриальная ДНК, из-за наличия мутации A3243G.[3] Однако у других людей такое же количество митохондриальные белки генерируются, но их стабильность нарушена из-за неправильного включения аминокислоты в УУР кодоны из митохондриальный мРНК. Это результат мутировавшего tRNALeu (UUR) с пониженной функцией в синтез белка.[8]Снижение функции дыхательной цепи в результате митохондриальная ДНК мутация может привести к снижению АТФ производство. Это снижение АТФ может оказать пагубное влияние на другие процессы в организме. Одним из таких процессов является инсулин секреция поджелудочной железы Бета-клетки.[3] В поджелудочной Бета-клетки, точные уровни АТФ /ADP регулируют открытие и закрытие канала KATP, который контролирует секрецию инсулин. Когда мутации в митохондрии нарушить АТФ /ADP соотношение, этот канал не может функционировать должным образом, и это может привести к тому, что человек будет инсулин.[3] Поскольку начало заболевания наступает позже в жизни человека, было высказано предположение, что возраст играет роль в этом, наряду с уменьшением АТФ /ADP отношение, к медленному ухудшению функции В-клетки.[3]

Метаболические характеристики глухоты при MIDD

Потеря слуха, как вызвано 3243 митохондриальная ДНК мутация, проявляется в виде прогрессирующей кохлеарный дисфункция. Хотя механизм, с помощью которого мутация в tRNALeu (UUR) вызывает эту дисфункцию улитка все еще исследуется, была выдвинута гипотеза, что он включает в себя ионные насосы, необходимые для звука трансдукция.[9] Поскольку мутация в tRNALeu (UUR) приводит к несбалансированному количеству или нестабильности дыхательная цепь ферменты, дыхание и окислительного фосфорилирования уменьшаются, что приводит к снижению уровня АТФ.[3][8] Естественно, это повлияет на наиболее метаболически активные органы человека. АТФ дефицит. В эти метаболически активные органы входит кохлеарный сосудистая полоска.[1] В сосудистая полоска и волосковые клетки, оба необходимы для преобразования звука, используют ионные насосы для регулирования концентрации ионов, включая K +, Na + и Ca2 +, используя АТФ. Без достаточного уровня АТФ эти градиенты концентрации не поддерживаются, и это может привести к гибели клеток как в сосудистая полоска и волосковые клетки, вызывая потерю слуха.[9]

Таблица 1: Метаболически активные органы, которые могут быть затронуты точечной мутацией митохондрий 3243A> G и связанными с ней осложнениями:[1]

Пораженный органСопутствующее осложнение
Ухо (улитка )Нейросенсорная тугоухость
Мозг (Гипоталамус )Невысокий рост
ГлазМакулярный узор дистрофия
СердцеХроническая сердечная недостаточность
ПочкаФокальный сегментарный гломерулосклероз
КишечникНарушение всасывания или запор
МозгШтрихи, атрофия из мозжечок или же головной мозг
МышцыМиопатия

Диагностика

Уход

Исходный

Первоначально человека лечат изменениями в питании и гипогликемическими средствами. Это длится недолго до того, как человеку нужно будет начать лечение инсулином (в течение 2 лет после постановки диагноза).[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Мерфи Р., Тернбулл Д.М., Уокер М., Хаттерсли А.Т. «Клинические особенности, диагностика и лечение наследственного по материнской линии диабета и глухоты (MIDD), связанных с точечной митохондриальной мутацией 3243A> G». Диабет. Med. 2008, 25 (4), 383-99. {{doi: 10.1111 / j.1464-5491.2008.02359.x}}
  2. ^ de Andrade PB, Rubi B, Frigerio F, van den Ouweland JM, Maassen JA, Maechler P. «Связанная с диабетом мутация митохондриальной ДНК A3243G нарушает клеточные метаболические пути, необходимые для функции бета-клеток» Диабетология. 2006 август; 49 (8): 1816-26. PMID  16736129
  3. ^ а б c d е ж грамм час Маассен Дж. А., Харт Л. М., Ван Эссен Е., Хайне Р. Дж., Ниджпельс Дж., Джахангир Тафречи Р. С., Раап А. К., Янссен Г. М., Лемкес Х. Х. Митохондриальный диабет: молекулярные механизмы и клинические проявления ». Сахарный диабет. 2004 февраль; 53 (Дополнение 1): S103-9. 14749274
  4. ^ Uimonen S, Moilanen JS, Sorri M, Hassinen IE, Majamaa K. Нарушение слуха у пациентов с мутацией мтДНК 3243A -> G: фенотип и скорость прогрессирования. Hum Genet. 2001 апр; 108 (4): 284-9. 11379873
  5. ^ а б Виттенхаген Л.М., Келли СО. Димеризация патогенной митохондриальной тРНК человека. Nat Struct Biol. 2002 август; 9 (8): 586-90 12101407
  6. ^ 4. Сузуки Т., Сузуки Т., Вада Т., Сайго К., Ватанабе К. Таурин как составная часть митохондриальных тРНК: новое понимание функций таурина и митохондриальных заболеваний человека. EMBO J. 2 декабря 2002; 21 (23): 6581-9. {12456664}
  7. ^ Flierl A, Reichmann H, Seibel P. Патофизиология переходной мутации MELAS 3243. J Biol Chem. 1997 24 октября; 272 (43): 27189-96 9341162
  8. ^ а б c Janssen GM, Maassen JA, van Den Ouweland JM. Связанная с диабетом мутация 3243 в гене митохондриальной тРНК (Leu (UUR)) вызывает тяжелую митохондриальную дисфункцию без сильного снижения скорости синтеза белка. J Biol Chem., 1999, 15 октября; 274 (42): 29744-8.10514449
  9. ^ а б Ямасоба Т., Ока Ю., Цукуда К., Накамура М., Кага К. Слуховые находки у пациентов с наследственным по материнской линии диабетом и глухотой, несущие точечную мутацию в гене митохондриальной транспортной РНК (Leu) (UUR). Ларингоскоп. 1996 Янв; 106: 49-53 8544627
  10. ^ «Митохондриальный диабет - Другие типы сахарного диабета - Диапедия, Живой учебник диабета». www.diapedia.org. Получено 2018-02-06.

внешняя ссылка

Классификация
Внешние ресурсы