Mitokondriyal Kompleks V Eksikliği

İçindekiler

Tanım

Mitokondriyal kompleks V eksikliği, kompleks V adı verilen bir proteinin eksikliği veya işlevinin kaybıdır. Kompleks V mitokondrinin içinde bulunur ve yiyeceklerden gelen enerjiyi hücrelerin kullanabileceği bir forma dönüştürür. Kompleks V, genellikle hücrenin enerji elde etmek için kullandığı yöntem olan oksidatif fosforilasyon adı verilen çok aşamalı bir işlem gerçekleştiren beş mitokondriyal kompleksin sonuncusudur.

Mitokondriyal kompleks V eksikliği, birçok organ ve sistemi etkilemektedir. Başta sinir sistemi ve kalp olmak üzere çok çeşitli belirti ve semptomlara sebep olabilir. Bozukluk bebeklik döneminde veya erken çocukluk döneminde ortaya çıkabilir. Bu bozukluk hayati değerleri tehdit edici olabilir. Etkilenen bireylerde beslenme sorunları, yavaş büyüme, düşük kas tonusu, aşırı yorgunluk ve gelişimsel gecikme olabilir. Bu bozukluk kandaki laktik asit seviyelerini yükseltme eğilimindedir. Laktik asit seviyesinin artması mide bulantısı, kusma , halsizlik ve hızlı solunuma neden olabilir. Etkilenen bireylerde kandaki yüksek amonyak seviyeleri de ortaya çıkabilir. Bazı durumlarda anormal beyin fonksiyonuna ve diğer organlarda hasara neden olabilir.

Mitokondriyal kompleks V eksikliğinin bir diğer yaygın özelliği de hipertrofik kardiyomiyopatidir. Bu durum, kalp yetmezliğine yol açabilecek kalp kasının kalınlaşması ile tanımlanmıştır. Mitokondriyal kompleks V eksikliği olan kişilerin dış görünüşlerinde de farklı belirtiler olabilir. Yüksek alın, kavisli kaşlar, gözlerin aşağı dönük, belirgin bir burun köprüsü, alçak kulaklar, ince dudaklar ve küçük bir çene gibi karakteristlik bir yüze sahip olabilirler.

Mitokondriyal kompleks V eksikliği olan bazı kişilerde özel bir sendrom olarak sınıflandırılan belirti ve semptom grupları vardır. Örneğin, mitokondriyal kompleks V eksikliği NARP adı verilen bir duruma neden olabilir. NARP sinir sistemini etkileyebilir. Genellikle çocukluk veya erken yetişkinlik zamanında ortaya çıkar. Etkilenen insanların kollarında ve bacaklarında uyuşma, karıncalanma veya ağrı yaşar. Kas zayıflığı, denge ve koordinasyon sorunları yaşanabilir. NARP’lı çoğu insanda ayrıca bilişsel bozukluk ve görme kaybına neden olan retinitis pigmentosa adı verilen bir göz bozukluğu vardır.

Kompleks V sendromunun neden olabileceği bir başka sendrom ise Leigh sendromudur. Leigh sendromu, zihinsel ve hareket yeteneklerinin ilerleyici kaybı ile karakterizedir. Genellikle semptomların başlamasından sonraki 2 ile 3 yıl içinde ölümle sonuçlanır. Hem NARP hem de Leigh sendromu başka nedenlere de sahip olabilir.

Sıklık

Mitokondriyal kompleks V eksikliğinin yüzdesi bilinmemektedir. Araştırmacılar, etkilenen bireylerin bu duruma özgü olmayan çok çeşitli özelliklere sahip olabileceğinden durumun yetersiz tanı konabileceğini öne sürüyorlar.

Sebep

Birkaç genin herhangi birindeki mutasyonlar mitokondriyal kompleks V eksikliğine sebep olabilir. Bu genler, kompleks V veya kompleksin birleşmesine yardımcı olan proteinlerin bileşenlerini yapmak için talimatlar sağlar.

Mitokondriyal kompleks V eksikliğine neden olan gen mutasyonları, kompleks V’nin oluşumunu veya işlevini bozar. Kompleks V aktivitesi azalır ve oksidatif fosforilasyon bozulur. Araştırmacılar, oksidatif fosforilasyonun bozulmasının, hücreye gelen enerjiyi azaltarak hücre ölümüne yol açabileceğine inanıyor. Sinir sistemi, kalp, karaciğer, böbrekler ve iskelet kasları gibi çok fazla enerji gerektiren doku ve organların daha çok etkilenildiği düşünülüyor.

Mitokondriyal kompleks V eksikliğinde rol oynadığı bilinen bazı genler, hücre çekirdeğinin içinde bulunan kromozomların içinde bulunan DNA’da bulunur. Mitokondriyal kompleks V eksiklikliğinde en sık mutasyona uğramış gen TMEM70‘dir. Bu gen kompleks V’nin birleştirilmesinde önemli rol oynadığı düşünülen transmembran protein70 adlı bir protein yapmak için talimatlar ssağlar. Bu gendeki mutasyonlar kompleks V miktarını azaltarak mitokondriyal kompleks V eksikliğinin belirti ve semptomlarına yol açar.

Mitokondriyal kompleks V eksikliğinde yer alan diğer genler, mitokondrilerin kendisine ait DNA’larıdır. Hücrelerin çoğu birçok mitokondri içerir ve mitokondrilerin her biri birçok mtDNA içerir. MtDNA mutasyona uğradığında, ya tamamı mutasyona uğrar ya da bir kısmı mutasyona uğrar. Mutasyona uğramış mtDNA’nın daha yüksek bir yüzdesi tipik olarak daha ciddi hastalığa yol açar.

Kalıtım Modeli

Mitokondriyal kompleks V eksikliği, nükleer DNA’da bulunan bir gendeki mutasyondan kaynaklandığında, otozomal çekinik resesif kalıtıma sahiptir. Otozomal resesif, her hücredeki genin her iki kopyasının da mutasyonlara sahip olduğu anlamına gelir. Otozomal çekinik bir durumu olan bir bireyin ebeveynleri, her biri mutasyona uğramış genin bir kopyasını taşır, ancak genin diğer kopyası normal olduğu için durumun belirti ve semptomlarını göstermez.

Mitokondriyal kompleks V eksikliği, mtDNA’da bulunan bir gendeki bir mutasyondan kaynaklandığında, maternal kalıtım olarak da bilinen bir mitokondriyal paternde kalıtsaldır. Yumurta hücreleri, ancak sperm hücreleri değil, gelişmekte olan embriyoya mitokondriye katkıda bulunduğundan, çocuklar mtDNA mutasyonlarından kaynaklanan bozuklukları yalnızca annelerinden miras alabilirler. Bu bozukluklar bir ailenin her neslinde ortaya çıkabilir ve hem erkekleri hem de kadınları etkileyebilir, ancak babalar mtDNA’daki değişikliklerle ilişkili özellikleri çocuklarına aktarmaz.