نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1

نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1

Combined oxidative phosphorylation deficiency 1

OMIM: #609060

توصیف بیماری

نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 ، یک بیماری شدید است که ابتدا عملکرد اعصاب و کبد را معیوب میکند. بیشتر افراد مبتلا به این بیماری عدم عملکرد مغزی شدید ( انسفالوپاتی ) دارند که با گذر زمان تشدید میشود ، این بیماران  به سختی رشد کرده و وزن قابل انتظار را نمیگیرند ( نارسایی رشدی ). در برخی موارد ، افراد بیمار تون ماهیچه ای غیرعادی ( افزایش یا کاهش تون ماهیچه ای ) ، تاخیر رشدی ، تشنج ، از دست دادن حس در اندام ها ( نوروپاتی محیطی ) و سر کوچک غیرعادی ( میکروسفالی ) دارند. بیماری کبد در افراد مبتلا به این بیماری شایع است و افراد سریعا دچار نارسایی کبدی میشوند. افراد مبتلا به این بیماری معمولا تجمع بالقوه مخاطره آمیز ماده شیمیایی به نام اسید لاکتیک در بدن خود ( اسیدوز لاکتیکی ) نیز دارند. ویژگیهای نورولوژیکی نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 به میزان زیادی به علت آنومالی های مغزی شامل نازک شدن بافت متصل کننده دو نیمه مغز به هم ( هیپوپلازی کارپوس کالوزوم ) و از دست دادن بافت مغزی به نام ماده سفید ( لوکودیستروفی ) بویژه در نواحی از مغز به نام گانگلیا بازال که در حالت طبیعی به کنترل حرکت کمک میکند ، میباشند. افراد مبتلا به نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 معمولا بعد از اوایل کودکی زنده نمیمانند گرچه برخی افراد بیشتر عمر میکنند.

فراوانی

نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 ، نسبتا یک بیماری نادر است گرچه شیوع دقیق آن مشخص نمیباشد. حداقل 12 فرد بیمار در مقالات علمی توصیف شده اند.

علل بیماری

نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 از طریق جهش های ژن GFM1 ایجاد میشود. این ژن دستورالعمل هایی برای ساخت آنزیمی به نام فاکتور طویل سازی ترجمه G1 میتوکندریایی (mitochondrial translation elongation factor G1 )، فراهم میکند. این آنزیم در اندامک های سلولی به نام میتوکندری ها که مراکز تولید انرژی در سلول ها هستند ، یافت میشود. درحالیکه دستورالعمل های ساخت بیشتر پروتئین های بدن در DNA که در هسته سلول ها ذخیره شده است ( DNA هسته ای ) یافت میشوند ، تعداد کمی پروتئین و دیگر مولکول ها از DNA ذخیره شده در میتوکندری (mt-DNA) تولید میشوند.  فاکتور طویل سازی ترجمه G1 میتوکندریایی در تولید پروتئین های حاصل از ژن های میتوکندریایی از طریق فرآیندی به نام ترجمه مشارکت میکند. نقش آنزیم در ترجمه هماهنگی حرکات مولکول های mtRNA که طرح هایی از mt-DNA برای ساخت پروتئین میباشند ، میباشد. این عمل باعث تداوم گردآوری پروتئین ها تا زمانی که کامل شوند ، میباشد. ژن های mt-DNA دستورالعمل هایی برای ساخت پروتئین هایی که در فرآیند تبدیل انرژی مواد غذایی به فرم قابل استفاده سلول ها (فسفریلاسیون اکسیداتیو) مشارکت میکنند ، فراهم میکنند. جهش های ژن GFM1 عملکرد فاکتور طویل سازی ترجمه G1 میتوکندریایی را حذف کرده یا کاهش میدهند.

در نتیجه پروتئین های میتوکندریایی مشارکت کننده در فسفوریلاسیون اکسیداتیو به میزان کمتری تولید میشوند. ( فرآیند فسفوریلاسیون اکسیداتیو شامل 5 گروه از پروتئین ها یا کمپلکس ها است. علت نام بیماری نقص فسفریلاسیون اکسیداتیو مرکب 1 این است که این بیماری عملکرد بیش از یکی از این کمپلکس ها را معیوب میکند. ). عضوهایی که به انرژی زیادی نیاز دارند مثل مغز و کبد بویژه بیشتر تحت تاثیر نقص فسفوریلاسیون اکسیداتیو قرار میگیرند. کمبود انرژی در این بافت ها منجر به مرگ سلولی شده و باعث مشکلات نورولوژیکی و کبدی در افراد مبتلا به این بیماری میشود. به نظر میرسد دیگر بافت هایی که به انرژی زیادی نیاز دارند مثل قلب و دیگر عضلات در این بیماری تحت تاثیر قرار نمیگیرند زیرا آن ها آنزیم های بیشتری دارند که میتوانند فرآیند تولید پروتئین میتوکندریایی را انجام دهند.

الگوی توارث

این بیماری با الگوی توارث اتوزومی مغلوب به ارث میرسد ، به این معنی که هر دو کپی ژن در هر سلول حاوی جهش میباشند. والدین فردی با بیماری اتوزومی مغلوب هر کدام یک کپی از ژن جهش یافته را حمل میکنند ، اما معمولا علائم و نشانه های بیماری را نشان نمیدهند.