心筋症および神経筋疾患におけるミトコンドリアの欠陥

過去11年にわたり、かなりの一連の証拠が、ミトコンドリアのエネルギー生成経路、酸化的リン酸化における酸化的リン酸化における暗示的な欠陥を蓄積してきました。ほとんどのクラスの病原性ミトコンドリアDNA変異は、骨格筋、中枢神経系（目を含む）、内分泌系、および腎系を含む他のさまざまな臨床症状に関連して、心臓に影響します。ミトコンドリア疾患の病態生理学的基礎とミオパシーと心筋症におけるそれらの役割をよりよく理解するために、ミトコンドリア疾患のいくつかのマウスモデルが準備されています。培養細胞からのミトコンドリアDNA変異がマウスに導入されています。ミトコンドリアエネルギー産生および反応性酸素種の解毒に関与する核DNA遺伝子は、遺伝的に不活性化されており、それぞれ肥大性および拡張性心筋症のマウスを引き起こしました。これらのマウスの生理学的特性評価により、ミトコンドリアエネルギー産生の減少、ミトコンドリア反応性酸素種生産の増加、およびミトコンドリア疾患におけるアポトーシスのミトコンドリア開始の重要性が確認されています。これらの洞察により、神経筋および心臓病の新しい治療アプローチが提案されています。

Over the past 11 years, a considerable body of evidence has accumulated implicating defects in the mitochondrial energy-generating pathway, oxidative phosphorylation, in a wide variety of degenerative diseases including myopathy and cardiomyopathy. Most classes of pathogenic mitochondrial DNA mutations affect the heart, in association with a variety of other clinical manifestations that can include skeletal muscle, the central nervous system (including eye), the endocrine system, and the renal system. To better understand the pathophysiologic basis of mitochondrial diseases and their role in myopathy and cardiomyopathy, several mouse models of mitochondrial disease have been prepared. Mitochondrial DNA mutations from cultured cells have been introduced into mice; nuclear DNA genes involved in mitochondrial energy production and reactive oxygen species detoxification have been genetically inactivated, which resulted in mice with hypertrophic and dilated cardiomyopathy, respectively. Physiologic characterization of these mice has confirmed the importance of decreased mitochondrial energy production, increased mitochondrial reactive oxygen species production, and the mitochondrial initiation of apoptosis in mitochondrial disease. With these insights, new therapeutic approaches for neuromuscular and cardiac disease have been suggested.