당뇨병과 청각장애

Diabetes and deafness
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당뇨병과 청각장애
기타 이름당뇨병과 청각장애, 모성 유전, MIDD, 발링거-월러스 증후군, 청각장애를 가진 당뇨병 2형,
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이 조건은 미토콘드리아 상속 방식을 통해 상속된다.

당뇨병과 청각장애(DAD) 또는 모계 유전성 당뇨병과 청각장애(MIDD) 또는 미토콘드리아 당뇨병은 원형 게놈으로 구성된 인간 미토콘드리아 DNA에서 3243번 위치의 점 돌연변이로 인해 발생하는 당뇨병의 아형이다.이것은 유전자 인코딩 tRNALeu에 영향을 미친다.[1][2]미토콘드리아 DNA는 난모세포에 의해 배아에 기여하고 정자세포에 의해서가 아니기 때문에, 이 병은 모계 가족으로부터만 유전된다.[1]이름에서 알 수 있듯이, MIDD는 당뇨병과 감각 청각 손실로 특징지어진다.[1]

징후 및 증상

이름에서 알 수 있듯이, MIDD 환자들은 감각 청각 손실의 대상이 된다.[1]이는 약 5kHz 이상의 주파수에 대한 인식의 감소로 시작되며, 이는 수년간 모든 주파수에서 점차적으로 심각한 청력 손실로 감소한다.[1]청력 손실에 동반되는 당뇨병은 제1형 당뇨병이나 제2형 당뇨병과 비슷할 수 있지만 제1형 당뇨병은 둘의 흔한 형태다.MIDD는 또한 신장 기능 장애, 위장 장애, 심근병증을 포함한 많은 다른 문제들과도 연관되어 있다.[3]

유전학

침투성 및 발병 연령

MIDD는 당뇨병을 가진 사람들의 1%를 나타낸다.3243번 위치에서 미토콘드리아 DNA의 돌연변이를 가지고 있는 사람들 중 85% 이상이 당뇨병의 증상을 나타낸다.MIDD를 앓고 있는 사람들의 평균 나이는 37세지만 11세에서 68세 사이인 것으로 나타났다.3243번 위치에서 미토콘드리아 DNA 돌연변이를 옮기는 당뇨병을 가진 사람들 중 75%는 감각 청각 손실을 경험한다.[1]이런 경우 청력 손실은 대개 당뇨병이 발병하기 전에 나타나며 고음 빈도에 대한 인식 저하에 의해 나타난다.[3]당뇨병과 관련된 청력 손실은 일반적으로 여성보다 남성에게서 더 흔하고 더 빨리 감소한다.[4]

돌연변이가 tRNALeu(UUR)에 미치는 영향

미토콘드리아는 37개의 유전자를 포함하는 그들만의 원형 게놈을 가지고 있으며, 그 중 22개의 tRNA 코드가 있다.[5]이러한 tRNA는 아미노산을 리보솜에 운반함으로써 단백질 합성에 필수적인 역할을 한다.[1]MIDD는 위치 3243의 미토콘드리아 DNA에서 A에서 G까지의 대체에 의해 발생하며, 이 DNA는 tRNALeu(UUR)를 인코딩한다.[1]이 돌연변이는 전형적으로 이질성형이다.이 유전자(A3243G)의 돌연변이는 tRNALeu(UUR)의 조광화뿐만 아니라 본래의 순응을 불안정하게 만든다.tRNALeu(UUR)의 안티코돈 첫 번째 위치에 있는 우리딘은 정확한 코돈 인식을 보장하기 위해 일반적으로 전사 후 수정된다.이러한 변경을 타우린 개조라고 하는데, 이는 tRNALeu(UUR)의 부적절한 구조로 인해 감소한다.[6]tRNALeu(UUR) 구조가 잘못되면 아미노산화도 감소한다.[5]이 돌연변이는 또한 tRNA의 기능을 감소시켜 단백질 합성을 초래하는 것으로 나타났다.[7]

MIDD에서 당뇨병의 대사특성

미토콘드리아 DNA의 A3243G 돌연변이는 어느 조직에도 존재할 수 있지만 근육 등 복제율이 낮은 조직에서 더 흔하게 나타난다.[3]이 돌연변이의 존재는 호흡 사슬의 기능이 저하되고 산화 인산화가 감소하는 결과로 산소 소비량을 감소시킬 수 있다.[8]어떤 사람들에게는 이러한 호흡 사슬의 기능 저하가 미토콘드리아 DNA에 의해 인코딩되는 단백질의 불균형한 양에 의해 A3243G 돌연변이가 존재하기 때문에 발생한다고 제안한다.[3]그러나 다른 사람에서는 같은 양의 미토콘드리아 단백질이 생성되지만, 미토콘드리아 mRNA의 UUR 코돈에서 아미노산이 부적절하게 통합되어 안정성이 저하된다.단백질 합성 기능이 떨어진 tRNALeu(UUR) 돌연변이 결과물이다.[8]미토콘드리아 DNA 돌연변이의 결과로 호흡 사슬의 기능이 감소하면 ATP 생산량이 감소할 수 있다.ATP의 이러한 감소는 신체의 다른 과정에 해로운 영향을 미칠 수 있다.그러한 과정 중 하나는 췌장 베타세포에 의한 인슐린 분비물이다.[3]췌장 베타세포에서 ATP/ADP의 정확한 수준은 인슐린 분비를 제어하는 KATP 채널의 개폐를 조절한다.미토콘드리아 내 돌연변이가 ATP/ADP 비율을 교란할 경우 이 채널이 제대로 작동하지 못해 인슐린이 부족해질 수 있다.[3]발병 연령은 사람의 생활 후반기에 있기 때문에, 나이가 B세포의 기능의 느린 저하에 ATP/ADP 비율 감소와 함께 기여하는 역할을 한다고 제안되어 왔다.[3]

MIDD에서 청각장애의 대사특성

3243 미토콘드리아 DNA 돌연변이에 의한 청력 손실은 진행성 달팽이관 기능장애의 형태로 나타난다.tRNALeu(UUR)의 돌연변이가 이 콜레아의 기능 장애를 일으키는 메커니즘은 아직 조사 중이지만, 음전도에 필요한 이온 펌프와 관련되어 있다는 가설이 제기되어 왔다.[9]tRNALeu(UUR)의 돌연변이가 불균형한 양이나 불안정한 호흡사슬 효소로 이어짐에 따라 호흡과 산화인산화효소가 감소하여 ATP 수치가 낮아진다.[3][8]자연적으로, 한 사람의 가장 신진대사가 활발한 장기는 이 ATP 결핍에 의해 영향을 받을 것이다.이러한 신진대사 활성 장기에 포함된 것은 달팽이관 선조 혈관이다.[1]음전도에 필수적인 선조체 혈관 및 모발 세포는 이온 펌프를 사용하여 K+, Na+, Ca2+를 포함한 이온의 농도를 ATP로 조절한다.충분한 수준의 ATP가 없으면 이러한 농도 구배가 유지되지 않고 이는 선조 혈관 및 모세포 모두에서 세포 사망으로 이어져 청력 손실을 유발할 수 있다.[9]

눈에서 MIDD는 망막색소 상피의 진행성 위축이 특징이다.처음에, 그 포베아는 살려졌다.따라서 환자들은 시력이 좋은 경우가 많다.그러나 시간이 지남에 따라 위축된 영역은 결국 중심 시력의 상실로 확장된다.[10]

표 1: 3243A>G 미토콘드리아 포인트 돌연변이 및 관련 합병증의 영향을 받을 수 있는 대사 활성 기관:[1]

영향을 받는 기관 관련 합병증
귀(코클레아) 감각 청각 손실
뇌(하이포탈라무스) 단신
눈 황반 패턴 디스트로피
하트 울혈성 심부전
신장 초점절상 활화상 동맥경화증
창자 과흡수 또는 변비
브레인 뇌졸중, 소뇌 또는 대뇌의 위축
근육 근병증

진단

치료

이니셜

처음에, 그 사람은 식이 변화와 저혈당뇨제로 치료를 받는다.이것은 인슐린을 투여하기 전에 오래 지속되지 않는다. (진단 후 2년 이내)[11]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g h i j 머피 R, 턴불 DM, 워커 M, 해터슬리 AT "3243A>G 미토콘드리아 포인트 돌연변이와 연관된 모계 유전성 당뇨병 및 청각장애(MIDD)의 임상적 특징, 진단 및 관리."당뇨병.Medd. 2008, 25(4), 383-99. doi:10.111/j.1464-5491.28.02359.x
  2. ^ 안드레이드 PB, 루비 B, 프리게리오 F, 판덴 오우랜드 JM, 마센 JA, 매클러 P. "당뇨병 관련 미토콘드리아 DNA 돌연변이 A3243G는 베타세포 기능에 필요한 세포 대사 경로를 손상시킨다" 당뇨병이다.2006년 8월 49일(8):1816-26. PMID16736129
  3. ^ a b c d e f g h Maassen JA, Hart LM, Van Essen E, 하이네 RJ, Nijpeels G, Jahangir Tafrechi RS, Raap AK, Janssen GM, Lemkes HH.미토콘드리아 당뇨: 분자 메커니즘과 임상적 발현." 당뇨병.2004년 2월 53일(공급 1):S103-9. PMID 14749274
  4. ^ 우이모넨S, 모이라넨JS, 소리M, 하시넨 IE, 마자마 K.3243A->G mtDNA 돌연변이: 표현형과 진행률.HumGenet. 2001년 4월;108(4):284-9.PMID 11379873
  5. ^ a b 비텐하겐 LM, 켈리 SO.병원성 인간 미토콘드리아 tRNA의 조광화. 나트 구조체 바이오.2002년 8월 9일(8):586-90 PMID 12101407
  6. ^ 4.스즈키 T, 스즈키 T, 와다 T, 사이고 K, 와타나베 K.미토콘드리아 tRNA의 성분으로서의 타우린: 타우린과 인간의 미토콘드리아 질병의 기능에 대한 새로운 통찰력.EMBO J. 2002년 12월 2일:21(23):6581-9.PMID 12456664
  7. ^ 프리렐 A, 라이히만 H, 세이벨 P.MELAS 3243 전이 돌연변이의 병태생리학.J 비올 화학. 1997년 10월 24일:272(43):27189-96 PMID 9341162
  8. ^ a b c 얀센 GM, 마센 JA, 판 덴 오우랜드 JM.미토콘드리아 tRNA(Leu(UUR) 유전자의 당뇨병 관련 3243 돌연변이는 단백질 합성률의 강한 감소 없이 심각한 미토콘드리아 기능 장애를 일으킨다.J 비올 화학.199 10월 15일;274(42):29744-8.PMID 10514449
  9. ^ a b 야마소바 T, 오카 Y, 츠쿠다 K, 나카무라 M, 카가 K.미토콘드리아 전이 RNA(LeUR) 유전자에 점 돌연변이가 있는 모계 유전자의 당뇨병과 청각장애 환자의 청각 소견.후두경. 1996년 1월 106:49-53 PMID 8544627
  10. ^ Müller PL, Treis T, Pfau M, Esposti SD, Alsaedi A, Maloca P, Balaskas K, Webster A, Egan C, Tufail A (May 2020). "Progression of Retinopathy Secondary to Maternally Inherited Diabetes and Deafness - Evaluation of Predicting Parameters". Am J Ophthalmol. 213: 134–144. doi:10.1016/j.ajo.2020.01.013. PMID 31987901. S2CID 210935778.
  11. ^ "Mitochondrial diabetes - Other types of diabetes mellitus - Diapedia, The Living Textbook of Diabetes". www.diapedia.org. Retrieved 2018-02-06.

외부 링크