Mitochondriële ziekten: energietekort in lichaamscellen
Het menselijk lichaam bestaat uit miljarden cellen. In de lichaamscellen bevinden zich verschillende onderdelen, waaronder mitochondriën. Deze mitochondriën (oftewel mitochondria) verzorgen de energieproductie van de cellen en worden daarom ook wel de energiefabrieken van de cel genoemd. Zij zijn als het ware de batterij van de cellen. Elke cel bevat, gemiddeld, 500 tot 2000 mitochondriën. Wanneer deze niet goed werken veroorzaakt dat een energietekort in de lichaamscellen waardoor ze slechter gaan werken. Hierdoor kunnen verschillende organen in het lichaam langzamer en onvoldoende gaan functioneren, het treft vooral de organen die veel energie gebruiken zoals de hersenen, het hart en de spieren.

Verschijnselen
Bij mitochondriële ziekten kunnen de volgende klachten voorkomen: Spierzwakte, spierkrampen, vermoeidheidsklachten, migraine, slikproblemen, kleine lengte, epilepsie, oogklachten, verminderd gehoor, hartproblemen, problemen met de lever, ontwikkelingsachterstand, darmklachten en nierproblemen. De verschijnselen kunnen variëren van mild tot zeer ernstig.

Verloop
Mitochondriële ziekten kunnen een verschillende beloop hebben. Soms is een kind al vlak na de geboorte heel erg ziek. De ziekte kan zich echter ook pas na jaren, tot op volwassen leeftijd openbaren. De ziekte kan stabiel blijven maar ook geleidelijk aan achteruit gaan. Er kan echter ook sprake zijn van een snellere achteruitgang. Infecties kunnen hierbij een rol spelen.

Oorzaak
De oorzaak van een mitochondriële ziekten ligt in het erfelijk materiaal van het lichaam, het DNA. Iedereen heeft DNA in zijn lichaamscellen opgeslagen; het grootste deel in de celkern, een kleiner deel in de mitochondriën zelf. DNA is te vergelijken met de bouwtekening van een huis. Op deze bouwtekening staat onder andere beschreven hoe eiwitten gebouwd moeten worden. Wanneer deze goed zijn gebouwd kunnen alle stappen die nodig zijn om energie vrij te maken goed doorlopen worden. Bij een mitochondriële aandoening is er een verandering in het erfelijk materiaal (de bouwtekening), waardoor de aanmaak van het eiwit dat nodig is om energie vrij te maken wordt verhinderd.

Behandeling
Bij mitochondriële ziekten kan tot nu toe alleen ondersteunende behandeling worden gegeven. Er bestaan goede behandelingen voor veel van de bijbehorende complicaties. In de laatste twintig jaar is er door onderzoek steeds meer bekend geworden over de rol van mitochondriën in de lichaamscellen. Er is echter ook nog veel  dat we niet begrijpen. Dat betekend dat nog niet voor iedere patiënt precies duidelijk is waar het in de mitochondriën misgaat. Onderzoekers in de hele wereld werken samen aan het ontwikkelen van medicijnen.

Diagnose, en dan?
Mitochondriële ziekte is een algemene term voor een groep van ziektebeelden waarbij de energiehuishouding is verstoord. Er zijn op dit moment honderden verschillende oorzaken bekend. Het is echter niet altijd mogelijk om de exacte DNA afwijking te vinden. Afhankelijk van de verschijnselen en de uitslagen van het spierbiobt kan uw arts vertellen wat er aan de hand is. Wanneer bij uw kind een mitochondriële  aandoening is vastgesteld betekent dat er sprake is van een chronische aandoening. Dit brengt een voortdurende zorg met zich mee. U staat voor de niet geringe opgave om balans te vinden in de zorg voor uw kind, de behoefte om uw kind zo goed mogelijk op te laten groeien en de behoefte om als gezin zo normaal mogelijk te leven.

Deze informatie komt van het UMC St. Radboud, de teksten zijn rechtstreeks overgenomen uit hun informatieboekjes. Uiteraard hebben wij toestemming gevraagd om dit te mogen plaatsen.

Ons lichaam heeft voedingsmiddelen nodig om te kunnen bewegen, groeien en ontwikkelen, en zich te beschermen tegen infecties. Het spijsverteringsstelsel zorgt ervoor dat het voedsel dat we tot ons nemen wordt verkleind, fijngemalen en opgelost, zodat het kan dienen als brandstof voor het lichaam. De vertering van voedsel vindt plaats in de slokdarm, de maag, de dunne darm en de dikke darm. Voedingsstoffen worden afgebroken tot kleine deeltjes en vervolgens opgenomen in het bloed. Het bloed zorgt ervoor dat de voedingsstoffen naar de lichaamscellen worden vervoerd. De spijs is dan verteerd. In de lichaamscellen vinden vervolgens belangrijke stofwisselingsprocessen plaats.

Voedingsstoffen
De belangrijkste voedingsstoffen voor ons lichaam zijn:

Enzymen
Bij de spijsvertering spelen enzymen (spreek uit: enzymen) een grote rol. Dit zijn hulpstoffen die ervoor zorgen dat de voedingstoffen tot kleine voedingsdeeltjes worden afgebroken.

De weg van het voedsel
Het voedsel legt bij de mens de volgende weg af:

Vertering van eiwitten
Eiwitten zitten vooral in vlees, eieren en peulvruchten. Ze worden in de mond en in de slokdarm nog niet verteerd. Het maagsap bevat een enzym om van grotere eiwitten kleinere eiwitten te maken. In de twaalvingerige darm komt alvleessap bij het voedsel. Alvleessap bevat enzymen waarmee de eiwitten in nog kleinere mootjes worden gehakt. In de wand van de dunne darm zitten miljoenen kleine kliertjes die darmsap maken. Darmsap bevat enzymen die de kleinere stukjes eiwit afbreken tot aminozuren. Via de wand van de darmvlokken gaan de aminozuren via het bloed naar de lever. In de lever worden de meeste aminozuren gebruikt om nieuwe eiwitten te maken die het lichaam gebruikt als bouwstof.

Vertering van Eiwitten
Vetten worden in de mond, slokdarm en maag nog niet verteerd. Als het voedsel vervolgens in de twaalvingerige darm komt wordt spijsverteringssap aangevoerd. Dit speelt een rol bij de vertering van vetten.
    *    Gal; is een bruingroene vloeistof, dat wordt gemaakt in de lever en wordt bewaard in de galblaas. Gal maakt van grote vetdruppels zeer kleine vetdruppels.
    *    Alvleessap; bevat een enzym dat vet afbreekt tot glycerol en vetzuren. Glycerol en vetzuren worden in de dunne darm opgenomen. De vetzuren komen niet direct in het bloed maar gaan via de lymfevaten het lichaam in. Vetten worden in ons lichaam gebruikt als brandstof en bouwstof.

Vertering van suikers
Wanneer voedingsstoffen in de mond komen bevat het speeksel een enzym dat de suikers afbreekt. Het alvleessap bevat een enzym dat de suikers verder in stukjes hakt totdat er nog twee glucosemoleculen aan elkaar zitten. Dit noemt men maltose. In de dunne darm wordt het verder afgebroken tot een enkel molecuul, glucose. De glucose komt via de darmvlokken in het bloed en wordt naar de lever, de spieren en lichaamscellen vervoerd. In de lichaamscellen wordt de glucose in stappen afgebroken, er komt dan energie vrij. De lichaamscellen gebruiken die energie om allerlei werkzaamheden mee te verrichten. In de lever worden de glucosemoleculen weer aan elkaar geplakt zodat het opgeslagen kan worden als reserve brandstof. Een container vol van deze glucosemoleculen heet glycogeen. Wanneer de lichaamscellen glucose nodig hebben wordt het glycogeen omgezet in glucose.

Spijsvertering en stofwisseling
Spijsvertering wordt wel eens verward met stofwisseling. Ze hebben wel iets met elkaar te maken, maar stofwisseling is toch iets anders. Alle voeding die we tot ons nemen wordt in ons spijsverteringsstelsel geleidelijk aan tot kleine voedseldeeltjes afgebroken, zodat het als brandstof gebruikt kan worden voor lichaamscellen. Stofwisseling betekent dat er in de lichaamscellen stappen plaatsvinden waarbij de ene stof wordt omgezet in een andere stof.

Deze informatie komt van het UMC St. Radboud, de teksten zijn rechtstreeks overgenomen uit hun informatieboekjes. Uiteraard hebben wij toestemming gevraagd om dit te mogen plaatsen.

Wat is stofwisseling
Stofwisseling betekent dat er in de lichaamscellen stappen plaatsvinden waarbij de ene stof wordt omgezet in een andere stof. Om energie uit voedingsstoffen te halen, moeten er in het lichaam een aantal stappen gemaakt worden. Vergelijk de stofwisseling met het maken van ene verre reis. Om in het land van uw bestemming te komen moet u eerst door meerdere andere landen reizen.

Van brandstof naar energie
Ons lichaam heeft energie nodig om te kunnen functioneren. Onze dagelijks voeding, zoals brood, melk, vlees, groenten, aardappelen, enzovoort is echter niet meteen geschikt om als energie te gebruiken. Het lichaam moet er eerst iets mee doen. De voedingsstoffen worden in het maag-darmkanaal kleiner gemaakt en via het bloed naar de lichaamscellen vervoerd. In de cel worden de voedingsstoffen verder afgebroken en verwerkt.

Functies van de stofwisseling
De stofwisseling heeft ondermeer de volgende functies

Omzetting van voeding in bouwstoffen
Het lichaam kan tenminste drie typen brandstof maken uit voedsel.

De eiwitten in het voedsel zijn zeer specifiek en kunnen niet zomaar door het lichaam worden gebruikt. Daarom worden ze eerst afgebroken tot aminozuren. De aminozuren worden vervolgens gebruikt om lichaamseigen eiwitten op te bouwen. Suikers worden in de vorm van glycogeen opgeslagen in de lever en de spieren. Glucose is een klein molecuul dat zich eenvoudig van cel naar cel kan verplaatsen. Deze beweeglijkheid maakt het opslaan van glucose niet makkelijk daarom wordt het omgezet in een andere stof genaamd glycogeen. Glycogeen is als het ware een container met daarin een groot aantal glucosemoleculen. Deze container met glucose kan wel efficiënt worden opgeslagen. Enzymen spelen bij de omzetting van voeding in bouwstoffen een grote rol. Dit zijn hulpstoffen die ervoor zorgen dat de voedingsstoffen afgebroken worden tot kleinere voedingsdeeltjes.

Omzetting van energie
Nadat de ingrediënten uit het voedsel zijn omgezet en opgeslagen in het lichaam zijn ze beschikbaar voor verbranding of omzetting. Energie wordt verbruikt tijdens het verrichten van lichamelijk werk. De meeste energie wordt gebruikt zonder dat men dit weet. Deze energie is nodig om in leven te blijven. Het lichaam gebruikt energie bijvoorbeeld om het bloed rond te pompen en het lichaam op temperatuur te houden. De hersenen hebben altijd veel energie nodig zelfs wanneer men niet denkt.

ATP, de energie-eenheid van uw lichaam
Lichaamscellen krijgen energie door grote moleculen af te breken. De belangrijkste energieleverancier is glucose (suiker), maar ook vetten en eiwitten kunnen afgebroken worden om energie te leveren. Lichaamscellen halen hun energie vooral uit de verbranding van glucose in de mitochondriën. Mitochondriën zijn celonderdelen die de energieproductie van de cel verzorgen. De Verbranding van glucose verloopt in stappen. Het is een ingewikkeld proces waarvoor vele tientallen enzymen nodig zijn. In grote lijnen komt het hierop neer: Om energie tijdelijk op te kunnen slaan en te vervoeren wordt de energie in de stof ATP gestopt. ATP staat voor brandstof. Als ATP verbrandt ontstaat ADP. Aan ADP wordt een extra fosfaat geplakt. De energie die daarvoor nodig is zit in een zogenaamde energierijke binding.

Verteringsstoornis versus stofwisselingsstoornis
Voor vertering van voedsel zijn in het maag-darmkanaal enzymen aanwezig. Deze enzymen worden bijvoorbeeld aangemaakt door speekselklieren of de alvleesklier. Wanneer een van deze enzymen ontbreekt, dan ontstaat een verteringsstoornis. De voedingsstoffen worden niet goed afgebroken in het maag-darmkanaal en verlaten het lichaam met de ontlasting. De stofwisseling vindt plaats in de lichaamscel en maakt gebruik van enzymen die door de cel zelf worden gemaakt. Wanneer een enzym niet door de cel gemaakt kan worden ontstaat een stofwisselingsstoornis. De stoffen zijn dan wel opgenomen in de cel, maar kunnen niet verder verwerkt worden, omdat het enzym dat een rol speelt bij de omzetting ontbreekt.

Energiestofwisselingsziekten
Als er ergens in het systeem iets mis gaat omdat een enzym niet goed werkt of onvoldoende aanwezig is, wordt een bepaalde fase van de stofwisseling gestoord/ Lichaamscellen kunnen hierdoor niet goed functioneren. Dit heeft gevolgen voor de werking van organen die veel energie nodig hebben, zoals de spieren, het hart, de hersenen, de lever en de nieren.

Deze informatie komt van het UMC St. Radboud, de teksten zijn rechtstreeks overgenomen uit hun informatieboekjes. Uiteraard hebben wij toestemming gevraagd om dit te mogen plaatsen.

Lichaamscellen
Het menselijk lichaam is opgebouwd uit honderden miljarden cellen. Dankzij de samenwerking tussen alle cellen kunnen we functioneren. Vergelijk het met een computer die is opgebouwd uit allerlei onderdelen, zoals de printplaat, het toetsenbord, het scherm, hard en software. Deze onderdelen zorgen er met elkaar voor dat de computer werkt. ons lichaam bestaat uit verschillende typen cellen. In elke cel bevinden zich dezelfde onderdelen. Deze onderdelen worden ook wel organellen genoemd. Elk organel heeft een specifieke functie. De cel kan als een geheel functioneren omdat de verschillende celonderdelen met elkaar samenwerken. Met moderne technieken is het tegenwoordig mogelijk om het binnenste van de cel gedetailleerd te bekijken. Hieronder staan een aantal verschillende organellen en hun functies beschreven.

Celmembraan
Lichaamscellen worden omsloten door een soort vliesje dat membraan genoemd wordt. Dit membraan scheidt binnen van buiten. Het membraan zorgt ervoor dat de juiste omstandigheden in de cel kunnen blijven bestaan en verzorgt de communicatie met de buitenwereld.

Cytoplasma of celvocht
In de cel bevindt zich een soort vloeistof, cytoplasma genoemd. In deze vloeistof liggen alle celonderdelen. Het cytoplasma is een waterige oplossing van eiwitten, mineralen en suikers. Deze celvloeistof vormt een beschermende omgeving voor het inwendige van de cel.

Regelcentrum van de cel, de celkern
In het kerncentrum van de cel ligt het DNA, het erfelijk materiaal opgeslagen. DNA is de opslagplaats voor het bouwplan van de cel. In het DNA staat hoe alles in de cel gemaakt moet worden. Kopieën van het DNA, RNA genoemd, worden via openingen in de celkernmembraan naar de celvloeistof gestuurd. Deze kopieën dienen als bouwtekening voor de productie van eiwitten die belangrijk zijn voor alle processen in de cel.

Gigantisch gangenstelsel, het endoplasmatisch reticulum
Het endoplasmatisch reticulum is een gangenstelsel van platte buizen waar nieuwe eiwitten worden gemaakt. Deze nieuwe eiwitten worden via de buizen verder getransporteerd naar verschillende plaatsen in de cel waar zij hun werk kunnen doen.

Golgi-systeem, transportbedrijf
In dit celonderdeel worden aangemaakte eiwitten omgevormd tot een eindproduct, de werkzame stof. Het golgi-systeem bestaat uit sterk geplooide membramen. Zodra een eiwit klaar is, wordt het door een transportsysteem naar de juiste plaats in de cel gebracht.

Peroxisomen
Een peroxisoom is een blaasje waarin uit voeding verkregen vetzuren worden afgebroken tot belangrijke bouwstenen voor de cel.

Lysosomen, afvalverwerking
Lysosomen zijn blaasjes in de cel waarin vetten, koolhydraten, en eiwitten worden afgebroken en weer hergebruikt. Een cel kan enkele honderden lysosomen bevatten.

Ingenieurs van de cel , de ribosomen
Een ribosoom hecht zich aan een kopie van een stukje DNA, dat ook wel RNA wordt genoemd. Op het RNA staat een bouwtekening voor een eiwit. Dit wordt afgelezen door het ribosoom. Op de bouwtekening staat in welke volgorde het ribosoom de bouwstenen van een eiwit aan elkaar moet koppelen.

Opslagplaats van de cel, de vacuole
De vacuole is een met vloeistof gevuld blaasje waarin de cel zijn voorraad bouwstenen opslaat om, onder andere, eiwitten te kunnen maken.

Energieleveranciers van de cel, de mitochondriën
De mitochondriën zijn de energiefabrieken van de cel. In de mitochondriën worden suikers en vetzuren stapsgewijs afgebroken waarbij energie vrijkomt. Deze energie wordt voor tal van processen in de cel gebruikt.

Deze informatie komt van het UMC St. Radboud, de teksten zijn rechtstreeks overgenomen uit hun informatieboekjes. Uiteraard hebben wij toestemming gevraagd om dit te mogen plaatsen.

Wanneer de diagnose mitochondriële aandoening bij uw kind gesteld is, zal uw arts ook willen weten of soortgelijke klachten in de familie voorkomen. De oorzaak van deze aandoening ligt namelijk op het erfelijk materiaal van het lichaam, ook wel DNA genoemd. Als uitbreiding van het gezin een wens is dan is het belangrijk dat er onderzoek naar erfelijkheid plaatsvindt. Ook voor naaste familieleden kan dit van belang zijn.

Cellen, Chromosomen.
Het lichaam van de mens is opgebouwd uit ongeveer 100.00 miljard lichaamscellen. Een lichaamscel is kleiner dan een zandkorrel en met het blote oog niet te zien. Sterk uitvergroot onder de microscoop is te zien dat in iedere cel een balletje zit. Dit is de celkern. Door een vergrootglas op de celkern te leggen, worden er een soort wormpjes zichtbaar. Dit zijn chromosomen. Er liggen er 46. Als die sterk uitvergroot worden dan ziet men dat ze bestaan uit een lange, opgerolde draad. Er zijn allemaal verschillende chromosomen, sommige zijn kort, andere zijn lang. Maar er zijn er van iedere soort twee die heel veel op elkaar lijken en die als het ware een paar vormen. Doordat de chromosomenparen zo verschillende zijn, kunnen onderzoekers ze gemakkelijk uit elkaar houden. Zo hebben ze de verschillende paren een nummer gegeven. In totaal zijn er 23 paar.

DNA,
Chromosomen zijn zo dun dat er ongeveer 5 miljoen tegelijkertijd door het oog van een naald zouden kunnen. Iedere chromosoom bestaat uit een lange in elkaar gevlochten draad. Dit is het DNA. De afkorting van DNA betekent: "Desoxyribo Nucleic Acid". DNA is kort gezegd de stof die in de celkern van een cel zit en informatie (genetische code) bevat voor erfelijke eigenschappen, zoals haarkleur, huidskleur en kleur van de ogen. DNA is, zoals een vingerafdruk, bij ieder mens anders.

Genen,
De structuur van het DNA ziet eruit als een enorme lange ladder, gedraaid in de vorm van een wenteltrap. Twee leuningen met daartussen de treden. op deze treden liggen de bouwstenen voor de erfelijke eigenschappen. Een aantal treden achter elkaar noemen we genen. Ieder mens heeft meer dan 30.000 genen. Een gen vertegenwoordigt een eigenschap. Het is een soort bouwtekening voor erfelijke eigenschappen. Het meervoud van dit woord is genen. Genen bevatten niet alleen bouwtekeningen voor het uiterlijk en het gedrag, maar ook voor alle chemische processen in het lichaam.

Chromosomale overerving,
Voor de energiehuishouding in de lichaamscellen zijn een aantal genen verantwoordelijk. Het DNA bevat erfelijke informatie over enzymen en enzymencomplexen. Hierin kan een fout optreden. Bij de meeste mensen zitten foutjes (mutatie) op het DNA. Een kind krijgt (erft) de helft van de chromosomen (23) van de moeder en de andere helft van de vader. Daar waar een foutje op de ene helft van het DNA zit, kan de andere helft, die wel goed is, dienen als een back-up. De ziekte komt niet tot uiting, maar men draagt het foutje wel bij zich. Wanneer beide ouders hetzelfde foutje op het DNA hebben (drager zijn), kunnen ze een kind krijgen waarbij de fout tot uiting kan komen. Men spreekt in dat geval van een chromosomale overerving.

Maternale overerving,
Er is een vorm van overerving die alleen bij mitochondriële aandoeningen voorkomt. Het mitochondrion bevat namelijk naast het erfelijk materiaal dat van vader en moeder afkomt ook een stukje eigen DNA dat alleen van de moeder afkomstig is. De erfelijke fout ligt op het mitochondriële DNA en erft alleen over via de moeder. Dit noemt men maternale overerving.

Opsporing,
Met de huidige technieken zijn onderzoekers in staat foutjes in het DNA op te sporen. Omdat nog niet alle functies voor de genen bekend zijn (er zijn er 30.000!) is het nog niet altijd mogelijk om de erfelijke fout op te sporen.

Deze informatie komt van het UMC St. Radboud, de teksten zijn rechtstreeks overgenomen uit hun informatieboekjes. Uiteraard hebben wij toestemming gevraagd om dit te mogen plaatsen.