Cytochrom-C-Oxidoreduktase-Mangel (Komplex IV) – Symptome & Ursachen

Häufigkeit

• Die Häufigkeit von Atmungskettendefekten wird auf 1 von 10.000 Neugeborenen geschätzt, und diejenigen, die Komplex IV betreffen, machen etwa ein Viertel davon aus. Die Inzidenz bei französisch-kanadischen Einwohnern ist viel höher.

Natürliche Funktion

• COX dient normalerweise als Katalysator im letzten Schritt der Atmungskette bei der Umwandlung von Nahrung in ATP, die in zellulären Reaktionen verwendete Energiewährung. Der Prozess findet in den Mitochondrien statt, wo oxidative Atmung (Verwendung von Sauerstoff zur Energiegewinnung aus Nahrung) stattfindet.

Symptome

• Der Mangel an COX verursacht einen Stau im ATP-Herstellungsprozess. Dies verhindert, dass die Mitochondrien genug Energie für die Zellen produzieren, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Die Unfähigkeit der regulären oxidativen Atmung, ordnungsgemäß zu funktionieren, zwingt die Zellen, Nahrung anaerob – durch Glykolyse – zur Energiegewinnung abzubauen. Dies ist nicht nur weniger effizient, sondern führt auch zu einer Ansammlung von Milchsäure, schließlich zur Azidose des Blutes und zum Tod. Andere Symptome umfassen mangelnde Muskelunktion, visuelle Degeneration und Hirndefekte. Leberversagen und Hirnläsionen sind häufige Todesursachen. Da COX-Mangel lokalisiert sein kann, ist er nicht unbedingt ein frühes Todesurteil: Die NIH berichtet von einer 27-jährigen Krankenschwester und einer 36-jährigen Frau mit der Krankheit, obwohl beide aufgrund von Milchsäureanhäufung eine starke Sportabneigung haben.

Vier Typen

• Da es zahlreiche Mutationen gibt, die zu COX-Mangel führen können, gibt es mehrere Typen von COX-Mangel – insgesamt vier. COX-Mangel Typ Gutartige infantile mitochondriale Myopathie ist auf Skelettmuskeln lokalisiert. COX-Mangel Typ Infantile mitochondriale Myopathie ist allgemeiner und zeigt zusätzlich saures Blut sowie Nieren- und Herzanomalien. Leigh-Krankheit ist systemisch, betrifft Herz, Nieren, Leber, Muskeln und verursacht fortschreitende Hirndegeneration. COX-Mangel Französisch-kanadischer Typ betrifft Gehirn, Leber, Muskeln und den Säuregehalt des Blutes.

Behandlung

• Dichloracetat (DCA) hat sich als wirksam erwiesen, um Milchsäurespiegel zu senken und die Hirnstoffwechselfunktion bei Betroffenen mit Mitochondrienstörungen zu erhöhen. Dieser Nutzen ist jedoch besonders stark bei Komplex-I-Mangel. Darüber hinaus sind Hirnläsionen bei einer Leigh-Syndrom-Betroffenen nach Verabreichung von DCA verschwunden.