Cytochrome C-oxidoreduktasbrist: orsaker, symtom och behandling

Cytochrome c-oxidoreduktas (COX)-brist är en sällsynt metabol sjukdom. Den kan vara antingen ärftlig eller förvärvad genom en mutation. Sjukdomen beror på att mitokondrierna – cellernas kraftverk – inte förmår producera enzymet, som även kallas Komplex IV. Bristen kan vara lokaliserad till vissa vävnader eller förekomma i alla kroppens organ.

Frekvens

Defekter i andningskedjan uppskattas drabba cirka 1 av 10 000 nyfödda, och de fall som rör Komplex IV utgör ungefär en fjärdedel av dessa. Inom den franskkanadensiska befolkningen är förekomsten betydligt högre.

Naturlig funktion

COX fungerar normalt som katalysator i det sista steget av andningskedjan, där näring omvandlas till ATP – den energi som driver cellens kemiska reaktioner. Processen äger rum inne i mitokondrierna, där den oxidativa andningen (användningen av syre för att utvinna energi ur födan) sker.

Symtom

Bristen på COX skapar ett slags trafikstopp i ATP-produktionen. Mitokondrierna kan då inte generera tillräckligt med energi för att cellerna ska fungera正常t. När den normala oxidativa andningen sviktar tvingas cellerna i stället bryta ner näringsämnen anaerobt – genom glykolys – för att få energi. Denna process är inte bara betydligt mindre effektiv, utan leder även till en ansamling av mjölksyra, vilket i sin tur kan försura blodet och i värsta fall leda till döden.

Andra symtom inkluderar nedsatt muskelfunktion, synrubbningar och hjärnsjukdomar. Leversvikt och hjärnskador är vanliga dödsorsaker. Eftersom COX-bristen kan vara lokaliserad behöver den dock inte nödvändigtvis innebära en tidig död: bland annat har NIH rapporterat om en 27-årig sjuksköterska och en 36-årig kvinna med sjukdomen, även om båda lider av svår trädsamhet och undviker fysisk ansträngning på grund av mjölksyreansamlingen.

Fyra typer

Eftersom ett stort antal olika mutationer kan ligga bakom COX-brist finns det flera underformer – sammanlagt fyra:

• Cox-brist, benign infantil mitokondriel myopati: lokaliserad enbart till skelettmusklerna.
• Cox-brist, infantil mitokondriel myopati: mer utbredd form som dessutom ger surt blod samt njur- och hjärtavvikelser.
• Leighs sjukdom: en systemisk variant som angriper hjärta, njurar, lever och muskler och medför en progressiv nedbrytning av hjärnan.
• Cox-brist, fransk-kanadensisk typ: påverkar hjärnan, levern, muskulaturen samt blodets syrabalans.

Behandling

Dikloroacetat (DCA) har visats kunna sänka nivåerna av mjölksyra och förbättra hjärnans ämnesomsättning hos patienter med mitokondriella sjukdomar. Effekten är dock särskilt tydlig vid Komplex I-brist. Dessutom har hjärnskador försvunnit hos en patient med Leighs syndrom efter behandling med DCA, vilket ger hopp om framtida terapier.