Мітохондріопатії мають материнський (цитоплазматичний, неменде-левський) тип успадкування, що пов'язано із присутністю мітохондрій у жіночих гаметах і відсутністю їх у сперматозоїдах. Локалізовані мітохон-дріальні мутації в локусах мтДНК, яка повністю секвенована; також встановлені додаткові локуси в ядерній ДНК. Патогенні мутації мтДНК зустрічаються повсюдно. Пенетрантність і експресивність таких мутацій варіюють у широких межах від родини до родини та між роди-чами (по материнській лінії) однієї родини й залежать від багатьох фак-торів, але головним чином від генотипу й рівня гетероплазмії (суміш му-тантних і нормальних молекул мтДНК). Рівень гетероплазмії коли-вається в процесі клітинного розподілу, підпорядковуючись імовірнісним механізмам, що найбільш яскраво проявляється на ранніх стадіях ооге-незу й ембріогенезу. Тому виникнення гомоплазмії можливе вже в на-ступному поколінні. Біохімічно мітохондріопатії представляють порушення ферментативних комплексів, безпосередньо задіяних у ви-робленні хімічної енергії за допомогою окисного фосфорилювання (піру-ват-дегідрогеназний комплекс, дихальний ланцюг і АТФ-синтаза). Мітохондріопатії належать до важких інвалідизуючих захворювань.

Мітохондріальні хвороби класифікують за типом мутацій у мітохон-дріальній ДНК. Чим більше накопичується мутацій, тим важчий перебіг захворювання. За класифікацією Wallace розрізняють:

1. Місенс-мутації:

Синдром Пірсона, вперше описаний Pearson і співавторами в 1979 р. за назвою «рефрактерна сидеробластна анемія з вакуолізацією клітин кісткового мозку та екзокринною дисфункцією підшлункової залози», проявляється на 1-му році життя частими зригуваннями, діареєю, порушенням панкреатичної функції та гіпопластичною анемією. Він викликається спорадичною гетероплазмовою делецією мтДНК і має важкий перебіг, що призводить, як правило, до летального результату до 3-літ-нього віку, але в поодиноких випадках може з віком регресувати або, якщо дитина виживає, приводити до розвитку енцефаломіопатії та прогре-суючої зовнішньої офтальмоплегії. Недостатність екзокринної функції підшлункової залози звичайно розпізнається за наявністю стеатореї. Поряд із хронічним лактат-ацидозом, можуть спостерігатися сидеробластна анемія та прогресуюча недостатність гемоцитних ліній.

У деяких випадках можлива трансформація синдрому Пірсона в синдром Кернса-Сейра як результат мітохондріальної гетероплазмії (поява клінічних ознак енцефаломіопатії внаслідок накопичення мутант-ної мтДНК у мозку та м'язовій тканині, де клітини мають високий ступінь диференціювання й рідко діляться). Для синдрому Кернса-Сейра характерні початок захворювання до 20 років, наявність прогресуючої зовніш-ньої офтальмоплегії, пігментного ретиніту й однієї або декількох наступ-них ознак: атріовентрикулярної блокади серця, мозочкового синдрому, підвищення рівня білка в лікворі більш ніж 1 г/л. Внаслідок метаболічних порушень нерідко відзначаються епізоди коми. У біоптатах м'язової тканини визначаються характерні “рвані червоні волокна” .

Недостатність екзокринної і/або ендокринної функції підшлункової залози та інших ендокринних залоз може також спостерігатися й при інших мітохондріальних порушеннях. Так, при синдромі MELAS (міто-хондріальна енцефалопатія, лактат-ацидОз, інсультоподібні епізоди) порушення травлення розвивається внаслідок порушення окисного фос-форилювання в тканинах, що супроводжується лактат-ацидозом, збіль-шенням молярного відношення лактат/піруват і збільшенням концентрації кетонових тіл. Захворювання обумовлене точковою мутацією мтДНК. Найбільш часто (80-90 % випадків) зустрічається мутація в нуклеотиді 3243, розташованому в мітохондріальному гені РНК, що транспортує лейцин. Клінічні прояви фенотипу визначаються ступенем порушення окисного фосфорилювання в тканинах, що залежить від гетероплазмії та диференційованої потреби тканин у продукції АТФ. Перші ознаки захворювання з'являються, як правило, в 6-Ю років (можливі варіанти від 2 до 40 років) і характеризуються рецидивуючими головними болями, блюванням, анорексією, судомами. Однією з характерних ознак мітохондріальної патології є непереносимість фізичних навантажень, що проявляється різким погіршенням самопочуття, м'язовою слабкістю та міалгією. Інсультоподібні епізоди характеризуються повторним головним болем, запамороченням, розвитком осередкової неврологічної симптоматики, коматозним станом. їхнє виникнення часто провокується лихоманкою й інтеркурентними інфекціями. Особливістю епілептичних приступів при синдромі MELAS, як і при багатьох інших метаболічних захворюваннях, є їхня резистентність до протису- домної терапії.

По мірі прогресування захворювання розвивається деменція. Також відзначаються низькорослість, порушення зору, атрофія зорових нервів, нейросенсорна глухота, порушення серцевої провідності, цукровий діа-бет і гіпопаратиреоз. Кардинальною ознакою є виявлення в крові лактат-ацидозу, органічної ацидурії з екскрецією молочної та піровино-градної кислот. Характерною патоморфологічною ознакою синдрому MELAS, як і ряду інших мітохондріальних енцефаломіопатій (синдромів Кернса-Сейра, MERRF та ін.), є «рвані червоні волокна» (RRF), що виявляються в м'язовій тканині при модифікованому фарбуванні