Мітохондріальна енцефаломіопатія з лактат-ацидозом та інсультоподібними епізодами: сучасний погляд на проблему

Автор(и)

  • K. I. Perveieva ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Дніпро, Ukraine
  • O. I. Kalbus ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Дніпро, Ukraine http://orcid.org/0000-0003-0796-4825

DOI:

https://doi.org/10.30978/UNJ2019-1-66

Ключові слова:

MELAS-синдром, мітохондріальна енцефаломіопатія, лактат-ацидоз

Анотація

Розглянуто основні аспекти етіології мітохондріальних розладів. Провідну роль в їх патогенезі відіграють мутації мітохондріальної та ядерної ДНК. Наведено найпоширеніші варіанти мутацій, які спричиняють розвиток цієї групи захворювань, а також епідеміологічні дані. Описано основні клінічні вияви мітохондріальних розладів. Висвітлено основні діагностичні критерії та патологічні знахідки, які трапляються при мітохондріальних розладах. Описано особливості ураження центральної нервової системи. Наведено інформацію про локалізацію пошкодження і ступінь залучення структур центральної нервової системи в патологічний процес залежно від виду мітохондріальної патології. Представлено дані щодо етіології MELAS-синдрому (мітохондріальна енцефаломіопатія з лактат-ацидозом та інсультоподібними епізодами) залежно від віку, статі та расової приналежності.  Описано роль молекулярної основи цього генетично детермінованого захворювання. Найпоширенішою мутацією, яка спричиняє MELAS, є m.3243A-G у гені MTTL1. Наведено основні маніфестаційні симптоми. Описано подальший клінічний розвиток MELAS-синдрому із зазначенням частоти виявів, яка виникають. Розглянуто дані щодо патогенетичих механізмів зазначеного синдрому. Проведено аналіз клінічного випадку, який демонструє перші ключові симптоми захворювання і його подальший клінічний розвиток. Наведено результати лабораторних та інструментальних методів дослідження, проаналізовано магнітно-резонансні вияви ураження головного мозку в динаміці. Виділено критерії діагностики MELAS-синдромута наведено захворювання, з якими слід проводити диференційну діагностику. Висвітлено основні принципи медикаментозного лікування.

Біографії авторів

K. I. Perveieva, ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Дніпро

К. І. Первеєва

O. I. Kalbus, ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Дніпро

Кальбус Олександр Іванович, к. мед. н.,
доцент кафедри неврології та офтальмології
Тел. (56) 713-53-09

Посилання

Bates MG.D. et al. Concentric hypertrophic remodelling and subendocardial dysfunction in mitochondrial DNA point mutation carriers. Eur Heart J. Cardiovascular Imaging. 2012;14(7):650-658.

Betts J, Lightowlers RN, Turnbull DM. Neuropathological aspects of mitochondrial DNA disease. Neurochemical Research. 2004;29(3):505-511.

Böhm M et al. Retrospective, multicentric study of 180 children with cytochrome C oxidase deficiency. Pediatric Research. 2006;59(1):21.

Brown GK, Squier MV. Neuropathology and pathogenesis of mitochondrial diseases. Journal of Inherited Metabolic Disease. 1996;19(4):553-572.

Chen RS, Chin-Chang H, Chu NS. Coenzyme Q10 treatment in mitochondrial encephalomyopathies. European Neurology. 1997;37(4):212.

Chinnery PF et al. The epidemiology of pathogenic mitochondrial DNA mutations. Annals of Neurology. 2000;48(2):188-193.

Chinnery PF. Mitochondrial disease in adults: what’s old and what’s new?. EMBO Molecular Medicine. 2015:1503-1512

Darin N et al. The incidence of mitochondrial encephalomyopathies in childhood: clinical features and morphological, biochemical, and DNA abnormalities. Annals of Neurology. 2001;49(3):377-383.

De Quick M et al. MELAS: a family with paternal inheritance. Annals of Neurology. 1991;29(4):456-457.

Di Donato S. The mitochondrial machinery. Mitochondrial Disorders. Springer, Paris, 2002:5-15.

DiMauro S. Mitochondrial diseases. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Bioenergetics. 2004;1658, 1-2:80-88.

DiMauro S, Hirano M et al. MELAS. GeneReviews®. University of Washington, Seattle, 2013.

DiMauro S, Schon EA. Mitochondrial DNA mutations in human disease. American Journal of Medical Genetics. 2001;106(1):18-26.

DiMauro S, Schon EA. Mitochondrial respiratory-chain diseases. New England Journal of Medicine. 2003;348(26):2656-2668.

El-Hattab AW et al. MELAS syndrome: clinical manifestations, pathogenesis, and treatment options. Molecular Genetics and Metabolism. 2015;116(1):4-12.

El-Hattab AW et al. Restoration of impaired nitric oxide production in MELAS syndrome with citrulline and arginine supplementation. Molecular Genetics and Metabolism. 2012;105(4):607-614.

El-Hattab AW et al. The effect of citrulline and arginine supplementation on lactic acidemia in MELAS syndrome. Meta Gene. 2013;1:8-14.

Filosto M et al. Neuropathology of mitochondrial diseases. Bioscience Reports. 2007;27, N 1-3:23-30.

Finsterer J, Zarrouk-Mahjoub S. Focal and generalized seizures may occur in mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes (MELAS) patients. J Child Neurol. 2015;30(11):153-4.

Finsterer J, Zarrouk-Mahjoub S. Mitochondrial toxicity of antiepileptic drugs and their tolerability in mitochondrial disorders. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 2012;8(1):71-79.

Glover EI et al. A randomized trial of coenzyme Q10 in mitochondrial disorders. Muscle & Nerve. 2010;42(5):739-748.

Gorman GS et al. Prevalence of nuclear and mitochondrial DNA mutations related to adult mitochondrial disease. Annals of Neurology. 2015;77(5):753-759.

Goto Y, Nonaka I, Horai S. A mutation in the tRNALeu (UUR) gene associated with the MELAS subgroup of mitochondrial encephalomyopathies. Nature. 1990;348(6302):651.

Hasegawa H et al. Strongly succinate dehydrogenase-reactive blood vessels in muscles from patients with mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes. Annals of Neurology. 1991;29(6):601-605.

Hirano M et al. MELAS: an original case and clinical criteria for diagnosis. Neuromuscular Disorders. 1992;2(2):125-135.

Hirano M, Pavlakis SG. Topical review: mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke like episodes (MELAS): current concepts. Journal of Child Neurology. 1994;9(1):4-13.

Holt IJ, Harding AE, Morgan-Hughes JA. Deletions of muscle mitochondrial DNA in patients with mitochondrial myopathies. Nature. 1988;331(6158):717.

Kabunga P et al. Systematic review of cardiac electrical disease in Kearns–Sayre syndrome and mitochondrial cytopathy. International Journal of Cardiology. 2015;181:303-310.

Kaufmann P et al. Dichloroacetate causes toxic neuropathy in MELAS: a randomized, controlled clinical trial. Neurology. 2006;66(3):324-330.

Kobayashi Y et al. A point mutation in the mitochondrial tRNALeu (UUR) gene in MELAS (mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes). Biochemical and Biophysical Research Communications. 1990;173(3):816-822.

Koga Y et al. L-arginine improves the symptoms of stroke-like episodes in MELAS. Neurology. 2005;64(4):710-712.

Koga Y et al. MELAS and L-arginine therapy. Mitochondrion. 2007;7(1):133-139.

Koopman WJ.H., Willems PH.G. M., Smeitink JA.M. Monogenic mitochondrial disorders. New England Journal of Medicine. 2012;366(12):1132-1141.

Kornblum C et al. Cricopharyngeal achalasia is a common cause of dysphagia in patients with mtDNA deletions. Neurology. 2001;56(10):1409-1412.

Kubota Y et al. Skin manifestations of a patient with mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and strokelike episodes (MELAS syndrome). Journal of the American Academy of Dermatology. 1999;41(3):469-473.

Lam CW et al. Mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes (MELAS) triggered by valproate therapy. European Journal of Pediatrics. 1997;156(7):562-564.

Lekoubou A et al. Effect of long-term oral treatment with L-arginine and idebenone on the prevention of stroke-like episodes in an adult MELAS patient. Revue Neurologique. 2011;167(11):852-855.

Leonard JV, Schapira AH.V. Mitochondrial respiratory chain disorders I: mitochondrial DNA defects. Lancet. 2000;355(9200):299-304.

Leonard JV, Schapira AH.V. Mitochondrial respiratory chain disorders II: neurodegenerative disorders and nuclear gene defects. Lancet. 2000;355(9201):389-394.

Lin CM, Thajeb P. Valproic acid aggravates epilepsy due to MELAS in a patient with an A3243G mutation of mitochondrial DNA. Metabolic Brain Disease. 2007;22(1):105.

Lodi R et al. Abnormal cardiac energetics in patients carrying the A3243G mtDNA mutation measured in vivo using phosphorus MR spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. 2004;1657,2-3:146-150.

Magner M et al. Clinical manifestation of mitochondrial diseases. Dev Period Med. 2015;19(4):441-449.

Majamaa K et al. Epidemiology of A3243G, the mutation for mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes: prevalence of the mutation in an adult population. The American Journal of Human Genetics. 1998;63(2):447-454.

Majamaa KAN.D. Increased prevalence of vitiligo, but no evidence of premature ageing, in the skin of patients with bp 3243 mutation in mitochondrial DNA in the mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis and stroke‐like episodes syndrome (MELAS). British Journal of Dermatology. 1999;140(4):634-639.

Montagna P et al. MELAS syndrome Characteristic migrainous and epileptic features and maternal transmission. Neurology. 1988;38(5):751-751.

Napolitano A et al. Long-term treatment with idebenone and riboflavin in a patient with MELAS. Neurological Sciences. 2000;21, N3:S981-S981.

Nemes A, De Coo IF.M., Spruijt L, Smeets. et al. Is there alteration in aortic stiffness in Leber hereditary optic neuropathy?. European Journal of Ophthalmology — 2008;18(2):309-312.

Nemesa A et al. Aortic distensibility alterations in adults with m. 3243A > G MELAS gene mutation. Age. 2009;36, N 12.1:31.5-14.5.

Ng YS et al. Sudden adult death syndrome in m. 3243A > G-related mitochondrial disease: an unrecognized clinical entity in young, asymptomatic adults. Eur Heart J. 2015;37(32):2552-2559.

Nikoskelainen EK et al. Pre-excitation syndrome in Leber’s hereditary optic neuropathy. The. Lancet. 1994;344(8926):857-858.

Nishino I, Spinazzola A, Hirano M. Thymidine phosphorylase gene mutations in MNGIE, a human mitochondrial disorder. Science. 1999;283(5402):689-692.

Ohno K, Isotani E, Hirakawa K. MELAS presenting as migraine complicated by stroke: case report. Neuroradiology. 1997;39(11):781-784.

Okajima Y et al. A follow up study of myocardial involvement in patients with mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes (MELAS). Heart. 1998;80(3):292-295.

Pavlakis SG et al. Mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes: a distinctive clinical syndrome. Annals of Neurology. 1984;16(4):481-488.

Pfeffer G et al. SPG7 mutations are a common cause of undiagnosed ataxia. Neurology. 2015:10-1212

Sarnat HB, Marín-García J. Pathology of mitochondrial encephalomyopathies. Canadian Journal of Neurological Sciences. 2005;32(2):152-166.

Skladal D et al. Birth prevalence of mitochondrial respiratory chain defects in children. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2000;23:138.

Sparaco M et al. Neuropathology of mitochondrial encephalomyopathies due to mitochondrial DNA defects. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 1993;52(1):1-10.

Sproule DM et al. Wolff-Parkinson-White syndrome in patients with MELAS. Archives of neurology. 2007;64(11):1625-1627.

Sproule DM, Kaufmann P. Mitochondrial encephalopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes. Annals of the New York Academy of Sciences. 2008;1142(1):133-158.

Tanji K et al. Neuropathological features of mitochondrial disorders. Seminars in Cell & Developmental Biology. Academic Press, 2001;12(6):429-439.

Uusimaa J et al. Prevalence, segregation, and phenotype of the mitochondrial DNA 3243A > G mutation in children. Annals of Neurology. 2007;62(3):278-287.

Van den Ouweland JM. W. et al. Maternally inherited diabetes and deafness (MIDD): a distinct subtype of diabetes associated with a mitochondrial tRNALeu (UUR) gene point mutation. Muscle & Nerve. 1995;18, N S14. P. S124-S130.

Vydt TC.G. et al. Cardiac involvement in adults with m. 3243A > G MELAS gene mutation. The American Journal of Cardiology. 2007;99(2):264-269.

Wallace DC et al. Mitochondrial DNA mutation associated with Leber’s hereditary optic neuropathy. Science. 1988;242(4884):1427-1430.

Yatsuga S et al. MELAS: a nationwide prospective cohort study of 96 patients in Japan. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects. 2012;1820(5):619-624.

Yu-Wai-Man P et al. The prevalence and natural history of dominant optic atrophy due to OPA1 mutations. Ophthalmology. 2010;117(8):1538-1546.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-29

Номер

Розділ

Лікарю-практику