Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm của sự chết tế bào trong não và gan, các mô đích của chứng thoái hóa thần kinh tiến triển ở trẻ em kèm theo bệnh gan (Bệnh Alpers-Huttenlocher)
Tóm tắt
Bệnh Alpers-Huttenlocher (AHD) là một chứng bệnh não hiếm gặp ở trẻ sơ sinh và trẻ em, đặc trưng bởi co giật cơ và suy giảm thần kinh tiến triển, thường đi kèm với các dấu hiệu và triệu chứng của rối loạn chức năng gan. Hiện tại không có dấu hiệu sinh học nào cho bệnh, và chẩn đoán cuối cùng vẫn dựa vào kiểm tra bệnh lý. Các đặc điểm của sự tiến triển lâm sàng và những phát hiện bệnh lý gợi ý rằng AHD là thứ phát do một rối loạn di truyền liên quan đến chức năng ty thể. Chúng tôi báo cáo về bốn bệnh nhân AHD và tập trung vào các đặc điểm bệnh lý ở não, gan và cơ. Các mẫu sinh thiết gan và cơ đã được khảo sát bằng các dấu hiệu hóa học mô học của các con đường oxy hóa, các điểm dò để phát hiện miễn dịch các phân tử của các chuỗi phản ứng tự chết tế bào và kính hiển vi điện tử. Trong mẫu sinh thiết gan (nhưng không phải ở cơ), các caspase hoạt hóa đã được phát hiện bằng miễn dịch hóa mô học: các ổ tế bào dương tính với caspase-9 đã được ghi nhận ở một trẻ em bị xơ hóa tiến triển mãn tính. Ở một cậu bé 18 tuổi, người bị viêm gan cấp tính liên quan đến axit valproic, các tế bào caspase-3 đã được tập trung quanh các ổ hoại tử và các tế bào bọt. Ở cả hai bệnh nhân, kính hiển vi điện tử đã cho thấy các nhân tế bào chết. Các mẫu sinh thiết cơ bình thường đã được quan sát thấy ở hai trẻ em, lần lượt là 2 và 8 tuổi; ở bệnh nhân 18 tuổi, các sợi tế bào dương tính với cytochrome oxidase âm tính cũng như các phát hiện siêu cấu trúc của các bất thường ty thể đã được ghi nhận. Không có bệnh nhân nào có bằng chứng sinh hóa về việc suy giảm chuyển hóa oxy hóa. Khám nghiệm bệnh lý thần kinh ở não của hai bệnh nhân (13 tháng và 19 tuổi) cho thấy sự phân bố tổn thương đều đặn trên vỏ não và, trong một mức độ nhỏ hơn, các nhân xám dưới vỏ. Cùng với các tổn thương hoại tử, được đặc trưng bởi sự mất tế bào thần kinh, vi nhánh mạch máu và các mạch máu mới hình thành, chúng tôi cũng ghi nhận các tế bào thần kinh co lại nhanh chóng và các đặc điểm của cái chết tế bào tự chết chỉ ở vỏ não. Sự mất tế bào thần kinh nghiêm trọng mà không có các đặc điểm hoại tử đã được ghi nhận ở vỏ tiểu não. Sự hiện diện của cả nhân tế bào thiếu oxy và tự chết trong não và gan, các mô đích của bệnh, phù hợp với giả thuyết rằng việc kích hoạt bất thường các con đường dẫn đến cái chết tế bào liên quan đến ty thể có thể liên quan đến bệnh sinh của AHD.
Từ khóa
#Bệnh Alpers-Huttenlocher #co giật cơ #thoái hóa thần kinh #tổn thương bệnh lý #tế bào tự chết #mitochondria #chức năng ganTài liệu tham khảo
Alpers BJ (1931) Diffuse progressive degeneration of the gray matter of the cerebrum. Arch Neurol Psychiatry 25:469–505
Ankarcrona M, Dypbukt JM, Bonfoco E, Zhivotovsky B, Orrenius S, Lipton SA, NicoteraP (1995) Glutamate-induced neuronal death:a succession of necrosis or apoptosis depending on mitochondrial function. Neuron 15:961–973
Bernardi P, Scorrano L, Colonna R, Petronilli V, Di Lisa F (1999) Mitochondria and cell death—Mechanistic aspects and methodological issues. Eur J Biochem 264:687–701
Bicknese AR, May W, Hickey WF, Dodson WE (1992) Early childhood hepatocerebral degeneration misdiagnosed as valproate hepatotoxicity. Ann Neurol 32:767–775
Brown GK, Squier MV (1996) Neuropathology and pathogenesis of mitochondrial diseases. J Inherit Metab Dis 19:553–572
Cain K, Freathy C (2001) Liver toxicity and apoptosis:role of TGF-beta 1, cytochrome c and the apoptosome. Toxicol Lett 120:307–315
Cavanagh JB (1994) Is Purkinje cell loss in Leigh's disease an excitotoxic event secondary to damage to inferior olivary nuclei. Neuropathol Appl Neurobiol 20:599–603
Cavanagh JB, Harding BN (1994) Pathogenic factors underlying the lesions in Leigh's disease. Brain 117:1357–1376
Darin N, Oldfors A, Moslemi A-R, Holme E, Tulinius M (2001) The incidence of mitochondrial encephalomyopathies in childhood: clinical features and morphological, biochemical and DNA abnormalities. Ann Neurol 49:377–383
Delarue A, Paut O, Guys JM, et al (2000) Inappropriate liver transplantation in a child with Alpers-Huttenlocher syndrome misdiagnosed as valproate-induced acute liver failure. Pediatr Transplant 4:67–71
Green DR, Reed JC (1998) Mitochondria and apoptosis. Science 281:1309–1312
Harding BN (1990) Progressive neuronal degeneration of childhood with liver disease (Alpers-Huttenlocher Syndrome). A personal review. J Child Neurol 5:273–287
Harding BN, Alsanjari N, Smith SJM, Wiles CM, Thrush D, Miller DH, Scaravilli F, Harding AE (1995) Progressive neuronal degeneration of childhood with liver disease (Alpers' disease) presenting in young adults. J Neurol Neurosurg Psychiatry 58:320–325
Huttenlocher PR, Solitare GB, Adams G (1976) Infantile diffuse cerebral degeneration with hepatic cirrhosis. Arch Neurol 33.186–192
Jiang S, Cai J, Wallace DC, Jones DP (1999) Cytochrome c-mediated apoptosis in cells lacking mitochondrial DNA. J Biochemistry 274:29905–29911
Joza N, Susin SA, Daugas E, Stanford WL, Cho SK, Li CYJ, Sasaki T, Elia AJ, Cheng H-YM, Ravagnan L, Ferri KF, Zamzami N, Wakeham A, Hakem R, Yoshida H, Kong Y-Y, Mak TW, Zuniga-Pflucker JC, Kroemer G, Penninger JM (2001) Essential role of the mitochondrial apoptosis-inducing factor in programmed cell death. Nature 410:549–554
Kroemer G, Reed JC (2000) Mitochondrial control of cell death. Nat Med 6:513- 519
Kroemer G, Dallaporta B, Resche-Rigon M (1998) The mitochondrial death/life regulator in apoptosis and necrosis. Annu Rev Physiol 60:619–642
Lemasters J-J, Nieminen AL, Qian T, Trost LC, Elmore SP, Nishimura Y, Crowe RA, Cascio WE, Bradham CA, Brenner DA, Herman B (1998) The mitochondrial permeability transition in cell death: a common mechanism in necrosis, apoptosis and autophagy. Biochim Biophys Acta 1366:177–196
Martin LJ, Sieber FE, Traystman RJ (2000) Apoptosis and necrosis occur in separate neuronal populations in hippocampus and cerebellum after ischemia and are associated with differential alterations in metabotropic glutamate receptor signaling pathways. J Cereb Blood Flow Metab 20:153–167
Mirabella M Di Giovanni S, Silvestri G, Tonali P, Servidei S (2000) Apoptosis in mitochondrial encephalopathies with mitochondrial DNA mutations:a potential pathogenetic mechanism. Brain 123:93–104
Naviaux RK, Nyhan WL, Barshop BA (1999) Mitochondrial DNA polymerase gamma deficiency and mtDNA depletion in a child with Alpers' syndrome. Ann Neurol 45:54–58
O'Hearn E, Molliver ME (1997) The olivocerebellar projection mediates ibogaine- induced degeneration of Purkinje cells: a model of indirect, trans-synaptic excitotoxicity. J Neurosci 17:8828–8841
Petito C.K. and Roberts B. (1995) Effect of postmortem interval on in situ end labeling of DNA oligonucleosome. J Neuropathol Exp Neurol 54:761–765
Prick MJJ, Gabreels FJM, Renier WO, Trijbels JMF, Sengers RCA, Slooff JL (1981) Progressive infantile poliodystrophy. Association with disturbed pyruvate oxidation in muscle and liver. Arch Neurol 38:767–772
Prick MJJ, Gabreels FJM, Renier WO, Trijbels JMF, Wilems JL, Janssen AJM, Slooff JL, Geelen JAG, Sager JP de (1982) Progressive infantile poliodystrophy (Alpers' disease) with a defect in citric acid cycle activity in liver and fibroblasts. Neuropediatrics 13:108–111
Rasmussen M, Sanegen T, Skullerud K, Kvittingen EA, Skjeldal OH (2000) Evidence that Alpers-Huttenlocher syndrome could be a mitochondrial disease. J Child Neurol 15:473–477
Sandbank U, Lerman P (1972) Progressive cerebral poliodystrophy-Alpers disease. Disorganized giant neuronal mitochondria on electron microscopy. J Neurol Neurosurg Psychiatry 35:749–755
Schwabe MJ, Dobyns WB, Burke B, Armstrong DL (1997) Valproate-induced failure in one of two siblings with Alpers disease. Pediatr Neurol 4:337–343
Sciacco M, Fagiolari G, Lamperti C, Messina S, Bazzi P, Napoli L, Chiveri L, Prelle A, Comi GP, Bresolin N, Scarlato G, Moggio M (2001) Lack of apoptosis in mitochondrial encephalomyopathies. Neurology 56:1070–1074
Simonati A, Tosati C, Rosso T, Piazzola E, Rizzuto N (1999) Cell proliferation and death: morphological evidence during corticogenesis in the developing human brain. Microsc Res Tech 45:341–352
Simonati A, Filosto M, Tomelleri G, Savio C, Tonin P, Polo A, Rizzuto N (2003) Central-peripheral sensory axonopathy in a juvenile case of Alpers-Huttenlocher disease. J Neurol (in press)
Spagnolo M, Tomelleri G, Vattemi G, Filosto M, Rizzuto N, Tonin P (2001) A new mutation in the mitochondrial tRNAala gene in a patient with ophthalmoplegia and dysphagia. Neuromusc Disord 11:481–484
Sparaco M, Bonilla E, Di Mauro S, Powers JM (1993) Neuropathology of mitochondrial encephalomyopathies due to mitochondrial DNA defects. J Neuropathol Exp Neurol 52:1–10
Thomaidou D, Mione MC, Cavanagh JFR, Parnavelas JG (1997) Apoptosis and its relation to the cell cycle in the developing cerebral cortex. J Neurosci 17:1075–1085
Tolbert DL, Clark BR (2000) Olivocerebellar projections modify hereditary Purkinje cell degeneration. Neuroscience 101:417–433
Umaki Y, Mitsui T, Endo I, Akaike M, Matsumoto T (2002) Apoptosis-related changes in skeletal muscles of patients with mitochondrial diseases. Acta Neuropathol 103:163–170
Worle H, Kohler B, Schlote W, Winkler P, Bastainer K (1998) Progressive cerebral degeneration of childhood with liver disease (Alpers Huttenlocher disease) with cytochrome oxidase deficiency presenting with epilepsia partialis continua as the first clinical manifestation. Clin Neuropathol 17:63–68
Zamzami N, Kroemer G (2001) The mitochondrion in apoptosis: how Pandora's box opens. Nat Rev Mol Cell Biol 2:67–71