Bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber và triệu chứng co cơ chồng chéo với bệnh lý não tủy thần kinh do đột biến m.14459G>A

Neurological Sciences - Tập 42 - Trang 5123-5130 - 2021
Xiaolin Yu1,2, Kunqian Ji2, Yan Lin2, Xuebi Xu2, Wei Wang2, Ying Li1, Jian-Qiang Lu3, Yuying Zhao2, Chuanzhu Yan2,4,5
1Department of Geriatrics Medicine, Qilu Hospital, Shandong University, Jinan, China
2Research Institute of Neuromuscular and Neurodegenerative Diseases and Department of Neurology, Qilu Hospital, Shandong University, Jinan, China
3Department of Pathology and Molecular Medicine/Neuropathology, McMaster University, Hamilton, Canada
4Mitochondrial Medicine Laboratory, Qilu Hospital (Qingdao), Shandong University, Qingdao, China
5Brain Science, Research Institute, Shandong University, Jinan, China

Tóm tắt

Bài báo này ghi nhận một gia đình người Trung Quốc có sự kết hợp giữa đột biến m.14459G>A và đột biến m.6064A>T, trong đó cá thể nữ gốc bệnh có biểu hiện đặc biệt của bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber và triệu chứng co cơ (LDYT), đồng thời chồng chéo với biểu hiện của bệnh não tủy di truyền do đột biến và tăng axit lactic cũng như các đợt giống như đột quỵ (MELAS). Thông tin lâm sàng của dòng họ đã được thu thập. Chúng tôi thực hiện sinh thiết cơ và giải trình tự DNA ty thể toàn bộ chiều dài trên cá thể gốc bệnh. Hoạt động của các phức hợp chuỗi hô hấp trong các tế bào lympho bất tử được xác định. Cá thể gốc bệnh hiện tại 23 tuổi đã gặp phải tình trạng suy giảm thị lực khi 15 tuổi và phát triển cơn co giật cùng triệu chứng co cơ với tổn thương song phương ở vùng trước trung tâm khi 18 tuổi. Khi cô ấy 21 tuổi, tổn thương tại putamen hai bên được phát hiện cùng với sự gia tăng axit lactic trong dịch não tủy. Mẹ cô có triệu chứng teo thần kinh thị giác; một trong những người anh đã qua đời khi 4 tuổi do suy hô hấp; và người anh còn lại 8 tuổi không có triệu chứng. Sinh thiết cơ của cá thể gốc bệnh không có gì đặc biệt. Giải trình tự mtDNA cho thấy một đột biến m.14459G>A phân tán và một đột biến m.6064A>T chưa được báo cáo trước đây. Hoạt động của phức hợp chuỗi hô hấp I trong các tế bào lympho bất tử của cá thể gốc bệnh giảm 50% so với nhóm đối chứng bình thường; trong khi đó không có sự khác biệt thống kê nào giữa cá thể gốc bệnh và nhóm đối chứng bình thường về hoạt động của phức hợp IV. Chúng tôi trình bày trường hợp đầu tiên thể hiện triệu chứng LDYT và phenotyp MELAS với đột biến m.14459G>A, và việc giảm hoạt động phức hợp I góp phần vào tính gây bệnh của nó. Nghiên cứu của chúng tôi đã mở rộng phổ lâm sàng của đột biến m.14459G>A.

Từ khóa

#Bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber #co cơ #đột biến m.14459G>A #bệnh não tủy di truyền #axit lactic #triệu chứng giống như đột quỵ

Tài liệu tham khảo

Fassone E, Rahman S (2012) Complex I deficiency: clinical features, biochemistry and molecular genetics. J Med Genet 49(9):578–590 Jun AS, Brown MD, Wallace DC (1994) A mitochondrial DNA mutation at nucleotide pair 14459 of the NADH dehydrogenase subunit 6 gene associated with maternally inherited Leber hereditary optic neuropathy and dystonia. Proc Natl Acad Sci U S A 91(13):6206–6210 Wallace DC, Lott MT (2017) Leber hereditary optic neuropathy: exemplar of an mtDNA disease. Handb Exp Pharmacol 240:339–376 Wallace DC, Singh G, Lott MT, Hodge J, Schurr T, Lezza A, Elsas L, Nikoskelainen E (1988) Mitochondrial DNA mutation associated with Leber’s hereditary optic neuropathy. Science 242(4884):1427–1430 Shoffner JM, Brown MD, Stugard C, June AS, Pollock S, Haas RH, Kaufman A, Koontz D, Kim Y, Graham JR, Smith E, Dixon J, Wallace DC (1995) Leber’s hereditary optic neuropathy plus dystonia is caused by a mitochondrial DNA point mutation. Ann Neurol 38(2):163–169 Liang M, Jiang P, Li F, Zhang J, Ji Y, He Y, Xu M, Zhu J, Meng X, Zhao F, Tong Y, Liu X, Sun Y, Zhou X, Mo JQ, Qu J, Guan MX (2014) Frequency and spectrum of mitochondrial ND6 mutations in 1218 Han Chinese subjects with Leber’s hereditary optic neuropathy. Invest Ophthalmol Vis Sci 55(3):1321–1331 Kim I-S, Ki C-S, Park K-J (2010) Pediatric-onset dystonia associated with bilateral striatal necrosis and G14459A mutation in a Korean family: a case report. J Korean Med Sci 25(1):180–184 Kirby DM, Kahler SG, Freckmann ML, Reddihough D, Thorburn DR (2000) Leigh disease caused by the mitochondrial DNA G14459A mutation in unrelated families. Ann Neurol 48(1):102–104 Ronchi D, Cosi A, Tonduti D et al (2011) Clinical and molecular features of an infant patient affected by Leigh disease associated to m.14459G > A mitochondrial DNA mutation: a case report. BMC Neurol 11(1):85 Zhang M, Zhou X, Li C, Zhao F, Zhang J, Yuan M, Sun YH, Wang J, Tong Y, Liang M, Yang L, Cai W, Wang L, Qu J, Guan MX (2010) Mitochondrial haplogroup M9a specific variant ND1 T3394C may have a modifying role in the phenotypic expression of the LHON-associated ND4 G11778A mutation. Mol Genet Metab 101(2-3):192–199 Miller G, Lipman M (1973) Release of infectious Epstein-Barr virus by transformed marmoset leukocytes. Proc Natl Acad Sci U S A 70(1):190–194 Birch-Machin MA, Turnbull DM (2001) Assaying mitochondrial respiratory complex activity in mitochondria isolated from human cells and tissues. Methods Cell Biol 65:97–117 Koide A, Ozawa H, Kubota M, Goto Y (2014) Childhood-onset progressive dystonia with mitochondrial DNA G14459A mutation. Child Neurol Open 1(1):2329048X1455067 Hirayanagi K, Okamoto Y, Takai E, Ishizawa K, Makioka K, Fujita Y, Kaneko Y, Tanaka M, Takashima H, Ikeda Y (2017) Bilateral striatal necrosis caused by a founder mitochondrial 14459G > A mutation in two independent Japanese families. J Neurol Sci 378:177–181 Brady L, Sadikovic B, Rupar CA, Tarnopolsky MA (2019) Complete elimination of a pathogenic homoplasmic mtDNA mutation in one generation. Mitochondrion 45:18–21 Gropman A, Chen TJ, Perng CL, Krasnewich D, Chernoff E, Tifft C, Wong LJC (2004) Variable clinical manifestation of homoplasmic G14459A mitochondrial DNA mutation. Am J Med Genet A 124A(4):377–382 Kurt YG, Çoku J, Akman HO et al (2016) A de novo mutation in MTND6 causes generalized dystonia in 2 unrelated children. Child Neurol Open 3:2329048X15627937 Tarnopolsky MA, Baker SK, Myint T, Maxner CE, Robitaille J, Robinson BH (2004) Clinical variability in maternally inherited leber hereditary optic neuropathy with the G14459A mutation. Am J Med Genet A 124A(4):372–376 Watanabe M, Mita S, Takita T, Goto YI, Uchino M, Imamura S (2006) Leber’s hereditary optic neuropathy with dystonia in a Japanese family. J Neurol Sci 243(1-2):31–34 Saracchi E, Difrancesco JC, Brighina L et al (2013) A case of Leber hereditary optic neuropathy plus dystonia caused by G14459A mitochondrial mutation. Neurol Sci 34(3):407–408 Cui S, Yang L, Jiang H, Peng J, Shang J, Wang J, Zhang X (2020) Clinical features of chinese sporadic leber hereditary optic neuropathy caused by rare primary mtDNA mutations. J Neuroophthalmol 40(1):30–36 Funalot B, Reynier P, Vighetto A, Ranoux D, Bonnefont JP, Godinot C, Malthièry Y, Mas JL (2002) Leigh-like encephalopathy complicating Leber’s hereditary optic neuropathy. Ann Neurol 52(3):374–377 Lee JS, Kim H, Lim BC, Hwang H, Choi J, Kim KJ, Hwang YS, Chae JH (2016) Leigh syndrome in childhood: neurologic progression and functional outcome. J Clin Neurol 12(2):181–187 Wei Y, Cui L, Peng B (2018) Mitochondrial DNA mutations in late-onset Leigh syndrome. J Neurol 265(10):2388–2395 Yu XL, Yan CZ, Ji KQ, Lin PF, Xu XB, Dai TJ, Li W, Zhao YY (2018) Clinical, neuroimaging, and pathological analyses of 13 Chinese Leigh syndrome patients with mitochondrial DNA mutations. Chin Med J 131(22):2705–2712 Ueda K, Morizane Y, Shiraga F, Shikishima K, Ishikawa H, Wakakura M, Nakamura M (2017) Nationwide epidemiological survey of Leber hereditary optic neuropathy in Japan. J Epidemiol 27(9):447–450 Jun AS, Trounce IA, Brown MD, Shoffner JM, Wallace DC (1996) Use of transmitochondrial cybrids to assign a complex I defect to the mitochondrial DNA-encoded NADH dehydrogenase subunit 6 gene mutation at nucleotide pair 14459 that causes Leber hereditary optic neuropathy and dystonia. Mol Cell Biol 16(3):771–777 Johns DR, Smith KH, Savino PJ, Miller NR (1993) Leber’s hereditary optic neuropathy. Clinical manifestations of the 15257 mutation. Ophthalmology 100(7):981–986 Bi R, Logan I, Yao Y-G (2017) Leber hereditary optic neuropathy: a mitochondrial disease unique in many ways. Handb Exp Pharmacol 240:309–336