Multisystem affection in child: NARP syndrome – mitochondrial disease (case presentation)

Abstract

Introducere. Maladiile mitocondriale fac parte din grupul tulburărilor neurodegenerative cauzate de dereglările ale generării energiei mitocondriale celulare. Sindromul NARP (neuropatie, ataxie și retinită pigmentară) este determinat de mutații punctiforme în gena MT-ATP6 din cadrul ADN-ului mitocondrial și este caracterizat prin variabilitatea manifestărilor clinice. Transmiterea mutației se realizează pe cale maternă, iar incidența este 1: 12.000 nașterii. Gravitatea manifestărilor clinice este asociată cu gradul de heteroplasmie a mutației ce determină patologia în cauză. Materiale și metode. Se raportează cazul unei fetițe, născută la termen, care s-a dezvoltat normal până la vârsta de 3 luni, însă ulterior a dezvoltat hipotonie, deficit ponderal, retard psiho-motor sever, dificultăți de alimentare, convulsii rezistente la terapie anticonvulsivantă, atrofie parțială a nervului optic și hepatomegalie. Investigațiile metabolice de bază, RMN-ul cerebral și analiza molecular-genetică au fost utilizate pentru diagnosticul patologiei mitocondriale. Rezultate. Luând în considerarea afectarea multisistemică și prezența manifestărilor clinice preponderent neurologice, pacientul a fost suspectat pentru o eroare înnăscută de metabolism. Inițial, considerând prezența hipotoniei progresive marcate ca simptom clinic cheie, s-a exclus Atrofia musculară spinală. În același timp a fost inițiat work-up-ul metabolic, dezvăluindu-se schimbări relevante pentru o maladie mitocondrială în sânge: hiperlactatacidemie [lactat 3.7-7.8 mmol/L, x 3 ori la rând, val. ref. 0.7-2.1 mmol/L], hiperalaninemie Ala [1038, val. ref. < 450 μmol/L], raportul Ala/Lys [11.8, abnormal dacă >3] și în urină: hiperaminoacidurie parțială. RMN cerebral (3,0T) – focare patologice la nivelul nucleilor bazali bilaterali. În urma sumării manifestărilor clinice și paraclinice s-au obținut 8 puncte ca scor specific pentru maladie mitocondrială definită (Criteriile Nijmegen). Nu a fost efectuată biopsia musculară, ca test confirmativ de diagnostic. Copilul a decedat la 9 luni de viață, iar diagnosticul molecular genetic la nivelul ADN-ului mitocondrial a fost efectuat postmortem în RadboudUMC (Nijmegen, Olanda), determinându-se mutația punctiformă m.8993T>G (Leu156Arg), cunoscută ca fiind determinantă în dezvoltarea sindromului NARP. Nu a fost posibilă aprecierea heteroplasmiei. Discuții. Sindromul NARP se caracterizează printr-o varietate de simptome și semne clinice cu preponderent de afectare neurologică. Diagnosticul acestei patologii deseori reprezintă o provocare pentru clinicieni determinată heterogenitate clinică care se suprapune cu alte maladii genetice. Debutul și evoluția simptomelor clinice depinde de gradul de heteroplasmie a mutației. Algoritmul de diagnosticul include inițierea work-upului metabolic, efectuarea RMN cerebral, biopsia musculară și determinarea mutației la nivel molecular genetic. Managmentul terapeutic rămâne a fi simptomatic pentru îmbunătățirea calității vieții pacientului. Concluzii. Debutul precoce, polimorfismul manifestărilor clinice, cum ar fi afectarea sistemului nervos central, slăbiciunea musculară, retardul psihomotor și convulsii în cazul unui copil ar trebui să determine clinicianul să ia în considerare sindromul NARP cu efectuarea investigațiilor suplimentare, cum ar fi măsurarea acidului lactic în sânge, efectuarea electromiografiei, rezonanței magnetice nucleare și testarea genetică.

Introduction. Mitochondrial diseases are part of the group of neurodegenerative disorders caused by disruptions of cellular mitochondrial energy generation. NARP syndrome (Neurogenic weakness, ataxia, and retinitis pigmentosa) is caused by point mutations in the MT-ATP6 gene in mitochondrial DNA and is characterized by variability in clinical manifestations. The mutation is transmitted maternally, and the incidence is 1: 12,000 births. The severity of clinical manifestations is associated with the degree of heteroplasmia of the disease-causing mutation. Material and methods. We report on a case of a girl, born at term, who developed normally until the age of 3 months, but later developed hypotonia, weight deficit, severe psychomotor retardation, eating difficulties, seizures resistant to anticonvulsant therapy, partial atrophy of the optic nerve and hepatomegaly. Basic metabolic investigations, brain MRI and molecular-genetic analysis were used to diagnose mitochondrial pathology. Results. Considering the multisystemic impairment and the presence of predominantly neurological clinical manifestations, the patient was suspected of an innate metabolic error. Initially, considering the presence of marked progressive hypotonia as a key clinical symptom, spinal muscular atrophy was excluded. At the same time, the metabolic work-up was initiated, revealing relevant changes for a mitochondrial disease in the blood: hyperlactatacidemia [lactate 3.7-7.8 mmol/L, x 3 times in a row, ref. val. 0.7-2.1mmol / l], hyperalaninemia Ala [1038, ref. val. <450 μmol/L], Ala/ Lys ratio [11.8, abnormal if >3] and in urine: partial hyperaminoaciduria. Brain MRI (3.0T) – pathological foci in the bilateral basal nuclei. Following the summation of clinical and paraclinical manifestations, 8 points were obtained as a specific score for defined mitochondrial disease (Nijmegen Criteria). No muscle biopsy was performed as a confirmatory diagnostic test. The child died at 9 months of age, and the genetic molecular diagnosis of mitochondrial DNA was performed postmortem in RadboudUMC (Nijmegen, Netherlands), determining the point mutation m.8993T> G (Leu156Arg), known to be decisive in development of NARP syndrome. It was not possible to assess level of heteroplasmy. Discussions. NARP syndrome is characterized by a variety of symptoms and clinical signs, with predominantly neurological impairment. Diagnosis of this pathology is often a challenge for clinicians due to clinical heterogeneity that overlaps with other genetic diseases. The onset and development of clinical symptoms depends on the degree of heteroplasmic mutation. The diagnostic algorithm includes performing of metabolic work-up, brain MRI, muscle biopsy and genetic analysis. Therapeutic treatment is symptomatic and supportive of improving the patient’s quality of life. Conclusions. Early onset in the presence of complete health, the polymorphism of clinical manifestations, such as a central nervous system lesion, muscle weakness, impaired psychomotor development, and seizures in a child should prompt the clinician to consider NARP syndrome and conduct further investigations such as measurement of blood lactate, performing electromyography, magnetic resonance imaging, and genetic analysis.

Введение. Митохондриальные заболевания относятся к группе нейродегенеративных заболеваний, вызванных нарушением выработки клеточной митохондриальной энергии. синдром NARP (Невропатия, атаксия, пигментная дегенерация сетчатки) вызывается точечными мутациями в гене MT-ATP6 в митохондриальной ДНК и характеризуется вариабельностью клинических проявлений. Мутаций передаются от матери, частота встречаемости составляет 1:12 000 рождении. Выраженность клинических проявлений связана со степенью гетероплазмии болезнетворной мутации.Материалы и методы. Мы сообщаем о клиническом случае доношенной девочке, которая нормально развивалась до 3 месяцев, но позже у нее развилась гипотония, дефицит веса, тяжелая психомоторная отсталость, трудности с питанием, судороги, устойчивые к противосудорожной терапии, частичная атрофия оптических нервов и гепатомегалия. Для диагностики митохондриальной патологии использовались базовые метаболические исследования, МРТ головного мозга и молекулярно-генетический анализ. Результаты. Учитывая мультисистемное нарушение и наличие преимущественно неврологических клинических проявлений, у пациента заподозрили врожденную метаболическую ошибку. Первоначально, учитывая наличие выраженной прогрессирующей гипотонии как ключевой клинический симптом, спинальная мышечная атрофия была исключена. В то же время, было начато исследование метаболизма, выявившее соответствующие изменения для митохондриального заболевания в крови: гиперлактатацидемия [лактат 3.7-7.8 ммоль/л, x 3 раза подряд, референсные значения 0.7-2.1 ммоль / л], гипераланинемия Ala [1038, референсные значения <450 мкмоль/л], соотношение Ala/Lys [11.8, норма, если> 3] и в моче: частичная гипераминоацидурия. МРТ головного мозга (3.0Т) – патологические очаги в двухсторонних базальных ядрах. После суммирования клинических и параклинических проявлений, было получено 8 баллов в качестве специфической оценки для определенного митохондриального заболевания (Неймегенские критерии). Биопсия мышц в качестве подтверждающего диагностического теста не проводилась. Ребенок умер в возрасте 9 месяцев, и генетическая молекулярная диагностика митохондриальной ДНК была проведена посмертно в RadboudUMC (Неймеген, Нидерланды), определив точечную мутацию m.8993T>G (Leu156Arg), которая, как известно, является решающей в развитии синдрома NARP. Оценка уровня гетероплазмии не удалось. Обсуждения. Синдром НАРП характеризуется множеством симптомов и клинических признаков с преимущественно неврологическими нарушениями. Диагностика этой патологии часто представляет собой проблему для клиницистов из-за клинической неоднородности, которая частично совпадает с другими генетическими заболеваниями. Возникновение и развитие клинических симптомов зависит от степени гетероплазмы мутации. Диагностический алгоритм включает в себя начало метаболических исследований, выполнение МРТ головного мозга, биопсию мышц и определение мутации на генетическом молекулярном уровне. Терапевтическое лечение остается симптомом улучшения качества жизни пациента. Заключение: Ранний дебют на фоне полного здоровья, полиморфизм клинических проявлений: поражение центральной нервной системы, мышечная слабость, нарушение психомоторного развития, судороги у ребенка, должны побуждать клинициста к рассмотрению синдрома NARP и проводить дальнейшие исследования, такие как измерение лактата в крови, выполнение электромиографии, магнитно-резонансной томографии и генетического анализа.