Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Mitokondriesykdommer i Norge Laurence Bindoff Universitet i Bergen.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Mitokondriesykdommer i Norge Laurence Bindoff Universitet i Bergen."— Utskrift av presentasjonen:

1 Mitokondriesykdommer i Norge Laurence Bindoff Universitet i Bergen

2 Oversikt  Bakgrunn  Hva gjør mitokondrie  Hva jeg mener med mitokondriesykdom  spesielle aspekter  Klinikken  Hvordan utreder man  Hva finnes i Norge  av pasienter og hjelp!  Eksempler

3 Hva gjør mitokondriene?  Energi produksjon  OGSÅ  Fett oksidasjon  Uridin syntese  Urea cycle enzymes  + others

4 Respirasjons - kjede karbohydrat Fett, Protein Metabolisme Krebs ß-oxidation NADH Flavoproteins ATP ENERGI

5 Respirasjonskjeden  5 store komplekser  Ligger i den indre mitokondrie membranen Inner mito membrane OUT IN I II III IV V c c Q Q

6 e-e-e-e- H+H+ ADP + Pi ATP Inner mito membrane OUT IN II III IV V H+H+ H+H+ ½O 2 + 2H H2OH2O Q Q c c c e-e-e-e- e-e-e-e- e-e-e-e- e-e-e-e- Respirasjonskjeden Proton motive force Q pool Q Q e-e-e-e- e-e-e-e- NADH Krebs β-oxidation NAD + Flavoproteins Krebs β-oxidation FADH 2 FAD + ETF I H+H+

7 Mitokondrienes genetikk Inner mito membrane OUT IN I II III IV V Q pool Q Q Q Q c c c Nucleus Mitochondrial DNA 87 proteiner bare som inngår i respirasjonskjeden!

8 Mitokondrie DNA  Sirkulær (16,5kb),  Kodes for 13 RC proteins, 22 tRNA, 2 rRNA  Arv  maternal  Polymorphisk  høy mutasjons rate  Multiple kopier  F V L I M Q W A N C Y S D K G R L S H E P T cyt b ND 6 ND 5 ND 4 ND 4L ND 3 COX 3 ATP ase 8 6 COX 2 COX1 ND 2 ND 1 12S rRNA 16S rRNA D-loop Light Strand Heavy Strand OLOL OHOH

9 % mutant Phenotype Heteroplasmy & threshold 0 Degree of heteroplasmy Normal Disease [ Functionally recessive ] Threshold (terskel) >90%

10 Complex 1 46 subunits: 7 mtDNA encoded Complex 2 5 subunits; NO mtDNA encoded Ubiquinone Mobile electron carrier Cytochrome c Mobile electron carrier Inner mito membrane OUT IN I II III IV V Q pool Q Q Q Q c c c Complex 3 11 subunits: 1 mtDNA encoded Complex 4 13 subunits: 3 mtDNA encoded Complex 5 12 subunits: 2 mtDNA encoded Respirasjonskjeden

11 Inner mito membrane OUT IN I II III IV V Q pool Q Q Q Q c c c mtDNA • Assembly • Transport • Uptake Respiratory chain mtDNA homeostasis Kjernegen – svært viktige

12 Eksempel 1 - Protein import

13 2 - mtDNA replikasjon Twinkle mtDNA ADP ATP SSB POLG1 POLG2 ANT1 dNTP’s

14 3- sammensetting av cytochrome oxidase

15 Oppsummering  Respirasjonskjeden frigjører energi fra matstoffene og gjør det tilgjengelig for kroppen  Mitokondria innholder eget arvestoff  Både struktur og funksjon avhenger av tett samarbeid mellom kjerne og mitokondrielle gener  Dette betyr at det finnes mange muligheter å generere sykdom på

16 MEN, i tillegg Energy production Reactive oxygen species Apoptosis Neurodegeneration Ischaemia Drug metabolism Cancer

17 Mitokondriesykdommer

18  Mitokondriesykdommer  Can affect any tissue  all tissues have mitochondria  Can present at any age  from birth to >80  Demonstrate any pattern of inheritance  autosomal, X-linked, maternal Det kliniske problemet -1

19 Det kliniske problemet -2  Rammer vev med  Høy energi behov  Differensierte (ikke delings kapasitet)  Muskel  Øye  Hjernen  Pankreas  Hjerte  HVER og ALLE

20 Hvor stort er problemet  Sverige (2001)  Innsidens hos barn <16 = 1/11,000  Storbritannia (2005)  nyeste tall 1:5000  Finland  MELAS 1:3500  Australia (2003)  prevalens 1:20,000  Her ble det undersøkt KUN kjente genetiske defekter  derfor er dette et stort og økende problem

21 I Norge?  Vanskelig å vite ennå  Oversikt mest voksen pasienter (G71.3 )  46 med sikker mitokondriesyk.  sikker mito = histokjemisk mosaikk eller biokjemisk

22 Diagnose avhenger av:  Klinisk oppmerksomhet  Må kunne gjenkjenner klassiske fenotyper  Vær observant for de som kan være mitokondrielt  visse kombinasjoner  Målrettet undersøkelser

23 Appropriate investigation Clinical Recognisable phenotype Genetic analysis Genetic analysis Muscle biopsy Muscle biopsy Biochemical analysis Molecular diagnosis Suspect phenotype blood

24 - muskelbiopsi Inner mito membrane OUT IN I II III IV V Q pool Q Q Q Q c c c Succinate dehydrogenase Cytochrome c oxidase +

25 mtDNA mutasjoner MELAS A3243G MERRF A8344G Deletion CPEO/KSS F V L I M Q W A N C Y S D K G R L S H E P T cyt b ND 6 ND 5 ND 4 ND 4L ND 3 COX 3 COX 1 ND 2 ND 1 12S rRNA 16S rRNA D-loop LHON > 100 mutasjoner

26 Diagnostisering og Utredning  Krever klinisk og laboratorisk kompetanse

27 Utredning – er enkel!  Send pasient til meg! (ferdig med det?)  Det holder ikke!!  Ta opp anamnesen og undersøker pasienten – og så send pasienten til meg!  Ikke det heller!  Gjør absolutt hva dere vil med pasienten, MEN IKKE tar muskelbiopsien før du sender dem til meg

28 Eksempel  Woman born ’63  Previously healthy, nurse  Hyperglycaemia 2004  incidental finding, diet controlled  Sudden onset tinnitus  Mother - muscle cramps & deafness  A brother DM + deafness  Clinical neurological exam normal diabetes & deafness

29 Eksempel  Man born ’68  Previously healthy  April ’04  Found comatose and fitting  unwell for 2 weeks  Nausea, headache, reduced hearing  Partial recovery  December ’04 -  ataxia, dysarthria; proximal weakness; areflexia, cognitive decline, cardiomyopathy

30 April 04 December 04

31 diagnosen - diagnosene?

32 3243A>G mtDNA mutation 3243A>G mutation in tRNAleu(UUR) mtDNA last cycle ”hot” PCR

33 No phenotype genotype correlation or CPEO or Myoclonic Epilepsy or Diabetes/Deafness MELAS A3243G A3252G T3271C T3291C G1642A T9957C MELAS A3243G svær fenotypisk variasjon

34 Eksempel  24 yr old ♀  Exercise dyspnoea from age of 8.  Now - stops after one flight of stairs.  Exercise can precipitates muscle pain lasting hrs – days  Biopsy  Combined SDH & COX  Ragged brown fibres No COX negative fibres!

35 LG P MM Non-RBFRBF % level of13271T>C mutation RBF Non RBF F V L I M Q W A N C Y S D K G R L S H E P T cyt b ND 6 ND 5 ND 4 ND 4L ND 3 COX 3 ATP ase 8 6 COX 2 COX 1 ND 2 ND 1 12S rRNA 16S rRNA D-loop Light Strand OHOH A “new” ND5 mutation T13271 C

36 Tissue distribution & family

37  Viser hva man må gjøre for å bekrefte en ny mtDNA mutasjon

38 Example 2  Man born  From 30 y.o. poor night vision.  Retinitis Pigmentosa. Blind 53 yr.  Epilepsy started 52 y.o.  Noted to have  depressed reflexes  Sensory loss right hand  MRI normal. EEG: epileptic changes.  Gait ataxia & Intractable epilepsy from 60  MRI - Atrophy, small ischaemic lesions.  Stroke 61yo. Noted to have proximal weakness  Cognitive decline

39 †87. Demens. Diabetes. Hørselstap. Epilepsi. Diabetes. NIDDiabetes. Hypertension. CHD Occipital infarct.Epilepsy. Diabetes II† 51 (av ?) Epilepsi. Hørselstap? Hypertensjon †6 mnd (av meningitt) Hørselstap Alcoholisk pancreatitt. Diabetes II. Hjerneslag (36) Bakre hjerneinfarkt (27) Barne- epilepsi Epileptisk anfall (20) Trigeminus- nevralgi Nevrogent hørselstap + 9 (18) Family

40 Muscle biopsy  COX/SDH staining shows a mosaic COX positive & negative  Diagnosis mitochondrial (probably mtDNA)

41 Genetic investigation  Screened for MELAS mutation  Whole mtDNA sequenced  Several changes found including  5556G>C  Gene for tRNA(trp)

42 Conserved? strasbg.fr/table/Tryptophane.html

43 Segregates with affected tissue? mtDNA sequence from muscle Mutant C C C T C A C T A A G mtDNA sequence from blood Normal C C C T C A G T A A G 5556G>C mutation

44 Heteroplasmy? MuscleBloodControl Standard

45 †87. Demens. Diabetes. Hørselstap. Epilepsi. Diabetes. NIDDiabetes. Hypertension. CHD Occipital infarct.Epilepsy. Diabetes II† 51 (av ?) Epilepsi. Hørselstap? Hypertensjon †6 mnd (av meningitt) Hørselstap Alcoholisk pancreatitt. Diabetes II. Hjerneslag (36) Bakre hjerneinfarkt (27) Barne- epilepsi Epileptisk anfall (20) Trigeminus- nevralgi Nevrogent hørselstap + 9 (18) Family

46  Viser at alt som er sykdom blir ikke mitokondrielt betinget

47 mtDNA replication Twinkle mtDNA ADP ATP SSB POLG1 POLG2 ANT1 dNTP’s

48 mtDNA polymerase gamma  = Mitochondrial DNA dependant DNA polymerase  Responsible for mtDNA replication & repair

49 POLG Clinical syndrome  Starts  with headache +/- epilepsy  may be the same thing!  headaches – migraine-like  majority have occipital focus initially (visual phenomena)  or ataxia  central and sensory (true spinocerebellar)  progressive  develops in all (epilepsy almost all)  or both

50 other features  Myoclonus  Cognitive impairment  Depression  Tremor  Ophthalmoplegia  (often a late feature)

51 Liver involvement  Occurs with both mutations  common in terminal phase (multiorgan)  elevated enzymes  Liver failure  precipitated in all but one case by sodium valproate?  PM findings show centrolobular necrosis similar to Alpers

52 MRI – findings (1) Cerebellar atrophy

53 MRI – findings (2)  17 y.o. female with seizures + visual phenomena & simple motor seizures involving left arm/neck Admission 6 weeks later

54 Palatal myoclonus  Inferior olivary nucleus

55 other investigations  Muscle biopsy  COX negative fibres - absent early  multiple mtDNA deletions  BUT may be detectable only by Rt-PCR  Neurophysiology  axonal > demyelinating neuropathy  CSF  raised protein

56 Clinical syndromes associated with POLG mutation  adPEO  arPEO  (male sterility)  more complex phenotypes  PEO +  Parkinsonism  Alpers’ syndrome  Ataxic syndromes

57 Patients  33 patients (32Norwegian + 1 Italian) belonging to 27 families.  2 POLG mutations most frequent:  G1399A (giving A467T protein change).  G2243C (giving W748S protein change).  3 distinct genotypes:  homozygous G1399A.  homozygous G2243C.  compound heterozygous G1399A/G2243C.

58 Common  in Norway!  200 Controls  100 blood donors  100 disease controls  2 heteroz A467T 2 heteroz W748S  Carrier frequency = 1:50

59 The end


Laste ned ppt "Mitokondriesykdommer i Norge Laurence Bindoff Universitet i Bergen."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google