16
1/17/16 1 Mitohondrijske bolezni in epilepsija David Neubauer PTON III – pomladni semester 2016 Dejstva Mitohondrijske motnje dihalne verige so relaBvno pogoste: prevalenca je 1:5000 Genetsko so heterogene in do danes je odkriBh preko 130 genskih mutacij (mitohondrijske in jedrne DNA) Glavni genetski vzroki mitohondrijskih epilepsij so mutacije v mitohondrijski DNA Developmental Medicine & Child Neurology 2012, 54: 397–406 Dejstva Epilespija je lahko prvi simptom, ponavadi pa je zgolj del mulBsistemske klinične prezentacije Ponavadi tako epilepsijo težko zdravimo in je napovedni znak slabega izida Do danes pravega zdravljenja nimamo – otroci potrebuejo ponavadi več PEZ, medtem ko podporna zdravljenja (vitamini, prehranska dopolnila, ketogena dieta) niso preverjena zdravila

Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

1

Mitohondrijske  bolezni  in  epilepsija  

David  Neubauer  PTON  III  –  pomladni  semester  

2016  

Dejstva  

•  Mitohondrijske  motnje  dihalne  verige  so  relaBvno  pogoste:  prevalenca  je  1:5000  

•  Genetsko  so  heterogene  in  do  danes  je  odkriBh  preko  130  genskih  mutacij  (mitohondrijske  in  jedrne  DNA)  

•  Glavni  genetski  vzroki  mitohondrijskih  epilepsij  so  mutacije  v  mitohondrijski  DNA  

Developmental  Medicine  &  Child  Neurology  2012,  54:  397–406  

Dejstva  

•  Epilespija  je  lahko  prvi  simptom,  ponavadi  pa  je  zgolj  del  mulBsistemske  klinične  prezentacije  

•  Ponavadi  tako  epilepsijo  težko  zdravimo  in  je  napovedni  znak  slabega  izida  

•  Do  danes  pravega  zdravljenja  nimamo  –  otroci  potrebuejo  ponavadi  več  PEZ,  medtem  ko  podporna  zdravljenja  (vitamini,  prehranska  dopolnila,  ketogena  dieta)  niso  preverjena  zdravila    

Page 2: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

2

Molekularni  mehanizmi,  ki  vodijo  do  epilepsije  

FenoBp/  genoBp    epilepsije  

Izboljšanje  simptomov  po  jemanju  koencima  Q10  

0  

2  

4  

6  

8  

10  

12  

14  

16  

18  

Motorični  zaostanek  

Sedenje  

Stoja  

Hoja  

Stabilnost  drže    

Potresavanje  z  glavo  in/ali  trupom  (ataksija)  

Tresenje  rok  (tremor)  pri  doBkanju/prijemanju  predmetov  

Koordinacija  gibov  

Nehotni  zgibki  –  Bki,  stereoBpije  

Oslabelost  mišic  

Hiperm

obilnost  (laksnost)  sklepov  

Očesni  kontakt  (sledenje  prstu)  

Trzanje  oči  (nistagmus)  

Vedenjska  slika  

Koncentracija  

Govor  (tekoče,  razumljivo)  

Spanje  

Bolečina  

Migrena  (glavobol)  

Obolevanje  

Krvni  tlak  

Drugo  (navedite)  

Brez  izboljšanja  /niso  bili  pozorni   Izboljšanje  

Drugo  

Počutje  

ApeBt  

Škiljenje  

Požiranje  hrane    

Vsakodnevne  akBvnosB    

Kondicija  

Energija  

Moč  

Volja  

Volja  do  teka  in  gibanja  

Page 3: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

3

Motorični  simptomi  z  odličnim  izboljšanjem  

Motorični  zaostanek  

Sedenje  

Stabilnost  drže    

Oslabelost  mišic  

Očesni  kontakt  

Mitohondrijske  bolezni  in  EEG  Even  certain  mitochondrial  disorders  may  have  rather  typical  EEG:  

•  Epilep8c  seizures  are  the  first  symptom  in  more  than  half  of  the  cases,  

•  More  than  70%  of  these  will  present  either  with  par8al  seizures  (with  elementary  motor  symptoms)  or  with  mul8focal  epilep8form  ac8vi8es  

•  MERRF  =  generalized  myoclonic  seizures  •  MELAS  (?Leigh)  =  photoparoxysmal  response  

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6.  

 

Leigh  

Bilateralna  straiatna  nekroza  

Page 4: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

4

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  

atypical  myoclonus  epilepsy  with  ragged-­‐red  fibers  

Low  frequency  phoBc  sBmulaBon  –  Bme-­‐locked  posterior  sharp  transients  

+  larger  amplitudes  over  RT  

Naš  primjer  

•  Nakon  starosB  od  5  godina  generalizirani  mioklonizmi  kod  umora  ili  jutranjeg  buđenja;  

•  Mioklonizmi  poput  električnog  udara,  po  cjelom  tjelu  •  U  serijama,  u  trajanju  2-­‐3  sata  •  Osnovne  pretrage,  MRI  glave,  laktat,  aminokiseline,  organske  kiseline  –  normalno  

•  Neuspjelo  lječenje  sa  topiramatom,  lamotriginom,  valproatom  

•  Nešto  manje  napadaja  nakon  uvođenja  mitohondrijskog  koktejla  

•  EEGji  –  drugo  mišljenje  –  MERRF?  

Page 5: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

5

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  

Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

PaBent  9  mos:    Interictal  EEG  

MulBfocal  sharp  waves  posteriorly  

Page 6: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

6

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

100  uV  1  sec  

Ictal  discharge  Associated  with  clinical:  ParBal  seizure  with  lip  protrusion  and  slight  head  version  

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

Brief  eye  versive  seizure  AWAKE  

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

ICTAL  EEG:  Short  ictal  run  of  fast  acBvity  

?  Higher  amplitudes  Lt  (=  lateralized  onset)  

Page 7: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

7

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

ICTAL  EEG:  Short  ictal  run  of  fast  acBvity  

?  Higher  amplitudes  Lt  (=  lateralized  onset)  

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Mitochondrial  associated  with  PDH  deficiency  

Hypsarrhythmic  paoern  with  prominent  

polymorphic  slow  acBvity  and  

rare  sharp  posteriorly  SLEEP  

Naša  paciejnBca  

•  Težka  epilepsija  sa  napadajima  od  1.  godine  života  

•  U  glavnom  atonički  napadaji  •  Težka  psihomotorna  retardacija  •  Bez  reakcije  na  razlićite  AED  •  Predvidena  za  operaciju  epilepsije  >  biopsija  mišića  

•  Težka  deplecija  piruvat  dehidrogenaze  

Page 8: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

8

EEG  

MulBfocal  &  focal  sharp  

EEG  

Ictal  spikes  with  slight  head  version  

EEG  

generalized  spikes  without  obvious  clinical  signs  

Page 9: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

9

EEG  

Tonic  arm  stretch  

EEG   Eye  opening  deep  sigh  

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  Complex  IV  deficiency  

At  IPS  10  Hz  sharp  waves  with  massive  myoclonus  

Boy,  aged  7  years  

Page 10: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

10

Canafoglia  L  et  al.    Neurology  2001;56:1340-­‐6  

Boy,  7  years  Complex  IV  def.  

 Rt  posterior  sharp  

waves  

Patogeneza  

•  Patogeneze  mithondrijskih  epilepsij  še  ne  razumemo  dovolj,  kar  doprinese  do  ogromnih  težav  pri  zdravljenju  teh  stanj.  

•  Epilepsija  je  slab  prognosBčen  znak  pri  mitohondrijskih  boleznih  in    

•  nujno  potrebujemo  jasne  klinične  poskuse  z  različnimi  kandidatnimi  zdravili,  vključno  s  koencimom  Q10,  ketogeno  dieto  in  novimi  terapevtskimi  substancami.  

Page 11: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

11

PEZ:  praviloma  se  izogibamo  valproatu  -­‐  Depakine  

•  Individuals  at  greatest  risk  of  valproate-­‐related  toxicity  are  those  with  POLG  mutaBons,  in  whom  the  drug  may  trigger  fulminant  and  fatal  hepaBc  failure.  

•  For  this  reason,  it  is  advisable  to  avoid  valproate  in  individuals  in  whom  there  is  a  strong  suspicion  of  mitochondrial  disease,  and  especially  in  cases  where  pathogenic  POLG  mutaBons  have  been  idenBfied.    

•  If  valproate  needs  to  be  considered,  for  example  because  of  lack  of  seizure  control  using  alternaBve  AEDs,  then  there  is  some  evidence  that  prophylacBc  co-­‐treatment  with  L-­‐carniBne  may  ameliorate  the  condiBon  

•  če  že  –  potem  v  kombinaciji  z  L-­‐karniBnom  

PEZ  

leveBracetam  (Keppra)  je  sredstvo  prvega  izbora  za  mioklonus  pri  sindromu  MERRF    •  tudi  lamotrigine  (Lamictal)  ima  lahko  nevroprotekBvni  učinek  

•  V  veliki  večini  primerov  bo  treba  uporabiB  kombinacjo  več  PEZ,  da  dosežemo  več  ali  manj  dober  nadzor  nad  epilepBčnimi  napadi  

PEZ  •  Studies  in  Japanese  individuals  with  them.3243A>G  mutaBon  have  suggested  that  arginine  may  reduce  the  severity  and  frequency  of  stroke-­‐like  episodes  in  individuals  with  MELAS  syndrome  

•  There  is  some  anecdotal  evidence  that  seizures  in  the  Kearns–Sayre  syndrome  may  be  related  to  white  maoer  lesions  associated  with  cerebral  folate  (5-­‐methyltetrahydrofolate)  deficiency,  and  that  folinic  acid  (Leucovorin)  supplementaBon  may  lead  to  symptomaBc  benefit  in  these  individuals  

Vloga arginina za preprečevanje števila in stopnje kapi pri sindromu MELAS

…In vloga folinične kisline (levkovorina) pri nadozru nad epi napadi

Page 12: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

12

PEZ  

•  Preliminary  preclinical  studies  have  suggested  that  ketogenic  diet  may  be  beneficial  in  a  subgroup  of  mitochondrial  disease,    

•  namely  those  with  mtDNA  deleBons  

Ketogena dieta je lahko učinkovita zlasti pri delecijah mtDNA

Epilepsia.  2007  Jan;48(1):82-­‐8.    Safe  and  effecBve  use  of  the  ketogenic  diet  in  children  with  epilepsy  and  mitochondrial  respiratory  chain  complex  defects.    Kang  HC,  Lee  YM,  Kim  HD,  Lee  JS,  Slama  A.    

•  9  complex  I  •  1  complex  II  •  3  complex  IV  •  1  complex  I  and  IV  

•  7  paBents  become  seizure-­‐free;  1  >  90%  reducBon  and  2  50%-­‐90%  reducBon  

•  4  paBents  (incl.  2  with  Leigh  sy)  did  not  show  good  results  

UČINKOVITOST KD

CoQ10  

•  DefecBve  biosynthesis  of  the  lipophilic  electron  carrier  coenzyme  Q10  (CoQ10)  typically  presents  with  combined  deficiency  of  complexes  I  +  III  or  II  +  III  and  is  frequently  associated  with  seizures.  

•  The  most  typical  phenotype  caused  by  CoQ10  deficiency  was  of  recurrent  rhabdomyolysis  associated  with  an  encephalopathy  with  prominent  seizures.  

•  The  molecular  cause  of  this  type  of  CoQ10  deficiency  remains  unknown,  but  seizures  are  also  a  feature  of  other  phenotypes  of  CoQ10  deficiency  in  which  the  geneBc  basis  has  recently  been  defined.  

Na pomanjkanje oencima Q10 pomislimo ob kombinaciji: rabomioliza + encefalopatija s krči

Page 13: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

13

•  Čeprav  je  to  redko,  je  vendarle  treba  prepoznaB  morebBne  motnje  v  biosintezi  CoQ10,  kajB  v  teh  primerih  gre  za  podskupino  mitohondrijskih  bolezni,  ki  jih  lahko  uspešno  (po)zdravimo.  

•  Zato  so  Shamima  Rahman  in  sod.  izdelali  diagnosBčni  algoritem  klinične  diagnoze  pomanjkanjaCoQ10    

 

Klinični znaki za poskus zdravljenja s CoQ10

•  The most frequent presentation of CoQ10 deficiency appears to be ataxia that typically begins in childhood and is often associated with seizures   Cerebellar ataxia and coenzyme Q10 deficiency. Lamperti C, Naini A, Hirano M, De Vivo DC, Bertini E, Servidei S, Valeriani M, Lynch D, Banwell B, Berg M, Dubrovsky T, Chiriboga C, Angelini C, Pegoraro E, DiMauro S

Neurology. 2003 Apr 8; 60(7):1206-8.

Na pomanjkanje pomslimo tudi ob kombinaciji ataksije in epileptičnih napadov

Page 14: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

14

Klinični znaki za poskus zdravljenja s CoQ10

Less frequently observed phenotypes include

•  slowly progressive Leigh syndrome (initially reported in two adult sisters with encephalopathy and severe mental retardation associated with ataxia, deafness, growth retardation and

lactic acidosis) •  and isolated myopathy .    

Coenzyme Q10 deficiency and isolated myopathy. Horvath R, Schneiderat P, Schoser BG, Gempel K, Neuen-Jacob E, Plöger H, Müller-

Höcker J, Pongratz DE, Naini A, DiMauro S, Lochmüller H Neurology. 2006 Jan 24; 66(2):253-5.

Klinični znaki za poskus zdravljenja s CoQ10

Patients with the myopathic form have presented with •  exercise intolerance between 6 and 33 years, •  associated with proximal muscle weakness, •  elevated CK (up to 20 times upper limit of normal) and •  lactic acidosis (up to 10 times normal levels after

exercise) •  and no evidence of disease affecting other organ

systems. •  There is typically a dramatic response to exogenous

CoQ10.    

Klinični znaki za poskus zdravljenja s CoQ10

The considerable overlap of the CoQ10 deficient phenotypes with other mitochondrial disorders makes clinical recognition of CoQ10 deficiency extremely challenging.

Nevertheless, it is important to be vigilant for clinical clues to diagnose patients so treatment can be initiated early in the disease.

It is important to suspect infantile-onset CoQ10 deficiency    

V dojenčkovem obdobju moramo vedno pomisliti na pomanjkanje koencima Q10

Page 15: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

15

Sekundarna pomanjkanja CoQ10

•  Mutations in the ETFDH gene: These patients presented with fluctuating proximal and axial myopathy, and exercise intolerance.  

•  The mechanism of CoQ10 deficiency in MADD remains unknown  

•  Ataxia with oculomotor apraxia type I (AOA1): clinical improvement with CoQ10

•  Secondary CoQ10 deficiency has also been reported in a number of patients with primary mtDNA mutations    

Zdravljenje Supplementation with oral CoQ10: •  10–30 mg/kg/day in children and •  1,200–3,000 mg/day in adults seems effective in patients with COQ2

mutations   •  Genetic diagnosis of CoQ10 deficiency

remains challenging because of the genetic heterogeneity of this disease group.      

Tolerance of high-dose (3,000 mg/day) coenzyme Q10 in ALS. Ferrante KL, et al.

Neurology. 2005 Dec 13; 65(11):1834-6.

Zdravljenje Včash je bolje izbrati aktivno obliko

koencima Q10 = idebenon, ker lahko prečka krvno-možgansko pregrado

•  CoQ10  does  not  cross  the  blood–brain  barrier;  therefore,  it  may  have  limited  effect  on  the  central  nervous  system.  Idebenone  is  a  CoQ10  analog  that  can  cross  the  blood–brain  barrier  and  has  been  shown  to  improve  neurological  complicaAons  in  some  case  reports  

Lekoubou A et al. Effect of long-term oral treatment with L-arginine and idebenone on the prevention of strokelike episodes in an adult MELAS patient, Rev. Neurol. (Paris) 167 (2011) 852–855.

Page 16: Mitohondrijske-bolezni-in- epilepsija Dejstvapednevro.pedkl.si/wp-content/uploads/2016/02/05-Neubauer.pdf · Mitohondrijske-bolezni-in-epilepsija ... 2016 Dejstva • Mitohondrijske-motnje-dihalne-verige

1/17/16

16

Zaključek

•  Danes še vedno ne vemo, katera od funkcij CoQ10 (electron transfer, antioxidant, pyrimidine biosynthesis, modulation of apoptosis or extramitochondrial roles) je najbolj relevantna za nastanek bolezni pomanjkanja pri ljudeh.

•  Ko bomo enkrat to razumeli, bomo lahko napredovali na področju zdravljenja cele skupine teh bolezni/stanj, ki so potencialno lahko ozdravljive.