Fernando Galán Galán

Profesor Titular de Medicina
Especialista en Medicina Interna
Experto en Miopatía Mitocondrial del Adulto
Fibromialgía y Síndrome de Fatiga crónica
BLOG

Enfermedades Mitocondriales

DIFICULTADES Y SUFRIMIENTOS DE LOS PACIENTES JÓVENES Y ADULTOS CON MIOPATIA MITOCONDRIAL.

Sería conveniente que al hablar de enfermos con Miopatía Mitocondrial y de sus familiares se expusieran también las dificultades  y sufrimientos con los que se encuentran jóvenes y adultos que padecen esta enfermedad. Son muchos y entre ellas destacaría las siguientes:

  1. Tardanza en el diagnóstico por desconocimiento de los médicos y especialistas de la existencia de esta enfermedad a estas edades; por término medio pueden ser vistos por unos 10 especialistas y al final los diagnostican en muchísimas ocasiones de fibromialgia o síndrome d fatiga crónica con la consecuente frustración, pues no existen tratamiento eficaces para estas enfe Más aun lo que subyace en una Miopatia mitocondrial. Como refiero en mi reciente publicación "Mitochondrial myopathy in follow up a patient with chronic fatigue syndrome" Fernando Galán, Isabel de Lavera, David Cotán, José A. Sánchez-Alcázar. Journal of Investigative Medicine High Impact Case Reports. July-September 2015: 1–5.
  2. Dificultades en los Centros y Hospitales del Sistema Nacional de Salud - Seguridad Social para ser diagnosticados y posteriormente tratados de los síntomas que pueden mejorar su calidad de vida. Pues muchas de las medicinas para aliviar y mejorar sus síntomas no las cubre actualmente la Sanidad Pública (lágrimas artificiales, saliva artificial, suero fisiológico, humidificador de vapor). Otras necesitan visado que no les es fácil de obtener (L-carnitina, Riboflavina (fórmula magistral), Coenzima Q10)
  3. Y por supuesto el seguimiento de estos pacientes. Pues es una enfermedad crónica, con variación en muchos de los síntomas y signos que padecen, pudiéndose modificar los que tienen y aparecer otros nuevos. Por ello quien debe atenderlos son los especialistas en Medicina Interna.
  4. También muchas veces son etiquetados de enfermos FUNCIONALES y le dicen con toda crueldad y desconocimiento "que todos sus síntomas no son reales y sólo están en su cabeza" enviándolos al Psiquiatra.
  5. ¿Qué decir cuando después de tanta incomprensión, dejación y desconocimiento de esta enfermedad por parte de la Sanidad Publica, acuden a un experto en la medicina privada y hace el diagnóstico correcto mediante biopsia, estudio cadenas respiratorias de la mitocondria y si fuera necesario estudio genético?. A veces los médicos y especialistas de la Seguridad Social de cualquier Autonomía, se atreven a ponerlo en duda a pesar de lo correcto del diagnóstico, muchas veces por desconocimiento y otras por un falso prurito. No poniéndole tratamiento, y no ayudando a la posible incapacidad - en muchos casos absoluta y con dependencia - frustrando hasta grado incalculable a estos pacientes que ha tenido que buscar asistencia privada.

Como botones de muestra están dos vídeos recientes de SILVIA y de NEREA que están colgados en AEPMI. Deberían ser vistos y difundidos más aun de lo que ya están. Pero lo principal es la absoluta realidad de lo que exponen así como el verdadero drama vivido. QUE NO VUELVA A SUCEDER TAN GRAN SUFRIMIENTO por todo lo anteriormente comentado.

Prof. Dr. Fernando Galan

14-10-2015

Nuevo enfoque diagnóstico a través de la tecnología CRISPR-Cas9 eliminando genes individuales de una línea celular HAP1 humana y utilizando análisis multiómicos (proteómica) basados en espectrometría de masas.

La proteómica cuantitativa proporciona datos funcionales valiosos que pueden agregarse al cuerpo de evidencia necesario para confirmar la patogenicidad de una nueva variante en casos de enfermedades mitocondriales y no diagnosticadas a largo plazo. Nuestros esfuerzos actuales ahora se centran en desarrollar un pipeline (pipeline es un modelo informatico para investigacion genética) de proteómica cuantitativa robusta y de alto rendimiento para incorporarla a las investigaciones clínicas de rutina de pacientes con enfermedades mitocondriales sospechadas pero no diagnosticadas para disminuir la brecha diagnóstica actual.

 El Genoma de las mitocondrias en humanos codifica solo 13 proteínas, las proteínas restantes que componen las mitocondrias están codificadas por genes que se han transferido o añadido al núcleo a lo largo de más de mil millones de años de evolución. Cientos de estas proteínas permanecen pobremente caracterizadas o completamente sin caracterizar. Esta importante brecha de conocimiento ha limitado la comprensión básica de la función mitocondrial y ha obstaculizado los esfuerzos para diagnosticar y tratar las enfermedades mitocondriales.

  • La enfermedad mitocondrial puede ser causada por un defecto en cualquiera de las 1.150 proteínas estimadas que componen las mitocondrias, lo que a menudo dificulta la identificación de la proteína defectuosa y el tratamiento de la afección
  • Los esfuerzos pioneros en las últimas décadas han relacionado su disfunción con más de 150 enfermedades mitocondriales  distintas. Aún así, cientos de proteínas mitocondriales carecen de funciones claras, y la base genética subyacente de aproximadamente el 40 % de los trastornos mitocondriales, sigue sin resolverse.
  • La enfermedad mitocondrial puede causar una amplia gama de síntomas, como crecimiento deficiente, debilidad muscular, convulsiones, discapacidades cognitivas y del desarrollo y problemas de visión.
  • El mayor reconocimiento de un espectro más amplio de manifestaciones más allá de los síndromes clínicos definidos clásicamente, se refleja en que actualmente la forma de presentación más común es la MULTISISTÉMICA, en las pautas actualizadas de la atención clínica basadas en el consenso de expertos.
  • Las características clínicas específicas pueden sugerir Enfermedad mitocondrial, especialmente cuando se agrupan en combinaciones particulares que definen síndromes recurrentes y reconocibles, a los que nos referimos como síndromes mitocondriales clásicos (por ejemplo, síndrome de Leigh, encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS), o Epilepsia mioclónica con fibras rojas irregulares (MERRF).Sin embargo, muchos trastornos mitocondriales manifiestan fenotipos multisistémicos que no se ajustan a un síndrome mitocondrial clásico
  • Ninguno de los criterios de enfermedad mitocondrial puede ser perfectos, porque pueden tener síntomas y signos superpuestos.
  • Dado que no se dan criterios mínimos y ningún paciente individual tendría todos los criterios, el diagnóstico depende en gran medida del análisis subjetivo y la experiencia, que varían ampliamente entre los médicos.
  • En un sentido práctico, ningún criterio para el diagnóstico de la enfermedad mitocondrial puede captar a todos los pacientes con esa enfermedad, simplemente debido a la expresividad variable y la penetrancia incompleta característica de prácticamente todas las enfermedades mitocondriales.
  • Es importante enfatizar que los criterios diagnósticos actuales no están destinados a diagnósticos clínicos, sino que están destinados a ser utilizados para la clasificación de pacientes en estudios de investigación

COMPRENDIENDO MEJOR LA FUNCIÓN DE CADA PROTEINA: en cualquiera de las 1.150 proteínas estimadas que componen las mitocondrias

La nueva comprensión de cómo los cientos de proteínas de las mitocondrias trabajan juntas para generar energía y realizar otras funciones ofrece un camino prometedor para diagnosticar y tratar mejor la enfermedad mitocondrial.

Ahora, los científicos han desarrollado un nuevo enfoque que les permite comprender mejor el papel de cada proteína y lo han utilizado con éxito para identificar la causa genética de tres nuevas enfermedades mitocondriales.

El primero fue la identificación de un paciente con signos claros del trastorno pero sin mutaciones en los genes sospechosos habituales. Los investigadores identificaron un nuevo gen en la vía OXPHOS (fosforilación oxidativa) y demostraron que el paciente portaba una mutación en la proteína PIGY del gen PYURF. Utilizando la proteómica, descubrieron que PYURF, un gen codificador de proteínas, es importante en la función mitocondrial y se altera en las enfermedades humanas. Específicamente, revelaron que PYURF es una chaperona de metiltransferasa dependiente de SAM que respalda tanto el ensamblaje del complejo I como la biosíntesis de la coenzima Q y cuando se interrumpe origina un trastorno mitocondrial multisistémico previamente desconocido.

El segundo. Los investigadores demostraron que otra mutación en RAB5IF era responsable de un caso de displasia cerebrofaciotorácica y dos casos de labio hendido en una familiaSe descubrió que mediante la inactivación mediada por CRISPR-Cas9 eliminando el gen RAB5IF, eliminó  también una proteína codificada por un gen diferente, TMCO1, que se ha relacionado con la displasia cerebrofaciotorácica, una patología caracterizada por rasgos faciales distintivos y discapacidad intelectual grave. La afección se caracteriza por rasgos faciales distintivos y discapacidad intelectual grave. En colaboración con el coautor Nurten Akarsu, PhD, profesor de genética humana en la Universidad Hacettepe en Ankara, Turquía, los investigadores demostraron que una mutación en RAB5IF fue responsable de un caso de displasia cerebrofaciotorácica y dos casos de labio hendido en una familia turca. 

Un tercer gen C2orf69, su inactivación mediada por CRISPR-Cas9, provocó problemas con el almacenamiento de azúcar, lo que contribuyó a un síndrome autoinflamatorio fatal. La presentación clínica de este síndrome recientemente reconocido es de hecho una combinación singular de la enfermedad de almacenamiento de glucógeno tipo IV clínicamente heterogénea y una mitocondriopatía. Es un Sindrome  autosómico recesivo, que se caracteriza por defectos autoinmunes, retraso en el crecimiento, neurodegeneración progresiva del sistema nervioso central y muerte prematura. Los datos sobre ese síndrome se publicaron en el año 2021 en un artículo dirigido por Bruno Reversade, PhD, de A*STAR, la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación de Singapur.

NUEVO ENFOQUE DIAGNÓSTICO

Los investigadores utilizaron la tecnología CRISPR-Cas9 para eliminar genes individuales de una línea celular humana. El procedimiento creó un conjunto de líneas celulares relacionadas, cada una derivada de la misma línea celular original pero con un solo gen eliminado. Los genes eliminados codificaban 50 proteínas mitocondriales de función desconocida y 66 proteínas mitocondriales de función conocida.

Luego, examinaron cada línea celular en busca de pistas sobre el papel que normalmente juega cada gen faltante para mantener las mitocondrias funcionando correctamente. Los investigadores monitorearon las tasas de crecimiento de las células y cuantificaron los niveles de 8.433 proteínas, 3.563 lípidos y 218 metabolitos para cada línea celular. Utilizaron los datos para construir la aplicación MITOMICS (CRISPR multiómica de proteína huérfana mitocondrial), equipándola con herramientas para analizar e identificar los procesos biológicos que fallaron cuando una proteína específica desapareció.

Después de validar el enfoque con proteínas mitocondriales de función conocida, los investigadores propusieron posibles roles biológicos para muchas proteínas mitocondriales de función desconocida. Con más investigación, pudieron vincular tres proteínas a tres enfermedades  mitocondriales separadas

Nuestros datos, que se pueden explorar a través del recurso interactivo en línea MITOMICS.app, sugieren roles biológicos para muchas otras proteínas mitocondriales huérfanas que aún carecen de una caracterización funcional sólida y definen una rica firma celular de disfunción mitocondrial que puede respaldar el diagnóstico genético de enfermedades mitocondriales.

CONCLUSIONES

  1. Un paciente con signos claros Enfermedad mitocondrial multisistémica pero sin un diagnóstico genético después de examinar todos los genes de enfermedades conocidas. Usando este nuevo enfoque, los investigadores pudieron identificar un gen nuevo PYURF en la vía OXPHOS (fosforilación oxidativa) y demostrar que el paciente portaba un cambio genético responsable de sus problemas clínicos
  2. RAB5IF era responsable de un caso de displasia cerebrofaciotorácica y dos casos de labio hendido en una familia.
  3. Un tercer gen C2orf69, su inactivación mediada por CRISPR-Cas9, provocó problemas con el almacenamiento de azúcar, lo que contribuyó a un síndrome autoinflamatorio fatal

REFERENCIAS

  1. Rensvold, J. W., Shishkova, E., Sverchkov, Y., Miller, I. J., Cetinkaya, A., Pyle, A., Manicki, M., Brademan, D. R., Alanay, Y., Raiman, J., Jochem, A., Hutchins, P. D., Peters, S. R., Linke, V., Overmyer, K. A., Salome, A. Z., Hebert, A. S., Vincent, C. E., Kwiecien, N. W., Rush, M., … Pagliarini, D. J. (2022). Defining mitochondrial protein functions through deep multiomic profiling. Nature, 606(7913), 382–388. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04765-3
  2. Wong HH, Seet SH, Maier M, Gurel A, Traspas RM, Lee C, Zhang S, Talim B, Loh AYT, Chia CY, Teoh TS, Sng D, Rensvold J, Unal S, Shishkova E, Cepni E, Nathan FM, Sirota FL, Liang C, Yarali N, Simsek-Kiper PO, Mitani T, Ceylaner S, Arman-Bilir O, Mbarek H, Gumruk F, Efthymiou S, Uğurlu Çi Men D, Georgiadou D, Sotiropoulou K, Houlden H, Paul F, Pehlivan D, Lainé C, Chai G, Ali NA, Choo SC, Keng SS, Boisson B, Yılmaz E, Xue S, Coon JJ, Ly TTN, Gilani N, Hasbini D, Kayserili H, Zaki MS, Isfort RJ, Ordonez N, Tripolszki K, Bauer P, Rezaei N, Seyedpour S, Khotaei GT, Bascom CC, Maroofian R, Chaabouni M, Alsubhi A, Eyaid W, Işıkay S, Gleeson JG, Lupski JR, Casanova JL, Pagliarini DJ, Akarsu NA, Maurer-Stroh S, Cetinkaya A, Bertoli-Avella A, Mathuru AS, Ho L, Bard FA, Reversade B. Loss of C2orf69 defines a fatal autoinflammatory syndrome in humans and zebrafish that evokes a glycogen-storage-associated mitochondriopathy. Am J Hum Genet. 2021 Jul 1;108(7):1301-1317. doi: 10.1016/j.ajhg.2021.05.003. Epub 2021 May 25. Erratum in: Am J Hum Genet. 2021 Jul 1;108(7):1356. PMID: 34038740; PMCID: PMC8322802.

PROF. DR. FERNANDO GALAN

APÉNDICE: CASO SIN DIAGNÓSTICO GENÉTICO

El equipo del profesor Taylor en Newcastle identificó a un paciente con signos claros de enfermedad mitocondrial pero sin un diagnóstico genético después de examinar todos los genes de enfermedades conocidas. Usando este nuevo enfoque, los investigadores pudieron identificar un gen nuevo PYURF en la vía OXPHOS (fosforilación oxidativa) y demostrar que el paciente portaba un cambio genético dañino responsable de sus problemas clínicos.

Identificamos a un niño nacido de padres consanguíneos, primos hermanos, que presentó al nacer acidosis metabólica profunda. Las características clínicas incluyeron hipotonía muscular, retraso en el crecimiento, retraso en el desarrollo, atrofia óptica, niveles persistentemente elevados de lactato en la sangre y el líquido cefalorraquídeo, y sustancia blanca cerebelosa anormal y atrofia cerebelosa en imágenes de resonancia magnética.

  • Utilizando la proteómica, descubrieron que PYURF, un gen codificador de proteínas, es importante en la función mitocondrial y se altera en las enfermedades humanas. Específicamente, revelaron que PYURF es una chaperona de metiltransferasa dependiente de SAM que respalda tanto el ensamblaje del complejo I como la biosíntesis de la coenzima Q y se interrumpe en un trastorno mitocondrial multisistémico previamente no resuelto.

Para determinar la etiología genética precisa, realizamos una secuenciación imparcial del exoma completo. Priorizamos las variantes exónicas (codificación) o del sitio de empalme con una frecuencia de alelo menor (MAF) ≤0.01 que se predijo que serían patógenas según las herramientas in silico. Nuestro análisis de variantes autosómicas recesivas en genes nucleares que codifican proteínas mitocondriales indicó una variante homocigótica de cambio de marco en el segundo exón de PYURF (GenBank, NM_032906.4) como la única causa genética candidata concebible: c.289_290dup (p.Gln97Hisfs*6); esta variante estaba presente en un alelo (MAF=0,000006287) en la base de datos de agregación del genoma (gnomAD). La secuenciación de Sanger demostró claramente la segregación con la enfermedad clínica en la familia

En ausencia de células del paciente, diseñamos esta mutación en células HAP1 para probar si la variante PYURF codificada es suficiente para interrumpir los procesos relacionados con CoQ y CI. Las células que albergaban la mutación reflejaban estrechamente la línea PYURFKO, con una pérdida sustancial de proteínas relacionadas con CoQ y CI. Finalmente, purificamos la versión mutante de PYURF, que exhibió una afinidad de unión marcadamente reducida por AF5. Aunque no se disponía de la línea celular del paciente necesaria para asignar definitivamente la patogenicidad, el deterioro de los procesos de CI y CoQ en las células que albergan esta variante específica de PYURF con pérdida de función, proporciona una base molecular para los fenotipos celulares observados.

 

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Que son gratuitas para los pacientes residentes en el Reino Unido.

Es una pena que todavía no dispongamos de una clara relación de estas pruebas realizadas en SISTEMA  NACIONAL DE SALUD DE ESPAÑA.

Y sobre todo cómo pueden acceder a ellas – gratuitamente – todos los pacientes con sospecha de padecer una ENFERMEDAD MITOCONDRIAL.

 

Servicio de Diagnóstico Mitocondrial Altamente Especializado de Newcastle

TARIFAS Y CARGOS DE LABORATORIO

Versión 7.0 última actualización 03.11.2018

Pruebas genéticas

  • Secuenciación del genoma mitocondrial completo (NGS) 646€
  • PCR de largo alcance para reordenamientos de mtDNA 141€
  • PCR en tiempo real para reordenamientos de mtDNA en fibras musculares individuales 294€

Pruebas tradicionales

  • Investigación histoquímica de anomalías mitocondriales en el músculo esquelético: H y E, citocromo c oxidasa (COX), succinato deshidrogenasa (SDH), actividad combinada de COX/SDH 206€
  • Enzimas de la cadena respiratoria y citrato sintasa en músculo fresco y congelado 646€

Las consultas ambulatorias están disponibles para pacientes y familias con enfermedad mitocondrial presunta o comprobada. El examen clínico puede confirmar la sospecha de enfermedad mitocondrial o sugerir un diagnóstico alternativo. Se establecerán planes claros de investigación o manejo del paciente durante la cita clínica con una estrecha colaboración entre el consultor remitente y el propio médico del paciente

 

Servicio de trastornos mitocondriales raros del NHS  del Reino Unido

Laboratorios de Genética de Oxford

Lista de precios para servicios de enfermedades raras a partir de abril de 2021

Test  genéticos ENFERMEDADES MITOCONDRIALES

Test

NHS (fuera de Inglaterra)

Privado

Genes nucleares: detección WGS de 311 genes en el panel.

1.199€

1.379€

Genoma mitocondrial completo secuenciación

882€

1.014€

Deleción y Depleción del ADN mitocondrial (se requiere tejido muscular o hepático/ADN)

259€

297€

CONCLUSIONES

  1. Son gratuitas para los pacientes residentes en el Reino Unido.
  2. Es una pena que todavía no dispongamos de una clara relación de estas pruebas realizadas en el SISTEMA NACIONAL DE SALUD DE ESPAÑA.
  3. Y sobre todo, como pueden acceder a ellas – gratuitamente – todos los pacientes con sospecha de padecer una ENFERMEDAD MITOCONDRIAL.

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El objetivo de este estudio fue determinar si la secuenciación del genoma completo podría usarse para definir la base molecular de los trastornos mitocondriales sospechosos en un sistema nacional de salud en pacientes evaluados en centros de atención secundaria y terciaria.

Nuestro análisis de los genes nucleares incluyó variantes del número de copias y expansiones cortas de repeticiones en tándem, además de variantes de un solo nucleótido y pequeñas variantes de inserción-deleción, y también estudiamos variantes de mtDNA con un nivel de heteroplasmia> 1%.

La secuenciación del genoma completo a partir de un único análisis de sangre detecta un 31 por ciento más de casos de trastornos genéticos raros que las pruebas convencionales, lo que acorta la "odisea diagnóstica" que viven las familias afectadas y ofrece enormes oportunidades para futuras investigaciones.

Los trastornos mitocondriales afectan a una de cada 4.300 personas y causan enfermedades progresivas e incurables. Se encuentran entre las enfermedades hereditarias más comunes, pero son difíciles de diagnosticar para los médicos, sobre todo porque pueden afectar a muchos órganos diferentes y parecerse a muchas otras enfermedades.

Las actuales pruebas genéticas NO logran diagnosticar alrededor del 40 por ciento de los pacientes, lo que tiene importantes consecuencias para los pacientes, sus familias y los servicios sanitarios.

Un nuevo estudio, publicado en The BMJ, ofrece esperanza a las familias sin diagnóstico. Aunque estudios anteriores basados en cohortes pequeñas y muy seleccionadas han sugerido que la secuenciación del genoma completo puede identificar trastornos mitocondriales, este es el primero que examina su eficacia en un sistema sanitario nacional como es el británico.

En el estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de Cambridge, participaron 319 familias con sospecha de enfermedad mitocondrial reclutadas a través del Proyecto 100.000 Genomas, creado para integrar las pruebas genómicas en el NHS, descubrir nuevos genes de enfermedades y poner el diagnóstico genético a disposición de más pacientes.

En total, se secuenció el genoma completo de 345 participantes, con edades comprendidas entre los 0 y los 92 años y una media de 25 años. Mediante diferentes análisis, los investigadores descubrieron que podían realizar un diagnóstico genético definitivo o probable en 98 familias (31 por ciento). Las pruebas estándar, que suelen ser más invasivas, no permitieron llegar a estos diagnósticos. Se realizaron 6 diagnósticos posibles (el 2 por ciento de las 98 familias). Un total de 95 genes diferentes estaban implicados.

Sorprendentemente, el 62,5 por ciento de los diagnósticos eran en realidad trastornos NO mitocondriales, y algunos tenían tratamientos específicos. Esto ocurrió porque muchas enfermedades diferentes se parecen a los trastornos mitocondriales, lo que hace muy difícil saber cuáles son.

El investigador Patrick Chinnery, recomienda "que la secuenciación del genoma completo se ofrezca de forma temprana y antes de realizar pruebas invasivas como la biopsia muscular. Lo único que tendrían que hacer los pacientes es un análisis de sangre, lo que significa que podría ofrecerse en todo el país de forma equitativa. La gente no tendría que recorrer largas distancias para acudir a múltiples citas, y obtendría su diagnóstico mucho más rápido".

Por su parte, la investigadora Katherine Schon señala que "un diagnóstico genético definitivo puede ayudar realmente a los pacientes y a sus familias, dándoles acceso a información adaptada sobre el pronóstico y el tratamiento, asesoramiento genético y opciones reproductivas, incluido el diagnóstico genético preimplantacional o el diagnóstico prenatal".

Los investigadores realizaron el 37,5 por ciento de sus diagnósticos en genes conocidos por causar enfermedades mitocondriales.

Estos diagnósticos fueron casi todos únicos para una familia participante en particular, lo que refleja la diversidad genética encontrada en estos trastornos. El deterioro de la función mitocondrial tiende a afectar a los tejidos con gran demanda de energía, como el cerebro, los nervios periféricos, el ojo, el corazón y los músculos periféricos. El estudio ofrece un nuevo y valioso recurso para el descubrimiento de futuros genes de enfermedades mitocondriales.

Sin embargo, la mayoría de los diagnósticos del equipo (62,5 por ciento) correspondían a trastornos NO mitocondriales con características similares a las enfermedades mitocondriales. Estos trastornos habrían pasado desapercibidos si sólo se hubiera investigado a los participantes en busca de trastornos mitocondriales mediante una biopsia muscular y/o un panel de genes mitocondriales específicos. Estos participantes padecían una serie de enfermedades, como trastornos del desarrollo con discapacidad intelectual, epilepsia grave y trastornos metabólicos, así como enfermedades cardíacas y neurológicas.

Un pequeño número de participantes recién diagnosticados ya están recibiendo tratamientos como resultado. El equipo identificó trastornos potencialmente tratables en 6 participantes con un trastorno mitocondrial y 9 con un trastorno no mitocondrial, pero el impacto de los tratamientos aún está por determinar.

 

Las pruebas genéticas, guiadas por los síntomas clínicos, son la forma más definitiva de diagnosticar las enfermedades mitocondriales.

El investigador Patrick Chinnery, recomienda "que la secuenciación del genoma completo se ofrezca de forma temprana y antes de realizar pruebas invasivas como la biopsia muscular. Lo único que tendrían que hacer los pacientes es un análisis de sangre, lo que significa que podría ofrecerse en todo el país de forma equitativa. La gente no tendría que recorrer largas distancias para acudir a múltiples citas, y obtendría su diagnóstico mucho más rápido"

CONCLUSIONES

  1. El diagnóstico de la enfermedad mitocondrial se ha basado tradicionalmente en una biopsia de tejido invasiva para el análisis bioquímico e histoquímico, que puede ser normal incluso en pacientes con un diagnóstico genético definido.
  2. La secuenciación del genoma completo es una prueba diagnóstica útil en pacientes en los que se sospechan enfermedades mitocondriales, y proporciona un diagnóstico en un 31 % adicional, después de la exclusión de causas genéticas comunes.
  3. El Profesor Patrick Chinnery, recomienda "que la secuenciación del genoma completo se ofrezca de forma temprana y antes de realizar pruebas invasivas como la biopsia muscular. Lo único que tendrían que hacer los pacientes es un análisis de sangre, lo que significa que podría ofrecerse en todo el país de forma equitativa. La gente no tendría que recorrer largas distancias para acudir a múltiples citas, y obtendría su diagnóstico mucho más rápido"

 

REFERENCIA

Schon KR, Horvath R, Wei W, Calabrese C, Tucci A, Ibañez K, Ratnaike T, Pitceathly RDS, Bugiardini E, Quinlivan R, Hanna MG, Clement E, Ashton E, Sayer JA, Brennan P, Josifova D, Izatt L, Fratter C, Nesbitt V, Barrett T, McMullen DJ, Smith A, Deshpande C, Smithson SF, Festenstein R, Canham N, Caulfield M, Houlden H, Rahman S, Chinnery PF; Genomics England Research Consortium. Use of whole genome sequencing to determine genetic basis of suspected mitochondrial disorders: cohort study. BMJ. 2021;375:e066288. doi: 10.1136/bmj-2021-066288. PMID: 34732400; PMCID: PMC8565085.

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NOTA

 ALGUNOS PACIENTES Y FAMILIARES HAN PODIDO OIR, que la biopsia muscular es la prueba definitiva para la enfermedad mitocondrial. ¿Es eso cierto?

No. Las biopsias musculares a menudo se usan para analizar la actividad mitocondrial (análisis histoquímico y enzimático muscular de la cadena respiratoria mitocondrial), pero no es raro que las biopsias pasen por alto la enfermedad mitocondrial o, por el contrario, indiquen la presencia de enfermedad mitocondrial en personas que en realidad no la tienen. Esto se debe a la variación de un laboratorio a otro en cuanto a cómo se manipulan y analizan las muestras y cómo se analizan los resultados.

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No se puede olvidar que la sospecha de enfermedad mitocondrial es principalmente clínica y puede presentar múltiples síntomas y signos.

Las enfermedades mitocondriales "teóricamente pueden dar lugar a cualquier síntoma, en cualquier órgano o tejido, a cualquier edad, con cualquier modo de herencia", y son más comunes de lo que se cree.

Existe una amplia gama de síntomas iniciales que tienden a ser inespecíficos y pueden ser difíciles de fusionar en un diagnóstico unificador. Es por tanto un trabajo semejante al de un puzzle o rompecabezas, en que poco a poco las piezas se identifican, se van colocando correctamente y la imagen correcta comienza a formarse. Por ello no es infrecuente sean mal interpretados y erróneamente diagnosticados en más del 50% de los casos, antes de llegar al diagnóstico de enfermedad mitocondrial definitivo.

La exploración física debe ser ordenada, completa y minuciosa por órganos y sistemas. En mis muchos años de práctica clínica en numerosos pacientes y de  docencia a estudiantes de medicina acuñé un lema “los grandes diagnósticos muchas veces vienen de los pequeños detalles encontrados en una exploración física minuciosa”.

Y ESTA EXPLORACIÓN NUNCA SE PUEDE HACER POR VIDEO CONSULTA.

El proceso  a seguir esencialmente consiste en buscar síntomas y signos – que a veces pueden ser sutiles - que puedan estar relacionados con la sospecha de una enfermedad mitocondrial. 

La revisión detallada y completa de síntomas por órganos y sistemas sirve para recordar a los pacientes los síntomas que pueden haber olvidado o a los que se han acostumbrado y/o considerados - casi como normales-  por el tiempo que lo vienen sintiendo  y para que no se pase por alto ningún síntoma o signo.

 

Este trabajo es inicialmente clínico y yo lo realizo mediante:

ANTECEDENTES FAMILIARES

¿Consanguinidad?

Enfermedades bien documentadas y aquellas que se recuerden no bien documentadas:

  • Abuelos maternos y paternos
  • Padre y madre, así como tía/os paternos y maternos
  • Paciente, así como prima/os hermanos

ANTECEDENTES PERSONALES

  • Profesión o empleos a lo largo de su vida
  • Enfermedades bien diagnosticadas y si es posible bien documentadas
  • Medicaciones tomadas
  • Alergias e intolerancias
  • Cirugías
  • Fracturas
  • Traumas, Accidentes
  • Hábitos tóxicos

MEDICACIÓN ACTUAL Y/O SUPLEMENTOS

HISTORIA ACTUAL

Desde el inicio de los síntomas o signos  y su evolución, relacionados con sus manifestaciones actuales.

Después, revisión detallada y completa de síntomas por órganos y sistemas.

EXPLORACIÓN FÍSICA EXHAUSTIVA POR ÓRGAOS Y SISTEMAS

CONCLUSIONES

  1. La exploración física debe ser ordenada, completa y minuciosa por órganos y sistemas. Y ESTO NUNCA SE PUEDE HACER POR VIDEO CONSULTA.
  2. La amplia gama de síntomas iniciales que tienden a ser inespecíficos y pueden ser difíciles de fusionar en un diagnóstico unificador
  3. Por ello no es infrecuente sean mal interpretados y erróneamente diagnosticados en más del 50% de los casos, antes de llegar al diagnóstico de Enfermedad mitocondrial definitivo.
  4. La revisión detallada y completa de síntomas por órganos y sistemas sirve para recordar a los pacientes los síntomas que pueden haber olvidado o a los que se han acostumbrado y/o considerados - casi como normales- por el tiempo que lo vienen sintiendo  y para que no se pase por alto ningún síntoma o signo.

REFERENCIA

Grier J, Hirano M, Karaa A, Shepard E, Thompson JLP. Diagnostic odyssey of patients with mitochondrial disease: Results of a survey. Neurol Genet. 2018;4:e230. doi:10.1212/NXG.0000000000000230

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 Por su formación y aptitud ante la incertidumbre, el internista está plenamente capacitado para el diagnóstico de enfermedades infrecuentes o de presentación atípica, que en ocasiones han provocado que la persona enferma haya pasado por las consultas de otros médicos, sin obtener una respuesta a sus preguntas, ni un diagnóstico.

  • Por ejemplo pacientes adultos con sospecha de ENFERMEDAD MITOCONDRIAL, que  pueden presentar  mucha diversidad de síntomas, que son difíciles de fusionar en un diagnóstico unificador, y la amplia gama de síntomas iniciales que tienden a ser inespecíficos

El campo de acción del Internista se deriva de sus principales valores y capacidades, en especial de su visión integradora y su polivalencia, centrándose por ello su campo de acción en la atención al enfermo pluripatológico y plurisintomático, al enfermo con diagnóstico difícil, así como la atención a todas las enfermedades prevalentes del adulto en el ámbito ambulatorio u hospitalario

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Al escuchar las palabras "enfermedades mitocondriales", la mayoría de las personas se preguntan con desconcierto: "Mito ... ¿qué?". Es un término que a menudo hace que los médicos lo miren con una expresión de cortés curiosidad.

  • “No puedo encontrar nada malo en ti”.
  • “Todo está en tu cabeza” a menudo escuchan los pacientes con síntomas inesperados.
  • “Algunas veces el médico no entiende lo que están viendo y oyendo, y quiere conseguir que este paciente, frustrante y que consume mucho de su tiempo, no vuelva a su consulta”

Hace muchos años, la enfermedad mitocondrial no parecía existir. Es una enfermedad que parece haber aparecido de repente y que la mayoría de los médicos no conocen. Por lo tanto, es fácil pensar que debe ser rara, sin importancia o incluso sin gravedad.

Solo un número limitado de centros en todo el mundo tienen experiencia clínica y de laboratorio en medicina mitocondrial, y la falta general de conocimiento de la enfermedad mitocondrial por parte de muchos médicos no especialistas y especialistas deja a muchos pacientes sin diagnosticar.

Los síntomas en adultos tienden a desarrollarse y progresar durante un período de años, lo que hace que sea muy poco común que estas enfermedades se diagnostiquen cuando los síntomas comienzan por primera vez.

La fase temprana puede ser leve y puede no parecerse a ninguno de los llamados síndromes mitocondriales clásicos. Además, los síntomas crónicos como cansancio, dolor muscular, dificultad para respirar y dolor abdominal pueden confundirse fácilmente con otras patologías como: enfermedad vascular del colágeno, esclerosis múltiple, miastenia gravis, síndrome de la enfermedad de Lyme post-tratamiento, síndrome de fatiga crónica, fibromialgia, enfermedad psicosomática.

Así en un estudio reciente de 210 pacientes, más de la mitad (55 por ciento) informaron haber recibido un diagnóstico erróneo en su camino hacia un diagnóstico de enfermedad mitocondrial, y de estos, casi un tercio (32 por ciento) recibieron un diagnóstico erróneo más de una vez. El diagnóstico erróneo más común fue el de trastorno psiquiátrico (13 por ciento), seguido de fibromialgia (12 por ciento), síndrome de fatiga crónica (9 por ciento) y esclerosis múltiple (8 por ciento)

¿No podría ser tal vez que estas patologías - la Fibromialgia y el Síndrome de Fatiga Crónica (SFC) - sean un cajón de sastre cuando los médicos no encuentran causa orgánica para justificar las dolencias del paciente?

Todavía hoy, muchas personas aquejadas de Enfermedad mitocondrial que tienen que sufrir un largo - a veces de más de 15 años - y angustioso peregrinaje de especialista en especialista – más de 8 especialistas de media - en la  Sanidad Pública, que  aquejada de recortes y restricciones fuerzan a la simplicidad diagnóstica, temerosa del gasto resultante de un estudio genético exhaustivo para llegar al diagnóstico.

El problema de las Enfermedades mitocondriales, vistas en su conjunto es enorme y dada la complejidad para el diagnóstico correcto, existen muchas dudas y quejas sobre cómo algunos gestores fuerzan la actuación de los profesionales sanitarios a su cargo, para evitar gastos médicos más elevados.

Existiendo demasiadas quejas sobre profesionales sanitarios que tildan directamente o indirectamente de locos, farsantes o exagerados a algunos de estos pacientes, al no  conocer adecuadamente esta enfermedad mitocondrial y no haber realizado una pormenorizada historia clínica por órganos y aparatos  con antecedentes familiares, y una exhaustiva exploración clínica y en consecuencia un estudio genético completo que es lo más caro.

PORQUE NO PODEMOS OLVIDAR QUE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL ES MULTISITÉMICA, ES DECIR QUE AFECTA A MUCHOS ÓRGANOS Y SISTEMAS, CON MÚLTIPLES Y VARIADOS SÍNTOMAS,  QUE SOBREPASAN CLARAMENTE, A LA AGRUPACIÓN DE UNOS POCOS SÍNTOMAS EN SÍNDROMES CLÁSICOS MITONCODRIALES.

  • Centrarse exclusivamente en la clasificación histórica de síndromes como MELAS (encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a isquemia cerebral) o MIDD ((diabetes y sordera de herencia materna) es un enfoque ciego de la medicina moderna para estos pacientes complejos.
  • El objetivo de diagnóstico más importante en pacientes con sospecha de enfermedad mitocondrial, es identificar la etiología genética y los síntomas que puedan presentarse con el tiempo, en lugar de definir un síndrome clásico.

El conocido dicho "cualquier síntoma, en cualquier órgano o tejido, a cualquier edad, con cualquier modo de herencia" es totalmente certero.

El estudio de grandes números de pacientes en Europa y Norteamérica ha dado un nuevo impulso para abordar este problema. Tal vez sorprendentemente, el cansancio y la debilidad muscular están los primeros en la lista y tienen el mayor impacto en la calidad de vida. Estos síntomas rara vez constituyen el foco de atención, ni fascinan a la mayoría de los médicos y científicos, pero ignorar los mecanismos detrás de estos síntomas distorsionará las prioridades cuando se trata del desarrollo de nuevos tratamientos.

Padecer una esta enfermedad incapacitante – a veces invisible-  donde el cansancio intenso, la debilidad y el dolor tienen que ser soportados todos los días, es realmente una tortura. Pero en la mayoría de los casos deben seguir trabajando, lidiando con su familia y la sociedad y desempeñando tareas ineludibles, lo cual afecta de manera significativa a su estado psicológico y anímico.

En estos casos la asistencia médica suele ser su última esperanza para hacer viables sus deterioradas vidas, por lo que una actuación fría y de menosprecio frente a síntomas reales por parte de ciertos profesionales, sin la empatía necesaria para abordar a estos pacientes, puede significar una estocada cruel y definitiva en sus maltrechas vidas y eso no puede permitirse en una sanidad moderna que respete los principios de dignad y respeto hacía el paciente.

¿A qué médicos o especialistas suelen acudir a los pacientes adultos cuando notan síntomas iniciales de posible enfermedad mitocondrial?

  • El primer clínico consultado sobre los síntomas suele ser típicamente un médico de atención primaria (56.7%), aunque el 35.2% de los participantes inicialmente buscan un especialista.

La enfermedad mitocondrial ha significado muchas cosas para muchos pacientes y médicos, un enigma que la comunidad médica y científica ha tardado varias décadas en comenzar a aclarar de manera efectiva a medida que la gran cantidad de genes causales y el espectro aparentemente interminable de manifestaciones clínicas se han ido aclarado lentamente.

Las enfermedades mitocondriales (EM) abarcan un amplio grupo de trastornos que pueden afectar a niños y adultos y se encuentran entre los trastornos neuromusculares hereditarios más comunes con una prevalencia mínima de alrededor de 1:5000 nacidos vivos. Pueden manifestarse en una forma específica de tejido o multisistémica. A pesar de que los tejidos con alta demanda de energía, como el cerebro, los músculos y los ojos, están involucrados con mayor frecuencia, el fenotipo de los pacientes podría ser extremadamente variado y heterogéneo, dependiendo en gran parte, pero no únicamente, de las "reglas" clásicas de la medicina mitocondrial: control genético dual. (ADN nuclear [ADNn] y ADN mitocondrial [ADNmt]), nivel de heteroplasmia (porcentaje de ADN mutado en células individuales y tejidos), demanda de energía tisular, herencia materna y segregación mitótica.

La clasificación de Enfermedad Mitocondrial sigue siendo difícil. Aunque la clasificación genética por mutaciones de nDNA y mtDNA es obviamente la forma más confiable de clasificar estos trastornos, este enfoque plantea varios problemas, incluido el gran número de casos en los que quedan por identificar las variantes patogénicas, y el locus y la heterogeneidad alélica para las cuales las mutaciones en diferentes genes pueden tener el mismo efecto fenotípico (síntomas) y, por el contrario, la misma mutación genética puede causar muchos fenotipos (síntomas) clínicos diferentes.

UNA BREVE RESEÑA HISTÓRICA

En 1962 se introdujo el concepto de trastornos mitocondriales por Rolf Luft y colaboradores describieron a una mujer sueca joven con hipermetabolismo severo de origen no tiroideo con un defecto en el mantenimiento del control respiratorio mitocondrial

En 1988 se descubrieron las primeras alteraciones en el ADN mitocondril (mtDNA) en enfermedades humanas.

  • Anita Harding en Londres, identificó deleciones únicas a gran escala del ADN mitocondrial (ADNmt) en biopsias musculares de pacientes con "miopatías mitocondriales"
  • Doug Wallace en Atlanta, identificó una mutación puntual en el gen mtDNA para la subunidad 4 del complejo NADH deshidrogenasa (MTND4), asociada con la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON) hereditaria materna en un gran pedigrí estadounidense.

En 1995 fue identificada la primera mutación del gen mitocondrial nuclear (nDNA) por Bourgerony colabordores en el gen de la subunidad de la flavoproteína (Fp) codificada en el núcleo de la succinato deshidrogenasa (SDH) en dos hermanos con deficiencia del complejo II que se presentó como síndrome de Leigh.

Cronología del número acumulado de genes de la enfermedad mitocondrial: En 21 años (1988-2009) 162 genes, y en 10 años (2010-2020 marzo) 178 genes al aplicar las nuevas tecnologías genéticas.

A pesar de la identificación de cientos de genes causantes de enfermedades mitocondriales, actualmente el 40% de pacientes con Enfermedades  mitocondriales carecen de diagnóstico genético molecular.

Las variantes patogénicas en el mtDNA son responsables de ≈ 80 % de los casos de enfermedad mitocondrial de inicio en adultos y ≈ 20 % de los pediátricos

Las variantes patogénicas en el ADN nuclear son responsables de ≈ 20% de los casos de enfermedad mitocondrial de inicio en adultos y de ≈ 80 % de los casos en edad pediátrica

El enfoque actual para el diagnóstico de enfermedad mitocondrial, incluso con una baja sospecha, es primero genético.

Hasta la fecha, se sabe que más de 350 genes en los genomas mitocondrial y nuclear causan enfermedades mitocondriales primarias.

CONCLUSIONES

  1. La falta general de conocimiento de la enfermedad mitocondrial por parte de muchos médicos - no especialistas y especialistas - deja a muchos pacientes sin diagnosticar.
  2. 55% de Diagnósticos erróneos: enfermedad vascular del colágeno, esclerosis múltiple, miastenia gravis, síndrome de la enfermedad de Lyme post-tratamiento, síndrome de fatiga crónica, fibromialgia, enfermedad psicosomática.
  3. ¿No podría ser tal vez que estas patologías - la Fibromialgia y el Síndrome de Fatiga Crónica - sean un cajón de sastre cuando los médicos no encuentran causa orgánica para justificar la dolencia del paciente?
  4. El problema de las Enfermedades mitocondriales, vistas en su conjunto es enorme y dada la complejidad para el diagnóstico correcto, existen muchas dudas y quejas sobre cómo algunos gestores fuerzan la actuación de los profesionales sanitarios a su cargo, para evitar gastos médicos más elevados.
  5. Padecer una esta enfermedad incapacitante – a veces invisible- donde el cansancio intenso, la debilidad y el dolor tienen que ser soportados todos los días, es realmente una tortura. Pero en la mayoría de los casos deben seguir trabajando, lidiando con su familia y la sociedad y desempeñando tareas ineludibles, lo cual afecta de manera significativa a su estado psicológico y anímico.
  6. En estos casos la asistencia médica suele ser su última esperanza para hacer viables sus deterioradas vidas, por lo que una actuación fría y desconsiderada frente a síntomas reales por parte de ciertos profesionales, sin la empatía necesaria para abordar a estos pacientes, puede significar una estocada cruel y definitiva en sus maltrechas vidas y eso no puede permitirse en una sanidad moderna que respete los principios de dignad y respeto hacía el paciente.

REFERENCIAS

  • Scarpelli M, Todeschini A, Volonghi I, Padovani A, Filosto M. Mitochondrial diseases: advances and issues. Appl Clin Genet. 2017; 10:21-26. doi: 10.2147/TACG.S94267. PMID: 28243136; PMCID: PMC5317313.
  • Saneto RP. Mitochondrial diseases: expanding the diagnosis in the era of genetic testing. J Transl Genet Genom. 2020;4:384-428. doi: 10.20517/jtgg.2020.40.
  • Gusic M, Prokisch H. Genetic basis of mitochondrial diseases. FEBS Lett. 2021;8:1132-1158. doi: 10.1002/1873-3468.14068.

PROF. DR. FERNANDO GALAN

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Recientemente, se ha enfatizado la importancia del trasplante mitocondrial en una variedad de enfermedades relacionadas con la disfunción mitocondrial, como enfermedades neurodegenerativas, lesiones tóxicas, isquemia, enfermedades cardiovasculares

Cada vez es más evidente que la disfunción mitocondrial está asociada con muchos defectos clínicos diferentes. Dado que actualmente no existe una terapia confiable que pueda rescatar la función mitocondrial, debemos dar la bienvenida a todos los avances que se basen en una investigación exhaustiva. Numerosos informes indican que los defectos aparentemente pueden mejorarse mediante trasplante mitocondrial endógeno o exógeno. Deberíamos considerar estos enfoques con una mente abierta, siempre que los datos de respaldo hayan sido validados exhaustivamente. 

Terapia de aumento mitocondrial (MAT)

Un estudio clínico de fase I/II, abierto, de dosis única para evaluar la seguridad y los efectos terapéuticos del trasplante de MNV-BM-BLD (células cd34+ autólogas enriquecidas con mitocondrias derivadas de la sangre) en pacientes pediátricos con síndrome de Pearson (NCT03384420)

MNV-BM-BLD es un proceso terapéutico para el enriquecimiento de células madre hematopoyéticas periféricas del paciente con mitocondrias normales y sanas derivadas de células sanguíneas de donantes.

Los resultados iniciales en tres pacientes con síndrome de Pearson tratados con MAT mostraron que el procedimiento fue bien tolerado con solo eventos adversos relacionados con la leucoaféresis. En 2 pacientes con más de 3 meses de seguimiento, se observó enriquecimiento mitocondrial in vivo 3-4 meses después de la terapia. La función mitocondrial y la calidad de vida, medidas por la puntuación internacional de enfermedades mitocondriales pediátricas (IPMDS), mejoraron después del tratamiento.

Además, se probó un enfoque similar en una niña de 14 años con síndrome de Kearns-Sayre que también mostró una marcada mejoría neurológica y funcional durante 7 meses.

 Jacoby E., Blumkin M., Anikster Y. First-in-human mitochondrial augmentation of hematopoietic stem cells in pearson syndrome. Blood. 2018;132(Supplement 1):1024. doi: 10.1182/blood-2018-99-113773.

Bar Yosef O., Jacoby E., Gruber N. Promising results for Kearns-Sayre syndrome of first in Man treatment by mitochondrial augmentation therapy (457) Neurology. Apr 2020;94(15 Supplement):457.

 

Transferencia mitocondrial natural

Las mitocondrias son orgánulos dinámicos que cambian constantemente de forma, tamaño y ubicación dentro de las células . La transferencia de mitocondrias de una célula a otra es necesaria para la mejora y conservación de la homeostasis en el organismo. La transferencia transcelular de mitocondrias contiene varios mecanismos, que incluyen nanotubos de túnel (TNT), vesículas o microvesículas extracelulares (EV), uniones comunicantes y fusión celular/extrusión mitocondrial

Mode-of-intercellular-mitochondrial-transfer.jpg

El trasplante mitocondrial se refiere al proceso de introducir mitocondrias aisladas en un área dañada del corazón u otros órganos. En la última década, esta técnica se ha actualizado continuamente como la investigación fundamental en la reparación de células o tejidos dañados. En particular, en el campo de la protección del corazón contra la lesión por isquemia-reperfusión, la terapia se ha desarrollado hasta la etapa de ensayo clínico. En términos generales, el objetivo de la intervención terapéutica es reemplazar las mitocondrias dañadas o aumentar la transferencia de mitocondrias entre células para mejorar la disfunción mitocondrial.

Mitochondrial-delivery.jpg

Barreras que encuentran las mitocondrias exógenas

Las mitocondrias exógenas encuentran la primera barrera, la membrana plasmática, para la internalización y aprovechan la macropinocitosis de las células huésped. Como segunda barrera, sigue siendo difícil determinar cómo el mtDNA exógeno escapa de los macropinosomas. El mecanismo molecular de la importación de mtDNA en matrices mitocondriales tampoco está claro. Lo que es más cuestión práctica es cómo el genotipo que se va a introducir se mantiene sin una reversión por el genotipo preexistente.

Edoardo Bertero, Christoph Maack y Brian O'Rourk  en el artículo Mitochondrial transplantation in humans: "magical" cure or cause for concern? (Trasplante mitocondrial en humanos: ¿cura "mágica" o motivo de preocupación?), publicado  en la prestigiosa revista Journal of Clinical Investigation, concluyen:

Varios puntos críticos nos hacen cuestionar si el procedimiento de trasplante mitocondrial fue suficientemente investigado antes de su aplicación en humanos. En primer lugar, no se ha explicado cómo las mitocondrias podrían sobrevivir en el medio extracelular alto en Ca2+ y seguir siendo viables, y no hay pruebas de que se mantenga la viabilidad.

En segundo lugar, en estudios con animales, solo se encontró que una cantidad minúscula de mitocondrias se co-localiza con células cardíacas, y mucho menos se internaliza, demasiado pocas para afectar la producción de ATP en los tejidos.

En tercer lugar, incluso si las mitocondrias extracelulares permanecieran viables y estuvieran produciendo ATP, este ATP no estaría disponible para impulsar la función contráctil cardíaca, lo cual es inconsistente con las rápidas mejoras en los parámetros

Por ello, nos gustaría expresar nuestra preocupación por la reciente aplicación de esta técnica a pacientes pediátricos y la creciente cobertura mediática del trasplante mitocondrial.

Los hallazgos deben replicarse primero en estudios ciegos en animales, preferiblemente por grupos independientes. En particular, otros protocolos cardioprotectores de "poscondicionamiento", a pesar de la evidencia preclínica inicial convincente, fallaron cuando se sometieron a pruebas rigurosas siguiendo diseños de estudios preclínicos ciegos y, hasta donde sabemos, todos han fallado en ensayos clínicos aleatorios en humanos. Los efectos del trasplante mitocondrial en la recuperación de la función cardíaca después de una isquemia-reperfusión controlada son potencialmente importantes, y se deben explorar los posibles mecanismos. Sin embargo, la extensión de estos resultados a un protocolo muy diferente en humanos, los informes de beneficios cualitativos y estadísticamente insuficientes, la falta de un efecto dependiente de la dosis y las preguntas sin respuesta sobre los mecanismos subyacentes deben verse con escepticismo antes de que las afirmaciones milagrosas desencadenen un ola de clínicas emergentes para el trasplante mitocondrial.

CONCLUSIONES

  1. El trasplante mitocondrial en una variedad de enfermedades relacionadas con la disfunción mitocondrial, como enfermedades neurodegenerativas, lesiones tóxicas, isquemia, enfermedades cardiovasculares, no están respaldados por ensayos clínicos aleatorios en humanos
  2. Un ensayo clínico de fase I/II, abierto, de dosis única para evaluar la seguridad y los efectos terapéuticos del Trasplante de células madre autólogas enriquecidas con MNV-BLD (mitocondrias derivadas de la sangre) en 2 pacientes pediátricos con síndrome de Pearson (NCT03384420), parece inicialmente prometedor.  

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

 

 

 

 

 

 

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BREVE INTRODUCCIÓN

Hasta el 2022 se han atribuido, como causas de las Enfermedades Mitocondriales, a  variantes patogénicas en más de 400 genes, tanto de origen mitocondrial como nuclear, de los aproximadamente 1500 genes que se estima que componen el proteoma mitocondrial del ADNn.

Causas de la Enfermedad mitocondrial:

  • mutaciones primarias en el ADN mitocondrial: mutaciones puntuales y deleciones únicas. Herencia mitocondrial maternal
  • mutaciones en el ADN nuclear: que dan como resultado defectos en las funciones de las mitocondrias, con patrón de herencia autosómico dominante, autosómico recesivo o ligado al cromosoma X, así como a deleciones múltiples o deplecion del ADN mitocondrial.

En el siguiente esquema se puede entender mejor lo referido anteriormente

b2ap3_thumbnail_mito-disease-flow_en_20220204-144645_1.png

Mecanismos por lo que mutaciones en el ADN nuclear causan enfermedad mitocondrial:

  • Múltiples deleciones de mtDNA
  • Depleción de mtDNA
  • Defectos de la subunidad de la cadena respiratoria (RC)
  • Defecto de proteína auxiliar: defectos de proteína de ensamblaje,
  • Defecto de síntesis de CoQ
  • Defecto del metabolismo del hierro
  • Defecto de motilidad mitocondrial
  • Defecto de fusión mitocondrial
  • Defecto de fisión mitocondrial

Secuencia de trabajo utilizada para identificar variantes asociadas con la enfermedad mitocondrial.

  • En primer lugar, la información clínica es vital sospechar una enfermedad mitocondrial y para fundamentar las pruebas genéticas adecuadas.
  • Recomendamos el uso de la secuenciación en trío mediante análisis simultáneo del probando (paciente) y de los padres, del exoma completo del ADN mitocondrial (WES)  o del genoma completo del ADN nuclear (WGS).

ESTUDIOS GENÉTICOS EN PACIENTES CON SOSPECHA DE ENFERMEDAD MITOCONDRIAL

  1. Secuenciación del exoma del ADN mitocondrial o panel de Mutaciones patógenas del DNA mitocondrial confirmadas por Mitomap

      Las que refiero aquí son las reportadas hasta el 11 de septiembre de 2021

       Índice

Tipo

Gen

Enfermedades asociadas

Alelo mutado

1

tRNA

MT-TF

MELAS / MM y EXIT

m.583G>A

2

tRNA

MT-TF

Epilepsia de herencia materna/enfermedad renal mitotubulointersticial (MITKD)

m.616T>C

3

tRNA

MT-RNR1

DEAF

m.1494C>T

4

tRNA

MT-RNR1

Sordera; discapacidad intelectual del espectro autista; posiblemente antiaterosclerótico

m.1555A>G

5

tRNA

MT-TV

AMDF

m.1606G>A

6

tRNA

MT-TV

MNGIE-like disease / MELAS

m.1630A>G

7

tRNA

MT-TV

Leigh Syndrome / HCM / MELAS

m.1644G>A

8

tRNA

MT-TL1

MELAS / Leigh Syndrome / DMDF / MIDD / SNHL / CPEO / MM / FSGS / ASD / Disfunción cardíaca + multiorgánica

m.3243A>G

9

tRNA

MT-TL1

MM / MELAS / SNHL / CPEO

m.3243A>T

10

tRNA

MT-TL1

MELAS; posible riesgo de aterosclerosis

m.3256C>T

11

tRNA

MT-TL1

MELAS / Miopatía

m.3258T>C

12

tRNA

MT-TL1

MMC / MELAS

m.3260A>G

13

tRNA

MT-TL1

MELAS / DM

m.3271T>C

14

tRNA

MT-TL1

PEM / distrofia retiniana en MELAS

m.3273delT

15

tRNA

MT-TL1

Miopatía

m.3280A>G

16

tRNA

MT-TL1

MELAS / Myopathy / Sordera + Deterioro Cognitivo

m.3291T>C

17

tRNA

MT-TL1

MM

m.3302A>G

18

tRNA

MT-TL1

MMC

m.3303C>T

19

Coding

MT-ND1

LHON MELAS solapamiento o superposición

m.3376G>A

20

Coding

MT-ND1

LHON

m.3460G>A

21

Coding

MT-ND1

LHON

m.3635G>A

22

Coding

MT-ND1

MELAS / Leigh Syndrome / LDYT / BSN

m.3697G>A

23

Coding

MT-ND1

LHON

m.3700G>A

24

Coding

MT-ND1

LHON

m.3733G>A

25

Coding

MT-ND1

Progressive Encephalomyopathy / Leigh Syndrome / Optic Atrophy

m.3890G>A

26

Coding

MT-ND1

EXIT+mialgia/agrandamiento auricular izquierdo severo +insuficiencia cardiaca/aciduria 3-MGA

m.3902_3908
ACCTTGCinv

27

Coding

MT-ND1

LHON / Leigh-like phenotype

m.4171C>A

28

tRNA

MT-TI

CPEO / MS. características clínicas tanto de la oftalmoplejía externa crónica progresiva como de la esclerosis múltiple

m.4298G>A

29

tRNA

MT-TI

MICM

m.4300A>G

30

tRNA

MT-TI

CPEO

m.4308G>A

31

tRNA

MT-TQ

Encephalopathy / MELAS

m.4332G>A

32

tRNA

MT-TM

Myopathy / MELAS / Leigh Syndrome

m.4450G>A

33

tRNA

MT-TW

Mitochondrial myopathy

m.5521G>A

34

tRNA

MT-TW

Leigh Syndrome

m.5537_5538insT

35

tRNA

MT-TA

Myopathy

m.5650G>A

36

tRNA

MT-TN

CPEO+ptosis+proximal myopathy

m.5690A>G

37

tRNA

MT-TN

CPEO / MM

m.5703G>A

38

tRNA

MT-TN

Fallo Multiorgánico / myopathy

m.5728T>C

39

Coding

MT-CO1

SNHL

m.7445A>G

40

tRNA

MT-TS1 precursor

SNHL

m.7445A>G

41

tRNA

MT-TS1

PEM / AMDF / Similar a enfermedad de la neurona motora

m.7471_7472insC

42

tRNA

MT-TS1

MM / EXIT

m.7497G>A

43

tRNA

MT-TS1

SNHL

m.7510T>C

44

tRNA

MT-TS1

SNHL/Deafness

m.7511T>C

45

tRNA

MT-TK

Severe adult-onset multisymptom myopathy / Myoclonic epilepsy

m.8306T>C

46

tRNA

MT-TK

MNGIE / Progressive mito cytopathy

m.8313G>A

47

tRNA

MT-TK

Myopathy / Exercise Intolerance / Eye disease+SNHL

m.8340G>A

48

tRNA

MT-TK

MERRF; Other - LD / Depressive mood disorder / leukoencephalopathy / HiCM

m.8344A>G

49

tRNA

MT-TK

MERRF

m.8356T>C

50

tRNA

MT-TK

MICM+DEAF / MERRF / Autism / Leigh Syndrome / Ataxia+Lipomas

m.8363G>A

51

Coding

MT-ATP8/6

Infantile cardiomyopathy

m.8528T>C

52

Coding

MT-ATP6

BSN / Leigh syndrome

m.8851T>C

53

Coding

MT-ATP6

Mitochondrial myopathy, lactic acidosis and sideroblastic anemia (MLASA) / IgG nephropathy

m.8969G>A

54

Coding

MT-ATP6

NARP / Leigh Disease / MILS / other

m.8993T>C

55

Coding

MT-ATP6

NARP / Leigh Disease / MILS / other

m.8993T>G

56

Coding

MT-ATP6

Ataxia syndromes

m.9035T>C

57

Coding

MT-ATP6

MIDD, renal insufficiency

m.9155A>G

58

Coding

MT-ATP6

FBSN / Leigh Disease

m.9176T>C

59

Coding

MT-ATP6

Leigh Disease / Spastic Paraplegia

m.9176T>G

60

Coding

MT-ATP6

Leigh Disease / Ataxia syndromes / NARP-like disease

m.9185T>C

61

Coding

MT-ATP6

Encephalopathy / Seizures / Lacticacidemia

m.9205_9206delTA

62

tRNA

MT-TG

PEM

m.10010T>C

63

Coding

MT-ND3

Leigh Disease / MELAS

m.10158T>C

64

Coding

MT-ND3

Leigh Disease / Leigh-like Disease / ESOC

m.10191T>C

65

Coding

MT-ND3

Leigh Disease / Dystonia / Stroke / LDYT

m.10197G>A

66

Coding

MT-ND4L

LHON

m.10663T>C

67

Coding

MT-ND4

Leigh Disease

m.11777C>A

68

Coding

MT-ND4

LHON / Progressive Dystonia

m.11778G>A

69

tRNA

MT-TH

MERRF-MELAS / Encephalopathy

m.12147G>A

70

tRNA

MT-TH

Maternally inherited non-syndromic deafness

m.12201T>C

71

tRNA

MT-TS2

DMDF / RP+SNHL

m.12258C>A

72

tRNA

MT-TL2

CPEO

m.12276G>A

73

tRNA

MT-TL2

CPEO / EXIT+Ophthalmoplegia

m.12294G>A

74

tRNA

MT-TL2

CPEO / KSS / possible carotid atherosclerosis risk, trend toward myocardial infarction risk

m.12315G>A

75

tRNA

MT-TL2

CPEO

m.12316G>A

76

Coding

MT-ND5

Leigh Disease

m.12706T>C

77

Coding

MT-ND5

Optic neuropathy/ retinopathy/ LD

m.13042G>A

78

Coding

MT-ND5

LHON

m.13051G>A

79

Coding

MT-ND5

Ataxia+PEO / MELAS, LD, LHON, myoclonus, fatigue

m.13094T>C

80

Coding

MT-ND5

LHON

m.13379A>C

81

Coding

MT-ND5

Leigh Disease / MELAS / LHON-MELAS Overlap Syndrome / negative association w Carotid Atherosclerosis

m.13513G>A

82

Coding

MT-ND5

Leigh Disease / MELAS / Ca2+ downregulation

m.13514A>G

83

Coding

MT-ND6

LDYT / Leigh Disease / dystonia / carotid atherosclerosis risk

m.14459G>A

84

Coding

MT-ND6

LHON

m.14482C>A

85

Coding

MT-ND6

LHON

m.14482C>G

86

Coding

MT-ND6

LHON

m.14484T>C

87

Coding

MT-ND6

Dystonia / Leigh Disease / ataxia / ptosis / epilepsy

m.14487T>C

88

Coding

MT-ND6

LHON

m.14495A>G

89

Coding

MT-ND6

LHON

m.14568C>T

90

tRNA

MT-TE

Reversible COX deficiency myopathy

m.14674T>C

91

tRNA

MT-TE

MM+DMDF / Encephalomyopathy / Dementia+diabetes+ophthalmoplegia

m.14709T>C

92

tRNA

MT-TE

Encephalomyopathy + Retinopathy

m.14710G>A

93

Coding

MT-CYB

EXIT / Septo-Optic Dysplasia

m.14849T>C

94

Coding

MT-CYB

Multisystem Disorder, EXIT

m.15579A>G

95

tRNA

MT-TP

MM / PEO

m.15990C>T

Abreviaturas: AMDF, ataxia, mioclono y sordera; ATP6, ATP sintasa F0 subunidad 6; BSN = necrosis estriatal bilatera; CPEO, oftalmoplejía externa progresiva crónica; CYB, citocromo b; DEAF, sordera heredada de la madre o sordera inducida por aminoglucósidos; DM, diabetes mellitus; DMDF, diabetes mellitus+sordera; EXIT, intolerancia al ejericio;  FBSN, necrosis estriatal bilateral familiar; KSS, síndrome de Kearns-Sayre; LDYT: neuropatía óptica hereditaria de Leber y DYsTonia;  MELAS, encefalopatía mitocondrial, miopatía, acidosis láctica y episodios tipo ictus; MERRF, epilepsia mioclónica y fibras rojas rasgadas; MICM, miocardiopatía de herencia materna; MILS, síndrome de Leigh de herencia materna; MM, miopatía mitocondrial; MMC, miopatía materna y miocardiopatía;  PEM, encefalopatía progresiva;   RP, retinitis pigmentosa

  1. Secuenciación del genoma (whole genome sequencing o WGS) de un panel de genes DEL ADN NUCLEAR asociados a enfermedades mitocondriales. Aquí hago referencia a un panel de 259 genes.

Si no se identifican variantes patogénicas del ADN nuclear en el panel se recomienda secuenciación del genoma completo del ADN nuclear (WGS).

Genes nucleares directamente relacionados con la biogénesis de la fosforilación oxidativa que se han relacionado con enfermedades mitocondriales.

Fosforilación oxidativa (OXPHOS), Cadena de transporte de electrones (ETC) subunidades

  Complejo I

 Subunidades con codificación nuclear     

NDUFA1, NDUFA2, NDUFA9, NDUFA10, NDUFA11, NDUFA12, NDUFA13, NDUFB3, NDUFB9, NDUFB10, NDUFB11, NDUFS1, NDUFS2, NDUFS3, NDUFS4, NDUFS6, NDUFS7, NDUFS8, NDUFV1, NDUFV2   20

  Complejo II

      Subunidades con codificación nuclear    

SDHA, SDHB, SDHD  3

  Complejo III

      Subunidades con codificación nuclear    

CYC1, UBCRB, UQCRC2   3

  Complejo IV

      Subunidades con codificación nuclear    

COX41, COX412, NDUFA4    3

  Complejo V

      Subunidades con codificación nuclear 

ATP5A1, ATP5E  2

Factores de ensamblaje de OXPHOS

  Complejo I

      Genes con codificación nuclear

ACAD9, FOXRED1, NDUFAF1, NDUFAF2, NDUFAF3, NDUFAF4, NDUFAF5, NDUFAF6, NUBPL, TIMMDC1, TIMEM126B  11

  Complejo II

      Genes con codificación nuclear

SCHAF1    1

  Complejo III

      Genes con codificación nuclear :

BCSIL, LYRM7, TTC19, UQCC2    4

  Complejo IV

     Genes con codificación nuclear

COA3, COA5, COA6, COA7, COX10, COX14, SCO1, SCO2, COX15, COX20, PET100, APOFT1, SURF1, PET 117     14

  Complejo V

      Genes con codificación nuclear :

ATPAF2, TMEM70, USMG5  3

Replicación/homeostasis, transcripción, traducción

 replicación/homeostasis del mtDNA 

            Genes con codificación nuclear

POLG, POLG2, DNA2, MGME1, RNASEH1, TFAM, TWNK   7

  Conjunto de Nucleotidos

                  Genes con codificación nuclear

ABAT, DGUOK, MPV17, RRM2B, SAMHD1, SUCLA2, SUCLG1, TK2, TYMP    9

  Portadores de electrones

      Genes con codificación nuclear

COQ2, COQ4, COQ5, COQ6, COQ7, COQ8A, COQ9, PDSS1, PDSS2, CYCS, HCCS   11

  Biogénesis de mt-ARNt

            Genes con codificación nuclear

GTPP3, MTFMT, NSUN3, PUS1, ORSL1, TRIT1, TRMT5, TRMU, TRNT1, MTO1  10

  Aminoacilación de mt-ARNt

                  Genes con codificación nuclear

AARS2, CARS2, DARS2, FARS2, GARS, HARS2, IARS2, KARS2, LARS2, MARS2, NARS2, PARS2, RARS2, SARS2, TARS2, VARS2, WARS2, YARS2  18

  Expresión/procesamiento de mtRNA

                        Genes con codificación nuclear

ELAC2, FASTKD2, HSD17810, LRPPRC, MRM2, MTPAP, PNPT1, TRMG10C   8

  Biosíntesis de ribosomas mitocondriales

      Genes con codificación nuclear

MRPL12, MRPL44, MRP57, MRPS16, MRPS22, MRPS23, MRPS34, ERAL1, MMPL3  9

  Traducción

      Genes con codificación nuclear

C12orf65, GRM1, GFM2, RMD1, TSFM, TUFM, TAC  7

Genes con codificación nuclear involucrados en la fisiología mitocondrial que no están directamente relacionados con la fosforilación oxidativa que induce la enfermedad mitocondrial

Biosíntesis del grupo Fe-SFe-S

ABCB7, BOLA3, FDX1L, FDXR, FXN, GLRX5, IBA57, ISCA2, ISCU, LYRM4, NFS1, NFU1, IREB2, C19orf12   14

Cofactores de enzimas

COASY, FLAD1, LIAS, LIPT1, PANK2  5

Control de calidad de proteínas:

AFG3L2, CLPP, LONP1, SPG7, YME1L1, PARL, PMPCB, IMMP2L, HTRA2, XPNPEP3   10

Modificación de lípidos:

AAD3A, CHKB, PLA2G6, SERAC1, TAZ  5

Importación/procesamiento de proteínas

AKG, AIFM1, DNAJC19, GFER, MIPEP, PMPCA, TIMM8A, TIMM50, AMT, GLDC   10

Morfología mitocondrial:

C19orf70, DNM1L, GDAP1, MFF, MFN2, MSTO1, OPA1, SACS, SLC25A46, STAT2, TRANK1, VPS13D, VPS13A   13

Metabolismo Matriz mitocondrial

D2HGDH, ECHS1, ETHE1, HIBCH, L2HGDH, NAKE, TXN2  7

Transporte metabólico

SLC19A1, SLC25A1, SLC25A3, SLC25A4, SLC25A10, SLC25A12, SLC25A13, SLC25A15, SLC25A16, SLC25A19, SLC25A20, SLC25A21, SLC25A22, SLC25A24, SLC25A26, SLC25A32, SLC25A38, SLC25A42, SLC25A46, SLC2A13, MICU1, MICU2, MPC1 

Ciclo y metabolismo del ácido tricarboxílico (TCA), o ciclo de Krebs

ACO2, ALDH18A1, DLAT, DLD, FH, HAAO, IDH3A, IDH3B, KYNU, MDH2, MECR, NADK2, PDHA1, PDHB, PDHX, PDK3, PDP1, PPA2 

Apoptosis/autofagia

HTRA2, VPS13C 

Función poco clara:

APOPT1, C19orf12, C1QBP, FBXL4, OPA3, RTN4IP1, SFXN4, TMEM65, CYP2U1 

  1. Estudios genéticos de deleciones únicas, múltiples o depleción del ADNmt: 
  • PCR de amplio rango para la detección de deleción única o múltiples y depleción del ADN mitocondrial. En muestra de biopsia muscular
  • Amplificación de sonda dependiente de ligación múltiple (MLPA) en leucocitos de sangre periférica con 23 paneles

Pruebas que identifican deleciones/duplicaciones que no se detectan fácilmente mediante análisis de secuencias. Los métodos utilizados pueden incluir PCR cuantitativa, PCR de largo alcance, amplificación de sonda dependiente de ligadura multiplex (MLPA) y transferencia de Southern, que es la técnica utilizada tradicionalmente.

Las Deleciones varían en tamaño de 1,1 a 10 kb. Las duplicaciones rara vez ocurren con deleciones, pero pueden ocurrir solas. Hasta la fecha, se han descrito más de 800 deleciones de ADNmt humano en la literatura científica y se han recopilado y organizado en la base de datos en línea MitoBreak.

Pueden heredarse de la madre o pueden aparecer de novo. La presencia de deleciones múltiples suele apuntar a defectos en los genes nucleares, que tienen una función importante en la replicación y el mantenimiento del mtDNA (POLG, POLG2, SLC25A4, PEO1 y OPA1). La depleción de mtDNA se puede detectar mediante PCR en tiempo real, que también es indicativo de mutaciones genéticas nucleares.

COMENTARIOS

La mayoría de los médicos de cabecera atenderán en algún momento a un paciente que “no es posible que haya tantas cosas mal en ella o en él”; “debe estar todo en sucabeza” o incluso a veces se les dice “que no tienen enfermedad y son hipocondríaca/os”. Vuelven repetidamente con síntomas que simplemente no parecen coincidir con su apariencia externa o si son reales, y los análisis y pruebas son negativas. Los  pacientes suelen terminar con múltiples diagnósticos patológicos erróneos, que se suma a una mayor confusión. El médico a menudo se siente impotente para comprenderlos claramente.

Las mutaciones del ADN mitocondrial están presentes en una de cada 200 personas (llamadas portadoras) y al menos una de cada 4.700 padece la enfermedad. Eso significa que en una práctica general de más de 2,000 pacientes de cupo, aproximadamente 10 pacientes pueden ser portadores de una mutación que tiene el potencial de causar una enfermedad mitocondrial.

¿CUÁNDO SOSPECHAR UNA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL EN PERSONAS CON SÍNTOMAS INICIALES INESPÉCIFICOS?

  • Sospechar una enfermedad mitocondrial EN ADULTOS con estos síntomas iniciales inespecíficos como: debilidad muscular, cansancio crónico e intolerancia al ejercicio. Las 3 principales especialidades médicas visitadas por los pacientes adultos fueron medicina interna (15 %), medicina general (10 %) y medicina familiar (9 %).
  • Sospechar una enfermedad mitocondrial en EDAD PEDIÁTRICA con estos síntomas iniciales inespecíficos como retraso en el desarrollo, debilidad muscular y epilepsia. Las 3 principales especialidades médicas visitadas por pacientes pediátricos fueron pediatría (24 %), práctica general (9 %) y neurología (6 %).

El promedio de médicos consultados hasta llegar al diagnóstico suele ser de unos 8 aproximadamente.

¿Cuándo es apropiado considerar a las mitocondrias como culpables y cómo podemos siquiera comenzar a investigarlo? Estos pacientes  generalmente acuden a medicina general y/o medicina familiar– si no se les ha colocado ya la etiqueta por algún médico de la Seguridad Social o privado de padecer DEPRESIÓN, FIBROMIALGIA, SINDROME DE FATIGA CRÓNICA o SÍNDROME DEL DOLOR CENTRAL – son remitidos al Servicio de Neurología y dentro de este, a la sección de Enfermedades Neuromusculares. Donde algunos de los distintos especialistas, no les reciben con especial atención porque se refugian en que es una enfermedad que no tiene cura y muchos de ellos como mucho les  hacen un hemograma, un perfil bioquímico y análisis basal de lactato, un EMG y después quizá una biopsia muscular.

El diagnóstico de la enfermedad mitocondrial se ha basado tradicionalmente en una biopsia de tejido invasiva para el análisis bioquímico e histoquímico, que puede ser normal incluso en pacientes con un diagnóstico genético definido.

Razones que conducen a un diagnóstico genético no concluyente.

Se podría plantear la hipótesis de que al menos una fracción de los casos no diagnosticados podría deberse a la interrupción de los elementos funcionales en las regiones no codificantes: regiones reguladoras, como promotores, potenciadores, elementos estructurales por un lado y ncRNA, así como micropéptidos ocultos. dentro de ncRNAs, por el otro.

Sin embargo, todavía NO es posible realizar un diagnóstico genético en más del 40% de los casos, incluso en cohortes muy seleccionadas, de ahí la necesidad de nuevos enfoques.

  • Otras investigaciones que probablemente aumenten el rendimiento diagnóstico más allá de WGS incluyen estudios de laboratorio de la función mitocondrial y otros enfoques "ómicos", incluida la transcriptómica, que proporcionó un diagnóstico adicional en el 10 % de los pacientes con sospecha de enfermedad mitocondrial.

El rendimiento diagnóstico es superior con la técnica secuenciación del genoma completo (WGS)  que con la secuenciación del exoma completo  (WES),  y es el resultado de su capacidad no solo para identificar las variantes de diagnóstico detectables por WES sino también para detectar variantes de diagnóstico más allá del alcance de WES. La ventaja de usar WGS en lugar de WES fue que es más fácil detectar variantes del número de copias (CNV), expansiones repetidas y heteroplasmias de bajo nivel. Porque WES no los detecta.

  • WGS (secuenciación del genoma completo) analiza todas las regiones codificantes y no codificantes del genoma.
  • WES (secuenciación de todo el exoma) se dirige solo a los exones codificantes más los límites inmediatos entre intrón y exón.
  • La captura de genes: facilita la secuenciación de una lista de genes de enfermedades candidatos

Con el tiempo, mejorará la capacidad de interpretar intrónicos profundos y otras variantes de WGS no codificantes, aumentando así la ventaja diagnóstica de WGS sobre WES. Nuestra predicción, por lo tanto, es que las desventajas percibidas de WGS en relación con WES, incluido el aumento de costos y mayores requisitos para el análisis y almacenamiento de datos, serán finalmente superadas por su superioridad diagnóstica.

Los estudios genéticos clínicos de rutina en el diagnóstico de enfermedad mitocondrial en grandes cohortes tienen un rendimiento diagnóstico más bajo (34,5-39 %), lo que se cree que refleja más la práctica clínica diaria.

El enfoque actual para el diagnóstico de enfermedad mitocondrial, incluso con poca sospecha, es  estudiar mutaciones del mtDNA mediante WES o un panel de genes mitocondriales específicos, actualmente 96 mutaciones. Y si fuera negativo, estudiar mutaciones el ADN nuclear mediante WGS.

Por lo tanto, muchos médicos que practican la medicina mitocondrial se preguntan ¿sí la biopsia muscular sigue siendo el estándar de oro para el diagnóstico de la enfermedad mitocondrial? NO LO ES. Los estudios de biopsia muscular solo deben utilizarse en situaciones clínicamente urgentes o para confirmar un resultado genético no concluyente.

Además, los defectos en el mantenimiento mitocondrial, fusión / fisión, traducción, transcripción o anomalías en la integridad o el transporte de la membrana mitocondrial nos han enseñado que algunos de estos trastornos NO siempre se presentan con deficiencias significativas de OXPHOS y pueden presentarse con resultados bioquímicos e histológicos musculares normales.

CONCLUSIONES

  1. El enfoque inicial actual para el diagnóstico de enfermedad mitocondrial, INCLUSO CON BAJA SOSPECHA, ES GENÉTICO. SOSPECHAR una enfermedad mitocondrial en EDAD PEDIÁTRICA con estos síntomas iniciales inespecíficos como: retraso en el desarrollo, debilidad muscular y epilepsia. Y SOSPECHAR una enfermedad mitocondrial EN ADULTOS en adultos con estos síntomas iniciales inespecíficos como: debilidad muscular, cansancio crónico e  intolerancia al ejercicio.
  2. ODISEA DIAGNÓSTICA: estos pacientes generalmente acuden a medicina general y medicina familiar– si no se les ha colocado ya la etiqueta por algún médico de la Seguridad Social o privado de padecer DEPRESIÓN, FIBROMIALGIA, SINDROME DE FATIGA CRÓNICA o SÍNDROME DEL DOLOR CENTRAL – son remitidos al Servicio de Neurología y dentro de este, a la sección de Enfermedades Neuromusculares. Donde algunos de los distintos especialistas, no les reciben con especial atención porque se refugian en que es una enfermedad que no tiene cura y como mucho les  hacen un hemograma, un perfil bioquímico y análisis basal de lactato, un EMG y después quizá una biopsia muscular.
  3. El diagnóstico de la enfermedad mitocondrial se ha basado tradicionalmente en una biopsia de tejido invasiva para el análisis bioquímico e histoquímico, QUE PUEDE SER NORMAL INCLUSO EN PACIENTES CON UN DIAGNOSTICO GENÉTICO DEFINIDO.
  4. Muchos médicos que practican la medicina mitocondrial se preguntan - SÍ LA BIOPSIA MUSCULAR SIGUE SIENDO EL ESTÁNDAR DE ORO PARA  EL DIAGNÓSTICO DE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL. PUES NO LO ES. Los estudios de biopsia muscular solo deben utilizarse en situaciones clínicamente urgentes o para confirmar un resultado genético no concluyente.

REFERENCIA

  1. Saneto RP. Mitochondrial diseases: expanding the diagnosis in the era of genetic testing. J Transl Genet Genom 2020;4:[Online First]. http://dx.doi.org/10.20517/jtgg.2020.40
  2. Gusic M, Prokisch H. Genetic basis of mitochondrial diseases. FEBS Lett. 2021 Apr;595(8):1132-1158. doi: 10.1002/1873-3468.14068. Epub 2021 Mar 21. PMID: 33655490.
  3. Alston CL, Stenton SL, Hudson G, Prokisch H, Taylor RW. The genetics of mitochondrial disease: dissecting mitochondrial pathology using multi-omic pipelines. J Pathol. 2021 Jul;254(4):430-442. doi: 10.1002/path.5641. Epub 2021 Mar 26. PMID: 33586140; PMCID: PMC8600955.

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

 

 

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Las neuronas del cerebro son altamente dependientes de la función mitocondrial, dada la alta demanda de energía del cerebro, que consume alrededor del 20% de la energía en reposo a pesar de pesar solo alrededor del 2% de todo el cuerpo humano.

Las funciones cognitivas son aquellos procesos mentales que nos permiten llevar a cabo cualquier tarea y entre ellas están: la atención, la orientación, la memoria, las funciones ejecutivas, el lenguaje, y las habilidades visuoespaciales.

La cognición es lo que nos permiten llevar a cabo una función importante del cerebro para que podamos adquirir conocimiento y comprensión. Estos procesos mentales incluyen pensar, conocer, recordar, juzgar, planificar, comprender y responder a la información y la resolución de problemas. Son vitales para nuestras funciones diarias, ya sea para prepararnos para el trabajo, recordar dónde dejamos las llaves de la casa, recordar tiempos de nuestro pasado o planificar unas vacaciones en el futuro.

¿Qué es el deterioro cognitivo?

El deterioro cognitivo ocurre cuando una persona tiene problemas para recordar, aprender cosas nuevas, concentrarse o tomar decisiones que afectan su vida diaria. El deterioro cognitivo varía de leve a grave. Con un deterioro leve, las personas pueden comenzar a notar cambios en las funciones cognitivas, pero aún pueden realizar sus actividades diarias. Los niveles severos de discapacidad pueden llevar a perder la capacidad de comprender el significado o la importancia de algo y la capacidad de hablar o escribir, lo que resulta en la incapacidad de vivir de forma independiente.

El deterioro cognitivo leve (DCL) se caracteriza por déficits cognitivos leves que no son suficientes para un diagnóstico de demencia. El deterioro cognitivo leve no se considera demencia.

Signos y síntomas del deterioro cognitivo leve

Los síntomas del deterioro cognitivo leve (DCL) suelen ser vagos  y pueden pasarse por alto, e incluyen los siguientes:

  • Pérdida de memoria
  • Alteración del lenguaje (p. Ej., Dificultad para encontrar palabras)
  • Déficit de atención (p. Ej., Dificultad para seguir o concentrarse en conversaciones)
  • Deterioro de las habilidades visuoespaciales (p. Ej., Desorientación en entornos familiares en ausencia de condiciones motoras y sensoriales que explicarían la queja)

CAUSAS

Depresión, estrés y ansiedad.

Deficiencias de vitaminas

Trastornos de la tiroides

Condiciones autoinmunes

Infecciones

Efectos secundarios de la medicación

Trastornos del sueño como apnea del sueño.

Enfermedad mitocondrial

 

DETERIORO COGNITIVO EN ADULTOS CON ENFERMEDAD MITOCONDRIAL

Las tasas de prevalencia de dificultades cognitivas leves han oscilado entre 0 y 90%, según el genotipo y la etapa de la enfermedad. Una prevalencia en grupo más homogéneo está alrededor del 35%.

Según el Informe Voice of the Patient (Voz del Paciente), publicado por la United Mitochondrial Disease Foundation, los problemas cognitivos se encuentran entre los problemas clave que enfrentan los pacientes con enfermedad mitocondrial todos los días, lo que puede afectar su independencia y calidad de vida.

Aunque existe una variabilidad clínica significativa, el deterioro neurológico sigue siendo un sello distintivo de la enfermedad mitocondrial y el deterioro cognitivo es uno de los aspectos menos comprendidos.

Existe una gran variación en el deterioro cognitivo que afecta a quienes viven con la enfermedad mitocondrial y su progresión no se comprende completamente. Los estudios han demostrado que los pacientes con enfermedades mitocondriales se ven afectados con frecuencia por el deterioro cognitivo y sufren de una neuroconectividad reducida en varias áreas del cerebro.

Esta variabilidad de puede deber a la influencia de factores como la gravedad de la enfermedad, los niveles de heteroplasmia, la edad de aparición y la duración de la enfermedad. Así como a los niveles de educación, cultura e interacciones sociales.

Los pacientes con enfermedad mitocondrial enfrentan altas tasas de dificultades cognitivas, en áreas que incluyen (pero no se limitan a) funcionamiento visuoespacial, memoria, atención, velocidad de procesamiento y funciones ejecutivas. Sin embargo, existe una gran variación en los déficits específicos informados, y el patrón y la progresión no se comprenden completamente.

La función visuoespacial se refiere a los procesos cognitivos necesarios para "identificar, integrar y analizar el espacio y la forma visual, los detalles, la estructura y las relaciones espaciales" en más de una dimensión.

  • Las habilidades visuoespaciales deterioradas pueden dar como resultado, por ejemplo, una capacidad de conducción deficiente porque las distancias no se juzgan correctamente o dificultad para navegar en el espacio, como chocar con cosas.

¿Cuáles son los síntomas de la disfunción ejecutiva?

  • extraviar papeles, tareas o materiales de trabajo o escolares.
  • dificultad con la gestión del tiempo.
  • dificultad para organizar horarios.
  • problemas para mantener organizada la oficina o el dormitorio.
  • pérdida frecuente de objetos personales.
  • dificultad para lidiar con la frustración o los contratiempos

Atención

El procesamiento de información retrasado puede ser una carga importante. La concentración requerida y la atención necesaria para estas actividades cotidianas pueden ser excesivas y afectar significativamente la vida diaria.

Memoria

También puede resultar difícil almacenar información que podamos necesitar en el futuro, recordar una instrucción para resolver un problema o recordar experiencias que nos gustaría recordar. Ya sea para recordar un número PIN, la fecha del cumpleaños o aniversario de un ser querido o, en términos más inmediatos, el nombre de alguien que te presentaron en una fiesta. Las enfermedades mitocondriales pueden afectar significativamente la memoria a corto y largo plazo y la información que podemos recordar día a día.

  • Olvidas cosas con más frecuencia.
  • Olvidas eventos importantes como citas o compromisos sociales.
  • Pierde el hilo de sus pensamientos o el hilo de las conversaciones, libros o películas.
  • Se siente cada vez más abrumado al tomar decisiones, planificar los pasos para realizar una tarea o comprender las instrucciones.
  • Empieza a tener problemas para orientarse en entornos familiares.
  • Se vuelve más impulsivo o muestra cada vez menos juicio.
  • Su familia y amigos notan cualquiera de estos cambios.

Lenguaje

Mirar por la ventana y ver un gato en el jardín. Sabes que es un gato. Puede que sea tuyo, pero no encuentras la palabra "gato" en tu cabeza para describirlo. Este es el efecto que el deterioro cognitivo puede tener sobre las habilidades del lenguaje, una de las funciones de alto nivel de nuestro cerebro. Incluso encontrar las palabras correctas al contar una historia puede ser difícil o recordar cómo escribir las palabras y frases que quizás desee utilizar.

EJEMPLO

La cognición estudiada en 114 pacientes;

  • 34% mostró deterioro cognitivo, el 24% de descenso cognitivo y el 15% de demencia.

Los dominios cognitivos informados de deterioro fueron

  • la memoria (32%)
  • y el lenguaje (20%).

 Sin embargo, para resaltar la variabilidad en los informes,

  • solo el 2% identificó demencia y dificultades de memoria,
  • 14% de deterioro cognitivo y dificultades de memoria,
  • y 7% de descenso cognitivo y dificultades de memoria

POSIBLES MECANISMOS

El deterioro cognitivo mitocondrial se asoció en un estudio en células mononucleares de sangre periférica, con una

  1. menor producción de ATP en las mitocondrias,
  2. más fugas de protones en las mitocondrias,
  3. y un mayor estrés oxidativo producido por las mitocondrias.

Es importante destacar que la alteración de la neurogénesis adulta juega un papel clave en la patogénesis de la disfunción cognitiva.

La neurogénesis es un proceso continuo, no solo restringido durante el desarrollo del cerebro, sino que continúa durante la edad adulta en la zona subventricular (SVZ) y la circunvolución dentada (DG) del hipocampo. Desde el descubrimiento de la neurogénesis adulta, numerosos estudios han establecido la importancia funcional de la neurogénesis adulta, particularmente en la DG. Una amplia evidencia ahora revela que la generación e integración de neuronas recién nacidas en el DG del hipocampo adulto juega un papel crítico en la función cognitiva como el aprendizaje y la memoria. Por ejemplo, existe evidencia convincente de que la neurogénesis adulta es importante en la función del hipocampo y la formación de nuevos "recuerdos episódicos" lo que se conoce como "separación de patrones"

Two-main-endogenous-neurogenic-regions-contain-multipotent-adult-neural-stem-.jpg

Dos regiones neurogénicas endógenas principales contienen células madre neurales adultas multipotentes: la zona subventricular, debajo de la pared de los ventrículos laterales, y la zona subgranular del giro dentado en el hipocampo.

Surgen más dificultades para comprender los desafíos cognitivos que enfrentan los pacientes con enfermedad mitocondrial como grupo, porque la literatura actualmente no aplica un sistema de clasificación uniforme para la gravedad del déficit cognitivo. También ha habido una variabilidad sustancial en la gama de evaluaciones cognitivas utilizadas en los estudios de investigación sistemáticos y poca discusión sobre la idoneidad de las medidas. El consenso sobre este tema es un desafío debido a la heterogeneidad clínica que se encuentra dentro de este grupo de enfermedades; sin embargo, se deben tener en cuenta las limitaciones físicas de la muestra en cuestión y cómo pueden afectar el rendimiento.

Las conclusiones de los estudios se han visto obstaculizadas por los pequeños tamaños de muestra, la variación en el genotipo y la amplitud y profundidad de las evaluaciones realizadas.

Defecto cognitivo leve versus Demencia

Defecto cognitivo leve

  • Evidencia objetiva de bajo rendimiento en uno o más dominios cognitivos que es mayor de lo esperado para la edad y los antecedentes educativos del paciente.
  • No interfiere sustancialmente con las actividades diarias, aunque las tareas funcionales previamente complejas, como pagar facturas, preparar una comida o ir de compras, pueden llevar más tiempo o realizarse de manera menos eficiente. Se conserva la independencia en la vida diaria.

Demencia leve

  • Evidencia objetiva de bajo rendimiento en más de un dominio cognitivo que es mayor de lo esperado para la edad y los antecedentes educativos del paciente.
  • Interferencia significativa con la capacidad para funcionar en el trabajo o en las actividades habituales, pero aún capaz de realizar actividades básicas de la vida diaria (bañarse, vestirse, higiene personal) y participar en algunos pasatiempos, quehaceres y funciones sociales.

Demencia moderada

Los signos y síntomas incluyen mayor pérdida de memoria y confusión, menor capacidad de atención, arrebatos de ira inapropiados, problemas para reconocer a familiares y amigos cercanos, dificultad con el lenguaje (lectura, escritura, números), incapacidad para aprender cosas nuevas o hacer frente a situaciones inesperadas, dificultad para organizar pensamientos y pensamiento lógico, afirmaciones o movimientos repetitivos, espasmos musculares ocasionales, inquietud, agitación, ansiedad, llanto, deambular (especialmente al final de la tarde o por la noche), alucinaciones, delirios, desconfianza, paranoia, irritabilidad, pérdida del control de los impulsos, incapacidad para llevar realizar actividades que involucren varios pasos en secuencia (vestirse, preparar café, poner la mesa).

CONCLUSIONES

  1. El deterioro cognitivo leve (DCL) se caracteriza por déficits cognitivos leves que no son suficientes para un diagnóstico de demencia. No se considera demencia. Se conserva la independencia en la vida diaria.
  2. Los pacientes con enfermedad mitocondrial enfrentan altas tasas de dificultades cognitivas, en áreas que incluyen (pero no se limitan a) funcionamiento visuoespacial, memoria, atención, velocidad de procesamiento y funciones ejecutivas. Siendo aconsejable su estudio en familiares directos y portadores de mutaciones.
  3. Los síntomas del deterioro cognitivo leve (DCL) suelen ser vagos y pueden pasarse por alto.
  4. Los problemas cognitivos se encuentran entre los problemas clave que enfrentan los pacientes con enfermedad mitocondrial todos los días.

REFERENCIAS

  1. Moore HL, Blain P, Turnbull DM, Gorman G S. Systematic review of cognitive deficits in adult mitochondrial disease. Eur J Neurol. 2020; 27: 3–17. doi: 10.1111/ene.14068
  2. Mireille Khacho, Alysen Clark, Devon S. Svoboda, Jason G. MacLaurin, Diane C. Lagace, David S. Park, Ruth S. Slack, Mitochondrial dysfunction underlies cognitive defects as a result of neural stem cell depletion and impaired neurogenesis, Human Molecular Genetics. 2017;26: 3327–3341, https://doi.org/10.1093/hmg/ddx217

 PROF. DR. FERNANDO GALAN

 APÉNDICE

Evaluación Cognitiva Montreal (Montreal cognitive assessment / MoCA)

Descripción e interpretación:

La Evaluación Cognitiva Montreal (Montreal cognitive assessment / MoCA) ha sido concebida para evaluar las disfunciones cognitivas leves. Este instrumento examina las siguientes habilidades: atención, concentración, funciones ejecutivas (incluyendo la capacidad de abstracción), memoria, lenguaje, capacidades visuoconstructivas, cálculo y orientación. El tiempo de administración requerido es de aproximadamente diez minutos. El puntaje máximo es de 30; un puntaje igual o superior a 26 se considera normal. Las puntuaciones se obtienen sumando todos los puntos obtenidos en el margen derecho de la hoja, con un máximo de 30 puntos. Se añade un punto si el sujeto tiene 12 años o menos de estudios (si el MoCA es inferior a 30). Un puntaje igual o superior a 26 se considera normal.
Propiedades psicométricas:

Con un punto de corte de <21 (sensibilidad de 0, 714, especificidad de 0, 745) nos permite diferencias sujetos sin deterioro cognitivo de sujetos con Deterioro Cognitivo Leve y con un punto de corte de <14 (sensibilidad de 0, 843 y especificidad de 0, 710) sujetos sin deterioro cognitivo de sujetos con demencia. Es un test con una alta consistencia interna (alfa de Cronbach de 0,76). Los resultados son fiables en el tiempo con una fiabilidad test-retest de 0, 921 y una fiabilidad inter-examinadores de 0,914.

 

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Este primer estudio reporta datos epidemiológicos de la ENFERMEDAD MIOTOCONDRIAL (EM) en pacientes pediátricos y en adultos, a nivel nacional en España.  Supervisado y controlado por el Centro de Investigación de la Red Biomédica en Enfermedades Raras (CIBERER) (acrónimo GenRaRe, plataforma REDCap). Han intervenido 39 centros de 49 provincias españolas.

Inicialmente 3.274 casos que habían sido diagnosticados con una EM entre 1990 y 2020. Después se eliminaron los casos repetidos y las mutaciones de significado desconocido (casos no resueltos). Finalmente, se seleccionaron 2.761 casos (incluyendo 1.148 casos con mutaciones en el gen MT-RNR1, que fueron excluidos en el estudio de incidencia). Por lo tanto, solo se estudiaron 1.613 que se clasificaron en casos pediátricos y en adultos, así como de genes del ADN mitocondrial (ADNmt) y del ADN nuclear (ADNn) mutados. Para las mutaciones del mtDNA, solo se incluyeron los casos índice y no sus familiares sin signos clínicos.

Los pacientes con variantes de gen MT-RNR1 fueron analizados por separado ya que se consideraron variantes predisponentes a la ototoxicidad relacionada con la administración de los antibióticos aminoglucósidos. La mutación A1555G del gen MTRNR1 del ADN mitocondrial es responsable de hipoacusia neurosensorial bilateral no sindrómica, que se ve exacerbada por la exposición a aminoglucósidos.  La razón es el uso reciente de estos fármacos puede haber desencadenado la frecuencia actual de esta enfermedad mitocondrial

INCIDENCIA DE UNA ENFERMEDAD

  • Número de casos nuevos de una enfermedad que se diagnostican cada año en una población determinada y en un periodo determinado.

Las incidencias se expresaron como casos por millón de habitantes durante el período 2014-2020

INCIDENCIA entre 2014 y 2020, a excepción de los casos de MT-RNR1,

  • EDAD PEDIÁTRICA la incidencia fue de 6,34 (IC del 95%: 5,71 a 6,97) casos por millón de habitantes
  • EN ADULTOS la incidencia fue de 1,36 (IC del 95%: 1,22 a 1,50) casos por millón de habitantes
  • LA GLOBAL fue de 2.30 (2.14–2.47) casos por millón de habitantes

La tasa de incidencia global de mutaciones MT-RNR1 fue de 0,34 (IC: 0,27-0,40),

  • siendo 0,34 (IC: 0,20-0,49) en pediatría
  • y 0,30 (IC: 0,23-0,36) en adultos

La tasa de incidencia global de mutaciones del nDNA fue  

  • de 4,58 (IC: 4,05-5,12) en pacientes pediátricos
  • y de 0,34 (IC: 0,27-0,41) en pacientes adultos

Y la incidencia para las mutaciones del mtDNA fue

  • de 1,76 (IC: 1,42-2,09) en casos pediátricos
  • y de 1,03 (IC : 0,90-1,15) en casos adultos

Resultados

De los 2.761 pacientes seleccionados, un total de

508 pacientes tenían mutaciones en 112 genes de nDNA

  • 384 eran pacientes pediátricos, (76%)
  • 121 adultos (23,8%)
  • y en 3 casos no se documentó la edad),

1.105 pacientes portaban mutaciones en 28 genes codificados por mtDNA

  • 367 fueron pacientes pediátricos, (33,2%)
  • 716 adultos, (64,8%)
  • y en 22 casos no se documentó la edad).

Y 1.148 casos albergaban mutaciones en el gen MT-RNR1, que se asocian con ototoxicidad por aminoglucósidos y / o hipoacusia no sindrómica

  • 464 eran pacientes pediátricos, (40,4%)
  • 366 adultos (31,9%)
  • y en 318 casos no se documentó la edad).

La variante m.1555A> G fue la mutación notificada con mayor frecuencia en este grupo (1.132 casos, 98,6%).

AÑO 2014 introducción de nuevas tecnologías de secuenciación: secuenciación del exoma completo (WES), secuenciación del genoma completo (WGS) o secuenciación del ARN (RNAseq)

Antes (1990- 2013) de la introducción de nuevas tecnologías en 2014, como abordaje diagnóstico de primera línea,

  • 1990- 2013: solo se diagnosticaba el 22,5% del total de pacientes con mutaciones en el nDNA y solo se identificaba el 15,8% de los genes reportados (18/112).
  • Para las mutaciones del mtDNA, considerando el mismo período (2014-2020), también se observó un ligero aumento en el número de casos diagnosticados (54,3 ± 16,4 vs 34,8 ± 14,5 casos / año, p = 0,02).

Aproximadamente antes y después de 2.014

  • 1990- 2013: mutaciones de nDNA genes en 115 pacientes que pasaron a 508 pacientes, con un  incremento del 940%
  • 1990- 2013: mutaciones de mtDNA genes en  398 pacientes que pasaron 1.105 pacientes, con un incremento del 56%

El estudio fue diseñado para incluir mutaciones que causan MD en 293 genes (258 nucleares y 35 mitocondriales) en en el estudio se identificaron  mutaciones en solo 112/258 de los genes nucleares.

Este hallazgo sugiere que se pasaron por alto algunos de estos genes, ya que la mayoría de los pacientes se estudiaron inicialmente utilizando paneles de genes personalizados y no utilizando WES u otros enfoques de NGS. Además, incluso en los estudios de WES, se pueden pasar por alto algunas mutaciones y se requieren enfoques adicionales como WGS o RNAseq, según sugerencias recientes

  • Entre 1990- 2013 solo se diagnosticaba el 22,5% del número total de pacientes con mutaciones en el nDNA y solo el 15,8% de los genes reportados (18/112)
  • La  tasa de diagnóstico de EM fue aproximadamente del 30 al 40% de los casos posteriores a 2014.

En consecuencia, la incidencia calculada probablemente podría ser notablemente más baja que lo es en la realidad, porque no evaluamos poblaciones grandes, solo una cohorte de pacientes candidatos durante el período de estudio. Es decir, la incidencia real de ENFERMEDADES MITOCONDRIALES es más alta, porque hay muchos pacientes NO DIAGNOSTICADOS. 

  • Reforzaría esta afirmación: fenotipos asociados con mutaciones en algunos genes de ADNmt (MT-ND2, MT-ND3, MT-ND4, MT-CYB, MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3 y MT-ATP8) no son fácilmente reconocibles como causantes de enfermedad mitocondrial, por lo que no suelen analizarse buscando mutaciones patológicas del mtDNA.

CONCLUSIONES

  1. 3.274 casos habían sido diagnosticados con una EM entre 1990 y 2020. Pero el estudio se realizó solo en 1.613 casos diagnosticados entre los años 2014 y 2020, en pacientes pediátricos y adultos, y de genes del ADN mitocondrial (ADNmt) y del ADN nuclear (ADNn) mutados.
  2. 1.105 pacientes tenían mutaciones en 28 de los 25 genes estudiados del mtDNA: 33,2% pediátricos y 64,8% adultos.
  3. 508 pacientes tenían mutaciones en 112 de los 258 genes estudiados del nDNA: 76% pediátricos y 23,8% adultos.
  4. Efectos de la introducción de nuevas tecnologías de secuenciación en 2014: 1990- 2013 ≈ mutaciones de  nDNA en 115 pacientes, que pasaron a 508 pacientes: con incremento del 940%. 990- 2013 ≈ mutaciones de mtDNA en398 pacientes, que pasaron 1.105 pacientes: con incremento del 56%
  5. Tasa de diagnóstico fue aproximadamente del 30 al 40% de los casos posteriores a 2014, lo que sugiere que se pasaron por alto el estudio de algunos genes más.

REFERENCIAS

  1. Bellusci M, Paredes-Fuentes AJ, Ruiz-Pesini E, Gómez B; MITOSPAIN Working Group, Martín MA, Montoya J, Artuch R. The Genetic Landscape of Mitochondrial Diseases in Spain: A Nationwide Call. Genes (Basel). 2021 Oct 9;12(10):1590. doi: 10.3390/genes12101590. PMID: 34680984; PMCID: PMC8535857.
  2. Frazier A.E., Thorburn D.R., Compton A.G. Mitochondrial energy generation disorders: Genes, mechanisms, and clues to pathology. Biol. Chem. 2019;294:5386–5395. doi: 10.1074/jbc.R117.809194
  3. Barca E, Long Y, Cooley V, Schoenaker R, Emmanuele V, DiMauro S, Cohen BH, Karaa A, Vladutiu GD, Haas R, Van Hove JLK, Scaglia F, Parikh S, Bedoyan JK, DeBrosse SD, Gavrilova RH, Saneto RP, Enns GM, Stacpoole PW, Ganesh J, Larson A, Zolkipli-Cunningham Z, Falk MJ, Goldstein AC, Tarnopolsky M, Gropman A, Camp K, Krotoski D, Engelstad K, Rosales XQ, Kriger J, Grier J, Buchsbaum R, Thompson JLP, Hirano M. Mitochondrial diseases in North America: An analysis of the NAMDC Registry. Neurol Genet. 2020 Mar 2;6(2):e402. doi: 10.1212/NXG.0000000000000402. PMID: 32337332; PMCID: PMC7164977.

Prof. Dr. Fernando Galan

Experto en Enfermedades Mitocondriales

Centro Médico Quirónsalud Los Remedios 

Hospital Quironsalud Infanta Luisa. Sevilla

 

 

 

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La evidencia de los ensayos actuales sugiere que la vacuna es segura y bien tolerada en casi todas las personas.

  • Los efectos secundarios de la vacuna Pfizer incluyen fiebre, fatiga, escalofríos, enrojecimiento e hinchazón.
  • La vacuna Moderna causa escalofríos, fiebre, dolor de cabeza, dificultad para respirar y dolor en el brazo. Estos efectos secundarios normalmente se resuelven dentro de las 24 horas posteriores a la inyección.

No se ha evaluado la eficacia y seguridad de la vacuna en personas con enfermedad mitocondrial.

Debido a que las personas con enfermedad mitocondrial toleran los efectos secundarios de otras vacunas, no anticipamos que estas vacunas serán diferentes. Sin embargo, no podemos saber la respuesta con absoluta certeza.

  • Con base en la información actual, recomendamos que las personas con enfermedad mitocondrial consideren seriamente la posibilidad de vacunarse contra COVID-19.

Si bien simplemente no es posible hacer una recomendación general de vacunación para todos los pacientes con enfermedad mitocondrial en este momento, no hay evidencia de que las vacunas COVID-19 (Moderna y  Pfizer) representen un riesgo de lesión, o sean menos efectivas, en cualquier estado de enfermedad conocido o grupo de riesgo. Cualquier decisión con respecto a la vacunación debe tomarse después de una discusión exhaustiva con su médico sobre los riesgos y beneficios.

Actualización  16/3/2021

Los Servicios Altamente Especializados del NHS de Inglaterra son  los Servicios de Trastornos Mitocondriales Raros en Londres, Oxford y Newcastle.

  1. Esperaríamos que los adultos con enfermedad mitocondrial aceptaran la oferta de la vacuna COVID-19,
  2. Solo las mujeres que actualmente están embarazadas no deberían vacunarse.
  3. Los pacientes inmunosuprimidos (debido a medicamentos u otras razones) deben discutir los beneficios de la vacunación con el médico que se ocupa de ese aspecto de su atención.

 CONCLUSIONES

  1. No se ha evaluado la eficacia y seguridad de la vacuna en personas con enfermedad mitocondrial.
  2. Con base en la información actual, recomendamos que las personas con enfermedad mitocondrial consideren seriamente la posibilidad de vacunarse contra COVID-19.
  3. Solo las mujeres que actualmente están embarazadas no deberían vacunarse.
  4. No hay evidencia de que las vacunas COVID-19 (Moderna y Pfizer) representen un riesgo de lesión, o sean menos efectivas, en cualquier estado de enfermedad conocido o grupo de riesgo

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

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El análisis genético de tan escaso número de mutaciones patógenas sólo sirve para descartar si el paciente tiene alguna de ellas.

Pero si no se encuentra ninguna de estas mutaciones, no se puede CONCLUIR que ese paciente en particular NO TIENE UNA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL.

Esta aclaración es MUY IMPORTANTE, para los pacientes con SOSPECHA DE ENFERMEDAD MITOCONDRIAL causada por mutaciones en el ADNmt, y también para especialista en Neurología y/o en enfermedades Neuromusculares, y para cualquier médico que solicite un análisis genético del ADNmt a un laboratorio de la Seguridad Social o privado y le hagan solamente este tipo de análisis.

TABLA 1  Secuenciación de un pequeño número de reconocidas mutaciones patógenas (20 mutaciones ) en un escaso número de genes (9 genes) del ADNmt, se le ha denominado MINISECUENCIACIÓN.

Minisequenciacion.png

Se suele decir  “una imagen vale más que mil palabras” afirmando que una sola imagen puede transmitir ideas complejas o un significado o la esencia de algo de manera más efectiva que una mera descripción verbal o textual.

 

TABLE 2. En esta tabla, se exponen  21 mutaciones patógenas más frecuentes en 6 genes del ADN mitocondrial. Como se puede observar refieren más mutaciones en menos genes del ADNmt

Mutación

Gen

Cambio de base

Enfermedad Mitocondrial

m. 3243A>G

MT-TL1

ARNt Leu (UUR) (UUA/G)

MELAS, MIDD, CPEO, MM

m. 3460G> A

MT-ND1

p.Ala52Thr

LHON

m. 3697G> A

MT-ND1

p. Gly131Ser

MELAS

m. 3946G> A

MT-ND1

Glu214Lys

MELAS

m. 3949T> C

MT-ND1

Tyr215His

MELAS

m. 8993T> G

MT-ATP6

Leu156Arg

NARP

m. 8993T> C

MT-ATP6

Leu156Pro

NARP, enfermedad de Leigh

m. 9176T> C

MT-ATP6

Leu217Pro

FBSN, enfermedad de Leigh

m. 9176T> G

MT-ATP6

Leu217Arg

Enfermedad de Leigh

m. 10158T> C

MT-ND3

Ser34Pro

Enfermedad de Leigh

m. 10191T> C

MT-ND3

Ser45Pr

ESOC, enfermedad similar a Leigh

m. 11777C> A

MT-ND4

Arg340Ser

Enfermedad de Leigh

m. 11778G> A

MT-ND4

Arg340His

LHON (mutación homoplásmica)

m. 11832G> A

MT-ND4

Trp358Ter

Intolerancia al ejercicio

m. 12706T> C

MT-ND5

p.Phe124Leu

Enfermedad de Leigh

m. 13513G> A

MT-ND5

p.Asp393Asn

MELAS, Enfermedad de Leigh

m. 14459G> A

MT-ND6

p.Ala72Val

LYDT, enfermedad de Leigh

m. 14482C> A

MT-ND6

p.​ Met641Ile

LHON

m. 14482C> G

MT-ND6

p. Met641Ile

LHON

m. 14484T> C

MT-ND6

p.Met64Val,

LHON

m. 14487T> C

MT-ND6

p.Met63Val

Distonía, enfermedad de Leigh

Esta  figura puede proporcionarnos una visión panorámica

VIDION-PANORAMICA-mtDNA.jpg

MINISECUENCIACIÓN  o Técnica  Secuenciación de ADN seleccionado

Propiedades

- Detecta variantes genéticas en un conjunto de genes predeterminados.

- Se requiere una cantidad relativamente pequeña de secuenciación y análisis de datos.

- Se puede aplicar fácilmente a un gran número de pacientes.

Limitaciones

- Solo se analizan las regiones de ADN preseleccionadas.

Esta MINISECUENCIACIÓN  no debe considerarse un sustituto de la secuenciación completa del genoma mitocondrial.

Independientemente del método de secuenciación, la especificidad del tejido que puede ocurrir en los trastornos mitocondriales relacionados con el mtDNA puede ser un desafío.   

  • Esto significa que el diagnóstico de una enfermedad mitocondrial relacionada con el mtDNA se puede pasar por alto en la sangre debido a un nivel bajo de heteroplasmia.
  • En estos casos, pueden ser útiles diferentes tejidos del paciente (células epiteliales de la vejiga de la orina, células de la mucosa, tejido muscular o fibroblastos).

Las mutaciones del ADNmt se clasifican en deleción única / duplicación y mutaciones puntuales heteroplásmicas u homoplásmicas.

Mutaciones de ADN mitocondrial

Mutación del mtDNA

Homoplasmia o heteroplasmia

Patrón de herencia

Riesgos de recurrencia

Deleciones grandes

Heteroplásmica

Esporádica

<1/24

La transmisión puede ser a través de una molécula de mtDNA duplicada intermedia.

Mutación puntual

Homoplásmica

Materna

Penetrancia reducida variable. Evidencia de que las exposiciones ambientales modulan la penetración. Predominio masculino en la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON)

Mutación puntual

Heteroplásmica

Materna

La penetrancia variable se correlaciona con el nivel de heteroplasmia.

Mutación puntual

Heteroplásmica

Esporádica

Las mutaciones específicas de tejido generalmente afectan solo al músculo esquelético, con poca o ninguna recurrencia

 

Síndromes clínicos causados por mutaciones del ADN mitocondrial

Síndrome Clínico

Características clínicas

Edad de comienzo

Mutaciones

Oftalmoplejía externa progresiva crónica (CPEO)

Ptosis, oftalmoparesia. A menudo  presenta miopatía proximal. Varias otras características clínicas pueden estar presentes de forma variable

Cualquier edad de aparición. Fenotipo típicamente más severo con inicio más joven

Deleciones simples de ADNmt

Mutaciones puntuales del mtDNA (incluyendo m.3243A> G, m.8344A> G)

Síndrome de Kearns-Sayre (KSS)

Oftalmoplejía externa progresiva (PEO), ptosis, retinopatía pigmentaria, anomalía de la conducción cardíaca, ataxia, proteína elevada en el LCR, diabetes mellitus, hipoacusia neurosensorial, miopatía

<20  años

Deleciones simples de ADNmt

Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON)

Pérdida de visión bilateral indolora subaguda; hombres: mujeres aprox. 4: 1; Distonía; Síndromes de preexcitación cardíaca

Entre los 20 y 30 años (media 24 años)

Mutaciones puntuales del mtDNA (m.11778G> A, m.14484T> C, m.3460A> G y otras mutaciones puntuales raras en ~ 5%)

Encefalopatía mitocondrial, acidosis láctica, episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS)

Episodios similares a un accidente cerebrovascular con encefalopatía, migraña, convulsiones. Presencia variable de miopatía, miocardiopatía, sordera, endocrinopatía, ataxia. Una minoría de pacientes tiene Oftalmoplejía externa progresiva

Por lo general, <40 años de edad, pero en  la infancia es más común

Mutaciones puntuales del mtDNA (m.3243A> G en 80%, m.3256C> T, m.3271T> C, m.4332G> A, m.13513G> A, m.13514A> G)

Mioclonías, epilepsia y fibras rojas rasgadas (MERRF)

Mioclonías sensibles al estímulo, convulsiones generalizadas, ataxia, miocardiopatía. Una minoría de pacientes tiene PEO.

Adolescencia o vida adulta temprana

mutaciones puntuales del mtDNA m.8344A> G la más comun; m.8356T> C, m.12147G> A)

Debilidad neurogénica con ataxia y retinitis pigmentosa (NARP)

Ataxia, retinopatía pigmentaria, debilidad

Infancia o vida adulta temprana

Mutación puntual MTATP6 generalmente en m.8993T> G

 

Hace años, surgió la opinión de que la base molecular de las enfermedades  mitocondriales en adultos era ampliamente conocida y que los fenotipos clínicos sindrómicos habían sido bien descritos.

Nada podría haber estado más lejos de la verdad.

El estudio de grandes cohortes de pacientes ha revelado nuevos aspectos de la presentación clínica que antes no se apreciaban. Con el tiempo, este enfoque está comenzando a proporcionar una comprensión precisa de la historia natural de la enfermedad mitocondrial en adultos.

  • Una única mutación de ADN mitocondrial –  m.3243A> G - puede dar lugar a varios fenotipos sindrómicos diferentes
  • PERO TAMBIÉN diferentes mutaciones en ADNmt pueden dar como resultado el mismo fenotipo sindrómico.

Además por ser  actualmente la forma  común de presentación  la multisistémica Y  NO LA SINDRÓMICA

APROXIMACIÓN ACTUAL AL DIAGNÓSTICO GENÉTICO DE APCIENTES CON SOSPECHA DE ENFERMEDAD DEL ADN MITOCONDRIAL

PRIMERO REALIZAR

Estudio de  deleción única / duplicación

  • Que no se detectan fácilmente mediante análisis de secuencia
  • Las deleciones únicas representan una cuarta parte de todos los pacientes adultos con enfermedad relacionada con el ADNmt.

NO CONFUNDIR con las deleciones múltiples de ADNmt que son el resultado de defectos en los genes nucleares, principales responsables del mantenimiento de ADNmt o el metabolismo de los nucleósidos y siguen patrones de herencia mendeliana.

  • Deleciones que varían en tamaño de 1,1 a 10 kb
  • Las dos deleciones principales asociadas con enfermedades mitocondriales son la deleción común de 4977 pb y las deleciones de ∼7,4 kb
  • Las duplicaciones rara vez ocurren con deleciones, pero pueden ocurrir solas.

TÉCNICA

En muestra de biopsia muscular: PCR de amplio rango para la detección de deleción única.

En  leucocitos de sangre periférica: Amplificación de sonda dependiente de ligación múltiple (MLPA).

SEGUNDO

Estrategias DE SECUENCIACION empleadas en el diagnóstico genético de la enfermedad mitocondrial

Estrategia-secuenciacion-mtADN.jpg

(A) WGS (secuenciación del genoma completo) analiza todas las regiones codificantes y no codificantes del genoma. (B) WES (secuenciación de todo el exoma) se dirige solo a los exones codificantes más los límites inmediatos entre intrón y exón. (C) Secuenciación dirigida a unos genes facilita la secuenciación de una región genómica predeterminada o una lista de genes de enfermedad candidatos. Las regiones no codificantes / intrónicas están sombreadas en gris, los exones de los genes candidatos están sombreados en azul y los exones de los genes no candidatos están sombreados en rosa.

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

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 Las enfermedades mitocondriales pueden dar lugar a cualquier síntoma, en cualquier órgano o tejido, a cualquier edad, con cualquier modo de herencia, y son más comunes de lo que se cree.

  • Enfermedades mitocondriales son muy frecuentes, pero no son tan raras.
  • A pesar de los fenotipos individuales, pueden ser raros, se encuentra entre los trastornos genéticos más comunes en los seres humanos.
  • Las enfermedades mitocondriales son, con mucho, la clase más grande de errores innatos del metabolismo con una incidencia colectiva de 1,6 en 5.000.
  • Las enfermedades mitocondriales se encuentran entre los trastornos neurológicos heredados con mayor frecuencia y pueden ser causadas por mutaciones en el ADN mitocondrial o nuclear.
  • Se han informado más de 250 mutaciones diferentes del mtDNA con una incidencia de variantes patogénicas de hasta 1 de cada 200 nacidos vivos. La mayoría de los individuos con estas mutaciones no presentan manifestaciones. De hecho, se estima que solo 1 de cada 5000 individuos expresa fenotípicamente manifestaciones clínicas de estas mutaciones.
  • Las mutaciones del ADN mitocondrial representan <10% de todos los trastornos mitocondriales en niños. Y ≈ el 75% en adultos

La determinación de la prevalencia de la enfermedad mitocondrial ha sido un desafío y está sujeta a una verificación de casos incompleta debido a las características clínicas variadas, la heterogeneidad genotipo-fenotipo y la complejidad de las vías de atención de derivación.

Los estudios epidemiológicos del Reino Unido proporcionan una prevalencia general de enfermedades mitocondriales en adultos debido a ambos genomas de aproximadamente uno de cada 4.300 individuos, considerando que lo más probable es que las enfermedades mitocondriales permanezcan infra-diagnosticadas.

El especialista en MECINA INTERNA por su visión integradora y su polivalencia, centra  su campo de acción en el diagnóstico y seguimiento de enfermos pluripatológicos y plurisintomáticos, y al enfermo con diagnóstico difícil. Por ello, sería el especialista más indicado  para el diagnóstico de enfermedades infrecuentes o de presentación atípica, que en ocasiones han provocado que la persona enferma haya pasado por las consultas de otros médicos sin obtener un diagnóstico, p.ej enfermedad mitocondrial.

La solicitud a otros especialistas de realización de pruebas complementarias a considerar en el momento del diagnóstico o lo largo del seguimiento y en intervalos de 1 a 2 años según sea necesario por los síntomas.

  • Audiología
  • Cardiología
  • Endocrinología
  • Oído, nariz y garganta
  • Gastroenterología
  • Genética
  • Hematología
  • Inmunología
  • Nefrologia
  • Neurología
  • Oftalmología
  • Ortopedía
  • Cuidados paliativos
  • Medicina física y rehabilitación
  • Psiquiatría (para paciente o familia)
  • Psicología (incluido el asesoramiento familiar)
  • Neumología
  • Trabajo Social
  • Medicina del sueño
  • Servicios de terapia que incluyen fisioterapia, terapia ocupacional y terapia del habla.

¡NO OLVIDAR QUE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL ES MULTISISTÉMICA!, Y QUE SU PRESENTACIÓN MÁS FRECUENTE ES LA NO CLÁSICA  O NO SINDRÓMICA.  Presentando los pacientes una variedad de síntomas y signos relacionados con la disfunción de múltiples órganos.

Afectacion-sistmica.png

Sistemas y órganos afectados por enfermedad mitocondrial primaria. MULTISISTÉMICA

SÍNTOMAS  DE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL EN JÓVENES Y ADULTOS

  • Síntomas musculares: debilidad, calambres (contracturas musculares), ptosis (caída de los párpados), oftalmoplejía (debilidad músculos oculares que afecta a los movimientos oculares), dolor muscular, hipotonía.
  • SN Central:  retraso del desarrollo, retraso mental, autismo, demencia, convulsiones, trastornos neuropsiquiátricos, parálisis cerebral atípica, migrañas atípicas, eventos similares a accidente cerebrovascular (Stroke-like). Ataxia (desequilibrio, inestabilidad en la marcha). Mioclonias (sacudida repentina e involuntaria de un músculo o grupo de músculos, breves, bruscas). Espasticidad (contracción muscular mantenida que provoca rigidez). Distonia (contracciones musculares sostenidas con movimientos repetitivos involuntarios que ocasionan posturas anormales)
  • SN periférico: neuropatía sensitiva periférica en guante y calcetín (hormiguillas, entumedimiento), dolor neuropático (que puede ser intermitente), Neuralgias. Piernas inquietas
  • Disminución de la audición
    • La pérdida auditiva neurosensorial, por sensibilidad o no a aminoglucósidos
  • Hígado: hipoglucemia, defectos de la gluconeogénesis, hígado graso no alcohólico
  • Problemas cardíacos
    • defectos de conducción cardiaca (taquicardias , palpitaciones, bradicardias ) y Miocardiopatía (afectación músculo del corazón (miocardio) que afecta a la función del corazón)
  • Problemas endocrinos
    • Diabetes Mellitus
    • Hipotiroidismo
    • Hipoparatiroidismo
    • Insuficiencia gonadal
    • Insuficiencia suprarrenal
  • Páncreas: Diabetes mellitus, Insuficiencia pancreática
  • Problemas Respiratorios
    • debilidad de los músculos respiratorios y/o del diafragma (dificultad para respirar)
    • Trastornos del sueño y apnea obstructiva del sueño (ronquidos con ceses en la respiración)
  • Problemas cognitivos: disminución de concentración y/o memoria
    • puede ser parcial, apareciendo particularmente en el razonamiento abstracto, la memoria verbal, memoria visual, el lenguaje (denominación y fluidez), ejecutivo o funciones constructivas, cálculo, atención (trastorno por déficit de atención y la disminución de la capacidad de atención ), o funciones visuoespaciales
  • Problemas gastrointestinales: Reflujo gastroesofágico, vómitos cíclicos sin explicación, estreñimiento, alteración de la motilidad, disfagia (dificultad para tragar), diarrea, estreñimiento, pérdida de peso, pseudo-obstrucción (falsa obstrucción intestinal)
  • Alteración visual: de la acomodación, atrofia óptica, neuropatía óptica, retinitis pigmentosa. Diplopia (episodios de visión doble)
  • Problemas renales: disfunción tubular renal proximal, S. nefrótico
  • Sistémicos o generales
    • Cansancio, intolerancia al ejercicio
    • Falta de aumento de peso, la falta de crecimiento lineal
    • Hipersensibilidad a la anestesia general
    • Antecedentes de muerte súbita en la familia
    • Abortos involuntarios recurrentes en paciente o en la familia

Síntomas de disfunción del sistema nerviosos autonónomo

  • Sequedad ojos, boca
  • Digestiones lentas y pesadas con hinchazón abdominal vespertina
  • Dolores abdominales inexplicables
  • Episodios de diarrea y/o estreñimiento
  • Deterioro de la regulación de la temperatura
    • Intolerancia al frio o calor
    • Tª basal < 35,5º
  • Alteración de la sudoracion
  • Incontinencia vesical o rectal
  • Sensación de vaciado incompleto de la vejiga. Urgencia urinaria
  • Problemas disfunción pupilar. Alteración de la acomodación de la vista.
  • Fenómeno de Raynaud (espasmos de los vasos sanguíneos que causa cambio de color en los dedos de las manos y pies)
  • Mareos posturales. Hipotensión ortostática (posición de pie)

Empeoramiento extremo de los síntomas durante las infecciones leves y el estrés

SÍNTOMAS Y PORCENTAJE EN UNA SERIE DE 452 PACIENTES ADULTOS

  1. Debilidad muscular 100%
  2. Cansancio crónica 100%
  3. Gastrointestinal 93%
  4. Intolerancia al ejercicio  92%
  5. Problema de equilibrio 87%
  6. Visión disminuida   80%
  7. Dificultad para dormir  78%
  8. Dolor de cabeza  73%
  9. Neuropatía periférica  71%
  10. Ptosis  64%
  11. Problema del habla  53%
  12. Pérdida de la audición 53%
  13. Disautonomía  50%
  14. Problemas de ritmo cardíaco  50%
  15. Desorden de ánimo  47%
  16. Tinnitus 46%
  17. Problemas musculares oculares 43%
  18. Diabetes  33%
  19. Apnea del sueño  33%
  20. Discapacidad intelectual  33%

Evaluación inicial de pacientes diagnosticados de Enfermedad mitocondrial primaria

Historia familiar

·         Patrón de transmisión (autosómico, ligado al cromosoma X, matrilineal)

·         Recurrencia de rasgos distintivos:

- Miopatía

- Retraso mental / epilepsia

- Muerte precoz / mortinato

- Diabetes

- Pérdida de la audición

- Enfermedades cardiovasculares

- Baja estatura

- Afectación ocular.

Exámen clínico

·   Parámetros auxológicos (peso, longitud / estatura, circunferencia craneal)

·  Parámetros vitales (presión arterial, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, saturación de oxígeno)

·   Evaluación del estado neurológico y desarrollo cognitivo

Evaluaciones de especialistas

• Examen audiológico

• Cribado oftalmológico para excluir:

- retinitis

- catarata

- atrofia del nervio óptico

- pérdida progresiva de la visión

Evaluación cardiológica

·  Exámen clinico

· ECG de 12 derivaciones y ecocardiografía transtorácica

Resonancia magnética cerebral

·         Hallazgos comunes:

·         síndrome de Leigh: hiperintensidades focales simétricas bilaterales en los ganglios basales, el tálamo, la sustancia negra y los núcleos del tronco encefálico a varios niveles en la RM ponderada en T2

- Lesiones hipodensas focales

- Atrofia cortical y cerebelosa

- Hiperintensidad de la sustancia blanca

- Afectación de los ganglios basales

- Agenesia / hipoplasia del cuerpo calloso

Espectroscopia de RM cerebral

Acumulación anormal de lactato en el parénquima y líquido cefalorraquídeo

Investigación de laboratorio

• Hemograma completo

• Pruebas funcionales hepáticas y renales

• Glucosa en sangre en ayunas

• Gasometría arterial

• Niveles de lactato en plasma

• Creatina fosfoquinasa (CPK)

• Aminoácidos plasmáticos

• Aminoácidos y ácidos orgánicos en orina

• Estado redox

• Perfiles de acilcarnitina

 

Inicio y Seguimiento de pacientes diagnosticados de Enfermedad mitocondrial primaria

 

En el momento del diagnóstico, si no se obtuvo previamente

A intervalos de 1 a 2 años y según sea necesario

Según sea necesario, según los síntomas o el tipo de enfermedad.

Comentarios

Audiología

                          •

      •

 

 

Cardiología

 

 

 

 

 

 Presión arterial

        .

      •

 

 

 Ecocardiograma

                          •

      •

 

Los ecocardiogramas se pueden realizar con menos frecuencia en pacientes de bajo riesgo después de varios años de seguimiento.

Electrocardiograma

                          •

      •

 

 

 Holter

 

 

        •

Registro de Holter según el diagnóstico subyacente y el riesgo de bloqueo cardíaco; hasta cada 3 a 6 meses para los trastornos asociados con un alto riesgo de arritmias, como los trastornos por deleción del mtDNA

Resonancia magnética cardíaca

 

 

        •

 

Endocrinología

 

 

 

Se recomienda encarecidamente el cribado endocrino en personas con trastornos por deleción del ADNmt

Bioquímica básica

                          •

                    •

 

 

 Calcio (Ca), magnesiuo (Mg), y fósforo (P)

                          •

                    •

 

 

Cortisol-ACTH-aldosterona-renina

 

 

                            •

 

 Ca y fósforo, en orina

                          •

                    •

 

 

 Gonadotrofinas

 

 

                            •

 

Hemoglobina A1c

                          •

                    •

 

 

Hormona paratiroidea

                          . 

 

                            •

 

Hormona estimulante del tiroides (TSH) y tiroxina libre

                          •

                    •

 

 

 Vitamina D

                          •

                    •

 

 

 Absorciometría de rayos X dual (DXA)

 

 

        •

DXA especialmente si hay fracturas inesperadas

Parámetros de crecimiento y antropométricos

                          •

                    •

 

Recomendado en cada visita en edad pediátrica

Hematología

 

 

 

Se indica de forma más rutinaria en personas con alto riesgo o disfunción de la médula ósea sintomática

Hemograma completo con recuento diferencial

                          •

 

         •

 

Estudios de hierro incluyenndo ferritina

 

 

         •

 

Immunología

 

 

         •

Con infecciones recurrentes

Neurology

 

 

 

 

Evaluaciones cognitivas y del desarrollo

                          •

                    •

 

Evaluación clínica o pruebas neuropsicológicas formales; pruebas formales recomendadas con regresión

 Electroencefalograma

 

 

                             •

 

Oftalmología

 

 

 

 

 Examen

                          •

                    •

 

 

 Electroretinograma

 

 

         •

 

Tomografía de coherencia óptica

 

 

         •

 

Psiquiatría

                         •

                    •

 

 

Examen de detección de trastornos del estado de ánimo y la ansiedad

 

 

 

 

Neumología

 

 

 

 

Función pulmonar completa con PIM y PEM

 

 

         •

Especialmente con miopatía o con disfunción del tronco encefálico.

Polisomnograma nocturno completo

 

 

         •

 

Renal

 

 

 

 

 Panel renal con Mg y fosfato

                          •

                    •

 

 

Cociente albúmina / creatinina en orina,

                          •

                    •

 

 

ACTH, hormona adrenocorticotrópica; CMP, panel metabólico completo; DXA, rayos X de energía dual; IRM, imágenes por resonancia magnética; ADNmt, ADN mitocondrial. PIM presión inspiratoria máxima , PEM la presión espiratoria máxima (PEM)

CONCLUSIONES

  1. Las enfermedades mitocondriales pueden dar lugar a cualquier síntoma, en cualquier órgano o tejido, a cualquier edad, con cualquier modo de herencia, y son más comunes de lo que se cree.
  2. A pesar de los fenotipos individuales, pueden ser raros, se encuentra entre los trastornos genéticos más comunes en los seres humanos.
  3. El INTERNISTA sería el especialista más indicado para el diagnóstico de enfermedades multisistémicas,  infrecuentes o de presentación atípica, que en ocasiones han provocado que la persona enferma haya pasado por las consultas de otros médicos sin obtener un diagnóstico, p.ej enfermedad mitocondrial.
  4. ¡NO OLVIDAR QUE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL ES MULTISISTÉMICA!, Y QUE SU PRESENTACIÓN MÁS FRECUENTE ES LA NO CLÁSICA O NO SINDRÓMICA.
  5. La solicitud a otros especialistas de realización de pruebas complementarias a considerar en el momento del diagnóstico o lo largo del seguimiento y en intervalos de 1 a 2 años según sea necesario por los síntomas

REFERENCIAS

  1. Brambilla, A., Olivotto, I., Favilli, S. et al. Impact of cardiovascular involvement on the clinical course of paediatric mitochondrial disorders. Orphanet J Rare Dis 15, 196 (2020). https://doi.org/10.1186/s13023-020-01466-wDICE
  2. Parikh, S., Goldstein, A., Karaa, A. et al.Patient care standards for primary mitochondrial disease: a consensus statement from the Mitochondrial Medicine Society. Genet Med 19, 1380 (2017). https://doi.org/10.1038/gim.2017.107

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

APÉNDICE

TRANSICIÓN DE LA INFANCIA A LA JUVENTUD Y A LA EDAD ADULTA

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Medicamentos que deben evitarse si es posible:

  • El antiepiléptico Valproato de sodio.
  • Linezolida
  • Antivirales para el tratamiento del VIH.

Medicamentos que deben usarse con precaución:

  • Antibiótico aminoglucósido: Gentamicina
  • Aspirina: debe evitarse en niños menores de 12 años.

Debido a la heterogeneidad en las manifestaciones de la enfermedad mitocondrial, los efectos reportados de un agente farmacológico en un paciente individual, no representan automáticamente a todos los pacientes mitocondriales.

Es importante recordar que los efectos secundarios pueden ocurrir con cualquier medicamento en cualquier paciente. Esto puede afectar a cualquier persona que tome el medicamento y puede no estar relacionado con su enfermedad mitocondrial. Por lo tanto, es esencial que siga los consejos de su médico y lea la información proporcionada con el medicamento.

En general, no hay medicamentos específicos que no deba tomar, pero hay algunos que deben usarse con precaución,  por tener efectos adversos en algunos pacientes con enfermedad mitocondrial

La mayoría de estos medicamentos no están absolutamente contraindicados, pero a menudo existen alternativas que podrían utilizarse en su lugar.

En la evaluación de la seguridad de los medicamentos en personas afectadas  por una enfermedad mitocondrial, la única información disponible se deriva de estudios preclínicos in vitro e in vivo y de informes de casos publicados.

Así, un consenso basado en un análisis sistemático de los datos presentes en la literatura y las experiencias clínicas de pediatras, internistas y neurólogos capacitados en el tratamiento de este tipo de pacientes puede ser ciertamente útil para fortalecer los conocimientos en el tratamiento de los pacientes afectados por estas enfermedades particulares

¿Cuál fue el proceso mediante el cual la lista ( Consenso basado en Delphi) fue revisada y actualizada?

El grupo constaba de dieciséis médicos, farmacéuticos y científicos, y a cada uno se le asignó un grupo de medicamentos para evaluar.

  • Estos expertos luego pasaron 2 meses investigando la evidencia de si el medicamento era perjudicial para los pacientes con enfermedad mitocondrial para cada uno de los medicamentos que se les asignaron.
  • Luego, el grupo se reunió para un taller de dos días para discutir la evidencia de más de 50 medicamentos y decidir si podrían usarse o no de manera segura en la enfermedad mitocondrial. Este proceso de evaluación de la evidencia se conoce como un taller de Delphi, y es ampliamente aceptado como un método científico válido

Medicamentos que deben evitarse si es posible:

  • El antiepiléptico Valproato de sodio.
  • Linezolida: Un paciente de MELAS desarrolló acidosis láctica grave poco después del inicio del tratamiento. Es un nuevo un antibiótico sintético de acción sistémica perteneciente a la familia de las oxazolidinonas que ejerce su acción por inhibición de la fase de iniciación de la síntesis proteica. Indicado en infecciones graves por bacterias gram positivas resistentes a la vancomicina. Puede ocasionar acidosis láctica
  • Antivirales para el tratamiento del VIH.

 

Ácido valproico (valproato de sodio)

Debe usarse solo en circunstancias excepcionales. No debe administrarse a pacientes con mutaciones en un gen llamado POLG, ni a pacientes con síntomas sospechosos de enfermedad POLG. No debe usarse en pacientes con enfermedad hepática.

 

ANTIVIRALES PARA VIH

         No seguros de usar

Didanosina

No: puede causar neuropatía

Fialuridina

No: puede causar neuropatía o miopatía y acidosis láctica

Lamivudina

No: puede causar neuropatía

Estavudina

No: puede causar neuropatía o miopatía y acidosis láctica

Zalcitabina

No: puede causar neuropatía

Zidovudina

No: puede causar miopatía

 

Medicamentos que deben usarse con precaución:

  • Gentamicina: este antibiótico aminoglucósido puede causar sordera en pacientes con una susceptibilidad específica. Es seguro en la mayoría de las formas de enfermedad mitocondrial.
  • Aspirina: debe evitarse en niños menores de 12 años.

 

Aminoglucósidos (antibióticos)

En caso de mutaciones específicas del ADN mitocondrial: ARN ribosomal 12S (ARNr 12S), estos antibióticos pueden causar pérdida de audición. En situaciones de emergencia, se podrían usar aminoglucósidos, siempre que los beneficios de los medicamentos sean mayores que los riesgos. Si es necesario un tratamiento a largo plazo, se deben detectar estas mutaciones y / o cambiar a otro régimen antibiótico

Contraindicados en mutaciones homoplásmicas m.1555A> G y m.1494C> T

 

  • Los efectos adversos pueden verse influenciados por la duración de la administración del fármaco, que debe estar guiada por las necesidades individuales del paciente y su respuesta a tratamientos específicos. De hecho, puede haber circunstancias clínicas en las que los sujetos se beneficien de la administración más prolongada de algunos fármacos, aunque esto implica un mayor riesgo de efectos secundarios o progresión de la enfermedad, particularmente cuando no se dispone de mejores opciones farmacológicas alternativas.
  • La insuficiencia renal es una característica común de muchos pacientes y, por lo tanto, se debe considerar el ajuste de la dosis del fármaco, especialmente para fármacos con un aclaramiento predominantemente renal. Debido al mayor riesgo de desarrollar acidosis metabólica (acidosis láctica), los médicos deben tener cuidado al administrar los fármacos que causan acidosis con mayor frecuencia, realizar revisiones clínicas periódicas y controlar el estado ácido-base en sangre.

LIMITACIONES DEL ESTUDIO DELPHI

  • La principal limitación de este tipo de estudios es que el juicio de expertos no siempre se basa en estudios empíricos, aunque el modelo de consenso representa el método más utilizado para informar la práctica clínica en ausencia de datos validados. Además, la experiencia de los médicos de que los pacientes parecían tolerar la mayoría de los fármacos no está fuertemente respaldada por estudios preclínicos. Esto puede atribuirse en parte al uso de diferentes dosis en estudios preclínicos y en la práctica clínica, donde la dosis de referencia para los medicamentos es mucho más baja que la dosis de concentración tóxica. Por el contrario, en la mayoría de los estudios preclínicos se utilizan niveles de fármaco más altos o tóxicos.
  • Otra limitación importante de este estudio es que los pacientes a menudo tienen comorbilidades y / o están tomando más de un fármaco; esto implica una mayor dificultad o imposibilidad para determinar qué efectos se deben a la droga en cuestión.

CONCLUSIONES

  1. Los efectos secundarios pueden ocurrir con cualquier medicamento en cualquier paciente y puede no estar relacionado con su enfermedad mitocondrial
  2. En general, no hay medicamentos específicos que no deba tomar, pero hay algunos que deben usarse con precaución, por tener efectos adversos en algunos pacientes con enfermedad mitocondrial
  3. La mayoría de estos medicamentos no están absolutamente contraindicados, pero a menudo existen alternativas que podrían utilizarse en su lugar.
  4. Medicamentos que deben evitarse si es posible: el antiepiléptico Valproato de sodio, el antibiótico Linezolida y Antivirales para el tratamiento del VIH.
  5. Medicamentos que deben usarse con precaución: Antibiótico aminoglucósido Gentamicina, Aspirina: debe evitarse en niños menores de 12 años.

REFERENCIAS

  1. ACTUALIZACIÓN DE LISTA DE MEDICAMENTOS SEGUROS, PARA USAR EN PACIENTES CON ENFERMEDAD MITOCONDRIAL PRIMARIA. 2020. Fernando Galán, 11 Febrero 2020
  2. Francesco Gruosso, Vincenzo Montano, Costanza Simoncini, Gabriele Siciliano, and Michelangelo Mancuso. Therapeutical Management and Drug Safety in Mitochondrial Diseases—Update 2020. J Clin Med. 2021 Jan; 10(1): 94.
  3. Daniele Orsucci, Elena Caldarazzo, Gabriele Siciliano, Michelangelo Mancuso. Mitochondrial disorders and drugs: what every physician should know. Drugs Context. 2019; 8: 212588.
  4. Maaike C. De Vries David A. Brown  Mitchell E. Allen  Laurence Bindoff  Gráinne S. Gorman  Amel Karaa  Nandaki Keshavan  Costanza Lamperti  Robert McFarland  Yi Shiau Ng. Safety of drug use in patients with a primary mitochondrial disease: An international Delphi‐based consensus. J Inherit Metab Dis. 2020;43:800–818

PROF. DR. FERNANDO GALAN

APÉNDICE

Algunos medicamentos comúnmente recetados a pacientes afectados por ENFERMEDAD MITOCONDRODRIAL (es decir, agentes anestésicos, analgésicos, antibióticos y medicamentos antiepilépticos), el número total de medicamentos / clases de medicamentos se limitó a 46.

Recomendaciones para el uso seguro de los principales fármacos y clases de fármacos en pacientes mitocondriales.

Fármacos

¿Seguro de usar? (Recomendaciones)

Hormona adrenocorticotropa (ACTH)

Antibióticos Aminoglucósidos

gentamicina, tobramicina y amikacina

Contraindicados en mutaciones homoplásmicas m.1555A> G y m.1494C> T

FÁRMACOS ANTIEPILÉPTICOS

Gabapentina

Lacosamida

Lamotrigina

Levetiracetam

Fenobarbital

Fenitoina

Topiramato

Ácido Valproico

Contraindicado en mutaciones POLG *

Vigabatrina

Zonisamida

Oxcarbazepina

Carbamazepina

ANTIVIRALES USADOS EN VIH

Didanosina

No: puede causar neuropatía

Fialuridina

No: puede causar neuropatía o miopatía y acidosis láctica

Lamivudina

No: puede causar neuropatía

Estavudina

No: puede causar neuropatía o miopatía y acidosis láctica

Zalcitabina

No: puede causar neuropatía

Zidovudina

No: puede causar miopatía

Otros

 

Baclofeno: Relajante muscular

Midazolam: benzodiazepina utilizada para anestesia, sedación, dificultad para dormir y agitación severa

Cisplatino: usado en quimioterapia

Precaución: puede precipitar el desarrollo de pérdida auditiva

Corticoides orales o parenterales

Precaución: puede exacerbar la miopatía si se usa de forma crónica

Dicloroacetato:  Inhibe la enzima piruvato deshidrogenasa quinasa (PDK), con lo que favorece la reactivación del complejo piruvato deshidrogenasa (PDC), disminuyendo los niveles de lactato al interferir en el metabolismo anaerobio.

Precaución: causa toxicidad del nervio periférico en la miopatía mitocondrial, encefalopatía, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS)

Enalapril . Fármaco antihipertensivo

Haloperidol. Fármaco antipsicótico típico con acción neuroléptica

Metformina. Antidiabético oral

Idebenona.  benzoquinona de cadena corta, que actúa como antioxidante favoreciendo la transferencia de electrones directamente al complejo III de la cadena respiratoria

Paracetamol

Suplementos dietéticos

Fosfocreatina

CoQ10 (ubiquinona y ubiquinol)

Ácido fólico

l-Arginina

l-Carnitina

Ácido lipoico

Riboflavina (vit. B2)

Anestesia general (es decir, propofol)

Generalmente considerada segura

Agentes bloqueantes neuromusculares

No recomendado en pacientes con fenotipos miopáticos.

Desoxinucleósido y desoxinucleótidos de pirimidina (mutación mitocondrial del gen MT-TK)

Estatinas

Precaución: los polimorfismos de uridina 5′-difosfo-glucuronosiltransferasas (UGT) y CIII podrían ser factores predisponentes en miopatías inducidas por estatinas.

 

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UNA NUEVA CATEGORIA EN MI BLOG. ENFERMEDADES MITOCONDRIALES Y COMO ACCEDER

Hola a todas y todos los que visitáis mi blog (http://www.fernandogalangalan.com/blog) de mi página web http://www.fernandogalangalan.com/. Ya sois 836.007 visitantes.

Os quiero hacer partícipes de una nueva categoría denominada ENFERMEDADES MITOCONDRIALES, agrupando así los 111 artículos ya escrito y que aparecían mezclados entre las noticias.

PARA ACCEDER a esta categoría solo tenéis que hacer clic  en PANEL DE CONTROL y de nuevo hacer clic en categorías y os aparecerá ENFERMEDADES MITOCONDRIALES. Volvéis hacer clic y os aparecerán todos los 111 artículos

Ya sois 836.007 visitantes. Os lo agradezco sinceramente, pues cuando inicié este blog  - el 12 Mayo del 2015, siendo mi primer artículo “MIOPATÍA MITOCONDRIAL, FIBROMIALGIA Y SÍNDROME FATIGA CRÓNICA”, nunca imaginé que generaría tanto interés.

Ya en la temprana fecha de. 24/11/15  erais 5.554 visitantes, y desde entonces  hasta la fecha de hoy (23-3-2021) ya sois 836.007.

Esto me incentiva a continuar ayudando -  en lo que pueda - a pacientes con ENFERMEDADES MITOCONDRIAL  que verdaderamente muchos de ellos viven y sufren una odisea hasta llegar al diagnóstico definitivo.  Así como sus familiares que observan y a veces también viven ese largo peregrinaje de médico en médico.

Pero también, como habréis podido comprobar que escribo actualizaciones y avances en otras muchas enfermedades,  así como en tratamientos. Han sido escogidos por sus actuales controversias en la literatura científica. 

A modo de ejemplos os refiero algunas sobre las que escrito: Fibromialgia, Síndrome de fatiga crónica, COVID-19 y vacunas y bulos, Obesidad y las dietas inadecuadas, Enfermedad de Lyme y diagnóstico correcto, Efectos secundarios severos del uso de las Fluoroquinolonas, Acné vulgar, Osteoprosis y osteopenia etc.

Cordiales y afectuoso saludos

Prof. Dr. Fernando Galan

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El proceso de diagnóstico para la enfermedad mitocondrial está experimentando una transición dramática, alejándose de un enfoque histológico y bioquímico a un enfoque principalmente genético.

Los pacientes que presentan trastornos multisistémicos mal definidos, que no encajan claramente en ninguna categoría diagnóstica bien establecida, son cada vez más frecuentemente diagnosticados de una Enfermedad mitocondrial multisistémica.

En conjunto, esto dificulta que los médicos no especialistas reconozcan de inmediato un trastorno mitocondrial, lo que a menudo conduce a retrasos en el diagnóstico y una prolongada 'odisea del diagnóstico mitocondrial':

Padecer una enfermedad mitocondrial incapacitante – a veces INVISIBLE-  donde el cansancio intenso y la debilidad muscular y la intolerancia al ejercicio, tienen que ser soportados todos los días, es realmente una tortura, pero en la mayoría de los casos deben seguir trabajando, lidiando con su familia y la sociedad y desempeñando tareas ineludibles, lo cual afecta de manera significativa a su estado psicológico y anímico.

En estos casos la asistencia médica suele ser su última esperanza para hacer VISIBLE sus deterioradas vidas, por lo que la actuación fría y a veces de desprecio frente a síntomas reales, por parte de ciertos profesionales médicos, sin la empatía necesaria para abordar a estos pacientes, puede significar una estocada cruel y definitiva, en sus maltrechas vidas y eso no puede permitirse en una sanidad moderna que respete los principios de dignidad y respeto hacía el paciente.

El concepto de trastorno mitocondrial se describió inicialmente en 1962, en un paciente con metabolismo energético alterado. Con el tiempo, se ha descubierto que el metabolismo energético mitocondrial está influenciado por una gran cantidad de proteínas con una multitud de funciones. Entre estos, surgió la fosforilación oxidativa defectuosa como el sello distintivo de los trastornos mitocondriales.

En la era premolecular, el diagnóstico de la enfermedad mitocondrial dependía de criterios bioquímicos, con limitaciones inherentes como la disponibilidad y especificidad de los tejidos, los artefactos preanalíticos y analíticos y los efectos secundarios.

En la era molecular, con la identificación de las primeras mutaciones causantes de enfermedades mitocondriales, la complejidad genética de los trastornos mitocondriales comenzó a desmoronarse.

  • Las enfermedades mitocondriales pueden ser causadas por variantes patogénicas en genes codificados por el ADN mitocondrial o el ADN nuclear, y pueden presentar manifestaciones fenotípicas heterogéneas.

Así, en la era molecular, el diagnóstico de una enfermedad mitocondrial, sospechada por motivos clínicos, se basa cada vez más en la detección genética de variantes y del apoyo estadístico asociado, mientras que las biopsias invasivas y los ensayos bioquímicos se realizan en un grado cada vez menor.

En la actualidad, no existe una definición bioquímica o molecular uniforme para la designación de una enfermedad como "trastorno mitocondrial". Dicha designación depende actualmente de los criterios aplicados, que pueden abarcar criterios clínicos, genéticos, bioquímicos, funcionales y / o mitocondriales.

  • Dada esta variación, surgen numerosas listas de genes, que van desde 270 a más de 400 genes propuestos para enfermedades mitocondriales.

El término "enfermedad mitocondrial" se refiere a un gran grupo de trastornos genéticamente definidos, que conducen a defectos de la fosforilación oxidativa (OXPHOS).                          

  • El diagnóstico clínico de personas con enfermedad mitocondrial plantea un gran desafío para los médicos.
  • Las características clínicas son múltiples y a menudo se superponen con otras enfermedades sistémicas o neurológicas.

Teniendo en cuenta la presencia de mitocondrias en todas las células nucleadas, los síntomas clínicos pueden afectar selectivamente a un solo órgano o ser multisistémicos y afectar de forma predominante, pero no exclusiva, a los órganos con las mayores necesidades energéticas, como el corazón, el cerebro y los músculos esqueléticos. Además, la edad de presentación de la enfermedad puede variar sustancialmente. Muchos síntomas clínicos comunes, como baja estatura, migraña, diabetes mellitus y ceguera, no son específicos de los trastornos mitocondriales y también son frecuentes en la población. Por tanto, pueden presentarse debido al defecto genético primario o como una entidad clínica no relacionada.

Esta inmensa heterogeneidad clínica y genética de los trastornos mitocondriales, junto con correlaciones genotipo-fenotipo inadecuadas, hace que el diagnóstico fiable de los pacientes sea una tarea exigente, que requiere una amplia experiencia de médicos de todas las especialidades. Por tanto, muchos pacientes se someten a una odisea diagnóstica con multitud de consultas, diagnósticos conflictivos y pruebas repetidas, a menudo invasivas.

Para comenzar el proceso de diagnóstico, la herramienta de diagnóstico más importante es el buen juicio clínico.

Primero se requiere que el médico sea consciente de la existencia y sintomatología de las enfermedades mitocondriales, y que lo recuerde en sus diagnósticos diferenciales.

Deberíamos comenzar a considerar la posibilidad de enfermedad mitocondrial cuando:

  1. Una "enfermedad común" tiene características atípicas que la distinguen.
  2. Están involucrados tres o más sistemas de órganos (o 1-2 de los síntomas de la Bandera Roja).
  3. Los retrocesos / brotes recurrentes en una enfermedad crónica ocurren con infecciones

PASO UNO

El trabajo de diagnóstico para la sospecha de enfermedad mitocondrial es un procedimiento gradual, que puede compararse con la construcción de un rompecabezas. A medida que las piezas se recogen y colocan correctamente, la imagen comienza a formarse.

Sin embargo, gran parte del trabajo se realiza mediante un historial integral inicial de los síntomas del paciente, el historial familiar (consanguinidad) y una revisión completa de síntomas por órganos y sistemas. Así como exploración clínica exhaustiva. Y una analítica general.

SEGUNDO PASO

En el segundo paso, los médicos deben decidir:

  1. Si la presentación del individuo se ajusta a alguna de los más comunes síndromes mitocondriales y mejor entendidos tales como MELAS o MERRF. Estos pacientes pueden proceder directamente a las pruebas genéticas según lo indicado por un especialista en enfermedades mitocondriales, evitando potencialmente la larga lista de otras investigaciones.
  2. Si la presentación no se ajusta a un síndrome particular, como desafortunadamente es el caso para la mayoría, el siguiente paso es la derivación directa a un especialista en enfermedades mitocondrias,

TERCER PASO

Según la presentación del paciente y los resultados hasta el momento, la probabilidad de un trastorno mitocondrial ahora debería estar llegando a una respuesta más definitiva. Aunque las pruebas genéticas son, por definición, el estándar de oro para diagnosticar una enfermedad genética, la mayoría de los pacientes mitocondriales actualmente no tienen realizadas pruebas genéticas, por lo complicada que es y por la escasez de laboratorios de genética del Sistema Nacional de Salud en España y  por el desconocimiento de la enfermedad.

Sin embargo, se espera que esta situación cambie con bastante rapidez a medida que la secuenciación del exoma o la secuencia del genoma estén más disponibles en el contexto del diagnóstico, en lugar de la investigación, en los próximos 1-2 años.

Desafortunadamente, muchos pacientes tendrán una presentación sospechosa de una enfermedad mitocondrial, pero tienen poca evidencia para reforzar un diagnóstico. En estos pacientes, la revisión y evaluación periódica para observar un mayor deterioro clínico y la afectación de nuevos órganos es esencial con el tiempo, ya que incluso los trastornos mitocondriales más clásicos pueden no presentarse en su espectro clínico completo en la primera visita médica.

Durante las décadas anteriores a la década de 2000, los Criterios diagnósticos de enfermedades mitocondriales con puntuaciones fueron desarrollados para calcular la probabilidad de un paciente de tener una enfermedad mitocondrial. Son útiles para definir pacientes en estudios de investigación, pero no siempre son prácticos en la práctica clínica cotidiana.  Tales sistemas pueden ser complicados y operan bajo el supuesto de que la presentación fenotípica de toda enfermedad mitocondrial que era clara e identificable (ya que se asignan la puntuación basados en datos extraídos de pacientes con enfermedad conocida, como los Síndromes clásicos). Basados en los métodos de diagnóstico tradicionales que incluian: presentación clínica, antecedentes familiares, estudio inmunohistoquímico de  biopsia muscular, perfil metabólico, niveles de actividad enzimática, electrofisiología, imágenes por resonancia magnética (MRI).  Si se admite que nuestra comprensión de la enfermedad mitocondrial sigue siendo incompleta y nuestra capacidad de pruebas de diagnóstico imperfecta, la utilidad de un sistema de puntuación de diagnóstico en la identificación de todos los casos también debe ser limitado (aunque más eficaz en los casos más evidentes de Síndrome tradicionales). Este enfoque dio lugar a sesgos hacia los síndromes  clásicos o tradicionales de enfermedad identificados y condujo a un infradiagnóstico de aquellos con síntomas no clásicos multisistémicos.

Actualmente NO existen pautas de consenso, de uso universal, para el diagnóstico de enfermedad mitocondrial debido a la expresividad variable y la penetrancia incompleta.

Por lo tanto, ninguno de los diferentes Criterios diagnósticos puede ser perfecto, porque la enfermedad mitocondrial puede tener síntomas y signos superpuestos. Una publicación reciente de Parikh [2015] intenta proporcionar algunas recomendaciones de consenso basadas en la literatura y la experiencia de los autores, y se discuten muchos parámetros de diagnóstico. Sin embargo, dado que no se proporcionan criterios mínimos y ningún paciente tendría todas las variables mencionadas, el diagnóstico se basa en gran medida en el análisis subjetivo y la experiencia, que varían ampliamente entre los médicos.

Por lo tanto, en nuestra opinión (en ausencia de pautas de consenso) y en un sentido práctico, ningún criterio de diagnóstico para ningún trastorno puede capturar a todos los pacientes con ese trastorno, simplemente debido a la expresividad variable y la característica de penetrancia incompleta de prácticamente todas las enfermedades mitocondriales

Pero la falta de una prueba estándar de oro de laboratorio, que pueda confirmar o descartar un caso de sospecha de enfermedad mitocondrial, hace que el diagnóstico de casos no sindrómicos , multisistémicos o atípicos sea particularmente desafiante.

Los trastornos mitocondriales carecen de biomarcadores específicos y los fenotipos de las enfermedades son variados. Además, todavía queda la cuestión de ¿cuántas pruebas de diagnóstico son absolutamente necesarias para confirmar o excluir la enfermedad?

PRUEBAS DIAGNOSTICAS  TRADICIONALES

BIOPSIA MUSCULAR

La biopsia es un procedimiento invasivo, que a menudo requiere anestesia general, presenta un riesgo significativo para las personas con enfermedad mitocondrial y agrega un costo significativo al proceso de diagnóstico. Además, la preparación, el análisis y la interpretación adecuados de la biopsia muscular presentan muchos desafíos técnicos que pueden influir en los resultados y, a su vez, en el diagnóstico. Por tanto, la manipulación, el transporte y los diversos requisitos de preparación de las muestras son fundamentales para obtener resultados fiables y reproducibles, al igual que la interpretación realizada por un médico con la experiencia adecuada.

  • En pacientes con mutaciones en genes de ADNn que codifican subunidades o proteínas auxiliares del Cadena Respiratoria, las fibras rasgadas rojas (FRR) suelen estar ausentes,
  • La biopsia muscular puede ser histológicamente normal, p. Ej., En pacientes con deficiencia de CI debido a mutaciones recesivas en subunidades codificadas en el núcleo, en pacientes con defectos leves de la cadena respiratoria mitocondrial o al comienzo de la evolución de la enfermedad.
  • Una biopsia de músculo histológica y ultraestructuralmente normal no excluye una enfermedad mitocondrial, ya que el músculo biopsiado puede no estar involucrado en el proceso de la enfermedad.
  • La biopsia muscular puede ser histológicamente normal incluso en el contexto de una Miopatia Mitocondrial genéticamente confirmada

Los análisis séricos tradicionales y comúnmente probados de la enfermedad mitocondrial incluyen lactato, piruvato, su proporción y CK. Sin embargo, los resultados pueden variar sustancialmente, dependiendo de factores como la actividad, la dieta y la manipulación de las muestras y carecen de suficiente sensibilidad y especificidad para su utilidad clínica en la enfermedad mitocondrial

Lactato

Los niveles elevados de lactato se han asociado durante mucho tiempo con la enfermedad mitocondrial, aunque el hallazgo no es un requisito previo para el diagnóstico. El lactato plasmático puede ser normal o estar levemente aumentado en muchas afecciones, incluidos los síndromes de depleción del mtDNA. Se pueden observar elevaciones de "falso positivo" en el lactato en el estado de mala perfusión / oxigenación tisular o cuando las muestras se recolectan o manipulan incorrectamente. Los niveles de lactato también suelen aumentar después de la alimentación

  • la ausencia de una elevación del lactato NO puede utilizarse para excluir un diagnóstico de enfermedad mitocondrial.
  • Podría decirse que los niveles de lactato deben eliminarse del panel estándar de pruebas realizadas en adultos con sospecha de enfermedad mitocondrial.
  • Los valores normales de lactato y del cociente lactato/piruvato NOo excluyen la enfermedad mitocondrial, especialmente en adultos
  • El lactato puede estar elevado en la sangre y el líquido cefalorraquídeo en los trastornos mitocondriales, pero los niveles normales de lactato no excluyen la posibilidad de un trastorno mitocondrial.
  • La opinión actual es que la mayoría de los niños con enfermedades mitocondriales no tienen acidosis láctica y, cuando están presentes, se debe considerar el hecho de que no es necesariamente un hallazgo específico.

CPK

  • La CK normal NO excluye la miopatía mitocondrial

Estudios de los complejos de la cadena respiratoria mitocondrial

  • Debido a que no todos los defectos de la cadena respiratoria se expresan en el músculo esquelético, estas pruebas pueden ser normales en algunos pacientes con enfermedad mitocondrial.
  • Una actividad enzimática de la cadena respiratoria normal NO excluye el diagnóstico de miopatías mitocondriales
  • Desafortunadamente, en adultos, son precisamente aquellos pacientes que tienen un fenotipo leve y anormalidades histoquímicas sutiles quienes tienen más probabilidades de tener ensayos complejos normales. El defecto bioquímico en el músculo solo puede afectar una pequeña proporción de fibras musculares que están "Diluidas" cuando se homogeneiza un bloque de tejido muscular para estudios bioquímicos adicionales.
  • Cabe señalar que la enzimología de la cadena respiratoria muscular puede ser normal en un paciente con enfermedad mitocondrial genéticamente confirmada, por ejemplo, donde el fenotipo específico del tejido no involucra músculo.
  • La actividad normal de la enzima de la cadena respiratoria (CR) NO excluye la enfermedad mitocondrial. Otros factores de confusión incluyen el enmascaramiento de un defecto de RC en homogeneizados de tejidos, debido a heteroplasmia de bajo nivel y una respuesta proliferativa mitocondrial compensatoria fisiológica.

Alanina

  • los niveles normales de alanina NO excluyen el diagnóstico de enfermedad mitocondrial

Estudios EMG

  • Muchos pacientes con miopatía mitocondrial tienen cambios normales o inespecíficos en los estudios EMG.
  • La neurofisiología puede mostrar signos no específicos de una miopatía o una neuropatía , pero puede ser normal.

Prueba de esfuerzo

  • La sensibilidad y especificidad, no se han definido claramente, y la interpretación sigue siendo difícil.

Los defectos en el mantenimiento, fusión / fisión, traducción, transcripción o anomalías en la integridad o el transporte de la membrana mitocondrial

  • han enseñado que algunos de estos trastornos no siempre se presentan con deficiencias significativas de OXPHOS y pueden presentarse con resultados bioquímicos e histológicos musculares normales.

PERO probar que un trastorno NO es una enfermedad mitocondrial es aún más difícil y posiblemente imposible. El alcance de la investigación realmente depende de la probabilidad del diagnóstico desde el principio. Cada prueba negativa apropiada reduce la probabilidad del trastorno, pero no lo excluye por completo. Si hay alguna duda, a veces el mejor enfoque es monitorear la situación en la clínica ambulatoria durante un año o dos.

A pesar de los importantes avances en la tecnología y la comprensión de la biología mitocondrial durante las últimas décadas, el diagnóstico de la enfermedad mitocondrial sigue presentando un desafío para el médico y una gran proporción de casos permanece sin diagnosticar.

Los análisis de sangre, las pruebas de líquido cefalorraquídeo, las biopsias musculares y las resonancias magnéticas son herramientas útiles, sin embargo, los resultados "normales" de estas pruebas NO descartan la enfermedad mitocondrial.

El mejor "marcador" para sospechar y diagnosticar una ENFERMEDAD MITOCONDRIAL sigue siendo la historia individual y familiar y el examen clínico exhaustivo.

Es importante que los médicos con experiencia especializada observen de cerca el cuadro clínico, escuchen y observen todos los síntomas del paciente (que inicialmente pueden parecer no relacionados) y tomen un historial familiar detallado, ya que esto a menudo puede ser la clave para poner las piezas de esta compleja condición juntas.

CONCLUSIONES

Se equivocan aquellos médicos, que le dicen a un PACIENTE QUE NO TIENE UNA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL porque:

  1. La CPK sérica ES NORMAL
  2. El estudio histológico, inmunohistoquímico y ultraesrructural de la biopsia muscular ES NORMAL
  3. El Estudio de los complejos de la cadena respiratoria mitocondrial ES NORMAL
  4. El ácido láctico basal ES NORMAL
  5. El estudio neurofisiológico ES NORMAL
  6. La alanina sérica ES NORMAL
  7. La ausencia de criterios positivos NO descarta una enfermedad mitocondrial y dicho diagnóstico sigue siendo altamente probable, basado en las características clínicas.

REFERENCIAS

  1. Witters P, Saada A, Honzik T et al. Revisiting mitochondrial diagnostic  criteria in the new era of genomics. Genet Med. 2018;20:444-451
  2. Barca E, Long Y, Cooley V et al. Mitochondrial diseases in North America: An analysis of the NAMDC Registry. Neurol Genet.  2020; 6: e402; DOI: 10.1212/NXG.0000000000000402
  3. Schlieben LD and Prokisch H. The Dimensions of Primary Mitochondrial Disorders. Front Cell Dev Biol. 2020; 8:   doi: 10.3389 / fcell.2020.600079
  4. Liang C, Ahmada K, Sueab CM. The broadening spectrum of mitochondrial disease: Shifts in the diagnostic paradigm. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2014: 1840: 1360-1367

APENDICE

Criterios de enfermedad mitocondrial 2018

Características clínicas

Muscular

Oftalmoplejía

Intolerancia al ejercicio

Debilidad muscular

Rabdomiolisis

EMG anormal

La puntuación máxima para el músculo es 2

Neurológicas

Retraso del desarrollo o discapacidad intelectual

Retraso del habla

Distonía

Ataxia

Espasticidad

Neuropatía

Convulsiones o encefalopatía.

Mioclono

Signos piramidales

Signos extrapiramidales

Puntuación máxima para neuro es 2

Multisitémicas

Cualquier enfermedad del tracto gastrointestinal.

Retraso en el crecimiento o retraso en el desarrollo

Endocrino(DM, Tiroides, Paratiroides)

Inmune, infecciones

Ojo (visión) o audición

Acidosis tubular renal

Corazón

Puntuación máxima para multisistémica 3

Total clínica

 

Puntuación clínica total máxima es de 4

 

Metabólicas

Lactato alto al menos 2x

Alanina alta por lo menos 2x

Productos intermedios del ciclo de Krebs: alfa-cetoglutarato, succinato, fumarato

Ácido etil malónico y metil malónico.

3 ácido metil glutacónico

CSF lactato, alanina

 

Imágenes / otros

Enfermedad de Leigh ** (puntuación 2)

Accidentes cerebrovasculares-like episodios (puntuación 2)

Pico de lactato en MRS

Leucoencefalopatía con afectación del tronco encefálico y la médula espinal b

Leucoencefalopatía cavitante

Leucoencefalopatía con afectación del tálamo

Afectación cerebral profunda de la materia blanca.

Agenesia del cuerpo calloso

 

 

 

Puntuación metabólica y RM, máxima total es 4

Puntuación total (clínica, metabólica, imagen)

 

Máxima puntuación total es 8

Cada elemento puntúa 1 a menos que se indique lo contrario.

La gravedad de cada hallazgo no se tiene en cuenta debido a la naturaleza progresiva de la enfermedad.

  • Puntuación total de 1 indica improbable Enfermedad mitocondrial,
  • Puntuación 2–4: posible Enfermedad mitocondrial,
  • Puntuación 5-7: probable Enfermedad mitocondrial
  • Puntuación ≥8: Enfermedad mitocondrial definida.

La mayoría de las pruebas de detección, como la sangre, la orina y los análisis de LCR, a menudo son útiles para identificar pacientes con disfunción bioquímica en curso causada por una enfermedad mitocondrial, pero generalmente no son lo suficientemente específicas o sensibles como para confirmar un diagnóstico, y no se pueden usar de forma aislada para identificar, con cierto grado de certeza, que un paciente tiene una enfermedad mitocondrial

Las pruebas microscópicas, inmunohistoquímicas y los hallazgos ultraestructurales no son específicos de los trastornos mitocondriales primarios, y los hallazgos se pueden ver en las distrofias musculares, algunas miopatías inflamatorias y otras causas.

Las pruebas bioquímicas de las mitocondrias, utilizando ensayos enzimáticos, también identificarán la disfunción de la cadena respiratoria, pero, nuevamente, las anormalidades no son específicas para una etiología mitocondrial primaria.

Estas pruebas continúan teniendo un papel en la identificación de la enfermedad mitocondrial pero, por sí mismas, incluso cuando son extremadamente anormales, NO se pueden usar para confirmar una enfermedad mitocondrial.

O cuando son absolutamente normales, NO se pueden usar para descartar una enfermedad mitocondrial

PROF. FERNANDO GALAN

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Debido a que la enfermedad mitocondrial es a menudo "invisible", el mayor desafío al que se enfrenta el paciente es convencer al médico de que algo anda mal.

Es probable que la Enfermedad Mitocondrial Primaria esté muy infradiagnosticada:

  • Se estima que 1 de cada 4.000 personas tiene una enfermedad mitocondrial primaria.
  • Al menos 1 de cada 200 personas alberga una mutación mitocondrial (llamados portadores), que podría manifestarse en una enfermedad mitocondrial a lo largo de su vida
  • Debido a la complejidad del diagnóstico, se estima que solo el 10% de los pacientes reciben un diagnóstico

¿Podría este paciente tener una Enfermedad mitocondrial primaria?

Al afectar tanto a niños como a adultos, muchos pacientes no se diagnostican o se diagnostican erróneamente debido a la complejidad de la enfermedad.

Entonces, ¿cómo se resume la presentación del paciente mitocondrial?

Se puede resumir como ... “cualquier síntoma, en cualquier órgano, a cualquier edad”

El desafío inicial, y quizás el mayor desafío de la enfermedad mitocondrial es la identificación precisa y oportuna de pacientes con características clínicas que sugieren una enfermedad mitocondrial.

  • Como estas abarcan un espectro tan heterogéneo de presentaciones clínicas, se presentan ante una multitud de especialidades clínicas, cada una con diferentes niveles de experiencia al considerar el diagnóstico.
  • Cada especialidad también varía notablemente en su experiencia en la organización y realización de las investigaciones adicionales necesarias para diagnosticar UNA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL en jóvenes y adultos.

Desde el inicio del estudio de un paciente- joven o adulto- con sospecha de enfermedad mitocondrial, es necesario poner énfasis en la realización de:

  • una historia clínica completa y detallada comenzando por los antecedentes familiares y personales y siguiendo con la historia actual, centrándose en síntomas por órganos y sistemas de forma individualizada, en lugar de una búsqueda de manifestaciones de un síndrome clásico en particular.
  • Y realizar una exploración física exhaustiva.

Debido a la naturaleza compleja de la enfermedad mitocondrial, la mayoría de los pacientes requieren una gran cantidad de tiempo y esfuerzo del médico antes, durante y después de la visita.

  • La mayoría de los médicos expertos, dedican más de 60 minutos con pacientes nuevos y más de 40 minutos en las revisiones.

La heterogeneidad de los síntomas juega un papel en el retraso del diagnóstico.

  • Los pacientes a menudo comienzan por ver a su médico de atención primaria, la mayoría de los cuales, comprensiblemente, no están familiarizados con las enfermedades mitocondriales, que pueden imitar otros trastornos.
  • Pero posteriormente pueden peregrinar por distintos especialistas: especialistas en neurología o en enfermedades neuromusculares, endocrinología, cardiología, fisioterapia, oftalmología, obstetricia, genética clínica y audiología, entre otros. Con distinto éxito en alcanzar el diagnóstico definitivo de ENFERMEDAD MITOCONDRIAL.

Existe una clara necesidad de más médicos capacitados para diagnosticar las enfermedades mitocondriales  en jóvenes y adultos.

La enfermedad mitocondrial de inicio en el adulto a menudo se presenta de formas muy sutiles.

La enfermedad puede manifestarse por primera vez en la edad adulta o puede reconocerse por primera vez en la edad adulta.

Debido a la complejidad de la enfermedad y del diagnóstico son pocos, los médicos y expertos especializados en esta enfermedad, retrasando su diagnóstico durante décadas.

No es raro que los pacientes hayan sido diagnosticaos de enfermedad mitocondrial después de haber pasado 10 años o más rebotando de un especialista a otro ... y no es hasta que algún médico o especialista conecta los puntos de todos estos síntomas y sospecha de enfermedad mitocondrial.

De hecho, no es raro que los pacientes nos digan que han terminado en un psiquiatra o un psicólogo, porque muchos médicos les han dicho: No es posible que haya tantas cosas mal en tí; debe estar todo en tu cabezao incluso a veces se les dice “que no tienen enfermedad y son hipocondríacos”

A la enfermedad mitocondrial a menudo se la conoce también como "la gran enmascaradora"

  • Como los "camaleones" (trastornos mitocondriales que pueden parecerse a otra cosa)
  • Como los "imitadores" (otras afecciones que pueden parecerse clínicamente a la enfermedad mitocondrial).

Por lo tanto, otras enfermedades generalmente se investigan mucho antes que se considere la enfermedad mitocondrial. Esto significa que las personas con enfermedad mitocondrial a menudo están "escondidas" en otras áreas de la medicina y esto crea frustración y confusión para los pacientes, médicos y especialistas.

Dada su naturaleza elusiva, la enfermedad mitocondrial debe considerarse en todos los pacientes con una presentación atípica.

Deberíamos comenzar a considerar la posibilidad de enfermedad mitocondrial cuando:

  1. Una “enfermedad común” tiene características atípicas que la distinguen del resto.
  2. Tres o más sistemas u órganos están involucrados (o 1-2 síntomas de Bandeas rojas Red Flag ).
  3. Cuando repetidas recaidas o brotes de una enfermedad crónica, se producen con las infecciones.

BANDERAS ROJAS

Manifestación clínica

Características sospechosas de una enfermedad mitocondrial

Pérdida auditiva neurosensorial

- Asimetría de inicio

- Edad joven de inicio

- Historial de recuperación parcial después de un daño, es decir, reversible

 - Las frecuencias altas se ven afectadas primero

Déficits neurológicos focales

- Edad joven de inicio

- Precedido por pródromo clínico

- Territorio no vascular en neuroimágenes

- Predominantemente la sustancia gris es afectada

- Calcificación de los ganglios basales

- Buena recuperación clínica después de un déficit neurólogico

- Cambios neurorradiológicos desproporcionados al déficit clínico

- Ataques focales asociados o estado epiléptico

Convulsiones

- Estado epiléptico de inicio repentino

- Desencadenante fisiológico recurrente

- Episodios severos de convulsiones con buenos períodos de intervalo (que no requieren antiepilépticos para el control)

- Empeora por el valproato de sodio

Ptosis

- Asimetría de inicio

- Poco progresiva con poca variación diurna

- PEO (Oftalmoplejía externa progresiva) acompañante o cambios en la pigmentación de la retina

Cambios pigmentarios de la retina

- Distribución perimacular

- Sin drusas (depósitos de materiales residuales localizados bajo la

   retina

- no amenaza la visión

Diabetes Mellitus

- Sin retinopatía / neuropatía periférica diabética con respecto a  la duración del inicio de la diabetes

- Fácil control con Antidiabéticos Orales con respecto a la

  duración de la diabetes

 Así puede haber pacientes “ocultos” en diferentes clínicas (clínicas para diabéticos, clínicas para hipoacusia, clínicas cardíacas y probablemente también clínicas de infertilidad).

 La enfermedad mitocondrial del adulto se suele manifestar como una alteración  multisistémica – que afecta a múltiples órganos, tejidos y sistemas − que no encaja perfectamente en ningún síndrome clásico mitocondrial: tales pacientes a menudo han sido investigados por una miríada de especialistas.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la mayoría de los pacientes adultos  con enfermedad mitocondrial NO presentan las características fácilmente reconocibles de los Síndrome clásicos

  • y, por lo tanto, los médicos deben tener un alto índice de sospecha al considerar la posibilidad de enfermedad mitocondrial en pacientes con presentaciones NO Clásicas o NO sindrómicas.

Los médicos se enfrentan con mayor frecuencia a una constelación multisistémicas de manifestaciones clínicas, pero la combinación de estas en la misma persona, debe alertar a los médicos sobre la posibilidad de enfermedad mitocondrial.

  • Esta afectación multisistémica puede ser sutil y asintomática en la fase temprana de la enfermedad.

Hay tres tipos predominantes de presentaciones clínicas en jóvenes y adultos:

  1. Presentaciones "oligosintomáticas", donde un paciente se presenta con pocas (oligo) característica aislada de enfermedad mitocondrial,
  2. Presentaciones "sindrómicas", donde los pacientes se presentan con varios síntomas sugestivos de un síndrome mitocondrial subyacente y pueden reflejar un "síndrome clásico”.
  3. Presentación con manifestaciones multisistémicas que no encajan perfectamente en ningún síndrome o categoría de enfermedad mitocondrial: tales pacientes a menudo han sido investigados por una miríada de especialidades, y debido a la naturaleza atípica y a menudo generalizada se suelen derivar a un hospital terciario de referencia con experiencia en el diagnóstico de enfermedad.
  • Esta es actualmente la forma de presentación más frecuente.

Presentaciones sindrómicas canónicas o clásicas de la enfermedad mitocondrial

Una clasificación clínica fue la primera clasificación racional de la enfermedad mitocondrial, ya que los síndromes canónicos o clásicos con constelaciones particulares de síntomas y signos, se habían reconocido durante décadas antes de que se entendiera su base genética

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Presentaciones sindrómicas canónicas o clásicas de la enfermedad mitocondrial ordenadas según la edad de aparición.

EN ADOLESCENTES Y ADULTOS

  • Síndrome de Kearns-Sayre: oftalmoplejía, ptosis y retinitis pigmentaria.
  • MELAS: Encefalopatía Mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidente cerebro vasculares.
  • MERRF: epilepsia mioclónica y enfermedad de fibra rojas rasgadas.
  • CPEO: oftalmoplejía externa progresiva crónica.
  • NARP: Neuropatía, Ataxia y Retinitis Pigmentosa.
  • LHON: Neuropatía óptica hereditaria de Leber

En la práctica clínica, la presentación más común de la Enfermedad Mitocondrial es multisistémica y puede incluir los siguientes problemas:

  • Combinación inexplicable de síntomas neuromusculares y no neuromusculares.
  • Curso más o menos progresivo.
  • Afectación de un número creciente de órganos aparentemente no relacionados.
  • Sintomatología fluctuante.
  • Intolerancia al ejercicio debido a cansancio prematuro incluso después de actividades leves (generalmente desproporcionadamente severas en comparación con la debilidad).
  • Calambres musculares, rigidez.
  • Además, la relación genotipo-fenotipo en las enfermedades mitocondriales puede presentar una superposición notable, siendo el mismo fenotipo clínico causado por mutaciones en varios genes diferentes y, por el contrario, la misma mutación genética puede dar lugar a varios fenotipos distintos.

Los síntomas individualmente son inespecíficos y los patrones de síntomas pueden superponerse considerablemente. Como resultado, un paciente a menudo NO puede clasificarse fácilmente en un síndrome particular.

Las enfermedades mitocondriales son difíciles de diagnosticar de manera fiable, debido a su amplia heterogeneidad clínica y genética, y requieren un historial médico detallado y amplios conocimientos y experiencia por parte del médico que realiza el diagnóstico. La evidencia de médicos, investigadores y pacientes sugiere que antes de recibir finalmente un diagnóstico de enfermedad mitocondrial,

  • muchos pacientes pasan por un largo periodo de pruebas ,
  • visitan a numerosos especialistas clínicos antes del diagnóstico
  • reciben otros diagnósticos contradictorios
  • y soportan pruebas repetidas y a veces invasivas.
  • Además, los diagnósticos erróneos no son infrecuentes.

Visitan a numerosos especialistas clínicos antes del diagnóstico

Nº de especialistas

Frecuencia %

1-5

52%

6-10

24%

10-15

11%

16-20

10%

> de 20

4%

Los síntomas más comunes que motivan a los pacientes a ver a un médico suelen ser:

  1. Debilidad: pueden afirmar que tienen una sensación de debilidad generalizada, aunque pueda identificarse poca debilidad muscular real en las pruebas funcionales.
  2. Cansancio: se suele definir como una sensación abrumadora de cansancio, falta de energía o sensación de agotamiento

Los pacientes suelen expresarlo de esta manera:

  • "Estoy muerta de cansancio y es cada vez más difícil comenzar a moverme. Es como una batería que se vacía rápidamente. Y la recarga tarda muchas horas"
  • "Hay días buenos y días malos. Un día puedo caminar un largo camino y al otro día casi no puedo caminar una distancia corta"
  1. Intolerancia al ejercicio: no se restringe a los grandes grupos musculares del cuerpo, sino que también puede involucrar a los músculos pequeños. Escribir puede ser un desafío; demasiada escritura conduce a cansancio y / o calambres o espasmos. El grado de intolerancia al ejercicio varía mucho entre los pacientes. Algunos pueden tener problemas solo con actividades deportivas como jogging (actividad de correr a un ritmo constante y suave), mientras que otras pueden experimentar problemas con las actividades cotidianas, como caminar hasta el buzón o levantar un cartón de leche.
  2. Síntomas gastrointestinales
  3. Problemas de coordinación

PREVALENCIA DE SÍNTOMAS EN JÓVENES Y ADULTOS

The Wellcome Center for Mitochondrial Research Patient Cohort.

Síntomas de 990 pacientes adultos > 16 años con enfermedad mitocondrial

  1. Debilidad muscular 100%
  2. Cansancio crónico 100%
  3. Gastrointestinales 93%
  4. Intolerancia al ejercicio  92%
  5. Problema de equilibrio 87%
  6. Visión disminuida   80%
  7. Dificultad para dormir  78%
  8. Dolor de cabeza  73%
  9. Neuropatía periférica  71%
  10. Ptosis  64%
  11. Problema del habla  53%
  12. Pérdida de la audición 53%
  13. Disautonomía  50%
  14. Problemas de ritmo cardíaco  50%
  15. Desorden de ánimo  47%
  16. Acúfenos, o tinnitus, son fenómeno perceptivo referidos como zumbidos o silbidos que se escuchan en uno o ambos oídos  46%
  17. Problemas musculares oculares 43%
  18. Diabetes  33%
  19. Apnea del sueño  33%
  20. Deterioro cognitivo  33%

Además, los diagnósticos erróneos no son infrecuentes.

  • Hasta el 55% inicialmente fueron diagnosticados erróneamente,
  • y el 32% fueron diagnosticados erróneamente más de una vez.

Diagnósticos erróneos en 113 de 210 pacientes

  • Enfermedades psiquiátricas: depresión, Síndrome de conversión, etc): 15 (13,3%)
  • Fibromialgia: 13 (11,5%)
  • Síndrome de fatiga crónica: 10 (8,8%)
  • Esclerosis múltiple: 9 (8%)
  • Enfermedad gastrointestinal (Síndrome intestino irritable; gastroparesia, etc): 8 (7,1%)
  • Convulsiones: 8 (7,1%)
  • Miastenia gravis: 7 (6,2%)
  • Enfermedad reumatológica: 7 (6,2%)
  • Dolor crónico: 6 (5,3%)

Existen varias razones para el retraso diagnóstico y errores diagnósticos, como:

  • la falta de familiaridad del médico con las enfermedades debido a su rareza,
  • la heterogeneidad de los síntomas que son difíciles de combinar en un diagnóstico unificador
  • y la amplia gama de síntomas iniciales que tienden a ser multisistémicos y hay que ser un experto para saber conectar todos estos síntomas y así sospechar una enfermedad mitocondrial

Todos estos factores contribuyen a la alta proporción de participantes que recibieron otros diagnósticos erróneos antes de su diagnóstico final.

CONSECUENCIAS FISICAS, SOCIALES Y ECONOMICAS DE LA ENFERMEDAD MITOCONDRIAL

Las consecuencias sociales, emocionales o económicas más preocupantes para pacientes adultos con enfermedad mitocondrial incluyen:

  • aislamiento social
  • pérdida de aficiones o actividades.
  • pérdida de independencia
  • pérdida de trabajo o incapacidad para conseguir trabajo.
  • dificultades financieras
  • frustración
  • depresión y / o ansiedad

Puede afectar todos los aspectos de la vida diaria

“La enfermedad mitocondrial afecta todas las áreas de mi vida: mi educación, mi familia, mis actividades, mis compromisos, mi calidad de vida y mi capacidad para cuidar de mí y de mi familia. Me ha llevado a la bancarrota financiera, emocional, espiritual y mental.”

RESUMEN

  1. Debido a la complejidad del diagnóstico, se estima que solo el 10% de los pacientes reciben un diagnóstico. Debido a que la enfermedad mitocondrial es a menudo "invisible", el mayor desafío al que se enfrenta el paciente es convencer al médico de que algo anda mal.
  2. Muchos pacientes no se diagnostican o se diagnostican erróneamente debido a la complejidad de la enfermedad.
  3. El desafío inicial, y quizás el mayor desafío de la enfermedad mitocondrial es la identificación precisa y oportuna de pacientes con características clínicas que sugieren una enfermedad mitocondrial: debilidad muscular, cansancio crónico, síntomas gastrointestinales, intolerancia al ejercicio, problema de equilibrio. Y presencia de banderas rojas.
  4. Por el espectro tan heterogéneo de manifestaciones clínicas, se presentan ante una multitud de especialidades clínicas, cada una con diferentes niveles de experiencia al considerar el diagnóstico.
  5. Existe una clara necesidad de más médicos capacitados para diagnosticar las enfermedades mitocondriales en jóvenes y adultos, porque a menudo se presenta de formas muy sutiles.
  6. A la enfermedad mitocondrial a menudo se la conoce también como "la gran enmascaradora" porque imita muchas otras enfermedades diferentes.
  7. Las personas con enfermedad mitocondrial a menudo están "escondidas" en otras áreas de la medicina y esto crea frustración y confusión para los pacientes, médicos y especialistas.

REFERENCIAS

  1. Barca E, et al. Mitochondrial diseases in North America: An analysis of the NAMDC Registry. Neurol Genet 2020 ;6:e402. doi: 10.1212/NXG.0000000000000402
  2. Martikainen MK, Chinnery PF. Mitochondrial disease: mimics and chameleons. Pract Neurol . 2015;15:424-35. doi: 10.1136/practneurol-2015-001191.
  3. Grier J, et al. Diagnostic odyssey of patients with mitochondrial disease: Results of a survey. Neurol Genet. 2018;4e230. doi: 10.1212/NXG.0000000000000230.

PROF. DR. FERNANDO GALAN

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La historia de las enfermedades mitocondriales es un área de la medicina fascinante, en constante evolución y en continuo desconcierto.

DIFICULTADES Y ERRORES COMUNES ACTUALES

  1. Las enfermedades mitocondriales alguna vez fueron relegados a la condición de “huérfanas” como temas de pequeños párrafos en los libros de texto de patología y en las prácticas hospitalarias de los subespecialistas. Con la creciente apreciación de la alta frecuencia observada tanto en la atención primaria como especializada, merece la atención de todos los médicos en ejercicio. Desafortunadamente, los profesionales médicos que ejercen actualmente, a menudo se basan en la información que se les proporcionó durante su formación en las Facultades de medicina y formación como especialistas ; esta información solía estar incompleta y ahora está desactualizada. A muchos nuevos médicos jóvenes que saben un poco más sobre la Enfermedad, a menudo todavía creen que todos los tipos de Enfermedades mitocondriales son extremadamente raros y piensan que es poco probable que vean un caso en su vida.
  2. "Lo que no se sabe o lo que no se piensa no se diagnostica" se puede aplicar al diagnóstico de enfermedad mitocondrial. Si el medico no piensa que un paciente pude tener una enfermedad mitocondrial nunca la diagnosticará
  3. Continuar pensando que SOLO tienen enfermedad mitocondrial aquellos pacientes que tiene algún Síndrome clásico.
  4. Continuar pensado que solo afecta a la edad infantil
  5. Continuar pensado que se diagnostican si cumple todos los criterios diagnósticos
  6. Continuar pensando que la negatividad de distintas pruebas pueden descartar la enfermedad.

 La enfermedad mitocondrial primaria (EMP) se hereda y diagnostica genéticamente mediante la identificación de mutaciones en el ADN mitocondrial (ADNmt) o ADN nuclear (ADNn) que provocan disfunción mitocondrial. Las EMP pueden ocurrir debido a mutaciones de la línea germinal de genes del ADNmt y / o ADNn que codifican proteínas de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM) o cadena de transporte de electrones (CTE). Pueden producirse mutaciones puntuales en cualquiera de los 37 genes del ADNmt que codifican 13 proteínas o en los 1.000 genes del ADNn, que son esenciales para la función óptima de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM) o cadena de transporte de electrones (CTE).

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Panel superior: el trifosfato de adenosina (ATP) se genera mediante el proceso de fosforilación oxidativa. Esto se logra mediante la acción concertada de ≈ 90 proteínas dispuestas en cinco complejos de cadenas respiratorias en la membrana mitocondrial interna. Trece de estas proteínas están codificadas por el genoma mitocondrial (mtDNA, derecha), que está presente en un alto número de copias en la matriz mitocondrial (de 100 a 1000 por célula, según el tipo de célula). Las proteínas mitocondriales restantes se sintetizan en el citoplasma a partir de transcripciones de genes nucleares (izquierda) e incluyen las subunidades estructurales restantes; factores de ensamblaje complejos; proteínas implicadas en la replicación, mantenimiento y expresión del mtDNA; y componentes funcionales y estructurales de la membrana mitocondrial. Las mutaciones en los genes que codifican todas estas proteínas pueden causar enfermedades mitocondriales.

Panel inferior: la gama de características clínicas varía de un paciente a otro. Algunos tienen solo una o algunas de las características enumeradas, mientras que otros pacientes tienen muchas en una enfermedad multisistémica. Aunque algunos defectos genéticos causan fenotipos específicos (por ejemplo, las mutaciones del ADNmt que causan la neuropatía óptica hereditaria de Leber, que afecta principalmente a un solo tipo de célula en la gran mayoría de los pacientes), otros defectos genéticos causan un espectro superpuesto de fenotipos que pueden ser causados ​​por ADNmt y/o Mutaciones del ADN nuclear. Las razones de la selectividad del tejido no se comprenden bien.

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En general, los defectos del metabolismo de la energía mitocondrial se pueden agrupar en las siguientes cinco categorías:

  1. Defectos aislados de subunidades de OXPHOS o factores de ensamblaje.
  2. Defectos de la síntesis de ADN, ARN y proteínas mitocondriales (incluida la replicación, el metabolismo de los nucleótidos, el procesamiento y modificación del ARN y la traducción).
  3. Trastornos en las reacciones anteriores de OXPHOS (complejo de piruvato deshidrogenasa, ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos, importación de sustrato y anaplerosis)."Anaplerosis": Obtención de intermediarios para el ciclo de Krebs distintos al acetilCoA
  1. Defectos en los cofactores de OXPHOS y otras enzimas del metabolismo de la energía mitocondrial.
  2. Defectos en la homeostasis de las mitocondrias, incluyendo su biogénesis, procesamiento de lípidos, importación de proteínas, fisión / fusión y control de calidad

Genes de enfermedades mitocondriales (338) divididos en seis subconjuntos de acuerdo con sus roles funcionales:

  1. subunidades de OXPHOS, factores de ensamblaje y portadores de electrones (102/338 genes),
  2. mantenimiento, expresión y traducción del ADN mitocondrial (102/338 genes),
  3. dinámica mitocondrial, homeostasis y control de calidad (43/338 genes),
  4. metabolismo de sustratos (40/338 genes),
  5. metabolismo de cofactores (41/338 genes)
  6. metabolismo de compuestos tóxicos (10/338 genes).

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La medicina mitocondrial es una subespecialidad relativamente joven. El primer paciente con una enfermedad mitocondrial no fue diagnosticado hasta 1962 (LUFT et al., 1962). Durante los últimos veinte años se ha desarrollado un mayor interés en las enfermedades mitocondriales a nivel de investigación y después a nivel clínico.

La práctica clínica de la medicina mitocondrial como especialidad ha evolucionado y se ha expandido gradualmente durante estos últimos 20 años.                    Debido al joven estado de la ciencia en este campo, los médicos tienen una base de evidencia limitada sobre la cual formular decisiones clínicas con respecto a su diagnóstico, tratamiento y  manejo diario del paciente.

  • Los algoritmos de diagnóstico hasta la fecha se han basado principalmente en pruebas bioquímicas y se han visto obstaculizados por limitaciones que incluyen poca sensibilidad, especificidad y variabilidad entre laboratorios.

Los trastornos mitocondriales carecen de biomarcadores específicos y los fenotipos (o manifestaciones clínicas)  de las enfermedades son variados. Además, todavía queda la cuestión de ¿cuántas pruebas de diagnóstico son absolutamente necesarias para confirmar o excluir la enfermedad?, y el diagnóstico a menudo requería una combinación de pruebas de sangre, orina, piel, músculo.

A pesar de este arsenal de métodos, la evaluación diagnóstica para la identificación de EM no es estándar en todos los médicos, centros médicos, hospitales o instituciones.

La determinación de SÍ la Enfermedad Mitocondrial está presente o puede ser excluida en un paciente determinado puede ser extremadamente compleja, dado que:

  • No existe un biomarcador específico o sensible que identifique a todos o incluso a la mayoría de las personas con EM.
  • Puede haber una gran variabilidad en la distribución de mitocondrias anormales dentro de un paciente individual, lo que permite que se produzca un perfil de prueba "falso negativo" cuando los tejidos utilizados para el diagnóstico no contienen las mitocondrias anormales.
  • No hay anomalías patológicas uniformes y claras que distingan a todos los pacientes con EM de los pacientes con otros trastornos.

Con el campo de la genética mitocondrial afortunadamente creciendo y expandiéndose, existe la esperanza de que el diagnóstico de enfermedades mitocondriales sea más sencillo con la secuenciación del ADN  mitocondrial y nuclear en pacientes.

Aun así, no existen parámetros en la práctica clínica diaria, que los médicos puedan utilizar para el manejo del paciente. La falta de comprensión de la historia natural de la multitud de enfermedades mitocondriales exacerba este dilema.

  • La mayoría de los especialistas en medicina mitocondrial han improvisado un conjunto informal de reglas y paradigmas para la atención y el manejo preventivo basados en experiencias anecdóticas y conceptos teóricos;
  • la cuestión de ¿cuán apropiadas y necesarias son estas evaluaciones e intervenciones? sigue sin respuesta.

Por último, existe incluso menos evidencia sobre las opciones de tratamiento para estos pacientes. A pesar de la prevalencia relativamente alta de la enfermedad mitocondrial, todavía no existen terapias aprobadas por la FDA (La Administración de Alimentos y Medicamentos es responsable de proteger la salud pública garantizando la seguridad, eficacia y seguridad de los medicamentos, productos biológicos y dispositivos médicos para humanos)

Debido a que la enfermedad mitocondrial puede causar una gama desconcertante de síntomas (fenotipos), estas enfermedades  pueden ser difíciles de diagnosticar, incluso para médicos reconocidos.

Desafortunadamente, los profesionales médicos que ejercen actualmente, a menudo se basan en la información que se les proporcionó durante su formación en las Facultades de medicina; esta información solía estar incompleta y ahora está desactualizada. En el mejor de los casos, algunos médicos pueden tener un vago recuerdo de las ENFERMEDADES MITOCONDRIALES. De aquellos dibujos, en que la mitocondria (con aspecto de alubia) se describía como la encargada de suministrar la energía que necesitan las células para funcionar.

A muchos nuevos médicos jóvenes que saben un poco más sobre la Enfermedad, a menudo todavía creen que todos los tipos de Enfermedades mitocondriales son extremadamente raros y piensan que es poco probable que vean un caso en su vida; es casi seguro que no se dan cuenta de que los hallazgos actuales, muestran  que son mucho más comunes de lo que se pensaba. Incluso cuando estas condiciones se mencionan en los medios, solo se utilizan casos extremos como ejemplos, lo que refuerza la creencia de la rareza.

Los trastornos mitocondriales alguna vez fueron relegados a la condición de “huérfanos” como temas de pequeños párrafos en los libros de texto de patología y en las prácticas hospitalarias de los subespecialistas. Con la creciente apreciación de la alta frecuencia observada tanto en la atención primaria como especializada, merece la atención de todos los médicos en ejercicio.

"Lo que no se sabe o lo que no se piensa no se diagnostica" se puede aplicar al diagnóstico de enfermedad mitocondrial. Si el médico no piensa que un paciente pude tener una enfermedad mitocondrial, nunca la diagnosticará.

Sin embargo, aún es importante confiar en el juicio clínico y NO exclusivamente en los resultados de pruebas complicadas y a veces poco fiables. Si realmente cree que puede ser un trastorno mitocondrial, no se rinda en primera base.

Probar que un trastorno NO es una enfermedad mitocondrial es aún más difícil y probablemente imposible.

Con el creciente número de datos clínicos, bioquímicos y genéticos sobre la enfermedad mitocondrial primaria, un diagnóstico definitivo "solo debe proporcionarse cuando se haya identificado un defecto genético patogénico confirmado". Los pacientes con evidencia bioquímica y clínica para tal diagnóstico aún deben ser reevaluados periódicamente.

En ausencia de un diagnóstico genético confirmado, los médicos deben usar etiquetas para dejar en claro que el diagnóstico es incierto, recomiendan los investigadores.  Es preferible utilizar "diagnóstico genético incierto" junto con una descripción específica de las alteraciones identificadas.

Con la excepción de mutaciones patógenas conocidas en presencia de hallazgos clínicos, es probable que ninguna prueba de laboratorio sea diagnóstica de una enfermedad mitocondrial.

Sin embargo, debido a la rareza y la naturaleza difusa de las enfermedades mitocondriales, es poco probable que la dificultad del diagnóstico desaparezca pronto. La situación puede cambiar cuando las pruebas genéticas se utilicen más ampliamente en los sistemas de atención médica existentes ahora o en el futuro. Teniendo en cuenta estos avances, es importante seguir rastreando los cambios en la odisea diagnóstica de los pacientes con enfermedad mitocondrial; impulsar los esfuerzos para reducir la incertidumbre diagnóstica sobre los pacientes y familiares; e incluir los vínculos entre las pruebas genéticas y los fenotipos congruentes en el trabajo futuro.

REFERENCIAS

  1. Sophia Zilber and Philip E. Yeske (2020) Mitochondrial Disease Community Registry: First look at the data, perspectives from patients and families. Mitochondrial and Metabolic Medicine 2: doi:10.9777/mmm.2020.10001
  2. Parikh, S., Goldstein, A., Koenig, M. K., Scaglia F, et al. Practice patterns of mitochondrial disease physicians in North America. Part 1: Diagnostic and clinical challenges Mitochondrion 2014;14:26-33
  3. Stenton S.L, Prokisch H. Genetics of mitochondrial diseases: Identifying mutations to help diagnosis. EBioMedicine (Lancet) 2020; 56
  4. Schon K.R, et al. Mitochondrial Diseases: A Diagnostic Revolution. Trends in Genetics, 2020; 36:703-717

 

 PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

 

 

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INTRODUCCIÓN

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Los niveles celulares de NAD+ aumentan en condiciones de estrés energético, como restricción calórica o ejercicio; mediante la suplementación de moléculas precursoras de NAD, NR y NMN, que "estimulan" la síntesis; o mediante compuestos activadores de sirtuína (STAC), como resveratrol o pterostilbeno. Los niveles de NAD disminuyen durante el envejecimiento debido al aumento de la actividad de NAMPT, así como a la demanda celular relacionada con la edad de reparación del ADN dirigida por PARP, función inmunológica e inflamación.

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Efecto de la activación del eje NAD + / SIRT aumentando la biodisponibilidad de NAD +. Se pueden utilizar varios enfoques para aumentar la biodisponibilidad de NAD +, incluido el ejercicio, la restricción calórica, la suplementación dietética y la inhibición del consumo de NAD +. Estos cambios afectan positivamente la activación de SIRT y la posterior expresión de PGC-1α y FOXO1, lo que resulta en cambios mitocondriales y, como consecuencia, adaptaciones metabólicas. CD38i, inhibidor de CD38; FOXO1, proteína de caja de horquilla O1; NAM, nicotinamida; PARPi, inhibidor de PARP.

 NUEVO DESCUBRIMIENTO

Un nuevo estudio publicado ayer en Nature, investigadores del Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania y otras instituciones encontraron que el gen SLC25A51 dicta el transporte de dinucleótido de nicotinamida adenina (NAD +), una coenzima fundamental en el metabolismo celular, en las mitocondrias, donde la energía de los nutrientes se convierte en energía química para la célula. Un nivel bajo de NAD + es un sello distintivo del envejecimiento y se ha asociado con enfermedades que incluyen distrofia muscular e insuficiencia cardíaca.

Hace tiempo que se sabía que el NAD + desempeña un papel fundamental en las mitocondrias, pero la pregunta de cómo llega allí, había quedado sin respuesta.

Este descubrimiento abre una nueva área de investigación en la que realmente podemos manipular (agotar o agregar selectivamente) NAD + a nivel subcelular, ahora que sabemos cómo se transporta

El hallazgo cierra una incógnita de larga duración sobre cómo NAD + encuentra su camino hacia la matriz mitocondrial. Han estado circulando varias hipótesis, incluida la idea de que las mitocondrias de los mamíferos eran incapaces de transportar NAD +, y en cambio dependían completamente de la síntesis de NAD + dentro de la mitocondria, pero en 2018, el laboratorio de Baur descartó esa idea cuando informó en un estudio de eLife que un transportador fue de hecho responsable.

A partir de ahí, el equipo comenzó su búsqueda de la identidad genética del transportador NAD + mitocondrial de mamíferos, centrándose en varios genes, incluido el SLC25A51, que se predijo que serían transportadores, pero cuya función seguía siendo desconocida. Los miembros de la familia SLC25A codifican proteínas localizadas mitocondrialmente que transportan materiales a través de las membranas mitocondriales.

En su enfoque, se centraron en genes que se determinaron como esenciales para la viabilidad celular. NAD + es una molécula fundamental necesaria para mantener la producción de energía mediada por mitocondrias. Predijeron que la pérdida del transporte mitocondrial de NAD + interrumpiría la fosforilación oxidativa y posiblemente reduciría la supervivencia celular.

En experimentos de laboratorio, los investigadores aislaron las mitocondrias de células humanas y midieron los niveles de NAD + después de anular el SLC25A51 o sobreexpresarlo. Usando "biosensores" de NAD + dirigidos a las mitocondrias, demostraron que un cambio en el nivel de expresión génica controla los niveles de NAD + en las mitocondrias específicamente.

Observaron que la pérdida de expresión de SLC25A51 alteró drásticamente la capacidad de las mitocondrias para consumir oxígeno y generar ATP, así como para transportar NAD + a la matriz. Además, en colaboración con el laboratorio de Cambronne, pudieron demostrar que la expresión de SLC25A51 en levaduras que carecen de sus transportadores mitocondriales endógenos NAD + restauró el transporte mitocondrial NAD +,

Los niveles de NAD + se pueden orientar en varios tratamientos de enfermedades; sin embargo, ha sido más un enfoque general, en el que los niveles aumentan o reducen en todas las partes de la célula, lo que corre el riesgo de alteraciones no intencionales de la expresión génica u otros tipos de metabolismo.

  • Este estudio es el primer caso publicado in vitro en el que los investigadores identificaron un objetivo específico y redujeron los niveles únicamente en las mitocondrias y no en otras partes de la célula.

Controlar los niveles de NAD + y, por tanto, los procesos metabólicos en las mitocondrias podría tener importantes implicaciones para el estudio y desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades. La activación del mecanismo de transporte podría potencialmente hacer que las células favorezcan un estado de respiración para producir energía, en lugar de la glucólisis.

Un enfoque para alterar específicamente el almacenamiento o reserva de NAD + mitocondrial es algo que muchos investigadores han estado buscando, por lo que esperaría que veamos este gen dirigido a una multitud de sistemas. Esta podría ser realmente una valiosa herramienta para ayudarnos a comprender mejor la función del NAD + mitocondrial y su potencial terapéutico 

¿QUÉ APORTA ESTE NUEVO DESCUBIMIENTO EXPERIMENTAL IN VITRO?

  1. Muestra cómo la coenzima dinucleótido de nicotinamida adenina (NAD +) encuentra su camino hacia la matriz mitocondrial, a través de gen SLC25A51 transportador.
  2. Y que la pérdida de expresión de SLC25A51 alteró drásticamente la capacidad de las mitocondrias para consumir oxígeno y generar ATP, así como para transportar NAD + a la matriz.

REFERENCIAS

  1. Davila A. et al. Nicotinamide adenine dinucleotide is transported into mammalian mitocondria. eLife. 2018; 7: e33246.
  2. Luongo, T.S., Eller, J.M., Lu, M. et al. SLC25A51 is a mammalian mitochondrial NAD+ transporter. Nature 2020. doi.org/10.1038/s41586-020-2741-7

PROF. DR. FERNANDO GALAN

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La dinámica de la heteroplasmia es uno de los aspectos clínicamente más desafiantes y científicamente fascinantes de la enfermedad del mtDNA. Las mediciones de heteroplasmia intercelulares a través de tipos de tejidos y familias no han proporcionado explicaciones del origen, transmisión, variabilidad y mecanismos patogénicos de la heteroplasmia patológica del mtDNA.

La heteroplasmia mitocondrial, que fundamentalmente significa heterogeneidad intracelular del ADN mitocondrial (ADNmt), se ha medido en grupo de células, independientemente de la heterogeneidad intercelular.

Los métodos ordinarios para la heteroplasmia mitocondrial NO PUEDEN DISCRIMINAR  entre

  • una población homogénea intercelular compuesta por células con heterogeneidad intracelular similar para el mtDNA
  • y una población heterogénea intercelular compuesta por células con diferentes tasas de mtDNA mutado.

Para poder hacerlo, se  ha desarrollado un método de alto rendimiento para determinar la heteroplasmia mitocondrial en una sola célula mediante el uso de PCR digital de gotas con polimerasa TaqMan.

Aunque una pequeña proporción del genoma mitocondrial con mutaciones patológicas es generalizada, parece haber un umbral, típicamente del 60 al 80%, para manifestar disfunciones bioquímicas.

La gravedad de las enfermedades se correlaciona con el nivel de heteroplasmia en el caso de mutaciones de genes que codifican proteínas.

Un ejemplo de esto, es el síndrome NARP (Neuropatía, Ataxia, Retinitis Pigmentosa) que es causado por la mutación del gen mitocondrial MT-ATP6.

  • La heteroplasmia menor al 70% no exhibe un fenotipo clínico,
  • La heteroplasmia que varía del 70 al 90% manifiesta NARP sintomático que puede permanecer estable en la vida adulta;
  • Con una heteroplasmia extrema de más del 90% se desarrolla como síndrome de Leigh.

Esta nueva técnica para determinar la heteroplasmia mitocondrial en una sola célula ha sido aplicada recientemente en un artículo “Purifying Selection against Pathogenic Mitochondrial DNA in Human T Cells” (Selección purificante contra ADN mitocondrial patogénico en células T humanas) publicado en The New England Journal of Medicine.

En pacientes con MELAS: Encefalomiopatía Mitocondrial, Acidosis Láctica y  “Stroke- like”episodios similares a apoplejía, asociada a la mutación A3243G, en tRNA Leu (UUR) ARN de transferencia codificado por el gen mitocondrial MT-TL1

Las tecnologías unicelulares emergentes ahora permiten el estudio de la heteroplasmia a escala masiva y de alto rendimiento, lo que permite investigar la heteroplasmia celular simultáneamente en miles de células individuales.

Así, se descubrieron niveles más bajos de heteroplasmia en linfocitos T, que en las células mononucleares de sangre periférica, en conjunto.

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Una posible explicación es la acción de purificar la selección contra el alelo del ADNmt patógeno dentro del linaje de células T.

  • Pero también puede representar un mecanismo compensatorio para proteger contra las respuestas inflamatorias activadas por los linfocitos T con mitocondrias disfuncionales.

CONCLUSIONES

  1. Con respecto al diagnóstico y seguimiento de la enfermedad mitocondrial  y dada la heterogeneidad observada de la heteroplasmia entre los tipos de células, se plantea la hipótesis que el análisis mediante  la heteroplasmia mitocondrial en una sola célula  en linajes sanguíneos definidos, podrían tener mayor valor diagnóstico y pronóstico, que el análisis de la heteroplasmia en sangre total.
  2. Un nuevo ensayo de diagnóstico que utilice el perfil unicelular de células de sangre periférica, podría resultar útil e incluso rentable a medida que disminuyen los costos de secuenciación.
  3. Dado que actualmente no contamos con tratamientos aprobados por la FDA para la enfermedad mitocondrial, comprender los determinantes de la heteroplasmia reducida de los linfocitos T, puede inspirar nuevos enfoques terapéuticos que exploten los mecanismos endógenos que vigilan y purifican los alelos patógenos del mtDNA.

REFERENCIAS

  1. Maeda, R., Kami, D., Maeda, H. et al. High throughput single cell analysis of mitochondrial heteroplasmy in mitochondrial diseases. Sci Rep 10, 10821 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-67686-z
  2. Walker MA et al. Purifying Selection against Pathogenic Mitochondrial DNA in Human T Cells. NEJM 2020 DOI: 10.1056/NEJMoa2001265

PROF. DR. FERNANDO GALAN

 

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