eRapport

A Diagnostic Centre for mitochondrial disease

Prosjekt
Prosjektnummer
911010
Ansvarlig person
Laurence Bindoff
Institusjon
Universitetet i Bergen
Prosjektkategori
Forskningsprosjekt
Helsekategori
Forskningsaktivitet
Rapporter
2005
Mitokondriesykdom er et felles navn for en stor gruppe sykdommer som rammer både barn og voksne.Mitokondrier er kroppens ”kraftverk” og bryter ned (på en måte ”brenner opp”) maten vi spiser for å produsere energi. I og med at mitokondrier finnes i alle vev kan mitokondriesykdom ramme hvor som helst i kroppen. men noen typer vev er mer avhengige av store mengder energi og disse, f. eks. muskel og hjerne, blir oftere rammet. I tillegg til den livsviktige funksjonen å danne energi, er mitokondrie også genetisk spesielt. Mitokondrie har sitt eget arvestoff som koder for 13 protein som fungerer i den delen av mitokondrion som produserer energi, respirasjonskjeden. Mitokondriene, og dermed mitokondrie arvestoffet (mitokondrie DNA; mtDNA), nedarves kun fra moren slik at sykdom som oppstår p.g.a. en mtDNA defekt (mutasjon) viser vanligvis maternal arvegang. Selv om mitokondrie har eget arvestoff er de absolutt avhengige av genprodukter kodet for på kromosomene for å fungere. Slike ”kjernegen” kontrollerer f.eks. replikasjon og alle andre viktige prosesser nødvendig for mtDNA overlevelse. Defekt i disse gen fører også til mitokondrie sykdom slik at mitokondriesykdommer kan vise maternal, autosomal og kjønnsbundet arvegang. Mitokondriesykdommer er hyppige. Studier gjort i Sverige, England og Australia viser en forekomst på ca. 5/100.000 for barn og 12/100000 for voksne, kun for kjente mutasjoner i mtDNA. Studier gjort her i Bergen antyder enda høyere tall (ser nedenfor). Midlene fra Helse Vest blir brukt til å etablere forskning på mitokondriesykdom ved Nevrologisk Avdeling, HUS. Målet er å etablere et senter her på Haukeland som kan tilby undersøkelse/utredning av pasienter med mitokondriesykdom. Pasienter fra Hordaland, Midt Norge, Nord Norge og Østlandet blir undersøkt og forskningssamarbeid med kolleger i Italia, Finland og England er etablert. Flere artikler er produsert, men viktigst blant disse er: a) en ”multisenter” analyse gjort på risiko av å arve mtDNA delesjoner som kom ut i Lancet 20041. Den var et resultat av et møte som jeg sammen med en engelsk kollega arrangerte i 2003 b) forskning som ble publisert i Neurology og American Journal of Human Genetics i 2005 hvor vi undersøkte et gen som heter polymerase gamma (POLG). Studiet som ble gjort her i Bergen viser at en defekt i dette genet forårsaker en alvorlig syndrom med epilepsi og ustøhet (ataksi) som hovedmanifestasjoner. Samarbeid med kolleger i Finland viste at POLG gendefekter er en hyppig årsak til ataksi både her og i Finland. Forekomst av en slik gendefekt blant populasjonen på Vestlandet kan være så høy som 1:50. Videre forskning på mitokondriesykdommer blir noe usikker fremover siden prosjektet ikke fikk fornyet støtte. 1. Chinnery PF, DiMauro S, Shanske S, Schon EA, Zeviani M, Mariotti C, Carrara F, Lombes A, Laforet P, Ogier H, Jaksch M, Lochmüller H, Horvath R, Deschauer M, Thorburn DR, Bindoff LA, Poulton J, Taylor RW, Matthews JNS, Turnbull DM. Lancet 2004:364:592-96. 2. Chinnery PF, Bindoff LA. 116th ENMC international workshop: the treatment of mitochondrial disorders, 14th–16th March 2003, Naarden, The Netherlands. Neuromuscular Disorders 2003;13:757–764. 3. Wnterthun S, Ferrari G, He LP, Taylor RAW, Zeviani M, Turnbull DM, Engelsen BA, Moen G, Bindoff LA. Neurology, 2005;64:1204-1208. 4. Hakonen AH, Heiskanen S, Juvonen V, Lappalainen I, Luoma PT, Rantamäki M, Goethem GV, Löfgren A, Hackman P, Paetau A, Kaakkola S, Majamaa K, Varilo T, Udd B, Kääriäinen H, Bindoff L, Suomalainen A. Am J Hum Genet. 2005;77:430-41
2004
Mitokondriesykdom er felles begrep for en gruppe alvorlige sykdommer som affiserer både voksne og barn. Mens nevrologiske manifestasjoner, som slag og muskelaffeksjon er kanskje vanligst, mitokondriesykdom rammer hele kroppen og kan forårsake blant annet, diabetes, nedsatt hørsel og tarm dysfunksjon.Mitokondriesykdom er felles navn for en stor gruppe sykdommer som rammer både barn og voksne. Mitokondrier er kroppens ”kraftverk” og bryter ned (på en måte ”brenne opp”) maten vi spiser for å produsere energi. I og med at mitokondrie finnes i alle vev kan mitokondriesykdom rammer hvor som helst i kroppen, men fordi noe vev synes å være mer avhengig av store mengde energi enn andre, blir disse, f. eks. muskel og hjerne, oftere involverte. I tillegg til den livsviktige funksjonen av å dane energi, er mitokondrie også genetisk spesielt. Mitokondrie inneholder eget arvestoff som koder for 13 protein som fungerer i den delen av mitokondrion som produserer energi, respirasjonskjeden. Mitokondriene, og dermed mitokondrie arvestoffet (mitokondrie DNA; mtDNA), nedarves kun fra moren slik at sykdom som oppstår p.g.a. en mtDNA defekt (mutasjon) viser vanligvis maternal arvegang. Mitokondriesykdommer er hyppige. Studier gjort i Sverige, England og Australia viser at forekomst ligger rundt 5/100.000 for barn og noe høyere for voksne. Disse tallene er minste tall og f. eks. da man tok med individer som kunne utvikler mitokondriesykdom (”at risk”) steg tallet hos voksne til 12/100000. Disse studier blir forresten basert på kjente mutasjoner kun i mtDNA, slik at man forventer adskillige høyere forekomst når alle mulig mutasjonene blir funnet. Selv om mitokondrie har eget arvestoff blir de absolutt avhengig av genprodukter kodet for på kromosomene for å fungere. Slike ”kjernegen” kontrollerer f.eks. replikasjon og alle andre viktige prosesser for mtDNA homeostase (overlevelse). Defekt i disse gen også fører til mitokondrie sykdom slik at mitokondriesykdom kan viser både maternal, autosomal og kjønnsbundet arvegang. I løpet av de siste 3 år har Professor Bindoff etablerte et senter her på Haukeland med kompetansen til å undersøke pasienter med mitokondriesykdom. Pasienter fra Hordaland, Midt Norge, Nord Norge og Østlandet blir undersøkt og de først forskningsresultater begynner nå å bli publiserte. Et samarbeid med kollege i Italia og England kommer snart ut i Nevrologi og beskriver et nytt syndrom forårsaket av defekt i et kjernegen (polymerase gamma; den mitokondrielle DNA polymerase) i 4 familier. Den blir først publisert i abstrakt form til et kongress i Nederland, juni 2004. I tillegg har vi funnet en ny mtDNA mutasjon som ble lagt fram som poster i to forskjellige møte (Solstrand, Februar, 2004 og St Assois, juli 2004). Denne omtales i en artikkel som vi vil sende til en nevrologisk tidsskrift i nærmeste fremtiden.
2003
Et senter for diagnosrisering av mitokondriesykdommerMitokondriene er kroppens kraftverk. De finnes i hver celle i kroppen og jobben deres er å bryte ned (på en måte ”brenne opp”) maten vi spiser for å produsere energi. Kroppen vår er absolutt avhengig av energi og mitokondriene er blant de viktigste stedene hvor energi produseres. Det vil si at alvorlig svikt i mitokondriene fører til svikt i kroppen. De fleste sykdommer som oppstår på grunn av mitokondrie dysfunksjon er genetisk betinget (dvs. forårsaket av feil i arvestoffet vårt) og mitokondriene er nokså spesielle idet de har eget arvestoff i tillegg til det som finnes i kjernen (på kromosomene). Mitokondriesykdom rammer både barn og voksne og siden mitokondriene finnes overalt i kroppen, er det mulig for mitokondriesykdom å oppstå i et eller flere forskjellige vev. Mitokondriesykdom kan være en vanskelig diagnose å stille og tidligere fantes det ingen steder i Norge som dekket alle de nødvendige teknikkene. Det ble derfor etablert et senter her i Bergen som utvikler alle teknikkene nødvendige for å undersøke om det foreligger mitokondriesykdom. Vi tar imot prøver og kjører både genetiske og andre analyser særlig av muskel. Avhengig av hva som er mistenkt klinisk, analyseres vevsprøvene ved lysmikroskopi, genetisk (ved å lete etter feil i arvestoff) og om nødvendig ved å måle aktivitetene i respirasjonskjeden (mitokondrienes energiproduserende senter). I tillegg drives det forskning på mitokondrienes eget arvestoff for å finne ut om det er endringer som finnes spesielt hos den norske befolkningen. Gruppen har samarbeid med kolleger i England, Finland og Italia. Sammen med kolleger på Island og i Oslo undersøkes spørsmålet om hvem som var de første vikinger som slo seg ned på Island.
Vitenskapelige artikler
Winterthun S, Ferrari G, He L, Taylor RW, Zeviani M, Turnbull DM, Engelsen BA, Moen G, Bindoff LA

Autosomal recessive mitochondrial ataxic syndrome due to mitochondrial polymerase gamma mutations.

Neurology 2005 Apr;64(7):1204-8.

PMID: 15824347

Hakonen AH, Heiskanen S, Juvonen V, Lappalainen I, Luoma PT, Rantamaki M, Goethem GV, Lofgren A, Hackman P, Paetau A, Kaakkola S, Majamaa K, Varilo T, Udd B, Kaariainen H, Bindoff LA, Suomalainen A

Mitochondrial DNA polymerase W748S mutation: a common cause of autosomal recessive ataxia with ancient European origin.

Am J Hum Genet 2005 Sep;77(3):430-41. Epub 2005 jul 27

PMID: 16080118

Maniura-Weber K, Taylor RW, Johnson MA, Chrzanowska-Lightowlers Z, Morris AA, Charlton CP, Turnbull DM, Bindoff LA

A novel point mutation in the mitochondrial tRNA(Trp) gene produces a neurogastrointestinal syndrome.

Eur J Hum Genet 2004 Jun;12(6):509-12.

PMID: 15054399

Bidooki S, Jackson MJ, Johnson MA, Chrzanowska-Lightowlers ZM, Taylor RW, Venables G, Lightowlers RN, Turnbull DM, Bindoff LA

Sporadic mitochondrial myopathy due to a new mutation in the mitochondrial tRNASer(UCN) gene.

Neuromuscul Disord 2004 Jul;14(7):417-20.

PMID: 15210164

Bindoff L

[Muscular diseases in the sun]

Tidsskr Nor Laegeforen 2004 Jul;124(13-14):1754.

PMID: 15229657

Chinnery PF, DiMauro S, Shanske S, Schon EA, Zeviani M, Mariotti C, Carrara F, Lombes A, Laforet P, Ogier H, Jaksch M, Lochmüller H, Horvath R, Deschauer M, Thorburn DR, Bindoff LA, Poulton J, Taylor RW, Matthews JN, Turnbull DM

Risk of developing a mitochondrial DNA deletion disorder.

Lancet 2004 Aug 14-20;364(9434):592-6.

PMID: 15313359

Bindoff L

Mitochondria and the heart.

Eur Heart J 2003 Feb;24(3):221-4.

PMID: 12590900

Temperley RJ, Seneca SH, Tonska K, Bartnik E, Bindoff LA, Lightowlers RN, Chrzanowska-Lightowlers ZM

Investigation of a pathogenic mtDNA microdeletion reveals a translation-dependent deadenylation decay pathway in human mitochondria.

Hum Mol Genet 2003 Sep;12(18):2341-8. Epub 2003 jul 22

PMID: 12915481

Chinnery PF, Bindoff LA, Europen neuromuscular center

116th ENMC international workshop: the treatment of mitochondrial disorders, 14th-16th March 2003, Naarden, The Netherlands.

Neuromuscul Disord 2003 Nov;13(9):757-64.

PMID: 14561500

Bindoff LA , Winterthun S , Ferrari G , He L , Taylor RW , Zeviani M , Turnbull DM , Engelsen BA, Moen G.

Autosomal recessive mitochondrial ataxic syndrome due to mitochondrial polymerase gamma mutations.

Biochem Biopyhs Acta. 2004; 1657:29

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Faglig rapportering, Helse Vest

Personvern  -  Informasjonskapsler