Mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy (MNGIE) is a rare autosomal recessive disease caused by a mutation in the TYMP gene encoding thymidine phosphorylase. MNGIE causes gastrointestinal and neurological symptoms in homozygous individuals and is often misdiagnosed as anorexia nervosa, inflammatory bowel disease, or celiac disease. We present the case of a 26-year-old female with MNGIE, who was initially diagnosed with anorexia nervosa and Crohn's disease. The diagnosis of MNGIE was established by biochemical confirmation of elevated serum and urine thymidine and deoxyuridine levels after multiple examinations and several years of disease progression and ineffective treatment. Subsequent molecular genetic testing demonstrated a homozygous TYMP gene mutation. MNGIE should be considered in patients with unexplained malnutrition, intestinal dysmotility, and atypical neurological symptoms.
- MeSH
- biopsie MeSH
- Crohnova nemoc diagnóza MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- dospělí MeSH
- fenotyp MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- hodnocení stavu výživy MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- mentální anorexie diagnóza MeSH
- mutace MeSH
- mutační analýza DNA MeSH
- nutriční stav MeSH
- parenterální výživa MeSH
- počítačová rentgenová tomografie MeSH
- podvýživa diagnóza etiologie patofyziologie terapie MeSH
- prediktivní hodnota testů MeSH
- střevní pseudoobstrukce komplikace diagnóza genetika terapie MeSH
- svalová dystrofie okulofaryngeální komplikace diagnóza genetika terapie MeSH
- thymidinfosforylasa genetika MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Mitochondrial disorders are caused by defects in mitochondrial or nuclear DNA. Although the existence of large deletions in mitochondrial DNA (mtDNA) is well known, deletions affecting whole genes are not commonly described in patients with mitochondrial disorders. Based on the results of whole-genome analyses, copy number variations (CNVs) occur frequently in the human genome and may overlap with many genes associated with clinical phenotypes. We report the discovery of two large heterozygous CNVs on 22q13.33 in two patients with mitochondrial disorders. The first patient harboured a novel point mutation c.667G>A (p.D223N) in the SCO2 gene in combination with a paternally inherited 87-kb deletion. As hypertrophic cardiomyopathy (HCMP) was not documented in the patient, this observation prompted us to compare his clinical features with all 44 reported SCO2 patients in the literature. Surprisingly, the review shows that HCMP was present in only about 50% of the SCO2 patients with non-neonatal onset. In the second patient, who had mitochondrial neurogastrointestinal encephalopathy (MNGIE), a maternally inherited 175-kb deletion and the paternally inherited point mutation c.261G>T (p.E87D) in the TYMP gene were identified.
- MeSH
- bodová mutace * MeSH
- dítě MeSH
- familiární hypertrofická kardiomyopatie diagnóza genetika MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- lidské chromozomy, pár 22 genetika MeSH
- mitochondriální encefalomyopatie diagnóza genetika MeSH
- mitochondriální proteiny genetika MeSH
- střevní pseudoobstrukce diagnóza genetika MeSH
- thymidinfosforylasa genetika MeSH
- transportní proteiny genetika MeSH
- variabilita počtu kopií segmentů DNA * MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- kazuistiky MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
This work is intended to study the effect of preoperative capecitabine and radiotherapy treatment on the levels of thymidylate synthase (TS), thymidine phosphorylase (TP) and dihydropyrimidine dehydrogenase (DPD) mRNAs in rectal carcinoma. 55 patients with locally advanced rectal carcinoma (cT3-4, N0, M0 or cT2-4,N+, M0) were treated with capecitabine 825 mg/m2 twice a day and pelvic radiotherapy 1,8 Gy daily up to cumulative dose of 45 Gy, boosting up to 50,4 Gy. Patients underwent surgery 6th week after the completion of chemoradiotherapy. Biopsies of rectal carcinoma were taken before starting therapy and 14 days after its cesation. Biopsies were examined for TS, DPD and TP mRNA levels. CEA in serum was examined to monitor relapses. Both TP and TS mRNA increase two weeks after starting therapy (p<0,001). TP mRNA median levels were elevated 2,3x after starting therapy. Moreover responders exhibit 1,5x higher induction than non-responders both before and after starting therapy, but difference is significant before therapy only (p=0,017). Non-responders have most frequent TS induction. Complete remission was observed in 17% and substantial responses with microscopic residuum only in additional 19% of cases were achieved. The pathologic downstaging rate was 76%. Our data show that TS and TP mRNA are induced by preoperative chemoradiotherapy in both responders and nonresponders. TP induction is in accordance with the expected role of TP in the activation of capecitabine and the known promoting role of TP in tissue fibrosis frequently associated with tumor regression.
- MeSH
- deoxycytidin aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- dospělí MeSH
- fluoruracil analogy a deriváty terapeutické užití MeSH
- genetické markery MeSH
- karcinoembryonální antigen krev MeSH
- kombinovaná terapie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- messenger RNA genetika MeSH
- nádory rekta MeSH
- polymerázová řetězová reakce MeSH
- protinádorové antimetabolity terapeutické užití MeSH
- pyrimidiny metabolismus MeSH
- senioři MeSH
- staging nádorů MeSH
- thymidinfosforylasa genetika MeSH
- thymidylátsynthasa genetika MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- senioři MeSH
Východisko. Mitochondriální neurogastrointestinální encefalomyopatie (MNGIE) je onemocnění, které je způsobeno poruchou jaderně kódované thymidinfosforylázy (TP) s autozomálně recesivním typem dědičnosti. Na biochemické úrovni se MNGIE projevuje poruchou mitochondriálního energetického metabolizmu a na molekulární úrovni mnohočetnými delecemi v mitochondriální DNA (mtDNA), které vznikají sekundárně jako důsledek nerovnováhy v množství mitochondriálních nukleotidů potřebných pro mtDNA replikaci. Klinicky se MNGIE projevuje jako multisystémové onemocnění charakterizované neprospíváním až dystrofií, gastrointestinální dysmotilitou s projevy pseudoobstrukce, ptózou, difuzní leukoencefalopatií, periferní neuropatií a myopatií. Předkládáme výsledky klinických, metabolických, histologických a molekulárních analýz u pacienta s MNGIE. Metody a výsledky. Třiatřicetiletý muž s výškou 168 cm a hmotností 34 kg, střevní dysmotilitou, externí oftalmoplegií, periferní neuropatií, leukoencefalopatií a hyperlaktacidemií byl doporučen k metabolickému vyšetření. Histochemické vyšetření svalové biopsie ukázalo subsarkolemální nahromadění zmnožených mitochondrií a „ragged-red fibers“. Plazmatické hladiny thymidinu (6,6 μmol/l, norma <0,05 μmol/l) a deoxyuridinu (15 μmol/l, norma <0,05 μmol/l) byly výrazně zvýšené a aktivita TP v izolovaných lymfocytech byla nízká (0,02 μmol/h/mg proteinu, referenční rozmezí 0,78±0,18). Molekulární analýzy ukázaly přítomnost mnohočetných delecí v mtDNA a v genu pro TP byla nalezena homozygotní mutace 1419G>A (Gly145Arg). Oba rodiče jsou zdraví heterozygoti. Závěry. Na diagnózu MNGIE je nutno pomýšlet především u pacientů s neprospíváním a poruchami střevní motility, u kterých se současně rozvíjí i neurologické příznaky. Metodou volby při diagnostice MNGIE je stanovení hladiny thymidinu v krvi, ale pro genetické poradenství v postižené rodině je nutná diagnostika na enzymatické a molekulární úrovni.
Background. Mitochondrial neurogastrointestinal encephalomyopathy (MNGIE) is a disorder with autosomal recessive inheritance caused by mutations in the gene encoding thymidine phosphorylase (TP). TP deficiency results in imbalance of mitochondrial pool of nucleotides leading secondary to multiple deletions and depletion of mitochondrial DNA (mtDNA) and impairment of oxidative phosphorylation system. The disease is clinically characterized by gastrointestinal dysmotility with symptoms of pseudo-obstruction, severe failure to thrive, ptosis, leukoencephalopathy, peripheral neuropathy and myopathy. We present results of the clinical, histochemical, biochemical and molecular analyses of the first Czech patient with MNGIE syndrome. Methods and Results. Man, 33-years old with twenty-year history of failure to thrive (height 168 cm, weight 34 kg) and progressive gastrointestinal dysmotility, external ophthalmoplegia, leucoencephalopathy and peripheral neuropathy was recommended to metabolic center. Histochemical analyses in muscle biopsy showed the presence of „ragged red fibers“ with focal decrease of cytochrome c oxidase activity, but spectrophotometric analyses in isolated muscle mitochondria revealed normal activities of all respiratory chain complexes. Metabolic investigation revealed markedly increased plasma level of thymidine (6.6 μmol/l, controls <0.05 μmol/l) and deoxyuridine (15 μmol/l, controls <0.05 μmol/l). The activity of TP in isolated lymphocytes was low (0.02 μmol/hour/mg protein, reference range 0.78±0.18). Molecular analyses in muscle biopsy revealed multiple mtDNA deletions and homozygous mutation 1419G>A (Gly145Arg) was found in gene for TP. Both parents are heterozygotes. Conclusions. MNGIE has to be considered in patients presenting with a combination of gastrointestinal and neurological symptoms. Plasma level of thymidine may serve as the best method for laboratory screening of MNGIE, but molecular analyses are necessary for genetic counselling and prenatal diagnosis in affected families.
Thymidylate synthase [TS], thymidine phosphorylase [TP] and dihydropyrimidine dehydrogenase [DPD] play the essential role in the activation and catabolism of the fluoropyrimidines used in cancer therapy. Its expression may influence the antitumor activity or toxicity of these drugs. We studied the expression levels of selected enzymes in colorectal tumors and adjacent normal mucosa. The analysis of TS, TP and DPD gene expression was performed using quantitative Real time PCR technique (Roche) in 15 (TS), 64 (TP) and 12 (DPD) of 64 colorectal cancer patients. The mean gene expression of TS, TP and DPD was found to be 3.29; 3.79 and 8.24 in tumors and 1.88; 3.80 and 19.69 in normal mucosa. The corresponding median gene expression was 1.87; 2.32 and 4.50 for tumors and 2.14; 2.63 and 11.64 for normal tissue. We did not find any significant differences in TS, TP and DPD gene expression between colorectal tumor and surrounding mucosa.
- MeSH
- dihydrouracildehydrogenasa (NADP) genetika metabolismus MeSH
- exprese genu MeSH
- financování organizované MeSH
- kolorektální nádory enzymologie MeSH
- lidé MeSH
- messenger RNA analýza metabolismus MeSH
- polymerázová řetězová reakce MeSH
- střevní sliznice enzymologie MeSH
- thymidinfosforylasa genetika metabolismus MeSH
- thymidylátsynthasa genetika metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH