Caracterização clínica e laboratorial de pacientes com intolerância ao exercício associada a mutações de ponto no DNA mitocondrial

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Rocha, Margleice Marinho Vieira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17140/tde-20022025-103913/
Resumo: INTRODUÇÃO: A intolerância ao exercício (IE) é a inabilidade de desempenhar um determinado nível de esforço físico compatível para o sexo e faixa etária. Quando de origem muscular, é marcada pela fadiga, mialgia e câimbras como principais sintomas. É uma queixa comum em consultórios de neurologia e é muitas vezes manifestação inicial de doenças mitocondriais. Frequentemente, pacientes com IE pura ou como manifestação predominante ficam muitos anos sem diagnóstico etiológico definido. Nosso objetivo foi identificar a frequência de variantes patogênicas do DNAmt em pacientes com IE. MÉTODOS: Foram revisados retrospectivamente registros de prontuários, exames laboratoriais, biópsia muscular e sequenciamento do DNAmt pela técnica de NGS de 30 pacientes com IE. Disfunção mitocondrial foi definida baseada nos níveis elevados de lactato e na presença de RRF/fibras COX negativas e os pacientes foram divididos em dois grupos: grupo A (com disfunção), grupo B (sem disfunção), os quais foram comparados. RESULTADOS: 30 pacientes com IE, 1:2 homem:mulher, com idade que variou de 23 a 69 anos, foram incluídas no estudo. A idade média de início dos sintomas foi de 28,8+10,25 anos e em média os pacientes demoraram aproximadamente 10 anos para serem avaliados em centro especializado de doenças neuromusculares. História familiar materna foi encontrada em apenas 47% dos indivíduos. 53,3% tinham IE pura e os demais apresentavam sinais leves de manifestações de outros sistemas, predominando quadros de migrânea, transtornos psiquiátricos, narcolepsia, hipotireoidismo, diabetes mellitus e suas consequências (polineuropatia diabética e retinopatia diabética). 96,7% apresentaram mialgia e fadiga, enquanto câimbras e fraqueza muscular foram identificadas em 43,3% e 33,3% respectivamente. 67% apresentavam lactato de repouso >2 mmol/L e 57% tiveram lactato após esforço > 4mmol/L. A CPK variou de 40 a 32.216U/L com mediana de 214U/L e 47% dos indivíduos apresentaram valores normais. A ENMG teve padrão miopático em apenas 23,3% dos pacientes. 83,3% dos indivíduos apresentaram à biópsia muscular achados leves e inespecíficos e em metade deles havia sinais de discreta proliferação mitocondrial. Deficiência moderada dos complexos CI, CII, CII+CIII, CIII E CIV foi observada em 17,2%, 31%, 13,8% , 31% e 13,8% dos pacientes, respectivamente. Deficiência grave foi observada nos CI e CII+CIII de um paciente e no CIV de 3 pacientes. 100% da população apresentou ao menos uma variante provável ou definitivamente patogênica e 73,3% de pacientes apresentou ao menos uma variante definitivamente patogênica (a maioria de genes codificadores de tRNAs). A heteroplasmia variou de 1% a 100%, predominando variantes em baixa heteroplasmia (de 1% a 4%). Os genes ND6, ND5, ND1 e TL1 foram hotspots de variantes patogênicas. Comparativamente a pacientes com função normal dos complexos da cadeia respiratória, pacientes com deficiência dos CIII e CIV apresentaram maior percentual de heteroplasmia de variantes somados e maior quantidade de variantes patogênicas, em especial as de gene codificadores de tRNAs. Os níveis de lactato foram mais elevados no grupo A. A maioria dos achados de biópsia muscular foi semelhante entre os dois grupos, exceto pelo leve acúmulo de lipídio que foi maior no grupo B e a irregularidade do diâmetro das fibras e sinais de desnervação, mais frequentes no grupo A. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto ao nível de CPK e o número de variantes patogênicas do DNAmt. O grupo A teve maior prevalência de deficiências de todos os complexos nos EECRmt, excetuando-se a deficiência moderada do CIII que foi mais frequente no grupo B. Transtornos psiquiátricos foram frequentes em portadores da variante m.3394T>C nessa casuística. CONCLUSÕES: Pacientes com IE apresentam alta prevalência de variantes do DNAmt em baixa heteroplasmia em amostra de músculo esquelético, significativamente maior do que a prevalência observada em estudos populacionais realizados com pacientes normais. Deficiências dos complexos da cadeia respiratória evidenciadas por EECRmt realizados em amostra de músculo foram encontradas na maioria dos pacientes que não apresentavam sinais disfunção mitocondrial caracterizados por aumento do lactato e presença de RRF/fibras COX negativas.
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spelling Caracterização clínica e laboratorial de pacientes com intolerância ao exercício associada a mutações de ponto no DNA mitocondrialClinical and laboratorial characterization of patients with exercise intolerance associated with mitochondrial DNA point mutationsDisfunção mitocondrialDNA mitocondrialExercise intoleranceFosforilação oxidativaIntolerância ao exercícioMiopatia mitocondrialMitochondrial DNAMitochondrial DNA variantsMitochondrial dysfunctionMitochondrial myopathyOxidative phosphorylationVariantes do DNA mitocondrialINTRODUÇÃO: A intolerância ao exercício (IE) é a inabilidade de desempenhar um determinado nível de esforço físico compatível para o sexo e faixa etária. Quando de origem muscular, é marcada pela fadiga, mialgia e câimbras como principais sintomas. É uma queixa comum em consultórios de neurologia e é muitas vezes manifestação inicial de doenças mitocondriais. Frequentemente, pacientes com IE pura ou como manifestação predominante ficam muitos anos sem diagnóstico etiológico definido. Nosso objetivo foi identificar a frequência de variantes patogênicas do DNAmt em pacientes com IE. MÉTODOS: Foram revisados retrospectivamente registros de prontuários, exames laboratoriais, biópsia muscular e sequenciamento do DNAmt pela técnica de NGS de 30 pacientes com IE. Disfunção mitocondrial foi definida baseada nos níveis elevados de lactato e na presença de RRF/fibras COX negativas e os pacientes foram divididos em dois grupos: grupo A (com disfunção), grupo B (sem disfunção), os quais foram comparados. RESULTADOS: 30 pacientes com IE, 1:2 homem:mulher, com idade que variou de 23 a 69 anos, foram incluídas no estudo. A idade média de início dos sintomas foi de 28,8+10,25 anos e em média os pacientes demoraram aproximadamente 10 anos para serem avaliados em centro especializado de doenças neuromusculares. História familiar materna foi encontrada em apenas 47% dos indivíduos. 53,3% tinham IE pura e os demais apresentavam sinais leves de manifestações de outros sistemas, predominando quadros de migrânea, transtornos psiquiátricos, narcolepsia, hipotireoidismo, diabetes mellitus e suas consequências (polineuropatia diabética e retinopatia diabética). 96,7% apresentaram mialgia e fadiga, enquanto câimbras e fraqueza muscular foram identificadas em 43,3% e 33,3% respectivamente. 67% apresentavam lactato de repouso >2 mmol/L e 57% tiveram lactato após esforço > 4mmol/L. A CPK variou de 40 a 32.216U/L com mediana de 214U/L e 47% dos indivíduos apresentaram valores normais. A ENMG teve padrão miopático em apenas 23,3% dos pacientes. 83,3% dos indivíduos apresentaram à biópsia muscular achados leves e inespecíficos e em metade deles havia sinais de discreta proliferação mitocondrial. Deficiência moderada dos complexos CI, CII, CII+CIII, CIII E CIV foi observada em 17,2%, 31%, 13,8% , 31% e 13,8% dos pacientes, respectivamente. Deficiência grave foi observada nos CI e CII+CIII de um paciente e no CIV de 3 pacientes. 100% da população apresentou ao menos uma variante provável ou definitivamente patogênica e 73,3% de pacientes apresentou ao menos uma variante definitivamente patogênica (a maioria de genes codificadores de tRNAs). A heteroplasmia variou de 1% a 100%, predominando variantes em baixa heteroplasmia (de 1% a 4%). Os genes ND6, ND5, ND1 e TL1 foram hotspots de variantes patogênicas. Comparativamente a pacientes com função normal dos complexos da cadeia respiratória, pacientes com deficiência dos CIII e CIV apresentaram maior percentual de heteroplasmia de variantes somados e maior quantidade de variantes patogênicas, em especial as de gene codificadores de tRNAs. Os níveis de lactato foram mais elevados no grupo A. A maioria dos achados de biópsia muscular foi semelhante entre os dois grupos, exceto pelo leve acúmulo de lipídio que foi maior no grupo B e a irregularidade do diâmetro das fibras e sinais de desnervação, mais frequentes no grupo A. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto ao nível de CPK e o número de variantes patogênicas do DNAmt. O grupo A teve maior prevalência de deficiências de todos os complexos nos EECRmt, excetuando-se a deficiência moderada do CIII que foi mais frequente no grupo B. Transtornos psiquiátricos foram frequentes em portadores da variante m.3394T>C nessa casuística. CONCLUSÕES: Pacientes com IE apresentam alta prevalência de variantes do DNAmt em baixa heteroplasmia em amostra de músculo esquelético, significativamente maior do que a prevalência observada em estudos populacionais realizados com pacientes normais. Deficiências dos complexos da cadeia respiratória evidenciadas por EECRmt realizados em amostra de músculo foram encontradas na maioria dos pacientes que não apresentavam sinais disfunção mitocondrial caracterizados por aumento do lactato e presença de RRF/fibras COX negativas.INTRODUCTION: Exercise intolerance (EI) is a inability to perform a certain level of physical effort compatible for gender and age group. When of muscular origin, it is marked by fatigue, myalgia and cramps as the main symptoms. Its a common complaint in neurology offices and is frequently the initial manifestation of mitochondriapathies. Often, patients with pure IE or as the predominant manifestation go for many years without a defined diagnosis. Our objective was to identify the frequency of pathogenic mtDNA variants in patients with IE. METHODS: Medical records, laboratory tests, muscle biopsy and mtDNA sequencing using the NGS technique of 30 patients with IE were retrospectively reviewed. Mitochondrial dysfunction was defined based on high lactate levels and the presence of RRF/COX-negative fibers and patients were divided into two groups: group A (with dysfunction), group B (without dysfunction), which were compared. RESULTS: 30 patients with IE, 1:2 male:female, aged 23 to 69 years, were included. The average age at onset of symptoms was 28.8+10.25 years and on average, patients took approximately 10 years to be evaluated in a specialized center for neuromuscular diseases. Maternal family history was found in only 47% of individuals. 53.3% had pure IE and the rest showed mild signs of manifestations of other systems, predominantly migraine, psychiatric disorders, narcolepsy, hypothyroidism, diabetes mellitus and its consequences (diabetic polyneuropathy and retinopathy). 96.7% presented myalgia and fatigue, while cramps and muscle weakness were identified in 43.3% and 33.3% respectively. 67% had resting lactate >2 mmol/L and 57% had post-exercise lactate >4mmol/L. CK ranged from 40 to 32,216U/L with a median of 214U/L. 47% of individuals had normal CK values. ENMG had a myopathic pattern in only 23.3% of patients. 83.3% of the individuals presented mild and nonspecific findings on muscle biopsy and in half of them there were signs of mild mitochondrial proliferation. Moderate deficiency of the CI, CII, CII+CIII, CIII and CIV complexes was observed in 17.2%, 31%, 13.8%, 31% and 13.8% of patients, respectively. Severe deficiency of CI and CII+CIII was observed in one patient and of CIV in 3 patients. 100% of the population presented at least one probably or definitely pathogenic variant of mtDNA and 73.3% of patients presented at least one definitely pathogenic variant (mostly genes encoding tRNAs). Heteroplasmy ranged from 1% to 100%, with low heteroplasmy predominating (1% to 4%). The ND6, ND5, ND1 and TL1 genes were hotspots for pathogenic variants. Patients with CIII and CIV deficiencies presented a higher percentage of cumulated heteroplasmy of mtDNA variants and a greater number of pathogenic variants, especially those in genes encoding tRNAs. Lactate levels were higher in group A. Most muscle biopsy findings were similar between the two groups, except for the slight accumulation of lipid, which was greater in group B, and irregular fiber diameter and signs of denervation, more frequent in group A. There was no significant difference between the groups in terms of CK level and the number of pathogenic variants. Group A had a higher prevalence of deficiencies in all complexes in mitochondrial respiratory chain enzyme assays (mtRCEA), except for moderate deficiency in CIII, which was more frequent in group B. Psychiatric disorders were common in carriers of the m.3394T>C variant in this series. CONCLUSIONS: Patients with IE have a high prevalence of low-level heteroplasmy pathogenic mtDNA variants in muscle, significantly higher than the prevalence observed in population studies carried out with normal patients. Deficiencies in the respiratory chain complexes evidenced by mtRCEA were found in most patients who did not show signs of mitochondrial dysfunction.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSobreira, Claudia Ferreira da RosaRocha, Margleice Marinho Vieira2024-10-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17140/tde-20022025-103913/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-05T10:38:29Zoai:teses.usp.br:tde-20022025-103913Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-05T10:38:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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Rocha, Margleice Marinho Vieira
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description INTRODUÇÃO: A intolerância ao exercício (IE) é a inabilidade de desempenhar um determinado nível de esforço físico compatível para o sexo e faixa etária. Quando de origem muscular, é marcada pela fadiga, mialgia e câimbras como principais sintomas. É uma queixa comum em consultórios de neurologia e é muitas vezes manifestação inicial de doenças mitocondriais. Frequentemente, pacientes com IE pura ou como manifestação predominante ficam muitos anos sem diagnóstico etiológico definido. Nosso objetivo foi identificar a frequência de variantes patogênicas do DNAmt em pacientes com IE. MÉTODOS: Foram revisados retrospectivamente registros de prontuários, exames laboratoriais, biópsia muscular e sequenciamento do DNAmt pela técnica de NGS de 30 pacientes com IE. Disfunção mitocondrial foi definida baseada nos níveis elevados de lactato e na presença de RRF/fibras COX negativas e os pacientes foram divididos em dois grupos: grupo A (com disfunção), grupo B (sem disfunção), os quais foram comparados. RESULTADOS: 30 pacientes com IE, 1:2 homem:mulher, com idade que variou de 23 a 69 anos, foram incluídas no estudo. A idade média de início dos sintomas foi de 28,8+10,25 anos e em média os pacientes demoraram aproximadamente 10 anos para serem avaliados em centro especializado de doenças neuromusculares. História familiar materna foi encontrada em apenas 47% dos indivíduos. 53,3% tinham IE pura e os demais apresentavam sinais leves de manifestações de outros sistemas, predominando quadros de migrânea, transtornos psiquiátricos, narcolepsia, hipotireoidismo, diabetes mellitus e suas consequências (polineuropatia diabética e retinopatia diabética). 96,7% apresentaram mialgia e fadiga, enquanto câimbras e fraqueza muscular foram identificadas em 43,3% e 33,3% respectivamente. 67% apresentavam lactato de repouso >2 mmol/L e 57% tiveram lactato após esforço > 4mmol/L. A CPK variou de 40 a 32.216U/L com mediana de 214U/L e 47% dos indivíduos apresentaram valores normais. A ENMG teve padrão miopático em apenas 23,3% dos pacientes. 83,3% dos indivíduos apresentaram à biópsia muscular achados leves e inespecíficos e em metade deles havia sinais de discreta proliferação mitocondrial. Deficiência moderada dos complexos CI, CII, CII+CIII, CIII E CIV foi observada em 17,2%, 31%, 13,8% , 31% e 13,8% dos pacientes, respectivamente. Deficiência grave foi observada nos CI e CII+CIII de um paciente e no CIV de 3 pacientes. 100% da população apresentou ao menos uma variante provável ou definitivamente patogênica e 73,3% de pacientes apresentou ao menos uma variante definitivamente patogênica (a maioria de genes codificadores de tRNAs). A heteroplasmia variou de 1% a 100%, predominando variantes em baixa heteroplasmia (de 1% a 4%). Os genes ND6, ND5, ND1 e TL1 foram hotspots de variantes patogênicas. Comparativamente a pacientes com função normal dos complexos da cadeia respiratória, pacientes com deficiência dos CIII e CIV apresentaram maior percentual de heteroplasmia de variantes somados e maior quantidade de variantes patogênicas, em especial as de gene codificadores de tRNAs. Os níveis de lactato foram mais elevados no grupo A. A maioria dos achados de biópsia muscular foi semelhante entre os dois grupos, exceto pelo leve acúmulo de lipídio que foi maior no grupo B e a irregularidade do diâmetro das fibras e sinais de desnervação, mais frequentes no grupo A. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto ao nível de CPK e o número de variantes patogênicas do DNAmt. O grupo A teve maior prevalência de deficiências de todos os complexos nos EECRmt, excetuando-se a deficiência moderada do CIII que foi mais frequente no grupo B. Transtornos psiquiátricos foram frequentes em portadores da variante m.3394T>C nessa casuística. CONCLUSÕES: Pacientes com IE apresentam alta prevalência de variantes do DNAmt em baixa heteroplasmia em amostra de músculo esquelético, significativamente maior do que a prevalência observada em estudos populacionais realizados com pacientes normais. Deficiências dos complexos da cadeia respiratória evidenciadas por EECRmt realizados em amostra de músculo foram encontradas na maioria dos pacientes que não apresentavam sinais disfunção mitocondrial caracterizados por aumento do lactato e presença de RRF/fibras COX negativas.
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