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ENFERMEDADESMITOCONDRIALES
M Carmen Gonzlez MedinaHospital Clnico San CecilioGranada 14 de Julio 2014
Sesin clnica de la Unidad de Gestin Clnica de Farmacia deGranada. Si te gusta, sguenos y mencinanos en Twiter:@ugcfarmaciagr
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QU SON ENFERMEDADES
MITOCONDRIALES?Son enfermedades causadas por un defecto en la oxidacin-fosforilacin (OXPHOS) que da lugar a la sntesis de ATP porparte de la mitocondria.
1/5000 nacidos vivos.
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MITOCONDRIASLas mitocondriasson orgnulos celulares encargados de
suministrar la mayor parte de la energa necesaria para laactividad celular (respiracin celular). Su nmero depende de lasnecesidades energticas de la clula.
1.ESTRUCTURA
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Membrana externa: proteinas poros grandesmolculas.
Espacio intermembranoso: protones, adenilato quinasa,creatina quinasa, carnitina.
Membrana interna: mas proteinas, no poros y altamenteselectiva. Crestas mitocondriales.
a. Cadena transporte de electronesb. Atp sintasac. Protenas transportadoras como nucleotido de adenina
translocasa, fosfato translocasa.
Matriz mitocondrial : DNA mitocondrial, ribosomas 70S, RNAmitocondrial, iones y metabolitos a oxidar.
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Produccin deENERGIA enforma de ATP
Cadenatransportadora de
electrones
Fosforilacinoxidativa
2. FUNCIONES
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Las mitocondrias tienen tambin otras funcionesimportantes, entre ellas: Sealizacin
Diferenciacin Muerte celular programada
Control del crecimiento celular
Adems, muchas vas metablicas estn total o parcialmente
integradas en la mitocondria: Ciclo de la urea,
b-oxidacin de los cidos grasos
Metabolismo de aminocidos
Homeostasis del calcio
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3. GENTICA MITOCONDRIAL
DNAmitocondrial
37 genes
Herenciamaterna
Heteroplasmia
Segregacinmittica
Efecto umbral
Alta tasa demutacin
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CMO SE HEREDAN LASENFERMEDADES MITOCONDRIALES? Mutaciones del DNA mitocondrial: herencia
materna o mitocondrial Una mutacin del DNAn puede afectar el DNAm,
como ocurre en las deleciones mltiples y las
depleciones, que afectan al mDNA pero la causa sonmutaciones en el DNAn.
Mutaciones del DNA nuclear: herencia autosmicadominante o autosmica recesiva
Espordicamente
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QU PASA SI HAY DEFECTOS ENLA PRODUCCIN DE ENERGA?
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CLASIFICACIN1. Sind. de Leigh o encefalomiopatia necrotizante infantil
subaguda: Infancia, ataxia, convulsiones, visin, odo y respiracin
alterados, debilidad muscular
2. Neuropatia optica hereditaria de Leber (LHON) Varones, perdida de visin, sndrome piramidal, cerebeloso,
neurapatia periferica
3. Enfermedad de Alpers Infancia, regresin psicomotora, crisis mioclnicas, microcefalia
4. Sind. De Kearns-Sayre(SKS) Adolescencia, oftalmoplejia, bloqueo cardiaco, sind. Cerebeloso,defecto C IV
5. Sind. De Pearson 1 ao de vida, anemia severa, disfuncin pancretica, KSS
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6. Sind. Barth Varones, cardiomiopatia, neutropenia severa
7. Forma de miopatia aislada
8. Oftalmoplejia externa progresiva (PEO): forma parcial delSKS con afectacin ocular
9. Sind. De depleccin del Dnam: forma hepatoencefalopatica,forma miopatica
10.Sind. De Encefalopatia mitocondrial,Acidosis lctica yepisodios stroke-like (MELAS)
11.Sind. De Encefalopatia Mioneurogastrointestinal (MNGIE)
12.Sind. Epilepsia Mioclonica y RRF (MERRF)
13.Sind. Neuropata, Ataxia, Retinitis Pigmentosa (NARP)
14.Sind. DIDMOAD y S. WOLFRAM
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DIAGNSTICO
Presentacin clnica: exploracin neurofisiolgica,neuroimagen (RMN), exploracin oftalmolgica, cardiaca, GI,renal
Estudio bioquimico
Sangre: lactato >2,5mmol, lactato/piruvato>20, piruvato, CPK,alanina, carnitina, CoQ10,tocoferol, amonio, urato
Orina: cidos orgnicos y aminocidos
LCR(sintomas neurologicos): glucosa, protenas, lactato, piruvato,aminocidos y folatos
Pruebas dinmicas: Prueba de la glucosa
Prueba de esfuerzo
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Biopsia muscular
Fibras rojas rasgadas(RRF)
Agregados perifricos en las fibras con la reaccin SDH
Respuesta de las fibras con la reaccin COX
Aumento de los lpidos dentro de las fibras musculares
Alteracin de la morfologia de las mitocondrias almicroscopio electronico
Estudio enzimtico en biopsia muscular o de tejido afecto:demostracin de un defecto del sistema OXPHOS.
Estudio gentico en diferentes tejidos: bsqueda demutaciones del DNAn y DNAm.
http://www.guiametabolica.org/glossary/10/lettero%23term1831http://www.guiametabolica.org/glossary/10/lettero%23term1831 -
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INCONVENIENTES
1.Lactato y piruvato no esta universalmente elevado en todos lospacientes y un biomarcador inespecfico
2.Neuroimagen requiere anestesia en nios y no sensibilidad
3.Biopsia muscular invasiva
FUTURO
-Factor de crecimiento de fibroblastos 21biomarcador mitocondrial.-Proyecto de investigacin para la identificaciny validacin de biomarcadores de enfermedadesmitocondriales (Hospital 12 de octubre)
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TRATAMIENTO
TERAPIAFARMACOLOGICA
Frmacos que
modifican la funcin dela cadena respiratoria
Frmacos que reducenel acumulo demetabolitos
Frmacos que actancomo antioxidantes
Otros tratamientos
TERAPIA GENICAPREIMPLANTACIONAL
Trasplante nuclear devulos in vitro,
fertilizacin in vitro con
donacin de vulos
TRATMIENTO DEMANTENIMIENTO
Medidas generales
Omisin de frmacos
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Frmacos que modifican lafuncin de la CR
UBIQUINONA 100-300 mg/da oral
Aceptor de electrones y transfiere del CI y II al III
Antioxidante (ubiquinol)
Solo en las deficiencias primarias
Deficiencias III y IV altera aun mas la tranferencia yaumenta la generacion de radicales libres.
IDEBENONA 5mg/kg/da oral
Similar a la ubiquinona pero mas soluble
Barrera hematoencefalica Pocos estudios de la efectividad
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VITAMINA C 1-2 g/dia oral
Aceptor de electrones liberados por la ubiquinona, los cede alC IV y evita la accin del C III
Antioxidante
Efectividad en casos aislados
VITAMINA K3 (MENADIONA) 80-160 mg/kg/dia oral
Deficiencia del C IV
RIBOFLAVINA B2 100-300 mg/dia oral Cofactor de CI y CII
Aumento de la actividad del complejo I
Efectividad incierta
TIAMINA B1 300 mg/dia oral Cofactor de PDH: transforma el piruvato en acetil-Coa que en ciclo de
krebs libera NADH y FADH2
Reduce concentraciones de lactato
CITOCROMO C 12 5 /2 di i
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CITOCROMO C 12,5 mg/2 dias iv
Aceptor de e-liberados por CIII y los cede al CIV
Slo Japn en sind. Kearns-Sayre
CREATINA 0,1-0,15 mg/kg/dia oral Reserva de grupos P, para fosforilar ADP a ATP
Antioxidante
Mejora ejercicios aerbicos, debilidad y reduce radicaleslibres
COBRE Estudios in vitro: aadir cobre en medio con mio y fibroblastos
con deficiencia de COX se restablecia
Histidinato de cobre en encefalomiocardiopatia del lactante
asociada a la deficiencia de COX
URIDINA 0,3 gr/kg/dia oral Triacetiluridina es un profrmaco que libera uridina slo
producida en la mitocondria
Acidosis tubular renal en Sind. De Leigh
F d l
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Frmacos que reducen elacmulo de metabolitos
CARNITINA 50-100 mg/kg/dia oral o iv Transporta c. Grasos al interior de la mitocondria para b-
oxidacin
Regula la concentracin de CoA libre
Mejoria en la sintomatologia
Crisis de acidosis: via IV doble dosis de la oral
DICLOROACETATO 100-150 mg/kg/dia mant. 25-50 mg/kg/dia
Mejora la acidosis metabolica al reducir el acido lactico
Tratamiento prolongado pruduce polineuropatia Deficiencias del PDH
BICARBONATO
Mejora hiperventilacion por la acidosis metabolica por el
acido lactico
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Frmacos que actuan comoantioxidantes
VITAMINA E O TOCOFEROL
VITAMINA A O RETINOL
VITAMINA C O ASCORBATO
VITAMINA K3 O MENADIONA
UBIQUINONA-10
IDEBENONA
ACIDO LIPOICO
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Otros frmacosACIDO FLICO 15 mg/dia oral
Kearns-Sayre y anomalias de mielinizacin
CORTICOIDES
Prednisona, dexametasona en MELAS
Brotes de acidosis lactica
Antiinflamatorio vasculitico y edema cerebral
L-ARGININA 150/300 mg/kg/dia oral o iv
Precursor del ox. Nitrico que actua como vasodilatadorreduciendo accidentes vasculares
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TRATAMIENTO DEMANTENIMIENTO
Medidas generales
Aporte vitamnico y energticoadecuado
Evitar ayunos prolongados
Evitar situaciones con altarequerimiento energtico:fiebre, cambio de temperatura,alcohol
Ejercicio aerbico, mejora la
tolerancia al ejercicio fsico Correccin de situaciones de
descompensacin conbicarbonato, ventilacin
Omisin de frmacos
Antibiticos: tetraciclinas,cipro, aminoglicosidos
Antiepilpticos: valproato,
barbitricos y las hidantoinas Anestsicos: etomidato,
tiopental
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FUTURO Benzofibratos
Resveratrol
Dieta cetognica
Ejercicio
Terapia de sustitucin enzimtica
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CONCLUSIONES
Variabilidad en la presentacin clnico-patolgica de lapatologa mitocondrial es el reflejo de la complejidadestructural, funcional y gentica de la cadena respiratoria.
Conocimiento de presentacin clnica de la patologa
Mejores diagnsticos
Realizacin de ensayos clnicos correctamente diseados,incremento del nmero de pacientes(bases de datos
internacionales) as como la accesibilidad de estos pacientesa ensayos clnicos.
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MUCHAS GRACIASPOR VUESTRAATENCIN !