Progressive External Ophthalmoplegia in Polish Patients—From Clinical Evaluation to Genetic Confirmation

Abstract

Mitochondrial encephalomyopathies comprise a group of heterogeneous disorders resulting from impaired oxidative phosphorylation (OxPhos). Among a variety of symptoms progressive external ophthalmoplegia (PEO) seems to be the most common. The aim of this study is to present clinical and genetic characteristics of Polish patients with PEO. Clinical, electrophysiological, neuroradiological, and morphological data of 84 patients were analyzed. Genetic studies of mitochondrial DNA (mtDNA) were performed in all patients. Among nuclear DNA (nDNA) genes POLG was sequenced in 41 patients, TWNK (C10orf2) in 13 patients, and RNASEH1 in 2 patients. Total of 27 patients were included in the chronic progressive external ophthalmoplegia (CPEO) group, 24 in the CPEO+ group. Twenty-six patients had mitochondrial encephalomyopathy (ME), six patients Kearns–Sayre syndrome (KSS), and one patient sensory ataxic neuropathy, dysarthria, ophthalmoparesis (SANDO) syndrome. Genetic analysis of nDNA genes revealed the presence of pathogenic or possibly pathogenic variants in the POLG gene in nine patients, the TWNK gene in five patients and the RNASEH1 gene in two patients. Detailed patients’ history and careful assessment of family history are essential in the diagnostic work-up. Genetic studies of both mtDNA and nDNA are necessary for the final diagnosis of progressive external ophthalmoplegia and for genetic counseling.

Etiopatogénetica de maculopatía en síndromes Wolfram, Kearns-Syre y degeneración macular asociada a edad: coincidencia y divergencia

“…Entre estas, los Síndromes de Wolfram (WS), de Kearns-Syre (SKS) y la degeneración macular relacionada a la edad (DMAE), comparten procesos fisiopatológicos similares, en los trastornos de estrés oxidativo secundarios al déficit en la producción de mediadores proteicos con impacto negativo en la función mitocondrial. [7][8][9][10][11][12][13] El déficit en la producción de wolframina por mutación en el gen WFS1 en Síndromes de Wolfram, las deleciones de grandes fragmentos de ADN mitocondrial en Kearns-Syre y las mutaciones en diversos genes por envejecimiento afectan la estabilidad mitocondrial, la cual es indispensable en la función y estructura de la macula y retina, coincidiendo en el desequilibrio del control metabólico por las mitocondrias por daño directo o indirecto sobre estas estructuras celulares, incrementándose el estrés oxidativo que propicia condiciones que juegan un papel relevante en el desarrollo de maculopatía oftálmica. [7][8][9][10]12 Los trastornos en la estructura y función mitocondrial también tienen efectos indeseables en otros órganos, especialmente en neuropatías en las cuales comparten procesos patológicos con incremento del estrés oxidativo y disfunción mitocondrial, como en la génesis de maculopatía.…”

“…[7][8][9][10][11][12][13] El déficit en la producción de wolframina por mutación en el gen WFS1 en Síndromes de Wolfram, las deleciones de grandes fragmentos de ADN mitocondrial en Kearns-Syre y las mutaciones en diversos genes por envejecimiento afectan la estabilidad mitocondrial, la cual es indispensable en la función y estructura de la macula y retina, coincidiendo en el desequilibrio del control metabólico por las mitocondrias por daño directo o indirecto sobre estas estructuras celulares, incrementándose el estrés oxidativo que propicia condiciones que juegan un papel relevante en el desarrollo de maculopatía oftálmica. [7][8][9][10]12 Los trastornos en la estructura y función mitocondrial también tienen efectos indeseables en otros órganos, especialmente en neuropatías en las cuales comparten procesos patológicos con incremento del estrés oxidativo y disfunción mitocondrial, como en la génesis de maculopatía. Es por esto, que muchas enfermedades neurológicas como en la Ataxia Espinocerebelar Tipo 1 (SCA1) y en la Ataxia de Friedreich eventualmente presentarán maculopatía.…”

Pontine stroke in a patient with Chronic Progressive External Ophthalmoplegia (CPEO): a case report

“…The nuclear genes associated with CPEO are POLG/POLG2, PEO1 (TWNK), RRM2B, SLC25A4 (ANT1), DNA2, OPA1, TYMP, MGM1, RNASEH1, TK2, and DGUOK ; mutations in these genes are usually inherited in an autosomal dominant or autosomal recessive fashion [ 1 – 4 , 7 , 8 ]. The mitochondrial transfer RNA gene implicated in CPEO is MT-TL1 ; mutations in this gene are inherited in a mitochondrial pattern.…”