Síndrome de Leigh: mutações subjacentes e diagnóstico

Abstract

O presente trabalho diz respeito à componente final de avaliação do Mestrado de Análises Clínicas da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa. Estruturalmente, este trabalho encontra-se dividido em duas partes. A primeira parte refere-se ao relatório de estágio curricular realizado no Laboratório Affidea, enquanto a segunda parte consiste na monografia teórica. No relatório de estágio são descritas as atividades realizadas durante o estágio no Laboratório Affidea. As áreas abordadas neste relatório são a Hematologia, a Microbiologia, a Imunologia, a Bioquímica e a Genética Molecular Humana, sendo descritas as principais metodologias e equipamentos utilizados, assim como os parâmetros analíticos determinados, realçando o seu interesse e significado clínico. A monografia debruça-se sobre a Síndrome de Leigh, também denominada de encefalomielopatia subaguda necrotizante, que é uma doença mitocondrial neurodegenerativa que se manifesta tipicamente durante a infância. Clinicamente, a síndrome de Leigh é bastante heterogénea, possuindo, porém, algumas manifestações mais prevalentes como ataxia, atraso no desenvolvimento psicomotor, hipotonia axial e perturbações do movimento. Estas apresentações são causadas pelas características lesões necróticas focais, simétricas e bilaterais que ocorrem predominantemente nos gânglios da base, tálamo e tronco cerebral. A síndrome de Leigh pode ser causada por mutações em mais de 75 genes diferentes que codificam para proteínas envolvidas na produção de energia, comprometendo o normal funcionamento deste processo essencial das células. Tanto mutações em genes nucleares, assim como em genes presentes no genoma mitocondrial podem causar a síndrome de Leigh. Assim, os padrões de hereditariedade observados nesta doença podem ser autossómico recessivo, autossómico dominante, mitocondrial ou matrilinear, ligado ao cromossoma X, e de novo. Sendo uma doença rara, com uma elevada heterogeneidade clínica e genética, o seu diagnóstico carece de normas estandardizadas, o que a torna difícil de ser diagnosticada e de se estabelecerem associações entre as mutações e os fenótipos apresentados. Com o surgimento dos métodos de sequenciação de nova geração (NGS), deu-se uma revolução na abordagem do diagnóstico, permitindo aumentar a capacidade de diagnóstico em conjugação com os métodos tradicionais, bem como descobrir novas mutações patogénicas.

The present work is the final evaluation element pertaining to the Masters in Laboratorial Medicine of the Faculty of Pharmacy of the University of Lisbon. Structurally speaking, this work is divided by two main sections. The first sections refers to the report of the curricular internship that took place in the Affidea Laboratory, while the second section is the theoretical monography. In the curricular internship report is described the activities developed during the internship in the Affidea Laboratory. The encompassed areas in this report are Hematology, Microbiology, Imunology, Clinical Biochemistry and Human Molecular Genetics. For each area is described the main methodologies and equipment used, as well as, the analytical parameters determined, emphasizing their clinical interest and significance. The monography relates to Leigh Syndrome, also known as subacute necrotizing encephalomyelopathy, which is a neurodegenerative mitochondrial disease that often manifests in infancy or early childhood. Clinically speaking, Leigh syndrome is highly heterogeneous, although it encompasses some typical clinical presentations such as ataxia, development delay, hypotonia, and motor weakness. These presentations are caused by the characteristic symmetrical bilateral necrotic lesions in basal ganglia, thalamus and brainstem. Pathogenic mutations described in more than 75 disease genes can lead to Leigh syndrome. Most of these mutations occur in genes that encode proteins involved in oxidative phosphorylation, leading to defects in this essential cellular process. Leigh Syndrome mutations can affect genes in both the nuclear and mitochondrial genomes. Thus, this disease is associated with autosomal and X-linked patterns of inheritance for nDNA mutations and with a maternal pattern of inheritance for mutations in the mtDNA; additionally, de novo mutations can appear. Since Leigh syndrome is a rare disease, clinically and genetically heterogeneous, diagnosis is challenging and lacks standardized procedures. This leads to an inherent difficulty in diagnosing it and in establishing associations between the phenotype and the mutations causing it. With the rise of next-generation sequencing techniques (NGS), diagnosis approaches have shifted, contributing to a better diagnostic capacity in conjunction with other traditional methods and allowing the discovery of new pathogenic mutations.