References

epilepsia

Epilepsy and paroxysmal conditions

Эпилепсия и пароксизмальные состояния

2077-83332311-4088

IRBIS LLC

10.17749/2077-8333/epi.par.con.2020.041

epilepsia-622

Research Article

ORIGINAL ARTICLES

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Features of brain electrical activity in adult patients with POLG-related disorders

Особенности биоэлектрической активности головного мозга у взрослых пациентов с POLG-ассоциированными заболеваниями

https://orcid.org/0000-0001-9907-9393

Федин

П. А.

Fedin

P. A.

Федин Павел Анатольевич – к.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клинической нейрофизиологии

РИНЦ SPIN-код: 4717-2751

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Pavel A. Fedin – Cand. Med. Sc., Leading Researcher, Laboratory of Clinical Neurophysiology

RSCI SPIN-code: 4717-2751

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

https://orcid.org/0000-0003-3179-7668

Нужный

Е. П.

Nuzhnyi

E. P.

Нужный Евгений Петрович – к.м.н., врач-невролог 5-го неврологического отделения

РИНЦ SPIN-код: 5571-3386

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Evgenii P. Nuzhnyi – Cand. Med. Sc., Neurologist, 5th Neurological Department

RSCI SPIN-code: 5571-3386

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

enuzhny@mail.ru

https://orcid.org/0000-0002-1634-1497

Носкова

Т. Ю.

Noskova

T. Yu.

Носкова Татьяна Юрьевна – к.м.н., старший научный сотрудник научно-консультативного отделения

РИНЦ SPIN-код: 2742-2148

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Tatiana Yu. Noskova – Cand. Med. Sc., Senior Researcher, Scientific and Consulting Department

RSCI SPIN-code: 2742-2148

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

https://orcid.org/0000-0002-6400-6378

Селивёрстов

Ю. А.

Seliverstov

Yu. A.

Селивёрстов Юрий Александрович – к.м.н., научный сотрудник научно-координационного и образовательного отдела

РИНЦ SPIN-код: 3876-6987

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Yury A. Seliverstov – Cand. Med. Sc., Researcher, Department of Scientific Coordination and Education

RSCI SPIN-code: 3876-6987

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

https://orcid.org/0000-0002-8752-7045

Клюшников

С. А.

Klyushnikov

S. A.

Клюшников Сергей Анатольевич – к.м.н., ведущий научный сотрудник 5-го неврологического отделения

РИНЦ SPIN-код: 1769-2262

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Sergey A. Klyushnikov – Cand. Med. Sc., Leading Researcher, 5th Neurological Department

RSCI SPIN-code: 1769-2262

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

Крылова

Т. Д.

Krylova

T. D.

Крылова Татьяна Дмитриевна – научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена веществ

РИНЦ SPIN-код: 8335-2050

ул. Москворечье, 1, Москва 115478

Tatiana D. Krylova – Researcher, Laboratory of Hereditary Metabolic Diseases

RSCI SPIN-code: 8335-2050

1 Moskvorechye Str., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0003-3998-3609

Цыганкова

П. Г.

Tsygankova

P. G.

Цыганкова Полина Георгиевна – к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории наследственных болезней обмена веществ

РИНЦ SPIN-код: 1121-3671

ул. Москворечье, 1, Москва 115478

Polina G. Tsygankova – Cand. Biol. Sc., Senior Researcher, Laboratory of Hereditary Metabolic Diseases

RSCI SPIN-code: 1121-3671

1 Moskvorechye Str., Moscow 115522

Захарова

Е. Ю.

Zakharova

E. Yu.

Захарова Екатерина Юрьевна – д.м.н., заведующая лабораторией наследственных болезней обмена веществ

РИНЦ SPIN-код: 7296-6097

ул. Москворечье, 1, Москва 115478

Ekaterina Yu. Zakharova – Dr. Med. Sc., Head of Laboratory of Hereditary Metabolic Diseases

RSCI SPIN-code: 7296-6097

1 Moskvorechye Str., Moscow 115522

https://orcid.org/0000-0002-2704-6282

Иллариошкин

С. Н.

Illarioshkin

S. N.

Иллариошкин Сергей Николаевич – д.м.н., профессор, чл.-корр. РАН, руководитель отдела исследований мозга

РИНЦ SPIN-код: 8646-9426

Волоколамское ш., 80, Москва 125367

Sergey N. Illarioshkin – Dr. Med. Sc., Professor, Corresponding Member of RAS, Head of the Department of Brain Research

RSCI SPIN-code: 8646-9426

80 Volokolamskoye shosse, Moscow 125367

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научный центр неврологии»РоссияResearch Center of NeurologyRussian Federation

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова»РоссияBochkov Research Centre for Medical GeneticsRussian Federation

2020

24022021

124205215

2021

Федин П.А., Нужный Е.П., Носкова Т.Ю., Селивёрстов Ю.А., Клюшников С.А., Крылова Т.Д., Цыганкова П.Г., Захарова Е.Ю., Иллариошкин С.Н.

Fedin P.A., Nuzhnyi E.P., Noskova T.Y., Seliverstov Y.A., Klyushnikov S.A., Krylova T.D., Tsygankova P.G., Zakharova E.Y., Illarioshkin S.N.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.epilepsia.su/jour/article/view/622

Introduction. Epilepsy is a common feature of mitochondrial disorders, including those associated with mutations in the POLG gene. Nevertheless, brain electrical activity features of POLG-related disorders in adult patients have not been adequately studied. Objective. To study the features and characteristics of the electroencephalography (EEG) pattern in adult patients with POLG-related disorders. Material and methods. Eight patients were examined: 7 with SANDO (Sensory Ataxic Neuropathy, Dysarthria, Ophthalmoparesis) syndrome, and 1 with MEMSA (Myoclonic Epilepsy Myopathy Sensory Ataxia) syndrome; median age was 32.5 years. All patients underwent routine EEG monitoring using a 19-channel electroencephalograph according to the generally accepted method. Results. Epileptic seizures were found in 3 patients, for 2 of them – as the first manifestation of the disease. In 6 patients, theta waves predominated in the occipital regions. Of those 6 patients, in 5 bilateral synchronous bursts of theta and delta wave groups were identified being more prominent in the frontocentral regions; 4 patients had transient non-lateralized delta activity in the occipital and parieto-occipital brain regions. In all patients, opening eyes led to the depression of rhythms and burst suppression. After photostimulation, in 2 cases bilateral synchronous bursts of delta and theta wave groups were recorded predominantly in frontal lobes. In 3 patients during hyperventilation an increase in delta activity in the occipital lobes and bilateral synchronous bursts of delta wave groups were observed. Epileptiform activity was recorded in 2 cases. Conclusion. In adult patients with POLG-related disorders, regardless of the clinical manifestation, typical EEG features include generalized background slowing, theta and delta bursts in occipital lobes with their suppression by opening eyes.

Введение. Эпилепсия является распространенным проявлением митохондриальных болезней, в том числе связанных с мутациями в гене POLG. Тем не менее электроэнцефалографические (ЭЭГ) особенности POLGассоциированных заболеваний у взрослых пациентов изучены недостаточно. Цель: изучить особенности и характеристики ЭЭГ-картины у взрослых пациентов с POLG-ассоциированными заболеваниями. Материал и методы. Обследованы 8 больных: 7 с синдромом SANDO (англ. Sensory Ataxic Neuropathy, Dysarthria, Ophthalmoparesis) и 1 с синдромом MEMSA (англ. Myoclonic Epilepsy Myopathy Sensory Ataxia); медиана возраста составила 32,5 года. Всем пациентам выполнена рутинная ЭЭГ на 19-канальном электроэнцефалографе по общепринятой методике. Результаты. Эпилептические приступы наблюдались у 3 больных, у 2 – как первое проявление заболевания. У 6 пациентов в фоновой записи преобладала тета-активность в затылочных отделах, из них у 5 регистрировались билатерально-синхронные вспышки групп волн тета- и дельта-диапазона, более выраженные в лобно-центральных отделах; у 4 – преходящая нелатерализованная дельта-активность в затылочных и затылочно-теменных отделах. Открывание глаз приводило к депрессии ритмов и подавлению вспышек у всех больных. После ритмической фотостимуляции у 2 пациентов отмечены билатерально-синхронные вспышки групп тета- и дельта-волн, преобладающие в лобных отделах. При гипервентиляции у 3 больных наблюдались усиление дельта-активности в затылочных отделах, а также билатерально-синхронные вспышки групп дельта-волн. Эпилептиформная активность регистрировалась у 2 пациенток. Заключение. Характерной ЭЭГ-картиной у взрослых пациентов с POLG-ассоциированными заболеваниями независимо от клинической картины являются замедление фоновой активности, наличие вспышек тета- и дельтаволн в задних отделах головного мозга, которые подавляются при открывании глаз.

митохондриальные заболеванияген POLGсиндром SANDOсиндром MEMSAэлектроэнцефалографияэпилепсия

mitochondrial disordersPOLG geneSANDO syndromeMEMSA syndromeelectroencephalographyepilepsy

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 19-015-00171.

The study was performed with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research, research project No. 19-015-00171.

References1

Руденская Г.Е., Захарова Е.Ю. Наследственные нейрометаболические болезни юношеского и взрослого возраста. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2018.

Rudenskaya G.E., Zakharova E.Yu. Hereditary neurometabolic diseases of youth and adult age. Мoscow: GEOTAR-Media; 2018 (in Russ.).

Rahman S., Copeland W.C. POLG-related disorders and their neurological manifestations. Nat Rev Neurol. 2019; 15 (1): 40–52. https://doi.org/10.1038/s41582-018-0101-0.

Stumpf J.D., Saneto R.P., Copeland W.C. Clinical and molecular features of POLG-related mitochondrial disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2013; 5 (4): a011395. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a011395.

Horvath R., Hudson G., Ferrari G., et al. Phenotypic spectrum associated with mutations of the mitochondrial polymerase gamma gene. Brain. 2006; 129 (Pt 7): 1674–84. https://doi.org/10.1093/brain/awl088.

Engelsen B.A., Tzoulis C., Karlsen B., et al. POLG1 mutations cause a syndromic epilepsy with occipital lobe predilection. Brain. 2008; 131 (Pt 3): 818–28. https://doi.org/10.1093/brain/awn007.

Anagnostou M.E., Ng Y.S., Taylor R.W., McFarland R. Epilepsy due to mutations in the mitochondrial polymerase gamma (POLG) gene: a clinical and molecular genetic review. Epilepsia. 2016; 57 (10): 1531–45. https://doi.org/10.1111/epi.13508.

Михайлова С.В., Захарова Е.Ю., Цыганкова П.Г. и др. Клинический полиморфизм митохондриальных энцефаломиопатий, обусловленных мутациями гена полимеразы гамма. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2012; 57 (4-2): 54–61.

Mikhailova S.V., Zakharova E.Yu., Tsygankova P.G., et al. Clinical polymorphism of mitochondrial encephalomyopathies caused by polymerase gamma gene mutations. Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics. 2012; 57 (4-2): 54–61 (in Russ.).

Заваденко Н.Н., Холин А.А. Эпилепсия у детей с митохондриальными заболеваниями: особенности диагностики и лечения. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2012; 4 (2): 21–7.

Zavadenko N.N., Kholin A.A. Epilepsy in children with mytochondrial diseases: diagnostics and treatment features. Epilepsy and Paroxysmal Conditions. 2012; 4 (2): 21–7 (in Russ.).

Батышева Т.Т., Трепилец В.М., Ахадова Л.Я., Голосная Г.С. Синдром Альперса–Хуттенлохера. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2015; 7 (1): 46–55.

Batysheva T.T., Trepilets V.M., Akhadova L.Y., Golosnaya G.S. Alpers–Huttenlocher syndrome. Epilepsy and Paroxysmal Conditions. 2015; 7 (1): 46–55 (in Russ.).

Абрамычева Н.Ю., Федотова Е.Ю., Клюшников С.А. и др. Оригинальная таргетная генетическая панель для диагностики нейродегенеративных заболеваний на основе секвенирования следующего поколения: первый опыт применения. Современные технологии в медицине. 2016; 8 (4): 185–90. https://doi.org/0.17691/stm2016.8.4.23.

Abramycheva N.Yu., Fedotova E.Yu., Klyushnikov S.A., et al. An original target genetic panel to diagnose neurodegenerative diseases on the basis of next-generation sequencing: first experience. Modern Technologies in Medicine. 2016; 8 (4): 185–90 (in Russ.). https://doi.org/0.17691/stm2016.8.4.23.

Рекомендации экспертного совета по нейрофизиологи и Российской Противоэпилептической Лиги по проведению рутинной ЭЭГ. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2016; 8 (4): 99–108.

Guidelines for carrying out of routine EEG of neurophysiology expert board of Russian League Against Epilepsy. Epilepsy and Paroxysmal Conditions. 2016; 8 (4): 99–108 (in Russ.).

Нужный Е.П., Клюшников С.А., Селиверстов Ю.А. и др. Сенситивная атаксия, невропатия, дизартрия и офтальмопарез (синдром SANDO): характеристика серии клинических наблюдений в России. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2019; 13 (2): 5–13. https://doi.org/10.25692/ACEN.2019.2.1.

Nuzhniy Ye.P., Klyushnikov S.A., Seliverstov Yu.A., et al. Sensory ataxic neuropathy, dysarthria and ophthalmoparesis (SANDO syndrome): characteristics of a series of clinical observations in Russia. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2019; 13 (2): 5–13 (in Russ.). https://doi.org/10.25692/ACEN.2019.2.1.

Canafoglia L., Franceschetti S., Antozzi C., et al. Epileptic phenotypes associated with mitochondrial disorders. Neurology. 2001; 56 (10): 1340–6. https://doi.org/10.1212/wnl.56.10.1340.

Debray F.G., Lambert M., Chevalier I., et al. Long-term outcome and clinical spectrum of 73 pediatric patients with mitochondrial diseases. Pediatrics. 2007; 119 (4): 722–33. https://doi.org/10.1542/peds.2006-1866.

Khurana D.S., Salganicoff L., Melvin J.J., et al. Epilepsy and respiratory chain defects in children with mitochondrial encephalopathies. Epilepsia. 2008; 39 (11): 8–13. https://doi.org/10.1055/s-2008-1076737.

Rahman S. Pathophysiology of mitochondrial disease causing epilepsy and status epilepticus. Epilepsy Behav. 2015; 49: 71–5. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2015.05.003.

Whittaker R.G., Devine H.E., Gorman G.S., et al. Epilepsy in adults with mitochondrial disease: a cohort study. Ann Neurol. 2015; 78 (6): 949–57. https://doi.org/10.1002/ana.24525.

Winterthun S., Ferrari G., He L., et al. Autosomal recessive mitochondrial ataxic syndrome due to mitochondrial polymerase gamma mutations. Neurology. 2005; 64 (7): 1204–8. https://doi.org/10.1212/01.WNL.0000156516.77696.5A.

Hikmat O., Eichele T., Tzoulis C., Bindoff L. Understanding the epilepsy in POLG related disease. Int J Mol Sci. 2017; 18 (9): 1845. https://doi.org/10.3390/ijms18091845.

Wolf N.I., Rahman S., Schmitt B., et al. Status epilepticus in children with Alpers' disease caused by POLG1 mutations: EEG and MRI features. Epilepsia. 2009; 50 (6): 1596–1607. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2008.01877.x.

Tzoulis C., Tran G.T., Coxhead J., et al. Molecular pathogenesis of polymerase gamma-related neurodegeneration. Ann Neurol. 2014; 76 (1): 76–81. https://doi.org/10.1002/ana.24185.

Twomey J.A., Abbott R.J., Franks A.J., Hakin N.J. Status epilepticus complicating migraine. Acta Neurol Scand. 1988; 77 (4): 335–8. https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.1988.tb05919.x.

Ekstein D., Schachter S.C. Postictal headache. Epilepsy Behav. 2010; 19 (2): 151–5. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2010.06.023.

Roshal D., Glosser D., Zangaladze A. Parieto-occipital lobe epilepsy caused by a POLG1 compound heterozygous A467T/W748S genotype. Epilepsy Behav. 2011; 21 (2): 206–10. https://doi.org/10.1016/j.yebeh.2011.03.003.

McFarland R., Hudson G., Taylor R.W., et al. Reversible valproate hepatotoxicity due to mutations in mitochondrial DNA polymerase gamma (POLG1). Arch Dis Child. 2008; 93 (2): 151–3. https://doi.org/10.1136/adc.2007.122911.

Bindoff L.A., Engelsen B.A. Mitochondrial diseases and epilepsy. Epilepsia. 2012; 53 (Suppl 4): 92–7. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2012.03618.x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.