Klinische FragestellungMitochondriale Erkrankungen, Komplex IV-Defizienz; Differentialdiagnose

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Komplex IV ist einer der fünf mitochondrialen Komplexe der oxidativen Phosphorylierung. Die Komplex-IV-Defizienz oder Cytochrom-c-Oxidase-Mangel beeinträchtigt die Skelettmuskulatur, das Herz, das Gehirn oder die Leber in der Energiebereitstellung. Die Symptome beginnen in der Regel vor dem 2. Lebensjahr oder können bei leicht betroffenen Personen auch später auftreten. Der Schweregrad ist bei den Betroffenen sehr unterschiedlich, selbst innerhalb einer Familie. Menschen, die leicht betroffen sind, neigen zu Myopathie und Hypotonie ohne andere damit verbundene Gesundheitsprobleme. Schwer Betroffene haben Probleme in mehreren Körpersystemen, oft auch eine schwere Enzephalomyopathie. 25% dieser Patienten zeigen eine hypertrophe Kardiomyopathie oder eine Hepatomegalie, die zum Leber-Versagen führen kann. Die meisten Betroffenen leiden an Laktatazidose. Viele Menschen mit Komplex-IV-Mangel haben das Leigh-Syndrom mit geistigem Funktionsverlust, Bewegungsproblemen, hypertropher Kardiomyopathie, Ernährungsproblemen und Gehirnanomalien. Komplex-IV-Mangel ist eine der vielen Ursachen des Leigh-Syndroms, wobei oft die Kindheit nicht überlebt wird, obwohl einige Betroffene mit leichten Anzeichen und Symptomen bis ins Jugend- oder Erwachsenenalter leben. Mutationen in mehr als 20 Genen sind Ursache für den Komplex-IV-Mangel. Die meisten dieser Gene sind in der Kern-DNA lokalisiert. Diese Mutationen betreffen die Komponenten des Enzymkomplexes Cytochrom c-Oxidase, der für einen der letzten Schritte der oxidativen Phosphorylierung verantwortlich ist. Viele andere Proteine sind zusätzlich am Zusammenbau dieser Holoenzyme beteiligt, eine der Hauptursachen für besagten Mangel. Sofern eine Mutation in der mtDNA auftritt, kann manchmal nur ein Teil dieser mt-DNA-Ringe die Veränderung tragen, ein sogenannter heteroplasmatischer Zustand. Je höher der Anteil der mutierten mtDNA ist, desto schwerer ist in der Regel die Krankheit. Nukleäre Mutationen werden autosomal rezessiv vererbt, Veränderungen in der mtDNA werden mütterlicherseits weitergegeben. Da die diagnostische Ausbeute in Mitochondriopathien selbst bei vollständiger Analyse der mtDNA und der entsprechenden Kerngene bei ≤70% liegt, schließt ein negativer molekulargenetischer Test die klinische Diagnose nicht aus.

Referenz: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1224/

• Alias: Cytochrom-c-Oxidase-Mangel
• Charcot-Marie-Tooth disease, recessive intermediate D (COX6A1)
• Charcot-Marie-Tooth disease, type 4K (SURF1)
• Exocrine pancreatic insufficiency, dyserythropoietic anemia + calvarial hyperostosis (COX4I2)
• Leigh syndrome (SQOR)
• Linear skin defects with multiple congenital anomalies 2 (COX7B)
• Mitochondrial complex IV deficiency (COX8A)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 1 (SURF1)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 10 (COX14)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 11 (COX20)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 12 (PET100)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 13 (COA6)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 16 (COX4I1)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 17 (COA8)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 2 (SCO2)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 20 (COX5A)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 21 (NDUFA4)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 3 (COX10)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 4 (SCO1)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 5 [French-Canadian] (LRPPRC)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 6 (COX15)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 7 (COX6B1)
• Mitochondrial complex IV deficiency, nuclear type 8 (TACO1)
• Mitochondrial complex IV, deficiency, nuclear type 9 (COA5)
• Myopia 6 (SCO2)
• Spinocerebellar ataxia, AR, with axonal neuropathy 3 (COA7)