Name: Leigh Syndrom
OMIM: 256000
Gen, Region: mitochondrial MTATP6, SURF1
Hintergrund
Charakteristisch für das Leigh-Syndrom sind punktförmige Hämorrhagien oder atropische Veränderungen in den Corpora mamilliaria, im Thalamus und der Mittelhirnformation. Das klinische Bild ist sehr variabel. Es finden sich psychomotorische Entwicklungsstörungen, Ataxien und muskuläre Hypotonie. Aufgrund der Hirnstammproblematik kommt es zu respiratorischer Insuffizienz und Schluckstörungen. Im Liquor läßt sich eine Laktaterhöhung nachweisen. Erstmanifestation ist i.d.R. im ersten Lebensjahr.
Dem Leigh-Syndrom liegt eine Störung des oxidativen Energiestoffwechsels der Zelle zugrunde.
Diese betrifft in erster Linie die Komplexe I, II, IV und V der mitochondrialen Atmungskette und die Aktivität der Pyruvat-Dehydrogenase.
Genetik
Genetisch handelt es sich bei dem Leigh-Syndrom um eine sehr heterogene Erkrankung. Ein Teil der Fälle beruht auf Mutationen der mitochondrialen DNA. Hierbei ist vor allem das Gen der ATPase6 betroffen. Allerdings sind auch Mutationen in der tRNA für die Aminosäure Tryptophan als ursächlich beschrieben worden.
Die ATPase6 ist Teil des terminalen Komplexes der mitochondrialen Atmungskette (Komplex V). Neben dem Leigh-Syndrom können ATPase6-Mutationen auch für weitere Erkrankungen des mitochondrialen Energiestoffwechsels verantwortlich sein, wie beispielsweise das NARP-Syndrom oder die Lebersche Optikusneuropathie (s. dort).
Neben Mutationen der mitochondrialen DNA sind auch mehrere autosomale und ein X-chromosomaler Genlocus bekannt. Autosomal rezessive Mutationen im Gen SURF1 stellen mit ca. 65% aller Fälle die häufigste Ursache der Erkrankung dar. Das kernkodierte Protein ist notwendig für die Aktivität der Cytochrom c Oxidase (COX), dem Komplex IV der mitochondrialen Atmungskette.
Liegt in den meisten Erkrankungsfällen ein Defekt der Komplexe IV (COX) oder V (ATPase) vor, so sind in seltenen Fällen auch Defekte anderer Untereinheiten der Atmungskette betroffen. Ein Überblick über die Heterogenität des Leigh-Syndroms gibt folgende Tabelle:
| Einteilung | Gen | Genlokus | OMIM (Gen) |
| mitochondrial (Komplex V) | ATPase6 | mtDNA | 516060 |
| Komplex-I | NDUFS8 | Chr.11 | 602141 |
| Komplex-II | SDH2 | Chr.5 | 600857 |
| Komplex-IV | SURF1 | Chr.9 | 185620 |
| Pyruvat-Dehydrogenase | PDH | Chr.X | 312170 |
Methodik
Sequenzierung des Gens SURF1 (9 Exons); Sequenzierung des mitochondrialen Gens MTATP6.
