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Die Prävalenz ist nicht genau bekannt, mehrere Hundert Fälle wurden bisher beschrieben.

Der PDHD beeinträchtigt die fetale Entwicklung, erkennbar an mangelhafter Gewichtszunahme des Feten und niedrigem Geburtsgewicht. Charakteristische faziale Dysmorphien wurden nur bei einigen Patienten beschrieben (schmaler Kopf, Balkonstirn, breiter Nasenrücken, langes Philtrum und ausgeweitete Nasenlöcher). Häufig werden strukturelle Hirnläsionen gesehen, besonders bei weiblichen Patienten. Andere Patienten entwickeln Symptome erst kurz nach der Geburt. Einige haben primär Symptome eines Stoffwechseldefektes (potentiell letale Laktatazidose, gelegentlich mit Hyperammonämie; schlechte Nahrungsaufnahme; Lethargie; Tachypnoe) und wenigen neurologischen Symptomen, während andere vor allem neurologische Zeichen (verzögerte Entwicklung; retardiertes Wachstum; ungenügender Erwerb oder Verlust motorischer Meilensteine; Muskelhypotonie; Krampfanfälle; Ataxie und Dystonie) aufweisen. Bei weniger schweren, später beginnenden Fällen können die Symptome in Zeiten mit Stress oder Krankheit auftreten. Viele Patienten haben das charakteristische klinische Bild, den Verlauf und die neuropathologischen Veränderungen des Leigh-Syndroms.

Der PDHD ist verursacht durch den Mangel einer der Komponenten des PDH-Komplexes. Die häufigste Ursache sind Mutationen im PDHA1-Gen (Xp22.1), das für die E1-alpha-Untereinheit kodiert. Mutationen in den Genen für die anderen Untereinheiten wurden beschrieben, sind aber sehr viel seltener: E1-beta- und E2-Untereinheiten-Gene (PDHB<7I> (3p14.3), DLAT<7I> (11q23.1)); E3-bindendes Protein (PDHX<7I> (11p13)); E3 (DLD<7I> (7q31.1)) und PDH-Phosphatase (PDP1 (8q22.1)).

An den PDHD ist in Fällen von früh beginnender neurologischer Erkrankung und ungeklärter Laktatazidose zu denken, besonders wenn Strukturanomalien des Gehirns bestehen. In vielen Fällen ist die Laktat-Konzentration im CSF gegenüber dem Laktat im Blut unverhältnismäßig stark erhöht. Durch Nachweis der gestörten Enzymfunktion und immunchemischen Nachweis des Mangels einer spezifischen Untereinheit wird die Diagnose definitiv gestellt.

Differentialdiagnosen sind andere Ursache einer primären Laktatazidose (Pyruvat-Carboxylase-Mangel, Defekte der Glukoneogenese und eine Vielzahl mitochondrialer Erkrankungen). DD bei Patienten mit Leigh-Syndrom sind verschiedene Formen von Komplex I-Mangel und Cytochrom-Oxidase-Mangel.

Wegen der Schwere des PDHD wünschen betroffene Familien eine vorgeburtliche Diagnostik.

Den betroffenen Familien soll eine genetische Beratung angeboten werden.

Die Behandlung zielt in der Regel auf eine Stimulation des PDH-Komplexes oder in der Bereitstellung einer alternativen Energiequelle für das Gehirn. Empfohlen wurde Kofaktor-Supplementierung mit Thiamin, Carnitin und Liponsäure. Eine sehr kleine Zahl von Patienten mit Mutationen im PDHA1-Gen sind thiamin-responsiv. Besonders bei Patienten mit dystonen Störungen kann eine ketogene Diät angezeigt sein. Die Anwendung von Dichlor-Acetat hat signifikante Nebenwirkungen, z. B. periphere Neuropathie, wodurch die Wirksamkeit eingeschränkt wird. Keine Behandlung verhindert die strukturellen Entwicklungsanomalien im ZNS.

Die Prognose ist unterschiedlich, in Hinblick auf Entwicklung und Lebenserwartung aber in der Regel ungünstig.