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No se dispone de datos precisos sobre su prevalencia e incidencia. La prevalencia estimada descrita en Japón es de 0,2/ 100.000, aproximadamente. Es uno de los trastornos mitocondriales más frecuentes, y se estima que afecta a 1 de cada 10.000 personas. No hay diferencias significativas según el sexo.

MELAS es una enfermedad multiorgánica con manifestaciones clínicas variables. Los síntomas de MELAS suelen presentarse antes de los 20 años de edad, aunque pueden desarrollarse a cualquier edad. La característica distintiva son los episodios parecidos a un ictus que causan vómitos, cefalea o epilepsia seguidos de pérdida de conciencia y, con frecuencia, hemiparesia, hemianopsia y ceguera cortical. Los pacientes pueden tener antecedentes de retraso del desarrollo, talla baja o problemas de aprendizaje previos a los episodios que simulan ictus. La acidosis láctica es otra manifestación sistemática. La miopatía se presenta como hipotonía, intolerancia al ejercicio y debilidad. Otras posibles manifestaciones incluyen: endocrinopatía (diabetes, principalmente tipo 2 y ocasionalmente tipo 1, hipo- o hipertiroidismo), polineuropatía, miocardiopatía, hipoacusia neurosensorial y pseudoobstrucción intestinal. Las manifestaciones psiquiátricas incluyen pérdida de apetito, depresión, ansiedad, psicosis, trastorno bipolar, demencia, trastornos del espectro autista y, en raras ocasiones, trastornos de la conducta. El síndrome nefrótico es una manifestación poco común. La afectación dermatológica incluye púrpura, hirsutismo y eritema. El curso suele ser progresivo, con deterioro cognitivo gradual, discapacidad y fallecimiento precoz.

La patogenia exacta aún no ha sido dilucidada por completo. El agotamiento de la energía debido a la disfunción mitocondrial subyace a las manifestaciones clínicas. Entre las mutaciones identificadas hasta la fecha en 19 genes mitocondriales, la mutación 3243A>G en el gen mitocondrial del tRNA Leu (UUR) (MT-TL1) es la más frecuente (80% aproximadamente). Estas mutaciones conducen a una disfunción del ARNt mitocondrial, provocando alteraciones en la síntesis proteica mitocondrial.

El diagnóstico de MELAS se basa en una combinación de los rasgos clínicos característicos, hallazgos de laboratorio indicativos de disfunción mitocondrial y pruebas genéticas. Los hallazgos de pruebas diagnósticas incluyen acidosis láctica, imágenes cerebrales durante el accidente cerebrovascular que no se ajustan al territorio vascular, biopsia muscular con presencia de fibras rojas rasgadas y análisis de la cadena respiratoria que muestra múltiples defectos parciales. El diagnóstico se puede confirmar mediante pruebas genéticas. Cabe señalar que los resultados de las pruebas genéticas por sí solos no pueden predecir el diagnóstico, debido a los fenotipos variables causados por la mutación (m.3243A-a-G), que van desde MELAS grave hasta diabetes, sordera o incluso pacientes asintomáticos.

Es necesario distinguir varias enfermedades que ocasionan un accidente cerebrovascular isquémico agudo de aparición juvenil. En pacientes con migraña, epilepsia o encefalitis, se debe descartar MELAS. Otros diagnósticos diferenciales incluyen otros trastornos mitocondriales que comparten manifestaciones clínicas con MELAS.

El diagnóstico prenatal, aunque posible, es difícil debido a la heterogeneidad en la proporción de mutaciones en los distintos tejidos.

MELAS es un trastorno de herencia mitocondrial por vía materna y rara vez por una mutación de novo. El asesoramiento genético constituye un reto debido a la heteroplasmia.

En la actualidad no existe un tratamiento recomendado para el síndrome MELAS. Los agentes que se han utilizado, aunque con evidencia insuficiente, incluyen arginina, taurina, citrulina, carnitina, creatina monohidrato, idebenona, dicloroacetato, coenzima Q10, menadiona, filoquinona, ácido ascórbico, riboflavina y nicotinamida. Las manifestaciones endocrinas, cardíacas, gastrointestinales, psiquiátricas, renales y dermatológicas se tratan con medidas sintomáticas estándar. La encefalomiopatía progresiva debe de estar estrechamente monitorizada.

MELAS progresa a lo largo de los años con un acúmulo de déficits neurológicos y presenta una elevada morbimortalidad.