Low-symptomatic skeletal muscle disease in patients with a cardiac disease – Diagnostic approach in skeletal muscle laminopathies

Mild skeletal muscle symptoms might be accompanied with severe cardiac disease, sometimes indicating a serious inherited disorder. Very often it is a cardiologist who refers a patient with cardiomyopathy and/or cardiac arrhythmia and discrete muscle disease for neurological consultation, which helps to establish a proper diagnosis. Here we present three families in which a diagnosis of skeletal muscle laminopathy was made after careful examination of the members, who presented with cardiac arrhythmia and/or heart failure and a mild skeletal muscle disease, which together with positive family history allowed to direct the molecular diagnostics and then provide appropriate treatment and counseling

Ogniskowa rodzinna lipodystrofia związana z heterozygotycznę mutacją w genie LMNA 1445G>A (Arg482Gln) w polskiej rodzinie

Familial partial lipodystrophy (FPLD) belongs to the family of laminopathies – disorders associated with mutation in the lamin A/C gene (LMNA). FPLD is characterized by loss of subcutaneous adipose tissue from the limbs, trunk and buttocks, with its concomitant accumulation on the face, neck and intra-abdominal region, and by metabolic disorders. We present the first Polish family with FPLD confirmed genetically. A 34-year-old woman admitted with myalgia and cushingoid appearance was found to have a round face with double chin, neck bump, and loss of fat on extremities. Diagnostic tests revealed impaired glucose tolerance and increased levels of liver enzymes, and ultrasonography revealed hepatic steatosis. Her 9-year-old daughter presented a similar phenotype, but no fat loss. A genetic test revealed the presence of a heterozygous LMNA gene mutation: c.1445G>A, consistent with the “hot spot” for FPLD. Treatment with metformin to improve insulin resistance and address the diabetes proved successful.Rodzinna częściowa lipodystrofia (familial partial lipodystrophy – FPLD) należy do laminopatii – chorób związanych z mutacjami genu laminy A/C (LMNA). Charakteryzuje się utratą podskórnej tkanki tłuszczowej na kończynach, tułowiu i pośladkach z jednoczesnym jej przemieszczeniem na twarz, szyję i do przestrzeni wewnątrzbrzusznej oraz zaburzeniami metabolicznymi. Prezentujemy pierwszą polską rodzinę z genetycznie potwierdzoną FPLD. Trzydziestoczteroletnia chora została przyjęta do szpitala z powodu bólów mięśni oraz cushingoidalnego wyglądu. Klinicznie stwierdzono zaokrąglenie twarzy, podwójny podbródek, nagromadzenie tkanki tłuszczowej na karku oraz zanik tkanki tłuszczowej na kończynach. Badania wykazały nieprawidłową tolerancję glukozy i zwiększoną aktywność enzymów wątrobowych, zaś USG – cechy stłuszczenia wątroby. Dziewięcioletnia córka chorej prezentuje podobieństwo fenotypowe do matki, jednakże obecnie bez zaniku tkanki tłuszczowej. W badaniu genetycznym u chorej i jej córki stwierdzono heterozygotyczną substytucję w genie LMNA: c.1445G>A (p.Arg482Gln), która znajduje się w miejscu „hot spot” dla FPLD w 8. eksonie. Chorej podano metforminę w celu leczenia insulinooporności i zaburzeń gospodarki węglowodanowej

Tissue inhibitors of matrix metalloproteinases in serum are cardiac biomarkers in Emery-Dreifuss muscular dystrophy

Wstęp: Tkankowe inhibitory metaloproteinaz macierzy (TIMPs) są zaangażowane w patogenezę chorób układu sercowo-naczyniowego. Dotychczas nie badano stężenia TIMPs u pacjentów z kardiomiopatią rozstrzeniową w przebiegu dystrofii mięśniowej Emery’ego-Dreifussa (EDMD). Cel: Celem badania było określenie stężenia TIMPs w surowicy pacjentów z EDMD w celu rozstrzygnięcia, czy mogłyby stanowić biomarker dysfunkcji mięśnia sercowego na wczesnych etapach choroby i pomóc w wykrywaniu kardiomiopatii w okresie przedklinicznym. Metody: Zbadano 25 pacjentów z EDMD związaną z mutacją w genie laminy A/C (AD-EDMD) lub w genie emeryny (X-EDMD) oraz 20 zdrowych osób z grupy kontrolnej, dobranych pod względem wieku. Stężenia TIMP-1, -2, -3 w surowicy określono za pomocą testu immunoenzymatycznego ELISA z odpowiednimi przeciwciałami. Wyniki: Stężenia TIMP-1 w surowicy były prawidłowe u chorych z AD-EDMD, a zwiększone u większości pacjentów z X-EDMD. Stężenie TIMP-2 w surowicy było obniżone u 25% i /21% chorych, odpowiednio, z AD-EDMD i X-EDMD. Stężenie TIMP-3 było znamiennie obniżone u wszystkich badanych pacjentów. Krzywe ROC wskazywały, że spośród wszystkich zbadanych TIMPs pod względem czułości i specyficzności TIMP-3 (a w mniejszym stopniu TIMP-2) jest najlepszym biomarkerem uszkodzenia mięśnia sercowego u chorych z EDMD. Wnioski: Uzyskane wyniki wskazują, że u chorych z EDMD stężenia TIMP-3 w surowicy, a w niektórych przypadkach także TIMP-2, są obniżone. Obserwowany spadek może się wiązać z niekorzystnym wpływem na metaloproteinazy macierzy oraz remodelowaniem macierzy miokardium. Specyficzny spadek stężenia TIMP-3 w surowicy chorych wskazuje, że biomarker ten mógłby być użyteczny we wczesnej detekcji zajęcia mięśnia sercowego w EDMD. Regulacja w górę TIMP-1 u większości pacjentów z X-EDMD wskazuje na zwiększony obrót macierzy zewnątrzkomórkowej, zaś obserwowane remodelowanie tkanki może uczestniczyć w rozwoju zaburzeń rytmu serca, często stwierdzanych w tej postaci choroby.  Background: Tissue inhibitors of matrix metalloproteinases (TIMPs) are known to be involved in cardiovascular diseases. Hitherto, they have not been examined in dilated cardiomyopathy in the course of Emery-Dreifuss muscular dystrophy (EDMD). Aim: To define TIMPs in serum because they might help in defining cardiac dysfunction at the early cardiological stages of this disease and detect preclinical stages of cardiomyopathy. Methods: Twenty-five EDMD patients connected with lamin A/C (AD-EDMD) or emerin (X-EDMD) deficiency and 20 healthy age-matched controls were examined. The serum levels of the tissue inhibitors TIMP-1, -2, -3 were quantified using the ELISA sandwich immunoassay procedure with appropriate antibodies. Results: Serum levels of TIMP-1 were normal in autosomal AD-EDMD and increased in the majority of X-linked EDMD. The level of TIMP-2 was decreased in 25%/21% of AD-EDMD/X-EDMD cases. TIMP-3 serum level was significantly reduced in all the examined patients. Receiver operating curves indicated that in terms of sensitivity and specificity characteristics the performance of TIMP-3 (less that of TIMP-2) makes them the best markers of cardiac involvement among the examined TIMPs. Conclusions: Evidence shows that the levels of TIMP-3, and in some cases also TIMP-2, are decreased in EDMD. The decrease might be associated with an adverse effect on matrix metalloproteinases and remodelling of the myocardial matrix. The specific decrease of TIMP-3 indicates that this biomarker might help in early detection of cardiac involvement in EDMD. Up-regulation of TIMP-1 in the majority of patients with X-EDMD indicates increased myocardial extracellular matrix turnover, early onset of tissue remodelling, and may contribute to arrhythmia, frequently occurring in this form of the disease.

Genome-wide DNA methylation analysis in blood cells from patients with Werner syndrome

Werner syndrome is a progeroid disorder characterized by premature age-related phenotypes. Although it is well established that autosomal recessive mutations in the WRN gene is responsible for Werner syndrome, the molecular alterations that lead to disease phenotype remain still unidentified

Professional activity of Emery-Dreifuss muscular dystrophy patients in Poland

Objectives: Emery-Dreifuss muscular dystrophy (EDMD) is a very rare genetic disorder affecting skeletal and heart muscles. The aim of this study was to identify factors which might influence the ability to work in EDMD patients in Poland. Material and Methods: The study included 24 patients suffering from either of the two EDMD forms: 17 with emerinopathy (EDMD1; EDMD caused by mutations in the emerin gene) and 7 with laminopathy (EDMD2; EDMD caused by the lamin A/C gene mutations). After clinical evaluation of EDMD course, study participants were questioned about their education, current and former employment, and disability certificates and pensions. Results: 54% of the study participants were employed, and 90% of them had job position corresponding to their education. Undertaking work did not correlate with the level of physical performance or disease complication, but it revealed statistically significant correlation with a higher level of education (p = 0.015). Only 23% of professionally active patients were employed in a sheltered workplace. Disability certificate was granted to all EDMD2 and to 90% of EDMD1 patients. All EDMD2 and 50% of EDMD1 patients received a disability pension, which reflects more severe course of EDMD2. Conclusions: Higher level of education increased the chance of employment, even if significant disability was present. Therefore, I hypothesize that advice on education and jobcounseling should be applied as early as possible after the diagnosis of EDMD

Familial partial lipodystrophy

Familial partial lipodystrophy (Dunnigan type) belongs to group of laminopathies. The main features of the disease include loss of subcutaneous adipose tissue from limbs and trunk, sparring the face and neck, associated with insulin resistant diabetes mellitus and dyslipidemia. Metabolic syndrome is responsible for atherosclerosis which predisposes to coronary heart disease in young people. Hormonal disorders, i.e. polycystic ovarian syndrome and acromegaloid features are found in some patients. Laboratory tests reveal insulin resistance, hyperinsulinemia, hyperglycemia, hypertriglyceridemia and low HDL-cholesterol. Mean FFA level is higher and leptin and adiponectin levels are lower in patients with lipodystrophy type Dunnigan in comparison to healthy people. Women predominance and intrafamilial variability are observed. The disease is characterized by autosomal dominant inheritance. The most frequent mutation is R482W in exon 8, but mutations in exon 11, affecting only lamin A, are also known. Treatment of dyslipidemia and diabetes (diet and pharmacotherapy) are main purposes of therapy.Rodzinna ogniskowa lipodystrofia (typu Dunnigana) jest jedną z postaci laminopatii. Charakteryzuje się utratą podskórnej tkanki tłuszczowej na kończynach i tułowiu, z przesunięciem jej na twarz i szyję oraz zaburzeniami metabolicznymi w postaci insulinoopornej cukrzycy i dyslipidemii. Zespół metaboliczny sprzyja rozwojowi miażdżycy, co predysponuje do ujawnienia się choroby wieńcowej w młodym wieku. U niektórych chorych obserwuje się zaburzenia endokrynologiczne pod postacią wielotorbielowatości jajników i cech akromegaloidalnych. W badaniach laboratoryjnych stwierdza się oporność na insulinę, hiperinsulinemię, hiperglikemię, hipertriglicerydemię oraz niskie stężenie cholesterolu HDL. Średnie stężenie wolnych kwasów tłuszczowych jest u chorych na lipodystrofię typu Dunnigana wyższe, zaś stężenie leptyny i adiponektyny niższe niż u osób zdrowych. Na lipodystrofię typu Dunnigana częściej chorują kobiety. Choroba dziedziczy się w sposób autosomalny dominujący. Najczęściej obserwowaną mutacją jest R482W w eksonie 8. genu LMNA, niemniej znane są także mutacje zlokalizowane w eksonie 11., dotyczące wyłącznie laminy A. Obserwuje się dużą wewnątrzrodzinną zmienność fenotypową. Najważniejszym celem w leczeniu lipodystrofii jest terapia zaburzeń lipidowych oraz cukrzycy (dietetyczna i farmakologiczna)

Emery-Dreifuss muscular dystrophy: the most recognizable laminopathy

Emery-Dreifuss muscular dystrophy (EDMD), a rare inherited disease, is characterized clinically by humero-peroneal muscle atrophy and weakness, multijoint contractures, spine rigidity and cardiac insufficiency with conduction defects. There are at least six types of EDMD known so far, of which five have been associated with mutations in genes encoding nuclear proteins. The majority of the EDMD cases described so far are of the emerinopathy (EDMD1) kind, with a recessive X-linked mode of inheritance, or else laminopathy (EDMD2), with an autosomal dominant mode of inheritance. In the work described here, the authors have sought to describe the history by which EDMD came to be distinguished as a separate entity, as well as the clinical and genetic characteristics of the disease, the pathophysiology of lamin-related muscular diseases and, finally, therapeutic issues, prevention and ethical aspects

Matrix metalloproteinases in serum of Emery-Dreifuss muscular dystrophy patients

In the pathogenesis of dilated cardiomyopathy (DCM) in Emery-Dreifuss muscular dystrophy (EDMD) matrix metalloproteinases (MMPs) are supposed to be involved and may have diagnostic/prognostic value. Serum levels of MT1-MMP, MMP-2 and MMP-9 were quantified by ELISA and zymography in 22 EDMD patients and 15 age-matched controls. In the autosomal-dominant EDMD MMP-2 and MT1-MMP were increased in all cases, and MMP-9 was increased in two of the eight examined patients. In the X-linked EDMD MMP-2 expression was increased in all the cases, MMP-9 level was elevated in 3 of the 14 cases, and MT1-MMP was decreased in eight of these patients. There was no evident correlation between the MMPs level and the different cardiac parameters including left-ventricular end-diastolic diameter, left atrial diameter and left ventricular ejection fraction in either form of EDMD. The presented results indicate that a changed level of matrix metalloproteinases, especially that of MMP-2 in serum, may be of value for detection of cardiac involvement in EDMD patients, especially in those patients with no evident subjective cardiac symptoms. Further follow-up studies of MMPs are needed to check if their determination is of value for monitoring of the progression of atrial/ventricular dilatation. MMPs determinations may also be useful for monitoring DCM treatment by synthetic MMPs inhibitors