Muscle ³¹P-NMR in a mitochondrial encephalomyelopathy due to a specific defect in pyruvate dehydrogenase

¹ SHFJ, CEA, Orsay France.
² Faculté Necker, Paris France.
³ Hôpital Cochin, Paris France.
⁴ Bristol Royal Infirmary, Bristol UK.
⁵ Hôpital Saint-Antoine, Lille France.
⁶ University of Glasgow, Glasgow UK.

Abstract

P31 NMR spectroscopy is useful for the diagnosis of some myopathies and it is necessary to further specify its range of application. Mitochondrial myopathies show one or more abnormalities, yielding a heterogeneity of results that may correspond to their biochemical heterogeneity. We here report on a rare mitochondrial disease due to a defect in the protein X of the pyruvate dehydrogenase complex. The abnormalities observed by muscle P31 NMR were mainly low phosphocreatine (PCr) and high inorganic phosphate at rest and too small acidification with exercise. The patient thus showed 2 of the main abnormalities described, alone or in association, in mitochondrial myopathies. The rate of PCr recovery was normal. P31 NMR thus seems sensitive in this precise defect and can help the clinician for the diagnostic process. It is however too early to conclude whether P31 NMR abnormalities are specific for precise mitochondrial defects. This search for diagnostic specificity could also benefit from other NMR approaches.

Résumé

La spectroscopie RMN du P31 est utile au diagnostic de certaines maladies musculaires et il faut continuer à mieux cerner son domaine d’application. Pour les myopathies mitochondriales il existe une ou plusieurs anomalies en RMN du P31, entraînant une hétérogénéité des résultats qui pourrait correspondre à leur hétérogénéité biochimique. Nous rapportons ici un déficit mitochondrial rare lié à un déficit de la protéine X du complexe de la pyruvate déshydrogénase. Les altérations observées en RMN du P31 du muscle sont essentiellement une phosphocréatine (PCr) basse et des phosphates inorganiques élevés au repos et une trop faible acidification à l’exercice. Le patient présente donc deux des principales altérations décrites, seules ou associées, dans les myopathies mitochondriales. La vitesse de resynthèse de la PCr est, elle, normale. La RMN du P31 semble donc sensible dans ce déficit précis et peut donc aider le clinicien dans sa démarche diagnostique. Il est cependant trop tôt pour conclure si les altérations en RMN du P31 sont spécifiques pour des déficits mitochondriaux précis. La recherche de cette spécificité diagnostique pourrait aussi bénéficier d’autres approches RMN que la RMN du P31.