Carnitinmangel und Carnitintherapie bei einer Patientin mit Rett-Syndrom

Abstract

Background Rett syndrome can be diagnosed only clinically. Several biochemical abnormalities are known, but none of them is characteristic. To our knowledge only one study on carnitine deficiency and one case of successful carnitine therapy have been reported.

Patient A five years old girl with normal milestones in the first months of life became retarded in the second year with muscle hypotonia of unknown cause and loss of known abilities. Later on recurrent washing movements of the hands, hyperventilation and microcephaly were observed and the diagnosis of Rett syndrome was established.

Method A muscle biopsy was performed for the determination of enzymes of the respiratory chain and polarographic respirometry in permeabilized muscle fibres at the age of 3œ years. Carnitine in plasma and urine was determined before and during a therapy with carnitine.

Results The activities of some enzymes of the respiratory chain were slightly decreased as was oxygen consumption in the permeabilized muscle fibres. However muscle morphology and histochemistry were normal. With normal carnitine in the muscle plasma carnitine was clearly decreased but showed a normal ratio of acylcarnitine to free carnitine. Carnitine substitution was started at the age of 3œ years with 75 mg/kg/day and was later increased to 150 mg/kg/day. The treatment showed not only a normalisation of plasma carnitine but also an improvement of physical activity, muscle hypotonia, communication and sleep time. A wash out for one month and resumption of therapy confirmed the efficacy of this regime.

Conclusions The reason for the carnitine deficiency in the patient with Rett syndrome is not known. A primary carnitine deficiency is excluded by normal muscle carnitine. An explanation for the efficacy of the carnitine therapy is not known, although one could speculate that carnitine provides a transport system for acetyl groups, stimulates acetylcholine formation in the brain and in this way improves the disturbance of the cholinergic system.

Zusammenfassung

Hintergrund Das Rett-Syndrom wird nur auf Grund klinischer Kriterien diagnostiziert. Es sind zwar verschiedene biochemische Auffälligkeiten bekannt, keine von ihnen hat sich aber bisher als charakteristisch erwiesen. Über das Vorliegen eines Carnitinmangels und auch über eine erfolgreiche Carnitintherapie wurde unseres Wissens nach erst einmal berichtet.

Patientin Bei einer jetzt 5jährigen Patientin mit unauffälliger Entwicklung in den ersten Lebensmonaten kam es im 2. Lebensjahr zum Entwicklungsstillstand sowie zum Verlust bereits erlernter Fähigkeiten. Im weiteren Verlauf entwickelten sich Mikrokephalie, stereotype Bewegungen und Hyperventilationsepisoden, die schließlich die Diagnose Rett-Syndrom erlaubten.

Methode Neben zahlreichen anderen Untersuchungen wurden eine Muskelbiopsie und polarographische Bestimmungen an permeabilisierten Muskelfasern sowie Carnitinuntersuchungen im Plasma und Harn vor und während einer eineinhalbjährigen Carnitintherapie durchgeführt.

Ergebnisse Eine Muskelbiopsie im Alter von über 3 Jahren ergab neben normaler Morphologie und Histochemie eine leichte unspezifische Erniedrigung verschiedener Atmungskettenenzymaktivitäten sowie verminderte Oxidationsraten bei der respirometrischen Untersuchung permeabilisierter Muskelfasern. Bei normalem Carnitingehalt im Muskelgewebe fanden sich mehrmals deutlich erniedrigte Plasmacarnitinspiegel. Der Versuch einer Carnitinsubstitution im Alter von 3œ Jahren mit 75, später mit 150 mg/kg/Tag führte nicht nur zu einer Normalisierung der Plasmacarnitinwerte, sondern auch zu einer deutlichen Aktivitätssteigerung, besserer Muskelkraft, zu vermehrter Zuwendung, aber auch ruhigerem und längerem Schlaf. Ein Auslaßversuch und eine neuerliche Einführung der Therapie ließen die Wirksamkeit von L-Carnitin deutlich erkennen.

Schlußfolgerung Die Ursache des Carnitinmangels bei der Patientin ist zwar nicht bekannt, ein primärer Carnitinmange! ist aber auf Grund des normalen Muskelcarnitins ausgeschlossen. Eine mögliche Erklärung für die Besserung nach Carnitinzufuhr wäre die Annahme, daß Carnitin als Transportsystem für Acetylgruppen dient, bei der Synthese von Acetylcholin eine Rolle spielt und damit der beim Rett-Syndrom bekannten Störung des cholinergischen Systems entgegenwirkt.

Key words

Rett syndrome - carnitine deficiency - carnitine therapy - muscle biopsy

Schlüsselwörter

Rett-Syndrom - Carnitinmangel - Carnitintherapie - Muskelbiopsie