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Korean J Med > Volume 84(2); 2013 > Article
동기능 부전을 동반한 MELAS 증후군 1예

Abstract

MELAS 증후군은 비교적 드문 질환으로 비후성 심근증, WPW 증후군, 심장전도장애 등의 심장 관련 증상이 발생할 수 있다. 동기능 이상과 동반된 MELAS 증후군은 거의 알려진바 없어, 실신을 동반한 동정지로 영구형 심박동기 시술을 시행한 MELAS 증후군 환자 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

A 35-year-old male patient with heart and renal failure and pneumonia was transferred to our department due to recurrent cardiac standstill with syncope. He had been diagnosed as and treated for MELAS (mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes) syndrome for the past 3 years. Electrocardiography (ECG) showed the Wolff-Parkinson-White pattern, and an echocardiogram showed hypertrophic cardiomyopathy. He developed syncopal attacks intermittently, and ECG monitoring showed intermittent bradycardia. His Holter monitoring showed several episodes of 5-16 seconds of sinus arrest. We conducted an electrophysiological study to evaluate the arrhythmia. During atrial and ventricular extra-stimuli, cardiac standstill developed several times, and the duration of pauses varied from 2.5 to 5.5 seconds. Abrupt asystolic events also developed accompanying syncopal attacks that were not related to the extra-stimuli. We decided to implant a permanent pacemaker. The patient’s syncopal episodes disappeared after implantation of a DDD type pacemaker. (Korean J Med 2013;84:265-268)

서 론

사립체 근증, 뇌병증, 젖산 혈증, 뇌졸중양 발작을 특징으로 하는 MELAS (mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes) 증후군은 진행성 신경근육 질환으로 이 환자의 80%에서 사립체 루이신 전달 RNA 3,243번째 염기서열의 돌연변이가 관찰된다[1]. MELAS 증후군은 영유아기에는 정상발달을 보이지만 이후 근력 감소, 구토, 두통, 경련 등이 나타나고 갑작스러운 편마비, 시야결손 등의 뇌졸중 유사증상과 함께 유산증이 동반되는 사립체 질환의 하나로 Pavlakis 등이 1984년에 비슷한 임상양상을 가진 환자들을 모아 처음으로 기술하였다[2]. MELAS 증후군의 약 70%는 20세 전에 증상이 나타나고, 40세 이후에 진단되는 경우는 드문 것으로 알려져 있다. 심장은 에너지를 많이 소모하는 장기로 MELAS 증후군의 영향을 받을 수 있다. 심한 심비대가 동반되어 있는 환자에서는 초기에는 심기능이 정상적으로 유지되다가도 이후 급속하게 심부전이 악화되면서 사망에 이르기까지 한다. WPW 증후군(Wolff-Parkinson-White syndrome) 및 전도 장애도 역시 MELAS 증후군에서 동반될 수 있다.
저자들은 여러 장기의 부전소견과 비후성 심근증 및 재발성 심정지(cardiac standstill)을 동반한 MELAS 증후군 환자에서 영구형 심박동기 시술을 시행한 1예를 보고하는 바이다.

증 례

35세 남성으로 심부전, 신부전, 폐렴으로 신경과에서 치료 하던 중 재발되는 실신을 동반한 심정지(cardiac standstill)와 호흡곤란 증세로 본과에 전원되었다. 환자는 3년 전 MELAS 증후군으로 진단받고 치료 중이었다. 진단 당시 뇌증, 근증, 젖산 혈증, 뇌졸중양 발작 증세를 모두 가지고 있었다. 환자의 말초혈액으로 유전자 검사를 시행하였고 사립체 루이신 전달 RNA 3,243번째 염기서열의 돌연변이가 관찰되었다. 환자의 어머니에게도 같은 유전자 검사를 시행하였으나 돌연변이가 관찰되지는 않았다. 신체검진에서 환자의 신장은 154 cm, 체중은 41 kg이었고, 청력장애가 있었다. 활력징후는 혈압은 90/50 mmHg, 맥박은 85회/분, 체온은 37.9℃였다. 기좌호흡곤란이 있었으며, 좌흉골연에서 강도 2 이상의 심잡음이 청진되었다. 양폐야의 호흡음은 감소되어 있었다. 환자는 전반적으로 심한 근위축 소견을 보였다. 뇌 컴퓨터단층촬영 검사에서 양측 기저핵과 시상부위의 석회화 및 전반적인 뇌위축이 보였고, 뇌 자기공명영상촬영에서는 특별한 혈관이상이 발견되지 않았다. 혈액 검사 소견에서 BNP(brain natriuretic peptide) (1,000 pg/mL)와 혈중요소질소/크레아틴(34/1.6 mg/L)이 각각 상승되어 있었고, 백혈구 수치 증가(10,000 /mm), 헤모글로빈 수치가 감소(8.9 g/dL)되어 있었다. 12유도 심전도는 규칙적인 리듬의 WPW 소견 및 좌심실 비대(Fig. 1)를 나타내었고, 흉부 X-ray에서는 심비대, 양측 늑막삼출 및 폐울혈 소견이었다. 심초음파에서는 심한 좌심실 비후 소견이 있었다. 심실 중격의 두께는 26 mm, 후벽은 22.84 mm로 비후성 심근증에 합당하였다(Fig. 2). 좌심실 구혈률은 35-40% 정도로 감소되어 있었고, 도플러 초음파 검사에서 좌심실 유출로나 대동맥 판막의 폐색은 보이지 않았다. 홀터 모니터링에서는 5-16초 정도의 무수축이 수 차례 관찰되었다(Fig. 3A). 환자의 부정맥 평가를 위해 전기생리학적 검사를 시행하였다. 방실회귀빈맥과 방실결절회귀빈맥 모두 유발되지 않았고 심실빈맥도 유발되지 않았다. 심방과 심실을 자극하는 동안 여러 번의 동정지가 발생하였으며 그 시간은 2.5-5.5초로 다양하였다(Fig. 3B). 심장자극과 관계없이도 무수축이 유발되었으며 실신증상이 동반되었다. 이러한 임상적 결과에 따라 영구형 심박동기의 적응증에 근거하여 DDD형 심박동기를 이식하였으며, 이후 실신 소견은 나타나지 않았다.

고 찰

MELAS 증후군은 사립체 DNA의 돌연변이에 의해 발생하는 신경변성 질환으로 드문 질환이다. 사립체 질환은 비멘델식 유전으로 모계유전하는 경우가 많으나 산발적으로도 발생할 수 있다[3]. 일반적인 임상양상은 전신적 무력증, 발작, 편두통양 두통, 뇌졸중양 발작, 인지기능 장애에서 치매까지 다양하다. MELAS 증후군 환자에서 심장을 침범한 경우가 일부 연구에서 보고된 바 있다. 국내에서도 Kim 등이 심근을 침범한 MELAS 증후군을 보고하였다[4]. Guenthard 등이 1975년 이후 21 증례의 임상경과와 사립체 심근증의 병리적 소견을 정리하였다. 모든 사례에서 좌심실 유출로 또는 대동맥판막 폐색을 동반하지 않는 동심성 좌심실 비대가 있었다[5]. Anan 등의 연구에서는 MELAS 환자에서 심장초음파상으로 좌심실 비대를 진단한 경우를 40% 정도로 보고하였다[6]. MELAS 증후군 환자에서 좌심실 비대가 발생하는 기전은 명확하지 않다. 비후된 좌심실에서 비정상적으로 사립체가 증가되어 있음이 보고된 적이 있다. 이런 현상은 아마도 변화된 사립체내의 대사에 대한 보상적 반응으로 생각된다. MELAS 증후군 환자에서 심기능 이상의 기전은 미세 혈관병증과 심근세포의 손상에 의한 것으로 알려져 있다[7]. 본 증례의 환자는 좌심실 유출로 폐색을 동반하지 않은 비후성 심근증을 동반하였다.
WPW 증후군도 MELAS 증후군과 동반되는 심질환이다. WPW 증후군은 이 질환의 신경학적 증상보다 먼저 나타난다. Okajima의 연구에서 11명의 MELAS 증후군 소아 환자 중 3명에서 WPW 증후군이 동반되었던 것을 보고하였고[8], 최근 Sproule 등의 연구에서는 30명의 MELAS 증후군 환자에서 4명이 WPW 증후군이 동반되었다고 보고하였다. 아직 이에 대한 병태생리는 불명확하다[9]. 본 증례의 환자에서도 심전도에서 WPW 양상을 가지고 있었다.
심박동기 삽입을 요하는 전도 장애는 다른 종류의 사립체병증인, Kearns-Sayre 증후군과 연관하여 주로 알려져 있으며, MELAS 증후군에서 전도장애와 연관된 증례는 1예에 불과하다. Tsujita 등이 보고한 증례에서 49세 여성으로 좌심실 구혈률 20% 정도로 수축기능 장애가 있었고, 완전방실차단으로 영구 심박동기 삽입을 하였다[10].
이제까지 MELAS 증후군에서 동기능부전증후군(sick sinus syndrome)은 보고된 바 없으며, 본 증례에서는 실신을 동반한 재발성 동정지를 보였다. 홀터 모니터링 검사와 전기생리학적 검사에서 동기능부전증후군을 타나내었다. 동기능 질환의 경우 심방만 자극하면 방실차단이 발생할 경우 심실로의 전도가 제한될 수도 있다. 본 환자에서는 향후 방실차단이 발생할 수도 있으므로 dual chamber pacemaker를 삽입하였다. 심박동기 삽입 후 환자는 더 이상의 실신이 발생하지 않았다.
저자들은 다 장기 부전과 비후성 심근증, 영구형 심박동기 삽입이 필요한 정도의 재발성 심정지(cardiac standstill)를 동반한 MELAS 증후군 환자 1예를 보고하는 바이다

REFERENCES

1. Goto Y, Nonaka I, Horai S. A mutation in the tRNA (Leu) (UUR) gene associated with the MELAS subgroup of mitochondrial encephalomyopathies. Nature 1990; 348:651–653.
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2. Pavlakis SG, Phillips PC, DiMauro S, De Vivo DC, Rowland LP. Mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes: a distinctive clinical syndrome. Ann Neurol 1984; 16:481–488.
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3. Hirano M, Pavlakis SG. Mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes (MELAS): current concepts. J Child Neurol 1994; 9:4–13.
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4. Kim WH, Lee SC, Hong GR, et al. A case of myocardial involvement in patient with MELAS syndrome. Korean J Med 2004; 67:727–731.


5. Holmgren D, Wåhlander H, Eriksson BO, Oldfors A, Holme E, Tulinius M. Cardiomyopathy in children with mitochondrial disease; clinical course and cardiological findings. Eur Heart J 2003; 24:280–288.
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6. Anan R, Nakagawa M, Miyata M, et al. Cardiac involvement in mitochondrial diseases: a study on 17 patients with documented mitochondrial DNA defects. Circulation 1995; 91:955–961.
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7. Majamaa-Voltti K, Peuhkurinen K, Kortelainen ML, Hassinen IE, Majamaa K. Cardiac abnormalities in patients with mitochondrial DNA mutation 3243A>G. BMC Cardiovasc Disord 2002; 2:12.
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8. Okajima Y, Tanabe Y, Takayanagi M, Aotsuka H. A follow up study of myocardial involvement in patients with mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes (MELAS). Heart 1998; 80:292–295.
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9. Sproule DM, Kaufmann P, Engelstad K, Starc TJ, Hordof AJ, De Vivo DC. Wolff-Parkinson-White syndrome in patients with MELAS. Arch Neurol 2007; 64:1625–1627.
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10. Tsujita Y, Kunitomo T, Fujii M, et al. A surviving case of mitochondrial cardiomyopathy diagnosed from the symptoms of multiple organ dysfunction syndrome. Int J Cardiol 2008; 123:e43–e45.
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12-lead surface electrocardiography (ECG). The patient’s ECG showed sinus rhythm with a preexcited QRS wave.
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Figure 1.
Echocardiogram showed severe left ventricular hypertrophy (LVH).
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Figure 2.
(A) Holter monitoring showed several episodes of 4-16 seconds of sinus arrest. (B) Electrogram during the electrophysiological study. Abrupt sinus arrest for 5.5 seconds not related to extra-stimuli, and the patient developed seizure-like activity.
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Figure 3.
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