Thiamine transporter-2 deficiency: outcome and treatment monitoring

Orphanet J Rare Dis. 2014 Jun 23;9:92. doi: 10.1186/1750-1172-9-92.

Abstract

Background: The clinical characteristics distinguishing treatable thiamine transporter-2 deficiency (ThTR2) due to SLC19A3 genetic defects from the other devastating causes of Leigh syndrome are sparse.

Methods: We report the clinical follow-up after thiamine and biotin supplementation in four children with ThTR2 deficiency presenting with Leigh and biotin-thiamine-responsive basal ganglia disease phenotypes. We established whole-blood thiamine reference values in 106 non-neurological affected children and monitored thiamine levels in SLC19A3 patients after the initiation of treatment. We compared our results with those of 69 patients with ThTR2 deficiency after a review of the literature.

Results: At diagnosis, the patients were aged 1 month to 17 years, and all of them showed signs of acute encephalopathy, generalized dystonia, and brain lesions affecting the dorsal striatum and medial thalami. One patient died of septicemia, while the remaining patients evidenced clinical and radiological improvements shortly after the initiation of thiamine. Upon follow-up, the patients received a combination of thiamine (10-40 mg/kg/day) and biotin (1-2 mg/kg/day) and remained stable with residual dystonia and speech difficulties. After establishing reference values for the different age groups, whole-blood thiamine quantification was a useful method for treatment monitoring.

Conclusions: ThTR2 deficiency is a reversible cause of acute dystonia and Leigh encephalopathy in the pediatric years. Brain lesions affecting the dorsal striatum and medial thalami may be useful in the differential diagnosis of other causes of Leigh syndrome. Further studies are needed to validate the therapeutic doses of thiamine and how to monitor them in these patients.

Antecedentes: Las características clínicas distintivas del déficit tratable del trasportador de tiamina tipo 2 (ThTR2) debido a defectos genéticos del SLC19A3 de las otras causas devastadores del síndrome de Leigh son escasas.

Métodos: Presentamos el seguimiento clínico después de la administración de suplementos de tiamina y biotina a cuatro niños con deficiencia ThTR2 que presentaban fenotipos de biotin-thiamine responsive basal ganglia disease y síndrome de Leigh. Hemos establecido valores de referencia de tiamina en sangre total en 106 niños sin patología neurológica y monitorizamos los niveles de tiamina en pacientes con mutación del SLC19A3 después del inicio del tratamiento. Hemos comparado nuestros resultados con los de 69 pacientes con deficiencia ThTR2 después de una revisión de la literatura.

Resultados: Al momento del diagnóstico , los pacientes tenían entre 1 mes a 17 años, y todos ellos mostraron signos de encefalopatía aguda, distonía generalizada, y lesiones cerebrales que afectan el cuerpo estriado dorsal y el tálamo medial. Un paciente murió de septicemia, mientras que el resto de pacientes evidenciaron mejoras clínicas y radiológicas poco después del inicio de la tiamina. Al seguimiento, los pacientes recibieron una combinación de tiamina (10–40 mg/kg/día) y biotina (1–2 mg/kg/día) y se mantuvieron estables, aunque con distonía y dificultades del habla residual. Después de establecer valores de referencia para los diferentes grupos de edad, la cuantificación de tiamina en sangre total demuestra ser un método útil para el seguimiento del tratamiento.

Conclusiones: La deficiencia ThTR2 es una causa reversible de la distonía aguda y síndrome de Leigh en la edad pediátrica. Las lesiones cerebrales que afectan el cuerpo estriado dorsal y tálamo medial pueden ser útiles en el diagnóstico diferencial de otras causas de síndrome de Leigh. Se necesitan más estudios para validar las dosis de tiamina y la monitorización terapéutica de estos pacientes.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adolescent
  • Child
  • Child, Preschool
  • Female
  • Humans
  • Infant
  • Leigh Disease / genetics
  • Leigh Disease / pathology
  • Leigh Disease / therapy*
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Male
  • Membrane Transport Proteins / genetics*
  • Monitoring, Physiologic*
  • Treatment Outcome

Substances

  • Membrane Transport Proteins
  • SLC19A3 protein, human