Local intramuscular administration of the antisense oligonucleotide PRO051 in patients with Duchenne's muscular dystrophy with relevant mutations was previously reported to induce the skipping of exon 51 during pre–messenger RNA splicing of the dystrophin gene and to facilitate new dystrophin expression in muscle-fiber membranes. The present phase 1–2a study aimed to assess the safety, pharmacokinetics, and molecular and clinical effects of systemically administered PRO051.

Urinary cortisol output and serum cortisol concentrations were measured in the steady state, under "field" conditions, and during standardized inhibitory and stimulatory tests in premenopausal, obese women, and were analyzed in relation to adipose tissue distribution. Urinary cortisol output was increased under field conditions in women with an elevated waist to hip circumference ratio (WHR) and, in particular, in women with a large abdominal sagittal diameter, indicating visceral fat accumulation. However, dexamethasone inhibition of cortisol secretion was normal. Stimulation with corticotropin analogue and with physical (cold-pressor test) or mental (color-word or mathematic) stress tests also showed elevated responses of serum cortisol, but not of prolactin or growth hormone concentrations. It is suggested that women with visceral fat accumulation have elevated cortisol secretion due to an increased sensitivity along the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, and that this may be causing their abnormal fat depot distribution.

Background Muscle biopsy is the gold standard for diagnosis of mitochondrial disorders because of the lack of sensitive biomarkers in serum. Fibroblast growth factor 21 (FGF-21) is a growth factor with regulatory roles in lipid metabolism and the starvation response, and concentrations are raised in skeletal muscle and serum in mice with mitochondrial respiratory chain deficiencies. We investigated in a retrospective diagnostic study whether FGF-21 could be a biomarker for human mitochondrial disorders. Methods We assessed samples from adults and children with mitochondrial disorders or non-mitochondrial neurological disorders (disease controls) from seven study centres in Europe and the USA, and recruited healthy volunteers (healthy controls), matched for age where possible, from the same centres. We used ELISA to measure FGF-21 concentrations in serum or plasma samples (abnormal values were defined as >200 pg/mL). We compared these concentrations with values for lactate, pyruvate, lactate-to-pyruvate ratio, and creatine kinase in serum or plasma and calculated sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values for all biomarkers. Findings We analysed serum or plasma from 67 patients (41 adults and 26 children) with mitochondrial disorders, 34 disease controls (22 adults and 12 children), and 74 healthy controls. Mean FGF-21 concentrations in serum were 820 (SD 1151) pg/mL in adult and 1983 (1550) pg/mL in child patients with respiratory chain deficiencies and 76 (58) pg/mL in healthy controls. FGF-21 concentrations were high in patients with mitochondrial disorders affecting skeletal muscle but not in disease controls, including those with dystrophies. In patients with abnormal FGF-21 concentrations in serum, the odds ratio of having a muscle-manifesting mitochondrial disease was 132·0 (95% CI 38·7–450·3). For the identification of muscle-manifesting mitochondrial disease, the sensitivity was 92·3% (95% CI 81·5–97·9%) and specificity was 91·7% (84·8–96·1%). The positive and negative predictive values for FGF-21 were 84·2% (95% CI 72·1–92·5%) and 96·1 (90·4–98·9%). The accuracy of FGF-21 to correctly identify muscle-manifesting respiratory chain disorders was better than that for all conventional biomarkers. The area under the receiver-operating-characteristic curve for FGF-21 was 0·95; by comparison, the values for other biomarkers were 0·83 lactate (p=0·037, 0·83 for pyruvate (p=0·015), 0·72 for the lactate-to-pyruvate ratio (p=0·0002), and 0·77 for creatine kinase (p=0·013). Interpretation Measurement of FGF-21 concentrations in serum identified primary muscle-manifesting respiratory chain deficiencies in adults and children and might be feasible as a first-line diagnostic test for these disorders to reduce the need for muscle biopsy. Funding Sigrid Jusélius Foundation, Jane and Aatos Erkko Foundation, Molecular Medicine Institute of Finland, University of Helsinki, Helsinki University Central Hospital, Academy of Finland, Novo Nordisk, Arvo and Lea Ylppö Foundation.

Leigh syndrome is a progressive neurodegenerative disorder, associated with primary or secondary dysfunction of the mitochondrial oxidative phosphorylation. Despite the fact that Leigh syndrome is the most common phenotype of mitochondrial disorders in children, longitudinal natural history data is missing. This study was undertaken to assess the phenotypic and genotypic spectrum of patients with Leigh syndrome, characterise the clinical course and identify predictors of survival in a large cohort of patients.This is a retrospective study of patients with Leigh syndrome that have been followed at eight centers specialising in mitochondrial diseases in Europe; Gothenburg, Rotterdam, Helsinki, Copenhagen, Stockholm, Brussels, Bergen and Oulu.A total of 130 patients were included (78 males; 52 females), of whom 77 patients had identified pathogenic mutations. The median age of disease onset was 7 months, with 80.8% of patients presenting by the age of 2 years. The most common clinical features were abnormal motor findings, followed by abnormal ocular findings. Epileptic seizures were reported in 40% of patients. Approximately 44% of patients experienced acute exacerbations requiring hospitalisation during the previous year, mainly due to infections. The presence of pathological signs at birth and a history of epileptic seizures were associated with higher occurrence of acute exacerbations and/or relapses. Increased lactate in the cerebrospinal fluid was significantly correlated to a more severe disease course, characterised by early onset before 6 months of age, acute exacerbations and/or relapses, as well as brainstem involvement. 39% of patients had died by the age of 21 years, at a median age of 2.4 years. Disease onset before 6 months of age, failure to thrive, brainstem lesions on neuroimaging and intensive care treatment were significantly associated with poorer survival.This is a multicenter study performed in a large cohort of patients with Leigh syndrome. Our data help define the natural history of Leigh syndrome and identify novel predictors of disease severity and long-term prognosis.

Narcolepsy is a chronic sleep disorder caused by a loss of hypocretin-1 producing neurons in the hypothalamus. Previous neuroimaging studies have investigated brain function in narcolepsy during rest using positron emission tomography (PET) and single photon emission computed tomography (SPECT). In addition to hypothalamic and thalamic dysfunction they showed aberrant prefrontal perfusion and glucose metabolism in narcolepsy. Given these findings in brain structure and metabolism in narcolepsy, we anticipated that changes in functional magnetic resonance imaging (fMRI) resting state network (RSN) dynamics might also be apparent in patients with narcolepsy. The objective of this study was to investigate and describe brain microstate activity in adolescents with narcolepsy and correlate these to RSNs using simultaneous fMRI and electroencephalography (EEG). Sixteen adolescents (ages 13-20) with a confirmed diagnosis of narcolepsy were recruited and compared to age-matched healthy controls. Simultaneous EEG and fMRI data were collected during 10 min of wakeful rest. EEG data were analyzed for microstates, which are discrete epochs of stable global brain states obtained from topographical EEG analysis. Functional MRI data were analyzed for RSNs. Data showed that narcolepsy patients were less likely than controls to spend time in a microstate which we found to be related to the default mode network and may suggest a disruption of this network that is disease specific. We concluded that adolescents with narcolepsy have altered resting state brain dynamics.

Narcolepsy type 1 is a chronic sleep disorder with significantly higher BMI reported in more than 50% of adolescent patients, putting them at a higher risk for metabolic syndrome in adulthood. Although well documented, the body fat distribution and mechanisms behind weight gain in narcolepsy are still not fully understood but may be related to the loss of orexin associated with the disease. Orexin has been linked to the regulation of brown adipose tissue (BAT), a metabolically active fat involved in energy homeostasis. Previous studies have used BMI and waist circumference to characterize adipose tissue increases in narcolepsy but none have investigated its specific distribution. Here we examine adipose tissue distribution in 19 adolescent patients with narcolepsy type 1 and compare them to 17 of their healthy peers using full body magnetic resonance imaging (MRI). In line with previous findings we saw that the narcolepsy patients had more overall fat than the healthy controls, but contrary to our expectations there were no group differences in supraclavicular BAT, suggesting that Orexin may have no effect at all on BAT, at least under thermoneutral conditions. Also in line with previous reports, we observed that patients had more total abdominal adipose tissue (TAAT), however, we found that they had a lower ratio between visceral adipose tissue (VAT) and TAAT indicating a relative increase of subcutaneous abdominal adipose tissue (ASAT). This relationship between VAT and ASAT has been associated with a lower risk for metabolic disease. We conclude that while weight gain in adolescents with narcolepsy matches that of central obesity, the lower VAT ratio may suggest a lower risk of developing metabolic disease.

The aim of this study was to investigate structural changes in the brain stem of adolescents with narcolepsy, a disorder characterized by excessive daytime sleepiness, fragmented night-time sleep, and cataplexy. For this purpose, we used quantitative magnetic resonance imaging to obtain R1 and R2 relaxation rates, proton density, and myelin maps in adolescents with narcolepsy (n = 14) and healthy controls (n = 14). We also acquired resting state functional magnetic resonance imaging (fMRI) for brainstem connectivity analysis. We found a significantly lower R2 in the rostral reticular formation near the superior cerebellar peduncle in narcolepsy patients, family wise error corrected p = .010. Narcolepsy patients had a mean R2 value of 1.17 s−1 whereas healthy controls had a mean R2 of 1.31 s−1, which was a large effect size with Cohen d = 4.14. We did not observe any significant differences in R1 relaxation, proton density, or myelin content. The sensitivity of R2 to metal ions in tissue and the transition metal ion chelating property of neuromelanin indicate that the R2 deviant area is one of the neuromelanin containing nuclei of the brain stem. The close proximity and its demonstrated involvement in sleep-maintenance, specifically through orexin projections from the hypothalamus regulating sleep stability, as well as the results from the connectivity analysis, suggest that the observed deviant area could be the locus coeruleus or other neuromelanin containing nuclei in the proximity of the superior cerebellar peduncle. Hypothetically, the R2 differences described in this paper could be due to lower levels of neuromelanin in this area of narcolepsy patients.

CORRECTION article Front. Hum. Neurosci., 06 November 2019 | https://doi.org/10.3389/fnhum.2019.00385

Abstract We aimed to provide a detailed phenotypic description of status epilepticus (SE) in a large cohort of patients with POLG disease and identify prognostic biomarkers to improve the management of this life-threatening condition. In a multinational, retrospective study with data on patients with POLG disease from seven European countries, we identified those who had SE. The age of SE onset, accompanying clinical, laboratory, imaging and genetic findings were analysed. One hundred and ninety-five patients with genetically confirmed POLG disease were recruited, of whom 67% (130/194) had epilepsy. SE was identified in 77% (97/126), with a median age of SE onset of 7 years. SE was the presenting symptom of the disease in 43% (40/93) of those with SE, while 57% (53/93) developed SE during the disease course. Convulsive SE was reported in 97% (91/94) followed by epilepsia partialis continua in 67% (56/84). Liver impairment 78% (74/95), ataxia 69% (60/87), stroke-like episodes 57% (50/88), were the major comorbidities. In the majority (66%; 57/86) with SE this became refractory or super-refractory. The presence of seizures was associated with significantly higher mortality compared to those without (P ≤ 0.001). The median time from SE debut to death was 5 months. SE is a major clinical feature of POLG disease in early and juvenile to adult-onset disease and can be the presenting feature or arise as part of a multisystem disease. It is associated with high morbidity and mortality, with the majority of patients with SE going on to develop refractory or super-refractory SE.