मैकआर्डल रोग (McArdle disease), जिसे ग्लाइकोजन स्टोरेज रोग प्रकार V (GSD5) भी कहा जाता है, एक चयापचयी मांसपेशी रोग है जो मायोफॉस्फोरिलेज़ की पूर्ण कमी के कारण मांसपेशी ग्लाइकोजन के टूटने में बाधा उत्पन्न करता है। इसका वर्णन पहली बार 1951 में ब्रायन मैकआर्डल ने किया था।
आनुवंशिकी और कारण
कारण जीन : PYGM जीन (11q13)। 100 से अधिक रोगजनक उत्परिवर्तनों की पहचान की गई है। 1)2)
वंशानुक्रम प्रकार : ऑटोसोमल रिसेसिव। 1)
एंजाइम की कमी : मायोफॉस्फोरिलेज़ पूरी तरह से अनुपस्थित होता है, जिससे मांसपेशी ग्लाइकोजन का ग्लूकोज-1-फॉस्फेट में रूपांतरण नहीं हो पाता। 1)
महामारी विज्ञान और रोगोत्पत्ति
प्रसार : 1:100,000 से 1:167,000 होने का अनुमान है। 1)
रोग की शुरुआत की आयु : अक्सर किशोरावस्था से युवा वयस्कता में शुरू होता है। 1)
नेत्र संबंधी संबंध : RPE मांसपेशी-प्रकार फॉस्फोरिलेज आइसोफॉर्म को व्यक्त करता है, इसलिए ग्लाइकोजन चयापचय विकार के कारण रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी हो सकती है।
प्रमुख लक्षण
व्यायाम सहनशीलता में कमी : एरोबिक और एनारोबिक दोनों प्रकार के व्यायाम में दिखाई देता है। 1)
रैबडोमायोलिसिस : 50% से अधिक रोगी जीवनकाल में कम से कम एक बार इसका अनुभव करते हैं। 2)
नेत्र लक्षण : रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी दुर्लभ है लेकिन इससे जुड़ी हो सकती है।
मांसपेशी फॉस्फोरिलेज़ एक एंजाइम है जो ग्लाइकोजन की बाहरी शाखाओं को तोड़कर ग्लूकोज-1-फॉस्फेट बनाता है, जो ग्लाइकोलिसिस को ऊर्जा प्रदान करता है। 1) इस एंजाइम की कमी होने पर, व्यायाम के दौरान मांसपेशियां ग्लाइकोजन को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग नहीं कर पाती हैं।
नेत्र विज्ञान की दृष्टि से, RPE मांसपेशी-प्रकार फॉस्फोरिलेज़ को व्यक्त करता है, और माना जाता है कि इस एंजाइम की शिथिलता बाहरी रेटिना में ऊर्जा आपूर्ति को कम करती है, जिससे रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी होती है। साथ ही, सामान्य ग्लाइकोजन संचय रोग के रूप में, यह कॉर्नियल एपिथेलियम और रेटिनल संवहनी पेरिसाइट्स में ग्लाइकोजन जमाव का कारण बन सकता है।
Qमैकआर्डल रोग कितना दुर्लभ है?
A
प्रसार 1:100,000 से 1:167,000 के बीच अनुमानित है, जो इसे एक अत्यंत दुर्लभ रोग बनाता है। 1) PYGM जीन में 100 से अधिक रोगजनक उत्परिवर्तन पहचाने गए हैं, और जीनोटाइप-फेनोटाइप सहसंबंध पर अनुसंधान जारी है। 2)
P P Rath; S Jenkins; M Michaelides; A Smith; M G Sweeney; M B Davis; F W Fitzke; A C Bird. Characterisation of the macular dystrophy in patients with the A3243G mitochondrial DNA point mutation with fundus autofluorescence. Br J Ophthalmol. 2008 May 22; 92(5):623-629. Figure 4. PMCID: PMC2569141. License: CC BY.
(A, B) रोगी 10 के फंडस फोटोग्राफ जो RPE की दानेदार उपस्थिति दर्शाते हैं। RPE के स्तर पर पीले-सफेद जमाव परिधीय रूप से उन्मुख होते हैं और संवहनी मेहराबों से थोड़ा आगे तक फैलते हैं। बाएं आंख में जमाव थोड़ा अधिक स्पष्ट है। दाएं आंख में, ऊपरी भाग में पेरिफोवियल शोष का एक छोटा गोलाकार पैच मौजूद है। (C, D) फंडस फोटोग्राफ के 2 साल बाद रोगी 10 की फंडस AF छवियां। हल्के पीले जमाव मैक्युला और ऑप्टिक तंत्रिका के चारों ओर गोलाकार रूप से उन्मुख बढ़ी हुई AF से जुड़े होते हैं। शोष के क्षेत्रों में AF कम हो जाती है और मैक्युला के भीतर और ऑप्टिक तंत्रिका के आसपास AF की एक फैली हुई असामान्यता होती है, जो फंडस फोटोग्राफ के आधार पर अपेक्षा से अधिक है। प्रकाशन के लिए रोगी की सहमति प्राप्त की गई है।
मुख्य व्यक्तिपरक लक्षण व्यायाम से संबंधित मांसपेशी लक्षण हैं। 1)
व्यायाम सहनशीलता में कमी : एरोबिक और एनारोबिक दोनों प्रकार के व्यायाम में होती है। दैनिक गतिविधियों में भी आसानी से थकान होती है।
मांसपेशियों में दर्द और ऐंठन : व्यायाम के दौरान या बाद में होता है। भारी काम या तीव्र व्यायाम में यह अधिक स्पष्ट होता है।
थकान : यह पुरानी थकान के रूप में बनी रह सकती है।
गहरे रंग का मूत्र (मायोग्लोबिन्यूरिया) : रैबडोमायोलिसिस होने पर, मांसपेशियों से मायोग्लोबिन मूत्र में उत्सर्जित होता है, जिससे मूत्र गहरे रंग का हो जाता है। 1)2) यह तीव्र गुर्दे की विफलता का चेतावनी संकेत है।
नेत्र विज्ञान की दृष्टि से, रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी के साथ होने पर हल्की दृष्टि हानि या दृश्य क्षेत्र की असामान्यताएं महसूस हो सकती हैं।
रैबडोमायोलिसिस एक गंभीर जटिलता है जिसका अनुभव 50% से अधिक रोगी कम से कम एक बार करते हैं। 2) रैबडोमायोलिसिस से जुड़ी प्रयोगशाला असामान्यताएं नीचे दी गई हैं।
परीक्षण पैरामीटर
असामान्य मान का उदाहरण
नैदानिक महत्व
CK
आधार रेखा 1,000–2,000 U/L, दौरे के दौरान दसियों हज़ार U/L या अधिक
मांसपेशी क्षति का संकेतक
Cr
बढ़ा हुआ (उदा: 7.71 mg/dL)2)
गुर्दे की शिथिलता
AST/ALT·LDH
बढ़ा हुआ (उदा: LDH 2,145 U/L)2)
मांसपेशी और यकृत क्षति
गंभीर मामलों में तीव्र गुर्दे की विफलता (CK 89,243 U/L, Cr 7.71 mg/dL, LDH 2,145 U/L) और यूरीमिक एन्सेफैलोपैथी की सूचना दी गई है। 2) इलेक्ट्रोलाइट असामान्यताएं (हाइपोकैलिमिया) और हाइपरयूरिसीमिया भी देखे जाते हैं। 2)
दूसरी हवा की घटना इस रोग की एक विशिष्ट खोज है। व्यायाम शुरू करने के लगभग 10 मिनट बाद लक्षण कम हो जाते हैं और व्यायाम जारी रखना फिर से संभव हो जाता है। 1) विवरण «पैथोफिजियोलॉजी» अनुभाग में समझाया गया है।
नेत्र संबंधी निष्कर्ष
रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी : फंडस पर पीले जालीदार घावों के रूप में देखा जाता है। आरपीई स्तर पर परिवर्तन प्रमुख हैं।
आरपीई शोष और फोटोरिसेप्टर बाहरी खंडों का गायब होना : उन्नत मामलों में देखा जाता है।
Qसेकंड विंड घटना क्या है?
A
सेकंड विंड घटना वह घटना है जिसमें व्यायाम शुरू करने के लगभग 6-10 मिनट बाद, अब तक महसूस होने वाली मांसपेशियों में दर्द, ऐंठन और थकान कम हो जाती है और व्यायाम फिर से जारी रखा जा सकता है। 1) यह घटना तब होती है जब मांसपेशियों के ग्लाइकोजन के बजाय रक्त प्रवाह से प्राप्त ग्लूकोज और फैटी एसिड को ऊर्जा स्रोत के रूप में जुटाया जाता है। विस्तृत जानकारी के लिए «पैथोफिजियोलॉजी» अनुभाग देखें।
मैकआर्डल रोग PYGM जीन में रोगजनक उत्परिवर्तन के कारण मांसपेशी फॉस्फोरिलेज़ की पूर्ण कमी से उत्पन्न होता है। 2)ऑटोसोमल रिसेसिव वंशानुक्रम के कारण, यह तब होता है जब दोनों एलील में उत्परिवर्तन होता है।
रैबडोमायोलिसिस को प्रेरित करने वाले मुख्य कारक इस प्रकार हैं: 1)
तीव्र एरोबिक और एनारोबिक व्यायाम: सबसे सामान्य ट्रिगर
स्कूबा डाइविंग : उच्च दबाव वातावरण, हाइपोथर्मिया और शारीरिक परिश्रम का संयोजन ट्रिगर करता है1)
प्रसव : गर्भाशय संकुचन के साथ मांसपेशियों की ऊर्जा मांग में वृद्धि
एनोरेक्सिया नर्वोसा : पोषण की स्थिति के बिगड़ने से मांसपेशियों की कमजोरी बढ़ जाती है
अस्थमा का दौरा : श्वसन सहायक मांसपेशियों का अधिभार
शराब-प्रेरित आक्षेप : कंकाल की मांसपेशियों का टॉनिक संकुचन
दवाएं : स्टैटिन, एसिटाज़ोलमाइड आदि
नेत्र विज्ञान की दृष्टि से, चूंकि RPE मांसपेशी-प्रकार फॉस्फोरिलेज़ आइसोफॉर्म को व्यक्त करता है, इस एंजाइम की शिथिलता बाहरी रेटिना को ऊर्जा आपूर्ति कम कर देती है, जिससे रेटिना घावों का खतरा होता है।
Qकौन सी गतिविधियाँ रैबडोमायोलिसिस का कारण बन सकती हैं?
A
तीव्र व्यायाम सबसे आम कारण है, लेकिन स्कूबा डाइविंग, प्रसव, एनोरेक्सिया नर्वोसा, अस्थमा अटैक और शराब-प्रेरित आक्षेप भी कारण हो सकते हैं। 1) स्टैटिन और एसिटाज़ोलमाइड जैसी दवाएं भी रैबडोमायोलिसिस के जोखिम को बढ़ाती हैं, इसलिए नुस्खे के समय डॉक्टर को सूचित करना आवश्यक है।
निदान नैदानिक लक्षणों, जैव रासायनिक परीक्षणों, मांसपेशी बायोप्सी और आनुवंशिक परीक्षणों के संयोजन से किया जाता है।
जांच
मुख्य निष्कर्ष
नैदानिक महत्व
मांसपेशी बायोप्सी
फॉस्फोरिलेज़ की अनुपस्थिति
निश्चित
आनुवंशिक परीक्षण
PYGM उत्परिवर्तन
निश्चित
CK-LDH
आधार रेखा से वृद्धि
सहायक
मांसपेशी बायोप्सी
पीरियोडिक एसिड-शिफ (PAS) धुंधलापन ग्लाइकोजन संचय की पुष्टि करता है, और उपसार्कोलेमल ब्लेब्स (subsarcolemmal blebs) विशिष्ट निष्कर्ष के रूप में देखे जाते हैं। 2) फॉस्फोरिलेज़ हिस्टोकेमिकल धुंधलापन एंजाइम गतिविधि की हानि दर्शाता है।
जैव रासायनिक परीक्षण
CK, LDH और ट्रांसएमिनेज़ (AST/ALT) का स्तर आराम के समय भी बेसलाइन से ऊपर रहता है। 1)2)
रैबडोमायोलिसिस के दौरे के दौरान, तीव्र गुर्दे की विफलता के संकेतक (क्रिएटिनिन में वृद्धि, हाइपरयूरिसीमिया) और इलेक्ट्रोलाइट असंतुलन (हाइपोकैलिमिया) का मूल्यांकन करें। 2)
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल परीक्षण
ईएमजी (इलेक्ट्रोमायोग्राफी) में हल्के मायोपैथी के लक्षण दिख सकते हैं। 2)
आनुवंशिक परीक्षण
PYGM जीन के अनुक्रमण से रोगजनक उत्परिवर्तन की पहचान की जाती है। 100 से अधिक ज्ञात उत्परिवर्तनों से तुलना संभव है।
नेत्र संबंधी जांच
फंडस जांच और एफएएफ का उपयोग रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी के मूल्यांकन के लिए किया जाता है। निश्चित निदान के बाद नियमित फंडस जांच की सिफारिश की जाती है।
Qमैकआर्डल रोग का निदान कैसे किया जाता है?
A
मांसपेशी बायोप्सी द्वारा फॉस्फोरिलेज़ की अनुपस्थिति की पुष्टि स्वर्ण मानक है। 2) पीरियोडिक एसिड-शिफ धुंधलापन में ग्लाइकोजन संचय और उपसार्कोलेमल रिक्तिकाएं विशिष्ट निष्कर्ष हैं। पीवाईजीएम जीन परीक्षण भी निश्चित निदान के लिए उपयोग किया जाता है। जैव रासायनिक परीक्षणों में आराम के समय सीके में वृद्धि सहायक निदान के रूप में उपयोगी है, और रबडोमायोलिसिस के हमले के दौरान गुर्दे की कार्यप्रणाली और इलेक्ट्रोलाइट्स का मूल्यांकन आवश्यक है। 1)2)
कोई स्थापित उपचार नहीं है; लक्षण प्रबंधन और जटिलताओं की रोकथाम उपचार का केंद्र है।
तीव्र चरण उपचार
बड़े पैमाने पर द्रव चिकित्सा : रैबडोमायोलिसिस के दौरे के दौरान तेजी से द्रव चढ़ाने से मायोग्लोबिन की नेफ्रोटॉक्सिसिटी कम होती है। 1)2)
गुर्दे की कार्यप्रणाली की निगरानी : सीके, क्रिएटिनिन, इलेक्ट्रोलाइट्स और मूत्र उत्पादन की निरंतर निगरानी। 1)2)
आपातकालीन हेमोडायलिसिस : गंभीर तीव्र गुर्दे की विफलता में आपातकालीन डायलिसिस किया जाता है। 2)
दीर्घकालिक प्रबंधन
पर्यवेक्षित व्यायाम कार्यक्रम : विशेषज्ञ के मार्गदर्शन में एरोबिक क्षमता में क्रमिक सुधार। 2)
आहार प्रबंधन : उच्च जटिल कार्बोहाइड्रेट, कम वसा वाला आहार अनुशंसित है। 2)
व्यायाम से पहले सुक्रोज का सेवन : व्यायाम से ठीक पहले शर्करा का सेवन लक्षणों को कम करने में प्रभावी माना जाता है। 1)
नेत्र संबंधी प्रबंधन
नियमित फंडस परीक्षण : रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी की प्रगति की नियमित निगरानी करें।
FAF परीक्षण : समय के साथ ऑटोफ्लोरेसेंस पैटर्न में परिवर्तन का मूल्यांकन करें।
कोई स्थापित उपचार नहीं : रेटिना के घावों के लिए वर्तमान में कोई विशिष्ट उपचार स्थापित नहीं है।
तीव्र चरण में प्रबंधन
रैबडोमायोलिसिस के दौरे के दौरान, बड़ी मात्रा में अंतःशिरा द्रव चढ़ाना सबसे प्राथमिक उपचार है। 1)2) तीव्र गुर्दे की विफलता को रोकने के लिए द्रव की मात्रा, मूत्र उत्पादन और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन का कड़ाई से प्रबंधन किया जाता है। गंभीर तीव्र गुर्दे की विफलता में आपातकालीन हेमोडायलिसिस की आवश्यकता हो सकती है। 2)
दीर्घकालिक प्रबंधन
पर्यवेक्षित व्यायाम कार्यक्रम : व्यायाम सहनशीलता में क्रमिक सुधार। किसी विशेषज्ञ की देखरेख में किया जाए। 2)
आहार प्रबंधन : उच्च जटिल कार्बोहाइड्रेट, कम वसा वाला आहार अनुशंसित है। 2)
व्यायाम से पहले सुक्रोज का सेवन : व्यायाम से ठीक पहले चीनी (सुक्रोज) का सेवन लक्षणों को कम करने में मदद कर सकता है। 1)
सामान्यतः, मांसपेशी ग्लाइकोजन मांसपेशी फॉस्फोरिलेज़ द्वारा ग्लूकोज-1-फॉस्फेट में परिवर्तित होता है और ग्लाइकोलिसिस के माध्यम से एटीपी उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। 1) मैकआर्डल रोग में यह मार्ग पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाता है, जिससे व्यायाम शुरू करने के तुरंत बाद अवायवीय ऊर्जा आपूर्ति गंभीर रूप से सीमित हो जाती है। 2)
मांसपेशी ऊर्जा की कमी के परिणामस्वरूप, निम्नलिखित आणविक तंत्र रैबडोमायोलिसिस का कारण बनते हैं। 2)
Na/K पंप गतिविधि में कमी : झिल्ली क्षमता के रखरखाव में गड़बड़ी
कोशिका के अंदर Ca²⁺ का बढ़ना : मांसपेशी कोशिकाओं का अत्यधिक संकुचन और कोशिका झिल्ली को क्षति
ऑक्सीडेटिव तनाव में वृद्धि : प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों का बढ़ा हुआ उत्पादन
इसके परिणामस्वरूप, मांसपेशी कोशिका झिल्ली टूट जाती है, और मायोग्लोबिन, CK और LDH रक्त में निकल जाते हैं।
व्यायाम शुरू होने के लगभग 6-10 मिनट बाद, रक्त प्रवाह से ग्लूकोज (यकृत ग्लाइकोजन से) और मुक्त फैटी एसिड (वसा ऊतक से) मांसपेशियों के ऊर्जा स्रोत के रूप में जुटाए जाते हैं। 1) इससे मांसपेशियों की ऊर्जा स्थिति में सुधार होता है और लक्षण कम होते हैं। यह घटना मैकआर्डल रोग के लिए विशिष्ट है और इसका नैदानिक महत्व है।
स्कूबा डाइविंग के दौरान, उच्च दबाव वातावरण, हाइपोथर्मिया और व्यायाम भार के संयुक्त प्रभाव मांसपेशियों की ऑक्सीजन आपूर्ति को कम करते हैं, जिससे रबडोमायोलिसिस का खतरा और बढ़ जाता है। 1)
मैककैन और पार्क (2023) ने स्कूबा डाइविंग के बाद रबडोमायोलिसिस विकसित करने वाले मैकआर्डल रोग के एक रोगी का मामला रिपोर्ट किया। 1) उन्होंने अनुमान लगाया कि डाइविंग के दौरान उच्च दबाव और हाइपोथर्मिया वातावरण ने मांसपेशियों को ऑक्सीजन की आपूर्ति को और सीमित कर दिया, जिससे सामान्य मामलों की तुलना में हल्के व्यायाम भार पर रबडोमायोलिसिस शुरू हो गया।
RPE मांसपेशी-प्रकार फॉस्फोरिलेज़ (PYGM) आइसोफॉर्म को व्यक्त करता है। PYGM की कमी से RPE में ग्लाइकोजन अपघटन बाधित होता है, जिससे बाहरी रेटिना को पोषण की आपूर्ति कम हो जाती है, और फोटोरिसेप्टर बाहरी खंडों के टर्नओवर और फोटोट्रांसडक्शन चक्र के लिए आवश्यक ऊर्जा की कमी हो जाती है। यह तंत्र रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी का रोगजनन माना जाता है।
Qआंख (रेटिना) में भी असामान्यता क्यों होती है?
A
आंख की रेटिनल पिगमेंट एपिथेलियम (RPE) मांसपेशी के समान फॉस्फोरिलेज़ (PYGM) को व्यक्त करती है। इसलिए, मैकआर्डल रोग में RPE में भी ग्लाइकोजन अपघटन बाधित होता है, जिससे बाहरी रेटिना को ऊर्जा की आपूर्ति कम हो जाती है। परिणामस्वरूप RPE शोष और फोटोरिसेप्टर बाहरी खंडों का नुकसान होता है, जो रेटिनल पैटर्न डिस्ट्रोफी का कारण बनता है।
7. नवीनतम शोध और भविष्य की संभावनाएँ (अनुसंधान चरण की रिपोर्टें)
McCann और Park (2023) ने स्कूबा डाइविंग से उत्पन्न मैकआर्डल रोग के रबडोमायोलिसिस मामले का विस्तृत विश्लेषण किया और उच्च दबाव, हाइपोथर्मिया और उच्च ऑक्सीजन वातावरण के मांसपेशी ऊर्जा चयापचय पर प्रभाव की रिपोर्ट दी। 1) विशेष रूप से, उच्च सांद्रता ऑक्सीजन (नाइट्रॉक्स 36%) डाइविंग द्वारा मांसपेशी थकान को कम करने की संभावना का उल्लेख किया गया है, और विशेष वातावरण में गतिविधि दिशानिर्देशों के निर्माण के लिए अनुसंधान जारी है।
PYGM उत्परिवर्तन के वर्तमान में 100 से अधिक की पहचान की गई है, 2) और विशिष्ट उत्परिवर्तनों और नैदानिक फेनोटाइप (रबडोमायोलिसिस की आवृत्ति और गंभीरता, नेत्र संबंधी जटिलताओं की उपस्थिति) के बीच संबंध को स्पष्ट करने के लिए अनुसंधान चल रहा है। यदि जीनोटाइप और फेनोटाइप के बीच पत्राचार स्पष्ट हो जाता है, तो व्यक्तिगत चिकित्सा में आवेदन की उम्मीद है।
RPE में मांसपेशी फॉस्फोरिलेज़ के कार्य को स्पष्ट करने के माध्यम से, मैकआर्डल रोग से जुड़े रेटिना अध:पतन की रोग प्रक्रिया को और समझने के लिए शोध जारी है। भविष्य में रेटिना घावों के लिए विशिष्ट हस्तक्षेप विधियों के विकास की उम्मीद है, लेकिन वर्तमान में यह शोध चरण में ही है।
McCann UG 3rd, Park T. Rhabdomyolysis in McArdle disease caused by scuba diving. BMJ case reports. 2023;16(10). doi:10.1136/bcr-2023-255192. PMID:37852664; PMCID:PMC10603480.
Hamadeh M, Nasrallah K, Ajami Z, Zeaiter R, Abbas L, Hamadeh S, et al. Clinical Presentation and Management of Severe Acute Renal Failure in McArdle Disease. Clinical medicine & research. 2021;19(2):90-93. doi:10.3121/cmr.2021.1641. PMID:33985978; PMCID:PMC8231694.
Migocka-Patrzałek M, Elias M. Muscle Glycogen Phosphorylase and Its Functional Partners in Health and Disease. Cells. 2021;10(4). PMID: 33924466.
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