Klinische, histopathologische und genetische Charakterisierung der myofibrillären Myopathien

Liebe, Claus Hendrik; Claeys, Kristl; Häusler, Martin Georg

doi:1999910016901

Klinische, histopathologische und genetische Charakterisierung der myofibrillären Myopathien = Clinical, histopathological and genetic characterization of the myofibrillar myopathies

Liebe, Claus Hendrik

2014 & 2015

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Claus Hendrik Liebe

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2014

UmfangVI, 94 S. : Ill.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2014

Prüfungsjahr: 2014. - Publikationsjahr: 2015

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Claeys, Kristl (Thesis advisor) ; Häusler, Martin Georg (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2014-11-03

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-52900
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/465401/files/5290.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Neuropathologie (528002-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Muskelkrankheit (Genormte SW) ; Desmin (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; Myopathie (frei) ; MFM (frei) ; myofibrillar (frei) ; myopathies (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
EINLEITUNG: Myofibrilläre Myopathien (MFM) sind eine Gruppe seltener erblicher neuromuskulärer Erkrankungen, mit fokale Desorganisation der myofibrillären Struktur beginnend am/mit dem Z-Band, Ektope Expression von diversen Proteinen (insbesondere Desmin) und Akkumulation myofibrillärer Abbau-Produkte sowie einem heterogenen klinischen und genetischen Erscheinungsbild. Das Ziel dieser Arbeit war die klinische, histopathologische und genetische Charakterisierung einer großen Kohorte von Patienten mit einer MFM. METHODEN UND PATIENTENGRUPPE: Wir selektierten alle Muskelbiopsien vereinbar mit der Diagnose MFM aus der Datenbank des Instituts für Neuropathologie am Universitätsklinikum der RWTH Aachen. Die selektierten Fälle wurden erneut licht-, elektronenmikroskopisch, sowie immunhistochemisch beurteilt. Im nächsten Schritt wurde der klinische Befundstatus erhoben. Für jeden Patienten wurden die folgenden Untersuchungen durchgeführt: Anamnese, klinisch-neurologische Untersuchung, Serum-CK, Elektrophysiologie, kardio-pulmonale Untersuchung und molekulargenetische Analysen (DES, MYOT, FLNC, ZASP, BAG3, CRYAB, FHL1). Sieben Fälle wurden mittels Laser-Mikrodissection (LCM) und anschließender massenspektrometrischer Proteomics-Analyse weiter untersucht.ERGEBNISSE: Wir haben 50 Patienten mit einer MFM aus ca. 15.500 Fällen selektiert (Häufigkeit 0,3%). MFM ist in unserer Kohorte eine seltene Erkrankung, die häufigsten Gendefekte fanden wir im DES, MYOT und FLNC Gen. Wir studierten die histopathologischen und klinischen Charakteristika und glichen diese mit der Literatur ab. Die in der Literatur beschriebenen histopathologischer Veränderungen, sowie die typischen klinischen Befunde einer MFM konnten wir in unserer Gruppe bestätigen. Bei 36 Patienten führten wir genetische Untersuchungen durch, in 11 Fällen gelang der Nachweis einer Mutation (5 DES, 3 FLNC, 3 MYOT). In 14 Fällen wurden alle bisher beschriebenen Mutationen ausgeschlossen. Bei 8 von 35 Patienten ist eine positive Familienanamnese bekannt. Bei 7 Fällen führten wir LCM und Proteomics-Analysen durch. Es fanden sich von der Kontrollgruppe abweichende Protein-Verteilungsmuster und gehäuftes Auftreten bestimmter Proteine in den Aggregaten.DISKUSSION: Wir konnten die wesentlichen Merkmale der MFM durch das umfassende Studium der hierzu veröffentlichten Literatur bestätigen sowie in allen von uns untersuchten Fällen nachweisen. Dies stützt die Annahme einer einheitlichen histopathologischen Definition der unterschiedlichen Subformen dieser Erkrankung, bei gleichzeitig bestehender klinischer und genetischer Heterogenität. Für die Diagnosestellung einer MFM ist der Nachweis der definierten histopathologischen Veränderungen obligat. Subformen spezifische Merkmale zeigen sich wie folgt: Desmin-Mutationen imponieren durch ein stärkeres Auftreten von granulofilamentären Ablagerungen. Bei Myotilin- und ZASP-Gendefekten scheint die Integrität der Z-Bande stärker gestört. BAG3-Mutationen gehen mit einer erhöhten Rate an veränderten Zellkernen einher. Mutationen im FilaminC-Gen führen zu stark ausgeprägten myofibrillären Veränderungen. Wir konnten mit der LMD und Proteomics-Analyse zeigen, dass die isolierten Aggregate ein abweichendes Proteinverteilungsmuster aufweisen und bestimmte Proteine gehäuft vorkommen. Wir konnten das breite Befundbild der klinischen Merkmale einer MFM bei vielen unserer Patienten feststellen. Patienten mit Desmin-Mutation, haben das größte Risiko für kardiale Komplikationen, Patienten mit einer FilaminC-Mutation sind besonders auf pulmonale Komplikationen hin zu untersuchen. Myotilin-Mutationen zeichnen sich durch eine sehr heterogene Ausprägung der Symptome aus.

INTRODUCION: Myofibrillar Myopathies (MFM) are a group of rare neuromuscular disorders with heterogeneous genetic and clinical findings. The inheritance is mainly autosomal dominant or sporadic. Hallmarks in histopathology are myofibrillar disorganization and accumulation of myofibrillar degradation-products. The aim of this study is the clinical, histopathological and genetic characterization of a group of MFM cases. METHODS AND CASES: These cases were selected by searching our clinico-pathological database. We studied the histopathological features of the myofibrillar myopathy cases or families in our neuromuscular biopsy archive (Institute of Neuropathology, RWTH University Hospital Aachen). General light microscopic techniques as well as immunohistochemistry and electron microscopy were used as morphological approaches. Next, we performed in these MFM patients a thorough characterization of the clinical and paraclinical phenotype: serum-CK, EMG, ENG, cardio-pulmonic findings and molecular-genetic screening (DES, MYOT, FLNC, ZASP, BAG3, CRYAB, FHL1). In 7 cases we performed Laser-Microdissection (LCM) and proteomic-analysis.RESULTS: We isolated 50 patients out of 15.500 cases (0.3%) with clinical and histopathological findings conformable with MFM. We studied the histopathological and clinical characteristics in our group and compared them to those referred in the literature. Finally we could confirm these hallmarks in our group. MFM is also in our group a rare disorder, most mutations were found in the DES, MYOT und FLNC gen. In 36 cases we performed genetic screening; in 11 cases a mutation was found (5 DES, 3 FLNC and 3 MYOT). One case showed a polymorphism in the ZASP-gen; in 14 cases all known mutations could be excluded, in 10 cases final genetic results were still ongoing. 8 of 35 cases showed a positive family-history for neuromuscular disorders, we have ascertained detailed pedigrees in 4 families. It was possible to perform LCM and proteomic-analysis in 7 cases; we found different protein-ratios and increased appearing of different proteins within the aggregates. DISCUSSION: In all of our cases we could proof the hallmarks of MFM which were referred in the literature. That supports the presumption of a consistent histopathological definition of MFM, even if there are heterogeneous clinical und genetic findings. Subform-characteristic changes are: in Desmin-mutations increased granulofilamentous accumulations; in Myotilin- and ZASP-Mutations show more severe z-disc-changes. BAG3-Mutations are associated with changes in the nucleus. Mutations in the FilaminC-Gen lead to more severe myofibrillar changes than the other MFM-forms. In the LMD and Proteomics-Analysis we could proof, that the isolated aggregates are consist of a deviating protein-pattern, and that special proteins are increased within the aggregates. The wide range of clinical phenotypes was also present in our group. Patients with Desminopathy showed the highest rate of critical cardiac complications, patients with Filaminopathy are often suffering from pulmonic complications. Patients with Myotilinopathy showed a very heterogeneous mix of symptoms.

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