Muskelhistologie

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Einführung

Die Analyse der Muskelbiopsie mit den Standardfärbungen der Histologie und Histochemie erlaubt eine Vielzahl von spezifischen Befunden zu erheben. Neben der Differenzierung in ein neurogenes versus myogenes Gewebesyndrom erfolgt die spezifische Differenzierung in entzündliche Muskelerkrankungen, metabolische oder toxische Myopathien. Heute noch ganz überwiegend sollte bei der Frage nach einer degenerativen Myopathie und der Bestätigung der Diagnose „Muskeldystrophie/Kongenitale Myopathie“ unter Ausschluss anderer, möglicherweise kausal behandelbarer Diagnosen, eine Muskelbiopsie erfolgen. In weiteren Schritten kann hier eine ausführliche Proteindiagnostik zum Nachweis eines Verlustes bekannter, bei Muskeldystrophien involvierter Proteine erfolgen. Diese Analyse erfolgt mittels Kombination von Immunhistochemie und Western Blot.

Technik der Muskelbiopsie

Entnahme eines Muskelbioptats

Entnahme eines Muskelbioptats

  • Auswahl der Biopsiestelle nach Klinik, EMG und ggf. MRT
  • Offene Biopsie (Lokalanästhetikum nur bis zur Faszie)
  • Schonende Gewebeentnahme (mindestens 20 mg)
  • Asservation für Biochemie, Elektronenmikroskopie und Zellkultur
  • Nadelbiopsie nur bei Kindern und ggf. zur Verlaufskontrolle

Indikationen für eine Muskelbiopsie

Obligat bei Verdacht auf:

  • Muskeldystrophien, myofibrilläre Myopathien
  • Kongenitale Strukturmyopathien
  • Myositiden
  • Metabolische und mitochondriale Myopathien

Fakultativ bei:

  • Muskelaffektion bei systemischer Erkrankung (z.B. Vaskulitis, Sarkoidose, SLE oder Paraneoplasie)
  • Unklare Krankheitsbilder mit Muskelschwäche, Myalgien oder HyperCKämie
  • Verdacht auf maligne Hyperthermie

Immunhistochemie

Immunhistochemische Befunde

Immunhistochemische Befunde

Die Immunhistochemie ist eine der zentralen Methoden der modernen histopathologischen Diagnostik und Forschung. Durch immunhistologische Techniken wird es möglich, Proteine, Polysaccharide und andere Strukturen, gegen die Antikörper gebildet werden können, hochspezifisch nachzuweisen. Diese Antikörper können in verschiedenen Untersuchungsverfahren als „molekulare Pinzetten“ zum Nachweis der von ihnen spezifisch erkannten Antigene einsetzt werden. Dadurch kann die konventionell-histologische Analyse von Differenzierungsmustern um die Ermittlung von spezifischen Oberflächenmustern (zumeist deren Verlust) ergänzt werden. Aktuell werden bei uns zur Abklärung einer Gliedergürteldystrophie Antiköper gegen Dystrophin, ?-Dystroglykan, Utrophin, ?-, ?-, ?-, ?-Sarkoglykan, Merosin, Dysferlin, Caveolin-3, ?-Dystroglykan, Emerin, Lamin A/C, Kollagen-6, Desmin und Myosin diagnostisch eingesetzt.

Zusätzlich wird die Immunhistologie mit monoklonalen Antikörpern gegen CD4, CD8, Makrophagen, HLA, und C5B9-Komplement zur Differenzierung bei entzündlichen Muskelerkrankungen (Dermatomyositis, Polymyositis, Overlap-Syndrom, Einschlusskörpermyositis) eingesetzt.

Western Blot

Western Blot

Western Blot

Ein Western Blot (syn.: Immunoblot) bezeichnet den elektrophoretischen Transfer von Proteinen auf eine Trägermembran, welche anschließend über unterschiedliche Reaktionen nachgewiesen werden können. Anwendung findet der Western Blot in der molekularbiologischen und medizinischen Forschung sowie in der Diagnostik der Gliedergürteldystrophien. Das Western Blotting dient dem Nachweis diagnostisch interessanter bzw. krankheitsrelevanter Proteine und deren Expressionshöhe. Aktuell werden bei uns Antiköper gegen Dystrophin, ?-Sarkoglykan, Merosin, Calpain-3, Dysferlin, Caveolin-3, ?-Dystroglykan und Emerin diagnostisch eingesetzt.

Für gewöhnlich wird für Immunhistologie und Western blotting ein Panel an Antikörpern eingesetzt, dessen Auswertung dann häufig eine spezifische Zuordnung der Muskeldystrophien erlaubt. Entscheidend für die differenzierende Diagnostik der Muskeldystrophien ist daher die Kombination der Proteindiagnostik mit gezielter molekulargenetischer Analyse sowie ggf. Kopplungsanalysen (Linkage). Fallen alle Untersuchungen negativ aus, muss die Einordnung der Muskeldystrophien insbesondere im sporadischen Fall noch offen bleiben. Die definitive Diagnose der bisher nur als genetische Loci charakterisierten Entitäten wird bei sporadischen Fällen oder kleinen Familien erst möglich sein, wenn die verursachenden Gene und ihre Proteinprodukte charakterisiert sind.

Elektronenmikroskopie

Aus initialen sog. Semidünnschnitten (1µm) werden Areale mit pathologischen Auffälligkeiten (z.B. Organelle wie vergrößerte oder vermehrte Mitochondrien oder Lysosomen oder Strukturbesonderheiten wie Vakuolen oder Aggregate) ultrastrukturell aufgearbeitet und ausgewertet. Insbesondere bei Strukturbesonderheiten (z.B. Nemaline, rods, cores) u.a. im Rahmen von kongenitalen Muskeldystrophien hat die EM-Untersuchung einen hohen Stellenwert in der Differentialdiagnostik. So dient z.B. auch der Nachweis von sog. tubuloretikulären endothelialer Einschlüssen bei Dermatomyositis neben der positiven Immunhistologie zur Diagnosesicherung.

Beispiele

Muskeldystrohpie-Diagnostik

Entzündliche Myopathien

Neurogene Prozesse