F.X.Weilbach1 · W. Kreß2 · H.M. Straßburg3 · C.R. Müller2 · R. Gold1

1Neurologische Klinik und Poliklinik, Muskelzentrum an der Julius-Maximilians-Universität,

Würzburg2Institut für Humangenetik, Muskelzentrum an der Julius-Maximilians-Universität,Würzburg3Kinderklinik der Universität,Würzburg

Aktuelle Diagnostik bei MuskeldystrophienNeue Entwicklungen, Untersuchungs-methoden und Fallbeispiele

sache der kongenitalen Muskeldystro-phien [29, 57] während die Emery-Drei-fuss-Muskeldystrophie auf das Fehlendes Kernmembranproteins „Emerin“zurückzuführen ist. Interessanterweisesind beide Proteine nicht streng muskel-spezifisch exprimiert, so daß ein immu-nologischer Nachweis auch in Hautbiop-sien (Merosin) bzw. Leukozyten (Eme-rin) möglich ist [41, 53]. Nach wie vorkann allerdings ein Teil der rezessiv ver-erbten Gliedergürteldystrophien ätiolo-gisch nicht zugeordnet werden, und Pa-thogenese und Ursache der phänotypi-schen Variabilität bleiben noch in vielenFällen offen. In Zukunft wird möglicher-weise die Identifizierung von zusätzli-chen Bestandteilen des Dystrophin-as-soziierten Proteinkomplexes der Mus-kelmembran oder des Zytoskeletts wei-teren Aufschluß über deren Funktionund Pathologie geben.

Anhand einer Übersicht und Fall-beispielen aus unserer Praxis sollen die-se Erkenntnisse illustriert werden unddie Bedeutung der verschiedenen zurVerfügung stehenden immunhistoche-mischen und molekularbiologischenDiagnoseverfahren bei der Klassifizie-

Seit der letzten Mitteilung einiger derAutoren in diesem Journal [24] sinddurch bemerkenswerte Fortschritte aufdem Gebiet der molekularen Genetikneue Erkenntnisse über die Strukturund Zusammensetzung der Muskelzell-membran gewonnen worden, die u.a.das Krankheitsspektrum der Dystophi-nopathien [33] deutlich erweiterten (s.Tabelle 1) Mit den Methoden der Kopp-lungsanalyse in umschriebenen Popula-tionen (z.B. Amish People und Bewoh-ner der Insel Reunion im indischen Oze-an), sowie der erfolgreichen Klonierungvon neuen Bestandteilen des Dystro-phin-assoziierten Glykoproteinkomple-xes, ist es gelungen,einige der autosomalvererbten Gliedergürtel-Muskeldystro-phien als Sarkoglykandefekte zu klassi-fizieren [16, 42]. Auch bei zwei komple-xeren Myopathien, die meist klinischvon den o.g. Formen abgrenzt werdenkönnen, gelang es, die ursächlichen De-fekte zu charakterisieren: die Defizienzdes extrazellulären Matrixproteins Me-rosin (=α2-Laminin) ist eine häufige Ur-

Der Nervenarzt 2·99 | 89

ÜbersichtNervenarzt 1999 · 70: 89–100 © Springer-Verlag 1999

Zusammenfassung

Neue Ergebnisse der molekularen Genetik

haben in den vergangenen Jahren zu der

Einsicht geführt, daß das klinische Spektrum

der Erkrankungen, die auf Defekte des Mus-

kelmembranproteins Dystrophin zurückge-

führt werden können, erheblich breiter ist,

als bisher angenommen wurde. Außerdem

konnten die molekularen Ursachen anderer

Unterformen der progressiven Muskeldys-

trophien identifiziert werden: ein Teil der au-

tosomal-rezessiv vererbten Muskeldystro-

phien vom Gliedergürteltyp beruht auf Mu-

tationen der Sarkoglykangene, andere auf

Defekten der sarkoplasmatischen Protease

Calpain-3; als Ursache der Emery-Dreifuss-

Muskeldystrophie konnte ein Membran-Pro-

tein der Kernhülle identifiziert werden; etwa

die Hälfte der kongenitalen Muskeldystro-

phien beruht auf Störungen des Merosins

(=a2-Laminin), einer Komponente der ex-

trazellulären Matrix. Es steht heute ein Re-

pertoire an spezifischen Antikörpern gegen

fast alle der o.g. Muskelproteine für die Im-

munhistologie zur Verfügung. Zusammen

mit den Methoden der molekularen Genetik

kann somit ein differenziertes diagnosti-

sches Schema entwickelt werden, das in vie-

len Fällen zu einer definitiven Diagnose

führt. Anhand eigener Fallberichte werden

diese Krankheitsentitäten referiert und auf

die differentialdiagnostische Bedeutung ei-

ner erweiterten immunhistochemischen

und molekularen Diagnostik eingegangen.

Priv.-Doz. Dr. R. GoldNeurologische Universitätsklinik und Poliklinik,

Josef-Schneider-Straße 11, D-97080 Würzburg

Schlüsselwörter

Gliedergürteldystrophie · Dystrophin · Sarko-

glykan · Adhalin · Emery-Dreifuss-Dystrophie

· Emerin · Merosin · Calpain-3 · Muskeldystro-

phie Duchenne · Muskeldystrophie Becker

während der Muskelkontraktion und -relaxation involviert ist.

Bei der Muskeldystrophie Duchen-ne führen Out-of-frame-Mutationen, diedas Leseraster der mRNA verschieben,zu einem Verlust der Dystrophinexpres-sion oder zumindest des Carboxytermi-nus, während In-frame-Mutationen beider milder verlaufenden Becker-Formdas Leseraster erhalten und in der Folgefür modifizierte oder verkürzte Dystro-phinproteine kodieren [13]. In 2/3 derDuchenne-Patienten lassen sich Deletio-nen nachweisen, meist in einem vonzwei „deletion hot spots“ zwischen denExonen 3–12 oder 44–55; 5–10% der Be-troffenen haben Duplikationen; bei denrestlichen Patienten sind wohl Punkt-mutationen oder kleinere Deletionenverantwortlich. Das Krankheitsbild ei-ner milden Dystrophinopathie mit Mus-kelschmerzen und Krämpfen zeigt ge-wöhnlich In-frame-Deletionen in denExonen 12–44 [27]. Manche Patientenmit abnormalem Dystrophin haben le-diglich eine Erhöhung des CK-Wertes[23, 34], während sich bei anderen dieStörung als primäre Herzmuskelerkran-kung zeigt [44]. In beiden Fällen mag dieformale Bezeichnung des Krankheitsbil-des als Muskeldystrophie inkorrekt sein[2]. Die molekulare Basis für die großephänotypische Variabilität (s. Tabelle 1)der Dystrophinopathien sowie für die

rung und Diagnostik der Muskeldystro-phien erläutert werden.

Dystrophinopathien

Die häufigste erbliche Muskelerkran-kung des Menschen im Kindesalter istdie Muskeldystrophie Duchenne. Hier-bei fehlt das MuskelmembranproteinDystrophin, während bei der milderenVariante – der Becker-Dystrophie – Dy-strophin mit abnormer Größe und/oderMenge nachweisbar ist [32]. Das Dys-trophingen liegt auf dem kurzen Armdes X-Chromosoms und besteht geno-misch aus 2,4 Mio. Basenpaaren; die ko-dierende Sequenz ist auf 79 Exone auf-geteilt und umfaßt eine mRNA von 14Kilobasen. Für das Gen existieren min-destens 7 verschiedene Promotoren. Dy-strophin wird in einer Vielzahl von Ge-weben wie dem Skelettmuskel, Herz,glatter Muskulatur, Gehirn, peripheremNerv und der Netzhaut in verschiedenenIsoformen exprimiert [1, 49]. Das Prote-in liegt unter der Plasmamembran desSkelettmuskels. Es besitzt keine trans-membranen Anteile, sondern ist in einerregelmäßigen wabenähnlichen Strukturan assoziierte Glycoproteine (s.Abb.1) fi-xiert. Die exakte Funktion von Dystro-phin ist noch nicht bekannt; in Analogiezu Spektrin nimmt man in den heutegängigen Modellen an, daß Dystrophinjedoch in die Membranstabilisierung

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

90

F.X.Weilbach · W. Kreß · H.M. Straßburg ·C.R. Müller · R. Gold

Diagnostic approach to musculardystrophies-recent developments andcase reports

Summary

Recent progress in the field of molecular

genetics revealed a broader spectrum of

dystrophin-related disorders than previously

assumed. In addition, the pathogenetic basis

of other types of muscular dystrophies could

be identified: some autosomal-recessive

limb girdle dystrophies are caused by

mutations of sarcoglycan genes, others are

caused by deficiency of the sarcoplasmatic

enzyme calpain-3. Emery-Dreifuss muscular

dystrophy is due to the deficiency of the

nuclear membrane protein emerin. About

50% of congenital muscular dystrophies are

related to mutations of a extracellular matrix

protein merosin (a-laminin). A series of

monoclonal antibodies for immunohisto-

chemistry is now available recognizing many

cytoskeletal muscle proteins. In combination

with molecular genetics a diagnostic flow

chart can be developed which allows a

definite diagnosis in most cases. In this

review disease entities are illustrated by case

reports.We discuss the significance of

immunohistochemical and molecular

methods for diagnosis.

Key words

Limb-girdle dystrophy • Dystrophin •

Sarcoglycan • Adhalin • Emery-Dreifuss

muscular dystrophy • Emerin • Merosin •

Calpain-3 • Becker muscular dystrophy •

Duchenne muscular dystrophy

Nervenarzt 1999 · 70: 89–100 © Springer-Verlag 1999

Tabelle 1

Krankheitsspektrum der Dystrophinopathien

Bezeichnung Klinik

Muskeldystrophie Duchenne Muskelschwäche vor dem 5. LJ,Lebenserwartung meist unter 30 LJ

Muskeldystrophie Becker Muskelschwäche nach dem 5. LJ, langsamereProgression, Gehfähigkeit bis zum 20–30 LJerhalten, in anderer Gruppe bis zum 50 LJ

Gliedergürtel Variante, Variables Bild, im allgemeinen sehr Quadrizeps-Myophathie Variante, günstiger VerlaufDistale Myopathie Variante

„Idiopathische“ Variante Beginn nach dem 5. LJ, Keine signifikante mit Myalgien und Krämpfen Muskelschwäche, evtl. milde Atrophie

Dilatative Kardiomyopathie Kardiale Insuffizienz, keine wesentliche

Affektion der Skelettmuskulatur

Progredienz der Erkrankung ist über-wiegend noch ungeklärt.

Sarkoglykanopathien

Die Entdeckung von Mutationen in denGenen der Dystrophin-assoziierten Pro-teine ermöglichte in den letzten Jahrendie Zuordnung einiger autosomal-rezes-siv vererbter Gliedergürteldystrophien

mer als Komplex an der Zellmembrannachweisbar sind (s. Abb. 1). Fällt eineder Komponenten des Dystrophin-asso-ziierten Membran-Komplexes aus, wirddas Sarkolemm empfindlicher gegen-über mechanischen Beanspruchungen[43]. Darüber hinaus werden dann auchdie anderen Komponenten konsekutivreduziert. Häufiger vorkommende Mu-tationen bei Sarkoglykanophatien fin-den sich im α-Sarkoglykangen [11, 16].

Die Muskeldystrophien, die auf denprimären Mangel eines der Sarkoglyka-ne zurückgehen, zeigen klinisch unter-schiedlichen Beginn,Verlauf und Schwe-re und sind pathophysiologisch nochnicht ausreichend verstanden. Sehr sel-tene schwere kindliche Dystrophien(SCARMD,„severe childhood autosomalrecessive muscular dystrophy”, [42]) miteinem Duchenne-ähnlichen Phänotypund Krankheitsverlauf werden dabeivon Non-sense-Mutationen verursacht,während eine Gruppe von autosomal re-zessiv vererbten Gliedergürteldystrophi-en des Erwachsenenalters auf Missense-Mutationen zurückgeführt werdenkonnten [20]. Muskeldystrophien mitdem SCARMD-Phänotyp sind in Mittel-europa relativ selten. Häufiger sind Pa-tienten mit Beginn im Kindesalter undeinem milderen Krankheitsverlauf miteiner langsam progredienten proxima-len Hüft- und Schultergürtelschwäche.Die Kreatinkinase ist dabei meist starkerhöht. Es ist wichtig festzustellen, daßPatienten mit einer primären Sarkogly-kanopathie klinisch von Duchenne-Pa-tienten oft nicht zu unterscheiden sind.Allerdings sind Intelligenzbeeinträchti-gungen, die bei Muskeldystrophie Du-chenne beobachtet werden, bei den Sar-koglykanopathien bisher nicht beschrie-ben worden.

Störungen von Enzymen:Calpain-3

Das Gen, das für die Gliedergürteldys-trophie LGMD2A verantwortlich ge-macht werden konnte, kodiert nicht fürein Zellmembranprotein, sondern fürein intrazellulär lokalisiertes Enzym, dieProtease Calpain-3 (Kalzium-aktivierteneutrale Protease [48]). Bisher wurdenmehr als 50 verschiedene Mutationen

zu Störungen der Sarkoglykane (s. Ta-belle 2). Bisher sind 4 Sarkoglykane mitMolekulargewichten von 50, 43, 35 und35 kDa als α,β,γund δSarkoglykane be-kannt (α Sarkoglykan heißt auch Adha-lin, nach dem arabischen Wort Adhal fürMuskel). Die Sarkoglykane bilden eineGruppe von Transmembranproteinen,die Dystrophin mit den z.T extrazellulä-ren Dystroglykanen verbinden und im-

Der Nervenarzt 2·99 | 91

Abb. 1 m Schematische Illustration des Dystrophin-Glykoproteinkomplexes der Muskelmembran undLokalisation von Emerin und Calpain-3: Der Dystrophin-Glykoprotein-Komplex besteht aus Dystro-phin, Dystroglykanen (a Dystroglykan 156 kDa, b Dystroglykan 43 kDa), Sarkoglykanen (a-Sarkogly-kan mit 50 kDa, b Sarkoglykan mit 43 kDa, g-Sarkoglykan mit 35 kDa und d Sarkoglykan mit 35 kDa)und Syntrophinen [8]. An der extrazellulären Oberfläche ist die Muskelzelle mit der Extrazellulärma-trix aus Kollagen, Laminin und Proteoglykanen verbunden. Skelettmuskellaminin besteht aus 3 Ein-heiten (b1, g1, a2-Lamininuntereinheiten; a2-Laminin wird auch als Merosin bezeichnet). Der Lami-ninkomplex bindet an a-Dystroglykan auf der Muskelzelloberfläche [19]. Auf der zytoplasmatischenSeite binden nach neueren Erkenntnissen Dystrobrevin und Syntrophine an die C-terminale Domänedes Dystrophins [50]. Über den N-Terminus des Dystrophins wird dieser Komplex über das dort ge-bundene Aktin in das intrazelluläre Zytoskelett verankert. Darüber hinaus sind auf cytoplasmati-scher Seite 3 Syntrophinproteine mit dem C-terminalen Dystrophin-assoziierten Komplex gebunden.Emerin konnte in der Kernmembran lokalisiert werden und soll am hydrophoben C-terminalen Endein der inneren Kernmembran verankert sein [40]. Die Protease Calpain-3 (Kalzium-aktivierte neutra-le Protease [48]) ist ein intrazellulär lokalisiertes Enzym

entdeckt; 50% davon sind sog.“Missen-se-Mutationen“, während die anderenNull-Mutationen darstellen. Möglicher-weise hat dieses Enzym bei den betroffe-nen Patienten seine Funktion verloren.Das Substrat dieses Enzyms ist derzeitnoch nicht bekannt. Calpaine sind i.allg.keine degradierenden, sondern aktivie-rende Proteasen, die andere Proteinedurch selektive Spaltung in den aktivenZustand überführen. Calpain-3 hat wohlSignalfunktionen und soll im Zellkern[55] Transskriptionsfaktoren modifizie-ren [31]. Die betroffenen Patienten ent-wickeln um das 10. Lebenjahr (3–30) ei-ne symmetrische Atrophie der Glieder-gürtel- und Rumpfmuskulatur mit einerbereits frühzeitig feststellbaren Kon-traktur der Achillessehnen. Eine Herz-beteiligung fehlt und die Atemmuskula-tur ist nur geringgradig betroffen [22].Die Erkrankung ist progredient, dieHälfte der Patienten ist im Alter von 20Jahren rollstuhlpflichtig. Eine Beein-trächtigung der Intelligenz ist bishernicht berichtet.

ellen Expressionsdefekt der Laminin-α2Kette beruhen [57]. Diese Kinder habenim kranialen MRI ebenso Auffälligkeitendes Marklagers verbunden mit einer nurmilden Form von Muskeldystrophie.

Als Sekundärphänomen wird einMerosinmangel bei der überwiegend inJapan beschriebenen kongenitalen Mus-keldystrophie Fukuyama angesehen, de-ren zugrundeliegender genetischer De-fekt auf Chromosom 9q lokalisiert istund nicht am Genort für Laminin α 2auf Chromosom 6 [59].

Kürzlich wurden erstmals Defekteder β1-Kette des Laminins mit einerlangsam progredienten pelvifemoralenGliedergürteldystrophie im Erwachse-nenalter [38] und einer früh beginnen-den Gliedergürteldystrophie mit „rigidspine“ [58] in Verbindung gebracht.

Störungen von nukleären Membranproteinen: Emerin

1994 wurde das Gen, das für die X-chro-mosomal rezessiv vererbte Form derEmery-Dreifuss-Dystrophie (EMD) ver-antwortlich ist, identifiziert [7]. DiesesGen auf Chromosom Xq28 kodiert fürEmerin, ein kleines Protein von 34 kDa,das sich in der Kernmembran von quer-gestreiftem Muskel,Herzmuskel und an-deren Geweben befindet und bei X-chromosomalen EMD Patienten fehlt[45]. Die Funktion dieses Proteins istderzeit noch nicht bekannt; aufgrundvon Strukturhomologien scheint es inden Vesikeltransport und -sekretion in-volviert zu sein. EMD-Patienten zeigeneine langsam progrediente Gliedergür-telschwäche mit für diese Erkrankungtypischen frühen Kontrakturen der Ell-bogen und Achillessehne und Reizlei-tungsstörung und/oder Kardiomyopa-thie. Die frühzeitige Diagnose dieser Er-krankung ist wichtig, da der Einsatz ei-nes Herzschrittmachers lebensrettendsein kann [18] (s. Pat. 4).

Kasuistiken

Patient 1

T.D., geb. 30.11.1969. Der 28jährige Pati-ent hatte bereits vor der Pubertät einelangsam fortschreitende beinbetonte

Störungen von Extrazellulär-matrixproteinen: Merosin

Ungefähr die Hälfte aller Kinder mit ei-ner kongenitalen autosomal rezessivenMuskeldystrophie haben einen Mangelder Laminin-a2 Kette (=Merosin), dieeinen Bestandteil des Extrazellulärma-trixproteins Laminin darstellt [52, 60].Laminin ist einer der Hauptbestandtei-le der Basallamina, so daß sich eine di-rekte Interaktion zwischen den extrazel-lulären und den intrazellulären Protei-nen über Dystrophin und Dystrophin-assoziierte Glykoproteine ergibt. Die La-minin α-2 Kette kommt im Muskel, ZNSund Schwannzellen vor [17]. Die betrof-fenen Kinder zeigen eine schwere Hypo-tonie der Muskulatur, Steifigkeit der Ge-lenke, Kontrakturen und eine normaleIntelligenz trotz Veränderungen der wei-ßen Substanz im ZNS.Ein primäres Feh-len von Laminin α-2 kann sich histolo-gisch auch als transiente entzündlicheMyopathie präsentieren [47].Muskeldys-trophien, die im Gegensatz zu dieserkongenitalen Störung erst in der spätenKindheit beginnen, können nach neue-ren Erkenntnissen auch auf einem parti-

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

92

Tabelle 2

Klassifikation autosomal vererbter Gliedergürteldystrophien

Vererbungs- Erkrankung Genort Protein OMIMmodus

X chrom Duchenne, Xp21 Dystrophin 310200

Becker

Emery-Dreifuss Xq28 Emerin 310300

Typ 1 aut dom LGMD1A 5q31–33 unbekannt 159000

LGMD1B 1q11–21 unbekannt 159001

Typ 2 aut rez LGMD2A 15q15.1–15.3 Calpain-3 253600

LGMD2B 2p13.3 Dysferlin 253601

LGMD2C 13q12 g Sarcoglykan 253700

LGMD2D 17q12–21.33 a Sarcoglykan 600119

LGMD2E 4q12 b Sarcoglykan 600900

LGMD2F 5q33–34 d Sarcoglykan 601287

LGMD2G 17q11–12 unbekannt 601954

LGMD2H 9q31-q34.1 unbekannt 254110

kongenitale 6q22–23 Merosin (a 2 Laminin) 156225

Dystrophie

Kurzbezeichnung, bekanntem Genort und betroffenem Protein (LGMD,„limb girdle muscular dystrophy”), OMIM„online mendelian inheritence in man”, jeweilige Klassifizierungsnummer

Der Nervenarzt 2·99 | 93

Muskelschwäche entwickelt. Die Famili-enanamnese für neuromuskuläre Er-krankungen war leer. In der Muskelbi-opsie aus dem M. quadrizeps zeigte sichein myopathisches Muster. Die Immun-histochemie (Abb. 2) ergab mit Antikör-pern für den N- und C-terminalen Teildes Dystrophins ein nur leicht abge-schwächtes Signal, mit einem Antikör-per für die Hot spot Region im zweitenGenabschnitt (F-22) fand sich ein kom-plett fehlendes Signal. Somit konnte die

Deletion bereits auf Proteinebene einge-grenzt werden. Die Diagnose einerBecker-Muskeldystrophie ließ sich imWesternblot bestätigen, in dem Dystro-phin mit normaler Menge jedoch ver-mindertem Molekulargewicht nachge-wiesen wurde.

Patient 2

G.C., geb. 26.8.1992. Der 4jährige Jungewurde wegen zufällig aufgefallener, er-

höhter CK-Werte von 7340 U/l (Normbis 80 U/L) mit Verdacht auf Muskeldys-trophie zugewiesen. Die motorischeEntwicklung war altersentsprechend.Hinsichtlich neuromuskulärer Erkran-kungen war die Familienanamnese un-auffällig. Bei der körperlichen Untersu-chung fiel die schwach ausgebildeteMuskulatur mit Pseudohypertrophieund Volumen- und Konsistenzvermeh-rung der Wadenmuskulature auf, ähn-lich wie bei der Muskeldystrophie Du-chenne. Weitere pathologische Labor-werte wurden gefunden für GOT 153 U/l,GPT 128 U/l und LDH 1291 U/l. Im PCR-Deletionsscreening konnte keine Dele-tion im Dystrophingen nachgewiesenwerden. Im Muskelbiopsat fanden sichfloride Faseruntergänge, sowie eine gro-ße Anzahl von hypereosinophilen zu-grundegehenden Fasern. In der Immun-histochemie (Abb. 3) zeigten der Anti-körper gegen den C-Terminus des Dys-trophins ein regelrechtes Färbemuster,der Antikörper gegen DAG-50 (Adhalin)hingegen nur ein schwaches Signal. ImWesternblot wurde Dystrophin norma-ler Größe und Menge gefunden. Die ent-sprechende Untersuchung für α-Sarko-glykan (Adhalin) wies eine Mengenre-duktion auf weniger als die Hälfte nach.Die Sequenzierung des α-Sarkoglykan-gens zeigte schließlich eine homozygo-te Mutation, die die Aminosäure Argi-nin in Position 77 durch Cystein ersetzt.

Patient 3

M.C., geb. 19.3.1987. Der 7jährige Jungewurde wegen Auffälligkeiten im Sport-unterricht der Grundschule zugewiesen.Das erste von 2 Kindern gesunder Elternentwickelte sich unauffällig bis zum Al-ter von 6 Jahren. Dann wurden erstmalsmotorische Störungen beobachtet, dieCK war wiederholt auf >1000 U/l er-höht. In der körperlichen Untersuchungfand sich eine hypotone Muskulatur, ei-ne ausgeprägte Wadenhypertrophiebeidseits mit typischem Gowers-Zei-chen, Hyperlordose sowie ein trippeln-des Gangbild. Der Fersengang war nichtmöglich.Das molekulargenetische PCR-Screening konnte keine Duchenne-typi-sche Deletion im Dystrophingen nach-weisen. In der Muskelbiopsie zeigte sich

a b

c d

e f

Abb. 2a–f m Immunzytochemische Diagnostik an Stufenschnitten für Spektrin (a, b), C-Terminus desDystrophins (c, d) und die „Becker-hot-spot-Region“ (e, f ). a, c, e: Normalbefund eines Muskels eines Er-wachsenen. b, d, f: Pat. T.D. mit Beckerscher Muskeldystrophie. Während Spektrin (b) und Dystrophin(d) eine normale Membranfärbung aufweisen, fehlt ein Signal für die „Becker-hot-spot-Region“(f ).Durch den stärkeren Phasenkontrast treten einige Gefrierartefakte hervor (–=50 µm)

mit einer schweren Bradykardie mitPulsfrequenzen um 40/min und inter-mittierenden asystolischen Pausen biszu 8 s vorstellig. Es konnte eine ausge-prägte dilatative Kardiomyopathie nach-gewiesen werden, die in der Folge eineSchrittmacherimplantation erforderlichmachte. Der Immunoblot aus periphe-ren Blutlymphozyten ergab ein fehlen-des Signal für Emerin (s.Abb. 5) und be-stätigte die klinische Verdachtsdiagnoseeiner EMD.

Diskussion: diagnostisches Vor-gehen bei Verdacht auf Vorlie-gen einer Muskeldystrophie

Die immunhistologische Untersuchungvon Dystrophin ist mittlerweile in vie-len Labors bei der Untersuchung von Pa-tienten mit progressiver proximalerMuskelschwäche, erhöhtem Serum CKund histologischem Nachweis einesmuskeldystrophischen Prozesses routi-nemäßig etabliert. Angesichts der refe-rierten Daten hat eine pauschale ge-schlechtsabhängige Einteilung der Pati-enten mit Muskeldystrophie (Knabenhaben eine Duchenne/Becker-Muskel-dystrophie, Mädchen eine LGMD) keineGrundlage mehr. Zum einen sind dieGliedergürteldystrophien klinisch, hi-stopathologisch und laborchemisch oftnicht von X-chromosomal vererbtenMuskeldystrophien zu unterscheiden,zum anderen sind ca. 10% von isoliertenweiblichen Patienten mit „Gliedergür-tel“dystrophien symptomatische Kon-duktorinnen für einen Dystrophindefekt[3, 34], d.h. bei diesen Frauen finden sichabhängig vom Anteil der inaktiviertengesunden X-Chromosomen (Lyonisie-rung) in einem Teil der MuskelfasernDystrophindefekte. Schließlich kannauch bei einer fazioskapulohumeralenMuskeldystrophie (FSHD) die faziale Be-teiligung sehr gering sein und der Phä-notyp einer Gliedergürteldystrophie äh-neln; in solchen Fällen hilft nur die mo-lekulargenetische Untersuchung weiter.

Als Suchtest bei isolierten männli-chen Patienten mit proximaler Muskel-schwäche und erhöhter CK bietet sichnach Erhebung einer vollständigen Fa-milienanamnese einschließlich CK-WertBestimmung bei den Eltern und vorhe-

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

94

ein schwer dystrophisches Bild mit flori-den Faseruntergängen und Regeneratio-nen.Die Antikörper gegen den N-Termi-nus und Mittelteil des Dystrophins erga-ben ein regelrechtes Färbemuster, wäh-rend für den C-Terminus sich stellen-weise ein unspezifisch reduziertes Mem-bransignal fand. Der Antikörper gegendas α-Sarkoglykan färbte nicht an. DieSequenzierung des α-Sarkoglykangensergab bisher keine der beschriebenenbekannten Mutationen; weitere Analy-sen sind im Gange.

Patient 4

B.F., geb. 24.7.1967. Bei dem 28jährigenwar bereits im Schulkindalter eine Mus-kelatrophie der Oberarme und der Un-terschenkel aufgefallen. Darüberhinausbestanden damals bereits Kontrakturender Bizepssehnen mit Streckhemmungder Ellbogengelenke. Im Alter von 17Jahren war anhand einer Muskelbiopsieeine Myopathie diagnostiziert worden.Im Alter von 28 Jahren wurde der Pati-ent bei guter körperlicher Belastbarkeit

a b

c d

e f

Abb. 3a–f m HE-Färbung (a, b) und immunzytochemische Diagnostik an Stufenschnitten für den C-Ter-minus des Dystrophins (c, d) und a-Sarkoglykan (e, f ). a, c, e: Normalbefund eines Kontrollmuskels. b, d,

f: Patient G.C. mit Adhalinopathie. In der HE-Färbung (b) des Patientenmuskels zeigt sich ein myopa-thisches Muster mit Faserhypertrophien und hypereosinophilen Fasernekrosen (->) ähnlich wie beiDuchennepatienten. Während für Dystrophin (d) ein regelrechtes Signal vorliegt, zeigt sich einedeutliche globale Reduktion des a-Sarkoglykansignals (e). Die mit * bezeichnete Stelle in d stellt einFärbeartefakt dar, das sich auf Stufenschnitten nicht wiederfinden ließ (–=50 µm)

Der Nervenarzt 2·99 | 95

riger genetischer Beratung ein DNA-De-letions Test des Dystrophingens aus demperipheren Blut mittels der PCR Metho-de [5, 12] an (Flow Chart in Abb. 4). Fallshier keine Deletion nachgewiesen wer-den kann oder prognostische Aussagenfür DMD/BMD-Patienten getroffen wer-den sollen, ist die immunzytochemischeUntersuchung einer Muskelbiopsie inKombination mit dem Western Blot er-forderlich. Sporadische männliche Pati-enten mit einer Muskelschwäche seit derKindheit haben mit 50% Wahrschein-lichkeit eine Becker-Dystrophie und mit50% eine autosomal rezessive Glieder-

gürteldystrophie [33]. Die Diagnose vonBecker-Patienten ist durch die kombi-nierte Nutzung von mindestens drei ver-schiedenen monoklonalen Antiköpergegen die verschiedenen Domänen desDystrophins (C-Terminus, N-Terminusund proximale Stäbchenregion) deutlichverbessert worden [25]. Der Immuno-blot erlaubt darüberhinaus die Identifi-zierung qualitativ und quantitativ ver-änderter Dystrophine.Da bei Becker-Pa-tienten mit milden Krankheitsverläufendie Immunhistochemie mit mehrerenAntikörpern annähernd auch einenNormalbefund ergeben kann, empfiehlt

sich immer die Kombination mit einemImmunoblot, der auch diskrete Größen-unterschiede des Dystrophins detektiert.

Bei Patient 1 konnte die klinisch ver-mutete Diagnose einer Becker Dystro-phie erst mit dem Einsatz eines Antikör-pers gegen die Stabregion (F-22) zwei-felsfrei nachgewiesen werden. Die Anti-körper für den C-Terminus (Dys-2) undfür den N-Terminus (Dys-3) hatten einnur leicht abgeschwächtes Signal erge-ben. In diesem Falle führte die Mutationzu einer normal starken Expression ei-nes Dystrophins, das allerdings, wie imWesternblot gezeigt, ein im Vergleich

Abb. 4 m Entscheidungsbaum zur Diagnostik bei Gliedergürteldystrophien

zum Wildtyp-Dystrophin vermindertesMolekulargewicht aufwies. Das Epitopfür diesen Antikörper ist aufgrund einerDeletion nicht mehr vorhanden. Der un-auffällige Befund hinsichtlich der Dys-trophinmenge spricht für eine günstigePrognose.

Duchenne-Patienten zeigen in derImmunhistochemie ein fehlendes Signalfür Dystrophin (in fortgeschrittenemKrankheitsstadium finden sich gele-gentlich wenige dystrophinpositive Fa-sern; diese entsprechen Reversmutanten[26, 35], die ausgehend von einer Fra-meshift-Mutation im Dystrophingendurch eine erneute Mutation die Bildungeines verkleinerten Dystrophins ermög-lichen). Nur in wenigen Fällen habenDuchenne-Patienten ein positives Signalfür die Amino-terminale Region desDystrophins bei völligem Fehlen für denC-terminalen Teil [9].

Für die Diagnostik der Sarkoglyka-nopathien ist die immunhistochemischeAnalyse einer Skelettmuskelbiopsie miteinem α-Sarkoglykan-Antikörper ein ge-eigneter Suchtest, da bei allen Sarkogly-kanstörungen in der Regel auch die übri-gen intakten Sarkoglykane im Muskelvermindert exprimiert werden.So konn-te die fehlende Expression von α-Sarko-glykan (Adhalin) als sekundäre Defizi-enz bei einer Störung des γ-Sarkoglykans[4] nachgewiesen werden. Die weitereDifferenzierung gelingt dann nur müh-sam durch Mutationssuche nach Se-quenzierung der 4 Sarkoglykangene.

In den Kasuistiken 2 und 3 konnteder initiale klinische Verdacht auf Vor-liegen einer Muskeldystrophie Duchen-ne weder durch PCR-Deletionsscreening

kann nämlich eine leichte Reduktion derSarkoglykanexpression auch als sekun-däres Phänomen auftreten (s. Tabelle 4).Bei einer großen Serie von Patienten mitgenetisch bedingten Myopathien undnormalem Dystrophin fanden Dugganet al. eine Störung der Sarkoglykane inca. 10% (komplette Defizienz in 4,5%,partielle Defizienz in 5,2%) [16]. EineMutation in den Sarkoglykangenenkonnte allerdings nur in 58% der Adha-linstörungen nachgewiesen werden, sodaß möglicherweise ein großer Teil derSarkoglykanopathien als Sekundärphä-nomen noch ungeklärter Störungen desDystrophin-assoziierten Proteinkom-plexes aufzufassen sind. Eigene Erfah-rungen belegen, daß partielle α-Sarko-glykandefizienzen bei unauffälligemFärbeverhalten in der Immunhistoche-mie teilweise erst im Western Blot nach-gewiesen wurden (s. auch [21]). Alle Pa-tienten mit Sarkoglykanopathien hattenklinische Stigmata wie Wadenhypertro-phie, Gowers Zeichen und erste motori-sche Störungen im Alter vom 6±4 Le-bensjahren (α- und γ-Sarkoglykanopa-thien) und 3±2 Jahren bei β-Sarkogly-kanstörung. Bei Nachuntersuchung un-seres eigenen Patientengutes fanden wirauf Proteinebene bei 5.6% der einge-sandten Biopsien mit Verdacht auf Mus-keldystrophie, aber normalem Dysto-phin, Störungen im Sarkoglykankom-plex (s. Tabelle 3). Alle betroffenen Pati-enten waren jünger als 15 Jahre, so daßein immunhistochemisches Screeningfür Sarkoglykane zumindest bei allenkindlichen und jugendlichen Patientenmit Muskeldystrophien indiziert ist, fallssich kein Dystrophindefekt zeigt.

noch durch die Immunhistochemie derMuskelbiopsie bestätigt werden.Die Un-tersuchung mit 3 verschiedenen Dystro-phinantikörpern hatte keine sicherenPathologika ergeben. Die bei uns routi-nemäßig eingeführte Immunhistoche-mie für Adhalin (α-Sarkoglykan), β-Dystroglykan und γ-Sarkoglykan er-möglichte durch die fehlende Färbungfür α-Sarkoglykan bei Pat. 2 und 3 dieDiagnose einer Sarkoglykanopathie. BeiPat. 2 konnte bei der nachfolgenden Se-quenzierung die häufigste Mutation desα-Sarkoglykangens (Arg77->Cys) nach-gewiesen werden (Übersicht in [16]) undsomit die Diagnose einer primärenAdhalinopathie gestellt werden.

Da es gegenwärtig unmöglich ist,Phänotypen, Klinik oder pathologischeZeichen von verschiedenen primärenund sekundären Sarkoglykanstörungenzu unterscheiden [10], ist die immunhi-stochemische Untersuchung von Sarko-glykanen im allgemeinen nur dann wei-terführend, wenn die Dystrophinim-munhistochemie zuvor unauffällig war.Bei Patienten mit Dystrophinopathien

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

96

Abb. 5 m Western-Blot-Analyse von Emerin. Homogenisat eines gesunden Kontrollmuskels (Spur 1)und lymphoblastoider Patientenzellen (Spuren 3–8). In Spur 2 und 5 fehlt das Emerin Signal; es liegteine Emery-Dreifuss-Dystrophie vor

Tabelle 3

Untersuchungen von Muskelbiopsien im Institut für Humangenetik und der Neu-rologischen Klinik der Universität Würzburg von 1989–1997. Eine Untersuchungder Sarkoglykane wurde im allgemeinen angeschlossen, wenn keine Dystrophin-veränderungen vorlagen

Alter Gesamtzahl Dystrophin- Untersucht Nachgewiesener veränderungen Sarkoglykane Adhalindefekt

<15 LJ 214 156 (73%) 29 4 (6%)>15 LJ 119 41 (34%) 42 0

Bei ubiquitär vorkommenden Pro-teinen können Defizienzen oder Expres-sionsstörungen auch in leichter zugäng-lichen Geweben als im Skelettmuskeldiagnostiziert werden. Dies gilt derzeitfür Emerin und Merosin, die beide inHautbiopsien immunhistochemisch un-tersucht werden können [41, 53]. FürEMD-Patienten ist die Durchführung ei-ner immunhistochemischen Untersu-chung von Fibroblasten oder eines We-sternblots aus Leukozyten als ein imVergleich zur Muskelbiopsie und DNA-Analyse schnelleres und nichtinvasivesDiagnoseverfahren vorgeschlagen wor-den. Das Fehlen von Emerin ist ein spe-zifischer Befund und erlaubt die Dia-gnose einer X-chromosomalen Emery-Dreifuss-Erkrankung, da eine Redukti-on von Emerin bisher bei keiner ande-ren Muskelerkrankung beobachtet wur-de [45]. Einschränkend ist jedoch be-merkt worden, daß Mutationen, die nurzu leichten Quantitätsänderungen derProteinexpression führen, der Ent-deckung im Westernblot entgehenkönnten. Über 95% aller Mutationen imEmerin-Gen sind allerdings Stop-Muta-tionen.

Bei Patient 4 bestand bei nachge-wiesenen Kontrakturen bereits die Ver-dachtsdiagnose einer Emery-Dreifuss-Dystrophie, die im Immunoblot (s.Abb.5) von Muskelgewebe durch den fehlen-den Nachweis eines Emerin-Signals ve-rifiziert werden konnte. Dieser Patientgelangte erst zur endgültigen Diagnose-stellung, als bereits eine potentiell le-bensbedrohliche dilatative Kardiomyo-pathie mit Herzrhythmusstörungen auf-getreten war.

Die epidemiologische Bedeutungder LGMD2A Dystrophie mit zugrunde-liegendem Defekt des intrazellulärenEnzyms Calpain-3 wird derzeit vielleichtnoch unterschätzt. Erste Befunde legennahe, daß die Calpainstörung für einengrößeren Anteil der restlichen nichtdurch Sarkoglykanopathien bedingtenautosomal-rezessiven Gliedergürteldys-trophien verantwortlich sein könnte. Dadas defekte Protein allerdings nicht einStrukturprotein,sondern ein Enzym mitkurzer Halbwertszeit ist, sind hier an dieproteindiagnostischen Nachweisverfah-ren gesteigerte Anforderungen gestellt.

chung nur an spezialisierten Zentrendurchgeführt werden, um eine optimaleAufarbeitung des Biopsiematerials zugewährleisten.

Neue Möglichkeiten zum Studiumder Pathogenese und therapeutischer In-terventionen bei Gliedergürteldystrophi-en sind von verbesserten Tiermodellenzu erwarten. So weisen neuere Untersu-chungen im Falle der Dystrophinopathi-en darauf hin, daß das Protein Utrophineine Dystrophindefizienz partiell kom-pensieren kann. Doppelknockout-Mäu-se für Dystrophin und Utrophin zeigenerstmals eine der Muskeldystrophie Du-chenne ähnliche Pathologie und Klinik[14, 28] und könnten als Tiermodelle fürdie Pathogenese und Therapie der Dys-trophinopathien dienen.

Bei Gliedergürteldystrophien wur-den bisher Defekte der Sarkoglykane,von Merosin und Dystrophin beschrie-ben; bei Syntrophinen und Dystroglyka-nen sind noch keine krankheitsassozi-ierten Mutationen bekannt. Erstmalswurde im vergangenen Jahr eine mildverlaufende proximale Gliedergürtel-dystrophie ohne Wadenhypertrophieauf einen Defekt des β-Dystroglykanszurückgeführt [51]. Die Identifizierungweiterer Bestandteile des Dystrophin-Glykoprotein-Komplexes und neuer

Erste Berichte, in denen gezeigt wurde,daß Calpain mit einem polyklonalenAntikörper im Immunoblot nachgewie-sen werden konnte, wurden jedoch be-reits publiziert [56].Ein kommerziell er-hältlicher Antikörper für die Routine-diagnostik steht derzeit unseres Wissensnicht zur Verfügung.

Ausblick

Die beschriebenen genetisch unter-schiedlichen Gliedergürteldystrophiensind durch einen Funktionsverlust oderReduktion der betroffenen Membran-proteine gekennzeichnet. Diverse thera-peutische Anstrengungen werden seitJahren unternommen (Gentherapie[39], Myoblastentransfer [30, 37], Stero-idtherapie [46, 54]). Die meisten dieserVersuche scheitern jedoch momentannoch an technischen und konzeptionel-len Problemen. Trotzdem ist es auch imHinblick auf die korrekte humangeneti-sche Beratung notwendig, die Diagnoseeiner Muskeldystrophie durch Einsatzverschiedener Methoden zu sichern. Oftist die Muskelbiopsie als einfachesScreeningverfahren unersetzlich, zumalsie nach unserer Erfahrung bei erwach-senen Patienten wenig belastend ist. Al-lerdings sollte diese invasive Untersu-

Der Nervenarzt 2·99 | 97

Tabelle 4

Befundkonstellationen der kombinierten immunhistochemischen Dystrophin-,a-Sarkogykan-, Merosin- und Emerinanalytik bei Gliedergürteldystrophien. Zubeachten ist, daß die Sarkoglykanfärbung als Sekundärphänomen bei DuchennePatienten immer unspezifisch reduziert ist. Ein fehlendes Emerinsignal ist alsspezifischer Befund zu werten, da es bei keinen anderen Myopathien vorkommt

Krankheit Dystrophin a Sarkoglykan Merosin Emerin

Duchenne nicht reduziert normal oder normaldetektierbar reduziert

Becker reduziert normal oder normal normalreduziert

Sarcoglykano- normal oder nicht normal oder normalpathie reduziert detektierbar reduziert

kongenitale normal normal reduziert oder normalDystrophie nicht detektierbar

Emery Dreifuss- normal normal normal nicht Dystrophie detektierbar

dystrophinähnlicher Moleküle wird un-ser Verständnis für die Bedeutung die-ser Membranproteine in der Muskel-membran erweitern. Vor allem noch zudefinierende Proteinsubstrate von Cal-pain-3 könnten Kandidaten für Ursa-chen weiterer Gliedergürteldystrophiensein.

Methoden

Muskelbiopsien wurden nach Standard-methoden durchgeführt [15]. Immunzy-tochemische Untersuchungen wurdenmit den monoklonalen AntikörpernNCL-DYS2 (aa3669–3685) und NCL-DYS3 (aa321–394; beide Novacastra Labors,Newcastle upon Tyne, UK) in den jewei-ligen Verdünnungsstufen 1:5, 1:200 und1:50 durchgeführt. Dys F-22 für die Stab-region des Dystrophins (aa1840–2266,Alexis Deutschland GmbH, Grünberg)wurde in der Verdünnung 1:10 eingeste-tzt. Weiterhin wurden die AntikörperNCL-50 DAG (1:200), NCL 43-DAG(1:500) und NCL-35 DAG (1:100) undNCL-Emerin (1:40) und NCL-Merosin(1:100, alle Novacastra Labors, Newcas-tle upon Tyne, UK) benützt. Die Detekti-on erfolgte mit einem biotinyliertenF(ab’)2 Fragment von Anti-Maus IgG(Amersham-Buchler, Braunschweig)und Avidin-Peroxidase (Sigma Diagno-stics, Deisenhofen) in Verdünnungsstu-fen von 1:200. Die Gewebsschnitte wur-den mit Diaminobenzidin in einer Kon-zentration von 0.5 mg/ml in 0,1 M TRIS-gepufferter PBS Lösung 10 min versetzt,um das Reaktionsprodukt sichtbar zumachen.

Western Blots für Dystrophin,Adhalin und Emerin und die genetischeAnalyse des Dystrophin-Gens wurdenwie andernorts beschrieben durchge-führt [6]. Zur Durchführung von We-stern blots wurde NCL-DYS-2 undMANDYS8 (Sigma Diagnostics, Deisen-hofen) gegen die Stabregion und ein af-finitäts-gereinigtes polyklonales Antise-rum gegen ein 30 kDa Fusionsprotein[36] benützt; für Western blots zumNachweis von Emerin wurde ein poly-klonaler Antikörper „AP 8“ (Labor vonJohn Yates) verwendet.

10. Bushby KM, Beckmann JS (1995)

The limb-girdle muscular dystrophies–-proposal for a new nomenclature.Neuromuscul Disord 5: 337–543

11. Carrie A, Piccolo F, Leturcq F, de-Toma C, Azibi K,

Beldjord C,Vallat JM, Merlini L,Voit T, Sewry C,

Urtizberea JA, Romero N,Tome FM, Fardeau M,

Sunada Y, et al (1997) Mutational diversityand hot spots in the alpha-sarcoglycan gene in autosomal recessive muscular dys-trophy (LGMD2D). J Med Genet 34: 470–475

12. Chamberlain JS, Farwell NJ, Chamberlain JR,

Cox GA, Caskey CT (1991) PCR analysis of dystrophin gene mutation and expression. J Cell Biochem 46: 255–259

13. Chelly J, Gilgenkrantz H, Lambert M, Hamard G,

Chafey P, Recan D, Katz P, de-la-Chapelle A,

Koenig M, Ginjaar IB, et al (1990) Effect of dystrophin gene deletions on mRNA levelsand processing in Duchenne and Beckermuscular dystrophies. Cell 63: 1239–1248

14. Deconinck AE, Rafael JA, Skinner JA, Brown SC,

Potter AC, Metzinger L,Watt DJ, Dickson G,

Tinsley JM, Davies KE (1997) Utrophin-Dystrophin-deficient mice as a model forDuchenne muscular dystrophy.Cell 90: 717–727

15. Dubowitz V (1985) Muscle biopsy. A practi-cal approach. Baillière Tindall, London

16. Duggan DJ, Gorospe JR, Fanin M, Hoffman EP,

Angelini C (1997) Mutations in the sarcogly-can genes in patients with myopathy.N Engl J Med 336: 618–624

17. Ehrig K, Leivo I, Argraves WS, Ruoslahti E,

Engvall E (1990) Merosin, a tissue-specificbasement membrane protein, is a laminin-like protein. Proc Natl Acad Sci USA

87: 3264–3268

18. Emery AEH (1989) Emery-Dreifuss syndrome. J Med Genet 26: 637–641

19. Ervasti JM, Campbell KP (1993) A role for thedystrophin-glycoprotein complex as atransmembrane linker between lamininand actin. J Cell Biol 122: 809–823

20. Eymard B, Romero NB, Leturcq F, Piccolo F,

Carrie A, Jeanpierre M, Collin H, Deburgrave N,

Azibi K, Chaouch M, Merlini L,Themar-Noel C,

Penisson I, Mayer M,Tanguy O et al (1997)

Primary adhalinopathy (alpha-sarcogly-canopathy): clinical, pathologic, and gene-tic correlation in 20 patients with autoso-mal recessive muscular dystrophy.Neurology 48: 1227–1234

21. Fanin M, Duggan DJ, Mostacciuolo ML,

Martinello F, Freda MP, Soraru G,Trevisan CP,

Hoffman EP, Angelini C (1997) Genetic epide-miology of muscular dystrophies resultingfrom sarcoglycan gene mutations.J Med Genet 34: 973–977

22. Fardeau M, Eymard B, Mignard C,Tome FM,

Richard I, Beckmann JS (1996) Chromosome15-linked limb-girdle muscular dystrophy:clinical phenotypes in Reunion Island andFrench metropolitan communities.Neuromuscul Disord 6: 447–453

Die Autoren danken Herrn Prof. Dr. med W.Schachenmayr, Institut für Neuropathologieder Justus-Liebig-Universität Giessen (K.G.),Herrn Prof. Dr. med K. Dietzmann, Institutfür Neuropathologie und Herrn Dr. med. T.Bettecken, Institut für Humangenetik derUniversität Magdeburg (D.T.) für die Über-lassung von Krankengeschichten und Zusen-dung von Biopsiematerial, Herrn Prof. L. M.Kunkel, Division of Genetics and the HowardHughes Medical Institute at Children’s Hospi-tal, Boston, Massachusetts, USA für die Se-quenzierung des Adhalingens bei G.C. Dar-überhinaus gilt der Dank Herrn Prof. Dr.med. K.V. Toyka für wertvolle Anregungenund Herrn Prof.Dr.med.K.H.Reiners für ste-tige Unterstützung bei der Diagnostik neu-romuskulärer Patienten.

Literatur

1. Ahn AH, Kunkel LM (1993) The structural andfunctional diversity of dystrophin.Nat Genet 3: 283–291

2. Angelini C, Fanin M, Pegoraro E, Freda MP,

Cadaldini M, Martinello F (1994) Clinical-molecular correlation in 104 mild X-linkedmuscular dystrophy patients: characteri-zation of sub-clinical phenotypes.Neuromus Dis 4: 349–358

3. Arikawa E, Hoffman EP, Kaido M, Nonaka I,

Sugita H, Arahata K (1991) The frequency ofpatients with dystrophin abnormalities ina limb-girdle patient population.Neurology 41: 1491–1496

4. Azibi K, Bachner L, Beckmann JS, Matsumura K,

Hamouda E, Chaouch M, Chaouch A,

Ait-Ouarab R,Vignal A,Weissenbach J, et al

(1993) Severe childhood autosomal reces-sive muscular dystrophy with the deficien-cy of the 50 kDa dystrophin-associatedglycoprotein maps to chromosome 13q12.Hum Mol Genet 2: 1423–1428

5. Beggs AH, Koenig M, Boyce FM, Kunkel LM

(1990) Detection of 98% of DMD/BMD gene deletions by polymerase chain reaction. Hum Genet 86: 45–48

6. Bettecken T, Müller CR (1989) Identificationof a 220-kb insertion into the Duchennegene in a family with an atypical course ofmuslular dystrophy. Genomics 4: 592–596

7. Bione S, Maestrini E, Rivella S, Mancini M, Regis

S, Romeo G,Toniolo D (1994) Identification ofa novel X-linked gene responsible for Emery-Dreifuss muscular dystrophy.Nat Genet 8: 323–327

8. Brown R Jr (1996) Dystrophin-associatedproteins and the muscular dystrophies: aglossary. Brain Pathol 6: 19–24

9. Bulman DE, Murphy EG, Zubrzycka-Gaarn EE,

Worton RG, Ray PN (1991) Differentiation ofDuchenne and Becker muscular dystrophyphenotypes with amino- and carboxy-terminal antisera specific for dystrophin.Am J Hum Genet 48: 295–304

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

98

23. Frydman M, Straussberg R, Shomrat R,

Goebel H, Legum C, Shiloh Y (1995) Duchennemuscular dystrophy and idiopathic hyperCKemia segregating in a family.Am J Med Genet 58: 209–212

24. Gold R, Kress W, Meurers B, Muller CR, Reich-

mann H (1991) Die Bedeutung von Dystro-phinanalysen bei adulten Myopathien.Untersuchungsmethoden, Fallbeispieleund derzeitige pathogenetische Vorstel-lungen. Nervenarzt 62: 360–368

25. Gold R, Kress W, Reichmann H, Muller CR (1993)

The use of monoclonal antibodies in diagnostic tests for Becker and Duchennemuscular dystrophy. J Neurol 240: 21–24

26. Gold R, Meurers B, Reichmann H, Kress W,

Muller CR (1990) Duchenne muscular dys-trophy: evidence for somatic reversion ofthe mutation in man. J Neurol 237: 494–495

27. Gospe SM, Lazaro RP, Lava NS, Grootscholten

BS, Scott MO, Fischbeck KH (1989) Familial X-linked myalgia and cramps: a nonprogres-sive myopathy associated with a deletionin the dystrophin gene.Neurology 39: 1277–1280

28. Grady RM,Teng H, Nichol MC, Cunningham JC,

Wilkinson RS, Sanes JR (1997) Skeletal andcardiac myopathies in mice lacking utro-phin and dystrophin: a model for Duchen-ne muscular dystrophy. Cell 90: 729–738

29. Guicheney P,Vignier N, Helbling-Leclerc A,

Nissinen M, Zhang X, Cruaud C, Lambert JC,

Richelme C,Topaloglu H, Merlini L, Barois A,

Schwartz K,Tome FM,Tryggvason K, Fardeau M

(1997) Genetics of laminin alpha 2 chain(or merosin) deficient congenital muscu-lar dystrophy: from identification of mutations to prenatal diagnosis.Neuromuscul Disord 7: 180–186

30. Gussoni E, Blau HM, Kunkel LM (1997)

The fate of individual myoblasts aftertranplantation into muscles of DMD patients. Nature Med 3: 970–977

31. Hirai S, Kawasaki N,Yaniv M, Suuki K (1991)

Degradation of transcription factors, c-Junand c-Fos, by calpain. FEBS Lett 1: 57–61

32. Hoffman E, Fischbeck K, Brown R, Johnson M,

Medori R, Loike J, Harris J,Waterson R, Brooke

M, Specht L, Kuspky W, Chamberlain J, Caskey

C, Shapiro F, Kunkel L (1988) Dystrophin characterization in muscle biopsies formDuchenne and Becker musular dystrophypatients. N Engl J Med 318: 1363–1368

33. Hoffman EP (1996) Clinical and histopatho-logical features of abnormalities of thedystrophin-based membrane cytoskele-ton. Brain Pathol 6: 49–61

34. Hoffman EP, Arahata K, Minetti C, Bonilla E,

Rowland LP (1992) Dystrophinopathy in isolated cases of myopathy in females.Neurology 42: 967–975

35. Hoffman EP, Morgan JE,Watkins SC,

Partridge TA (1990) Somatic reversion/sup-pression of the mouse mdx phenotype invivo. J Neurol Sci 99: 9–25

48. Richard I, Broux O, Allamand V, Fougerousse F,

Chiannilkulchai N, Bourg N, Brenguier L,

Devaud C, Pasturaud P, Roudaut C, et al (1995)

Mutations in the proteolytic enzyme calpain 3 cause limb-girdle muscular dystrophy type 2A. Cell 81: 27–40

49. Sadoulet-Puccio HM, Kunkel LM (1996)

Dystrophin and its isoforms.Brain Pathol 6: 25–35

50. Sadoulet-Puccio HM, Rajala M, Kunkel LM

(1997) Dystrobrevin and dystrophin: an interaction through coiled-coil motifs.Proc Natl Acad Sci U S A 94: 12413–12418

51. Salih MA, Sunada Y, Al-Nasser M, Ozo CO,

Al-Turaiki MH, Akbar M, Campbell KP (1996)

Muscular dystrophy associated with beta-Dystroglycan deficiency.Ann Neurol 40: 925–928

52. Sewry CA, Philpot J, Mahony D,Wilson LA,

Muntoni F, Dubowitz V (1995) Expression oflaminin subunits in congenital musculardystrophy. Neuromuscul Disord 5: 307–316

53. Sewry CA, Philpot J, Sorokin LM,Wilson LA,

Naom I, Goodwin F, D’Alessandro M, Dubowitz

V, Muntoni F (1996) Diagnosis of merosin(laminin-2) deficient congenital musculardystrophy by skin biopsy.Lancet 347: 582–584

54. Sklar RM, Brown R Jr (1991) Methylpredniso-lone increases dystrophin levels by inhibi-ting myotube death during myogenesis ofnormal human muscle in vitro.J Neurol Sci 101: 73–81

55. Sorimachi H,Toyama-Sorimachi N, Saido TC,

Kawasaki H, Sugita H, Miyasaka, Arahata K,

Ishiura S, Suzuki K (1993) Muscle-specific cal-pain, p94, is degraded by autolysis imme-diately after tranlation, resulting in dis-appearance from muscle. J Biol Chem 268

56. Spencer MJ,Tidball JG, Anderson LV, Bushby

KM, Harris JB, Passos-Bueno MR, Somer H,Va-

inzof M, Zatz M (1997) Absence of calpain 3in a form of limb-girdle muscular dystro-phy (LGMD2A). J Neurol Sci 146: 173–178

57. Tan E,Topaloglu H, Sewry C, Zorlu Y, Naom I,

Erdem S, D’Alessandro M, Muntoni F,

Dobowitz V (1997) Late onset muscular dystrophy with cerebral white matterchanges due to partial merosin deficiency.Neuromusc Disord 7: 85–89

58. Taylor J, Muntoni F, Robb S, Dubowitz V, Sewry

C (1997) Early onset autosomal dominantmyopathy with rigidity of the spine:a possible role for laminin beta 1? Neuromusc Disord 7: 211–216

59. Toda T, Segawa M, Nomura Y, Nonaka I, Masuda

K, Ishihara T, Sakai M,Tomita I, Origuchi Y,

Suzuki-M-[corrected-to-Sakai M] et al (1993)

Localization of a gene for Fukuyama typecongenital muscular dystrophy to chromo-some 9q31–33. Nat Genet 5: 283–286

60. Tome FM, Evangelista T, Leclerc A, Sunada Y,

Manole E, Estournet B, Barois A, Campbell KP,

Fardeau M (1994) Congenital muscular dystrophy with merosin deficiency.C R Acad Sci Iii. 317: 351–357

36. Hoffmann EP, Brown RH, Kunkel LM (1987)

Dystrophin: the protein product of the Duchenne muscular dystrophy locus.Cell 51: 919–928

37. Kakulas BA (1997) Problems and potentialfor gene therapy in Duchenne musculardystrophy. Neuromusc Disord 7: 319–324

38. Li M, Dickson DW, Spiro AJ (1997) Abnormalexpression of laminin beta 1 chain in skeletal muscle of adult- onset limb-girdlemuscular dystrophy.Arch Neurol 54: 1457–1461

39. Lochmuller H, Petrof BJ, Pari G, Larochelle N,

Dodelet V,Wang Q, Allen C, Prescott S, Massie B,

Nalbantoglu J, Karpati G (1996) Transient immunosuppression by FK506 permits asustained high-level dystrophin expressi-on after adenovirus-mediated dystrophinminigene transfer to skeletal muscles ofadult dystrophic (mdx) mice.Gene Ther 3: 706–716

40. Manilal S, Nguyen TM, Sewry CA, Morris GE

(1996) The Emery-Dreifuss muscular dys-trophy protein, emerin, is a nuclear mem-brane protein. Hum Mol Genet 5: 801–808

41. Manilal S, Sewry CA, Man N, Muntoni F,

Morris GE (1997) Diagnosis of X-linked Emery-Dreifuss muscular dystrophy byprotein analysis of leucocytes and skinwith monoclonal antibodies.Neuromusc Disord 7: 63–66

42. Matsumura K,Tome FM, Collin H, Azibi K,

Chaouch M, Kaplan JC, Fardeau M, Campbell KP

(1992) Deficiency of the 50 K dystrophin-associated glycoprotein in severe childhood autosomal recessive musculardystrophy. Nature 359: 320–322

43. Menke A, Jockusch H (1991) Decreased osmotic stability of dystrophin-less mus-cle cells from the mdx mouse.Nature 349: 69–71

44. Muntoni F, Melis MA, Ganau A, Dubowitz V

(1995) Transcription of the dystrophin ge-ne in normal tissues and in skeletal mus-cle of a family with X-linked dilated car-diomyopathy. Am J Hum Genet 56: 151–157

45. Nagano A, Koga R, Ogawa M, Kurano Y, Kawada

J, Okada R, Hayashi YK,Tsukahara T, Arahata K

(1996) Emerin deficiency at the nuclearmembrane in patients with Emery-Drei-fuss muscular dystrophy.Nat Genet 12: 254–259

46. Passaquin AC, Metzinger L, Leger JJ,Warter JM,

Poindron P (1993) Prednisolone enhancesmyogenesis and dystrophin-related prote-in in skeletal muscle cell cultures frommdx mouse. J Neurosci Res 35: 363–372

47. Pegoraro E, Mancias P, Swerdlow SH, Raikow

RB, Garcia C, Marks H, Crawford T, Carver V,

Di-Cianno B, Hoffman EP (1996) Congenitalmuscular dystrophy with primary lamininalpha2 (merosin) deficiency presenting asinflammatory myopathy.Ann Neurol 40: 782–791

Der Nervenarzt 2·99 | 99

Nachtrag bei der Korrektur

In der Zwischenzeit wurden noch zweiweitere autosomal dominante Glieder-gürteldystrophien beschrieben:

Erkrankung Genort Protein OMIMLGMD1C 3p25 Caveolin-3 601253LGMD1D 6q23 ? familiäre dilatative

Kardiomyopathie mit Leitungs-störungen und Muskeldystrophie [1]

Für die GliedergürteldystrophieLGDM2B konnte mittlerweile das GenDYSF identifiziert werden, das für dasProtein Dysferlin codiert. Interes-santerweise hatten identische Muta-tionen dieses Gens bei Angehörigeneiner Familie drei verschiedene Phänotypen: Gliedergürteldystrophie

3. Anderson LV, Davison K, Moss JA, Richard I,

Fardeau M,Tome FM, Hubner C, Lasa A,

Colomer J, Beckmann JS (1998)

Characterization of monoclonalantibodies to calpain 3 and proteinexpression in muscle from patients withlimb-girdle muscular dystrophy type 2A.

Am J Pathol 153:1169-1179

4. McNally EM, Ly CT, Kunkel LM (1998) Humanepsilon-sarcoglycan is highly related toalpha-sarcoglycan (adhalin), the limbgirdle muscular dystrophy 2D gene. Febs

Lett 422:27-32

5. Ettinger AJ, Feng G, Sanes JR (1997) Epsilon-Sarcoglycan, a broadly expressedhomologue of the gene mutated in limb-girdle muscular dystrophy 2D. J Biol Chem

272:32534-32538

LGDM2B, Miyoshi Myopathie (distaleDystrophie mit Beginn im Erwach-senenalter) und eine neu beschriebenedistale Myopathie des M. Tibialisanterior [2]. Bei V.A LGMD2A sindmittlerweile Untersuchungen imWestern-Blot möglich [3]. Kürzlichwurde ein e-Sarkoglycan charakteri-siert, das in der quergestreiftenMuskulatur und auch in der Lungeexprimiert wird. Bisher konnten dem e-Sarkoglycan noch keine Krankheits-bilder zugeordnet werden [4,5].

1. Messina DN, Speer MC, Pericak-Vance MA,

McNally EM (1997) Linkage of familialdilated cardiomyopathy with conductiondefect and muscular dystrophy tochromosome 6q23. Am J Hum Genet 61:909-

917

2. Liu J, Aoki M, Illa I,Wu C, Fardeau M, Angelini C,

Serrano C, Urtizberea JA, Hentati F, Hamida MB,

Bohlega S, Culper EJ, Amato AA, Bossie K,

Oeltjen J, Bejaoui K, McKenna-Yasek D, Hosler

BA, Schurr E, Arahata K, de Jong PJ, Brown R Jr

(1998) Dysferlin, a novel skeletal musclegene, is mutated in Miyoshi myopathy andlimb girdle muscular dystrophy. Nat Genet

20:31-36

| Der Nervenarzt 2·99

Übersicht

100