n
RITKA KÓRKÉPEK
n
Myotubularis myopathia. Irodalmi áttekintés egy ritka örökletes izombetegségrôl, esetismertetés kapcsán KOVÁCS S. KRISZTIÁN DR.1, KORCSIK JÓZSEF DR.2, SZABÓ HAJNALKA DR.2, BÓDI ISTVÁN DR.4, KATONA MÁRTA DR.2, BEREG EDIT DR.2, ENDREFFY EMÔKE DR.2, TÚRI SÁNDOR DR.2, HORTOBÁGYI TIBOR DR.1, 4 és SZTRIHA LÁSZLÓ DR.2 1
Szegedi Tudományegyetem, Szent-Györgyi Albert Orvos- és Gyógyszerésztudományi Centrum, Általános Orvostudományi Kar, Patológiai Intézet 2 Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Gyermekgyógyászati Klinika és Gyermek-egészségügyi Központ 4 Department of Clinical Neuropathology, King’s College, London, United Kingdom
X-kromoszómához kötötten, recesszíven öröklôdô myotubularis myopathia elsô magyar nyelven ismertetett esetét írják le a szerzôk. Már megszületéskor súlyos izomhypotoniát, szegényes spontán mozgásokat, arthrogryposist és légzési elégtelenséget észleltek a betegben. Az izombiopszia a congenitalis myopathiák csoportjába tartozó myotubularis myopathia képét mutatta. A diagnózist megerôsítette a molekuláris genetikai vizsgálat, amely egy – eddig nem ismert – frameshiftet eredményezô mutációt (1314-1315insT) talált a myotubularint kódoló MTM1-génben. Kulcsszavak: congenitalis myopathia, myotubularis myopathia, MTM1-gén, frameshiftmutáció
Congenital myopathy. Case report and review of the literature. The first Hungarian report of a case of myotubular myopathy is presented here, which is a recessive congenital disorder linked to X chromosome. The patient presented at birth with severe hypotonia, weak spontaneous movements, arthrogryposis and respiratory insufficiency. The biopsy showed the appearances of myotubular myopathy. The diagnosis was further confirmed by genetic analysis revealing a novel frameshift mutation (1314-1315insT) of the myotubularin-coding MTM1 gene. Keywords: congenital myopathy, myotubular myopathy, MTM1 gene, frameshift mutation (Beérkezett: 2007. január 10.; elfogadva: 2007. július 10.)
Rövidítések e-PAS = emésztett perjódsavas Schiff-reakció; ER = endoplasmaticus reticulum; fs = frameshift; insT = thymininsertio; MIM = Mendelian Inheritance in Man; MTM = myotubularis myopathia; MTM1 = a myotubularint kódoló gén; N-CAM = neural cell adhesion molecule (neurális sejtadhéziós molekula); PAS = perjódsavas Schiff-reakció; SMN1 = Survival of Motor Neuron-1-gén; XMTM = X-kromoszómához kötött myotubularis myopathia
A congenitalis myopathiák olyan csoportot képeznek a primer izombetegségeken belül, amelyek a betegségspecifikus morfológiai elváltozások alapján csak szövettanilag diagnosztizálhatók [1, 2]. Az utóbbi idôben számos congenitalis myopathia
DOI: 10.1556/OH.2007.28054
n
molekuláris genetikai háttere is tisztázódott, és különbözô gének mutációinak kóroki szerepére derült fény [1]. A számos congenitalis myopathia között az egyik alcsoportot alkotják azok a kórformák, amelyekben a magok az izomrostok centrális részén helyezkednek el [1]. Klinikailag és genetikailag azonban ez az alcsoport is heterogén. Az enyhébb lefolyású autoszomális recesszív és autoszomális domináns kórformák mellett ebbe az alcsoportba szokás sorolni az igen súlyos, gyakran már újszülöttkorban manifesztálódó, X-kromoszómához kötötten recesszív öröklôdést mutató myotubularis myopathiát (XMTM; MIM 310400 [3, 4, 5, 6, 7]). A myotubularis myopathiát Spiro és munkatársai írták le elôször 1966ban [8]. Azóta számos esetet közöltek az irodalomban, és a be-
1755
n
2007 n 148. évfolyam, 37. szám n 1755–1760.
n
RITKA KÓRKÉPEK
tegségért felelôs gént és annak mutációit is jellemezték [1, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]. Mindezek ellenére közlésre érdemesnek tartjuk esetünket, mert ez a kórkép elsô hazai ismertetése, amelyben egy eddig nem ismert mutációt írunk le.
Esetismertetés Klinikai kép és mutációanalízis A fiúújszülött az elsô terhességébôl, a 41. gesztációs héten, császármetszéssel jött a világra. Születési súlya 2850 gramm volt. Az újszülött spontán légzési aktivitást nem mutatott, ezért éleszteni kellett. Szembetûnô volt a generalizált izomhypotonia, a spontán mozgások hiánya, továbbá az arthrogrypo-
n
sis. Folyamatos gépi lélegeztetést igényelt. Szövôdményként 1 napos életkorban feszülô pneumothorax alakult ki, amely miatt egy hétig mellkasi drenázs vált szükségessé. Hathetes korban a beteg fejkörfogata 37 cm volt (25 percentil). Mindkét oldali ptosist és ophthalmoplegiát észleltünk. A szemfenéki kép normális volt. A garatreflex hiányzott. Nyálát nem tudta lenyelni, és táplálni csak a gyomorba vezetett szondán át lehetett. Sorvadtnak tûnô izomzat, rendkívül szegényes spontán mozgások, generalizált hypotonia, areflexia és arthrogryposis, kétoldali csípô- és térdízületi contracturák jellemezték az ideggyógyászati státust. A kromoszómavizsgálat normális karyotypust mutatott. Agyi ultrahangvizsgálattal kisfokú kétoldali kamratágulat látszott. A szerológiai vizsgálatok intrauterin cytomegalovirusvagy toxoplasma-fertôzést nem valószínûsítettek, és anyagcsere-betegség sem igazolódott tandem tömegspektrométerrel
Haematoxylin és eosin (A, D – fagyasztott metszetek), toluidinkék (B, C – félvékony metszetek). Eredeti nagyítás: 400 # (A, B), 1000 # (C, D)
1. ábra
Myotubularis myopathia. Számos atrophiás és normális kaliberû és néhány hypertrophiás rost látszik, amelyekben a centrálisan elhelyezkedô sejtmagok magas aránya szembetûnô a kereszt- (A, B, D) és hosszmetszetekben (C). Egyes rostokban a sejtmag helyén, illetve körülötte myofibrillum-mentes övezet látható (A, D)
2007 n 148. évfolyam, 37. szám
n
1756
n
ORVOSI HETILAP
n
2. ábra
RITKA KÓRKÉPEK
n
Myotubularis myopathia. Az elektronmikroszkópos felvételeken izomrostok láthatók, centrálisan elhelyezkedô sejtmaggal. A sejtmag egyik pólusa körül szembetûnô mitochondrium- és glikogénszaporulat figyelhetô meg (A, B). Néhány keresztmetszeti síkban sejtmag nem, csupán a halmozódó egyéb sejtorganellumok és glikogén, valamint myofibrillummentes övezet látható (C, D)
végzett szûrôvizsgálattal. A szérumban a kreatin kináz aktivitása normális volt. Mivel az SMN1- (Survival of Motor Neuron 1) gén 7. és 8. exonjában homozygota deletio nem volt kimutatható, valószínûtlen volt, hogy a beteg a spinalis izomatrophia atípusos formájában szenved. Congenitalis myopathia lehetôsége merült fel, és izombiopszia történt.
Izombiopszia Az izomrostok döntô többsége nagy fokban hypoplasiás vagy atrophiás volt valamennyi fasciculusban. Közöttük elszórtan néhány normális és enyhén hypertrophiás rostot láttunk. Noha néhány sejtmag subsarcolemmalis volt, számos centrális magot is megfigyeltünk (1. ábra). A félvékony metszetekben a centrális magok körül tipikus perinuclearis haloképzôdés és myofibrillarum-felritkulás is észlelhetô volt (1. ábra). Neurogén el-
ORVOSI HETILAP
n
változásra utaló kiscsoportos atrophia nem volt a félvékony metszeteken. ATP-áz enzimreackióval 1-es típusú izomrosthypotrophia igazolódott. Diaphorase-reakcióval néhány rostban centrális sötét festôdés és némi perinuclearis myofibrillum felritkulás mutatkozott. Nemalin-pálcákat nem észleltünk. Tárolási betegségre utaló jelek speciális festésekkel (PAS, e-PAS, Oil-redO) nem igazolódtak. Izomrostnecrosis, phagocytosis, gyulladás nem állt fenn. Az érképletek épek voltak, az endomysialis kötôszövet szabályos mennyiségû volt. A hossz- és keresztmetszeti elektronmikroszkópos felvételeken (2. ábra) az izomrostokban a döntôen centrális elhelyezkedésû nucleusban a hetero- és euchromatin eloszlása, mennyisége szabályos, a nucleolus és a sejthártya normális struktúrájú volt. Számos rostban a mag körül ép mitochondriumok, endoplasmatikus reticulum (ER), Golgi-apparátus és glikogén akkumulációja látszott. Egyes izomrostokban mag nem látszott – valószínû-
1757
n
2007 n 148. évfolyam, 37. szám
n
RITKA KÓRKÉPEK
leg a metszési sík miatt –, csak centrálisan felszaporodott mitochondriumok, cytoplasmaticus membrán és glikogén voltak megfigyelhetôk. Az ER helyenként szorosan a sejtmagmembrán mellett, a mag pólusánál látszott. Apró cytoplasmaticus vacuolumokat is észleltünk, de inclusiók nem voltak jelen. Kóros mértékû lipid- és glikogénhalmozódás nem látszott, a sarcolemma ép volt, a hosszmetszeti felvételeken a sarcomerszerkezet szabályosnak látszott. A látottak megfeleltek a myotubularis (centronuclearis) myopathiának. A klinikai képet is figyelembe véve, a betegség X-kromoszómához kötött öröklôdésû formája volt valószínûsíthetô.
Genetika A izombiopsziás lelet ismeretében elvégeztük az MTM1-gén molekuláris analízisét. A mutációanalízis az exon-12-ben egy thyminmolekula insertióját igazolta (1314-1315insT). Ez a mutáció frameshift révén rendellenes helyen egy stop kodon kialakulását eredményezte.
Klinikai utánkövetés A kézirat írásakor betegünk 15 hónapos, otthonában respirátoron van, tracheostomán át lélegeztetik. Nyelni nem tud, szondán át táplálják, súlya gyarapszik. A szülôk elmondása szerint látása valószínûleg jó, érdeklôdve nézegeti a tárgyakat, és talán felismeri a szüleit. Hangingerekre is reagál. A végtagjai mozdulatlanok.
Megbeszélés
n
hypoxiás epizódok. A myopathia nem progresszív, azonban súlyos ortopédiai szövôdmények léphetnek fel az izomgyengeség következtében [6, 17].
Morfológia Bár a veleszületett izombetegségek esetében a genetikai háttér többé-kevésbé tisztázott, a diagnózis felállítása az izombiopsziát követô szövettani vizsgálatokon alapszik. A döntôen centrálisan elhelyezkedô sejtmagok jelentik a betegségre legjellemzôbb elváltozásokat. Az enzimhisztokémiai vizsgálatok közül NADH-tetrazolium reduktázreakcióval fokozott oxidatív aktivitás figyelhetô meg az izomrostok centrális területein, amit a rostokban látható myofibrillum nélküli centrális területek mitochondrium-aggregációja okoz. A centrálisan elhelyezkedô sejtmagok körül gyakran látunk ún. perinuclearis halót, melyek a sejtmag körüli hiányzó myofilamentumoknak köszönhetôen alakulnak ki ezen régióban, csökkent ATP-áz aktivitással együtt, de perinuclearis enzimakkumuláció is elôfordulhat [10, 11]. Legtöbbször az 1-es típusú izomrostok hypotrophiája is megfigyelhetô [2]. Elektronmikroszkópos vizsgálattal nagyszámú centrálisan elhelyezkedô sejtmag látszik. A mag körül, illetve annak pólusánál akkumulálódó számos mitochondrium, endoplasmaticus reticulum, Golgi-apparátus, és glikogén figyelhetô meg. A myofibrillumok szegélyszerûen körülveszik az izomrost közepén sokasodó mitochondriumokat. Az itt felsorolt kóros eltérések azonban külön-külön nem feltétlenül specifikusak myotubularis (centronuclearis) myopathiára, hiszen veleszületett myotoniás dystrophiában is láthatjuk a fent említett szövettani elváltozásokat, együttes jelenlétük azonban – természetesen a klinikai tünetek, valamint az életkor figyelembevételével – diagnosztikus jelentôségû lehet [11].
Klinikai kép, prognózis
Genetika
Az X-kromoszómához kötötten öröklôdô myotubularis myopathia ritka kórkép, 50 000 fiú között fordul elô 1 eset [17]. A mutációt hordozó heterozigóta nôk csak ritkán mutatnak tüneteket [6, 13, 17]. Esetünkben az anya tünetmentes, mutációanalízise még nem történt meg. Gyengült magzatmozgások és polyhydramnion is kísérheti a kórképet [6, 17], azonban ezeket a rendellenességeket esetünkben nem észleltük. Irodalmi adatok szerint a betegek átlagos élettartama 29 hónap. Az egyéves kort elérô betegek 50%-a 24-órás folyamatos gépi lélegeztetést igényel, 27%-uk azonban csak éjszakai légzéstámogatásra szorul. Leírták azonban azt is, hogy 74% életben maradt azon betegek közül, akik elérték legalább az egyéves kort (az életkor 1–27 éves kor között alakult), de 80%-uk folyamatos vagy részleges gépi lélegeztetést igényelt. E betegek kezelésében az jelenti a legnagyobb problémát, hogy nehéz megjósolni: vajon képesek lesznek-e respirátor nélkül, önállóan lélegezni. A betegek kognitív fejlôdése normális lehet mindaddig, amíg nem jelentkeznek a központi idegrendszert érintô súlyos
Az X-hez kötötten öröklôdô myotubularis myopathia kialakulásáért felelôs gén (MTM1-gén) az X-kromoszóma hosszú karjának proximalis szakaszán (Xq28) helyezkedik el [1, 12, 13, 14, 15]. A gén 15 exont tartalmaz, és egy myotubularinnak nevezett fehérjét kódol [14, 15, 18]. A Human Gene Mutation Database (Cardiff, http://www.hgmd.cf.ac.uk/) szerint eddig az MTM1-gén 133 különféle mutációját (missense, nonsense, kis insertiók, kis és nagy deletiók és splice-site mutációk) írták le, és úgy tûnik, hogy a legtöbb mutáció csökkenô gyakoriság szerint a következô exonokban fordult elô: 4, 12, 3, 8, 9 és 11 [13]. Szoros genotípus-fenotípus korrelációt nem észleltek a legsúlyosabb kimenetelû esetekben, ezért a mutációanalízis nem segít a betegség prognózisának megítélésében [6, 17]. Betegünkben az exon-12-ben kialakult mutáció, egy thyminmolekula insertiója (1314-1315insT) igazolódott. Ez az insertio egy frameshiftet (fs439) eredményezett, amely meggátolta a mûködôképes fehérje szintézisét, és felelôs lehetett a betegség kialakulásáért. Ezt a mutációt még nem tartalmazza a Human Gene
2007 n 148. évfolyam, 37. szám
n
1758
n
ORVOSI HETILAP
n
RITKA KÓRKÉPEK
Mutation Database (Cardiff, http://www.hgmd.cf.ac.uk/). Az anyában nem történt mutációanalízis. Az irodalmi adatok szerint a beteg gyermekek több mint 80 százalékának az anyja mutációhordozó [6]. A myotubularin egy lipid-foszfatáz, amely a foszfatidilinozitol 3-monofoszfátra és/vagy a foszfatidilinozitol 3,5 bisfoszfátra hat és a jelátvitel szabályozása révén szerepet játszik a sejtek növekedésében és differenciálódásában [6, 15, 18]. Normális mennyiségû és funkciójú myotubularin nélkül zavart szenved az izomrostok érése, éretlen fenotípussal rendelkezô izomrostok maradnak fenn az újszülöttben [19]. Az ún. praenatalis myosinnehézlánc izoforma kifejezett expressziót mutat myotubularis myopathiában, mely az érésben való elmaradást mutatja [16]. Ezen éretlen rostok jelenléte azonban nem feltétlenül mutatkozik meg az izomrostok élettani mûködésében, hiszen a myosin sok esetben ATP-áz reakcióval kimutatható a rostokban [7, 16]. A fetalis myosin ráadásul akár 1 hónapig is kimutatható, hiszen a perinatalis periódusban néhány normális megjelenésû izomrost tartalmazhat fetalis myosint [20]. A fetalis myosin mellett az ún. gyors myosin izoforma dominál myotubularis myopathiában, mely ugyancsak segíthet a myotoniás dystrophia differenciáldiagnózisában, hiszen mint már említettük, a szövettani kép sok hasonlóságot mutat ebben a két betegségben [21]. A fetalis myosin mellett vimentin, és desmin is kimutatható X-hez kötött myotubularis myopathiában, jelezve az izomrostok éretlenségét [16, 22]. Érett izomrostokból a vimentin teljesen eltûnik, a desmin pedig nagymértékben lecsökken, jelenlétük éretlen izomrostok meglétére utalhat, bár regenerálódó izomrostokban is kimutathatók. Az N-CAM- (CD 56-) protein a myogenesis alatt expresszálódik, és az érett izomrostokban csak a neuromuscularis junctióknál láthatók. Ez a protein a regenerálódó, valamint denervált izomrostokban is megfigyelhetô [23]. Az esetek többségében myotubularis (centronuclearis) myopathia esetén az izomrostokban kimutatható az N-CAM, ezzel is alátámasztva az éretlen izomrostok patogenezisben játszott szerepét. Az izomrostok innervatioja is károsodhat, mivel az abnormális ideg-izom sejt kapcsolat ugyancsak egyfajta éretlen motoros véglemezt eredményez [24, 25]. Az N-CAM-expresszió és az izomrostokban fennálló centrális sejtmageloszlás közötti kapcsolatot is leírták [11]. Számos izombetegség jellegzetes histopathologiai képet mutathat, azonban nemritkán a látott eltérések atípusosak, vagy nem teljesen felelnek meg az általunk várt morfológiai elváltozásoknak. Bár sokszor a gondos szövettani feldolgozás elég lehet a diagnózishoz, a klinikai adatok nélkülözhetetlenek a helyes vélemény kialakításában, és gyakran csak a genetikai vizsgálatok segíthetnek a differenciáldiagnózisban.
Köszönetnyilvánítás A mutációanalízis elvégzéséért Dr. Valerie Biancalananak (Laboratorie de Diagnostic Génétique, Faculté de Médicine et CHRU, Strasbourg, France), az ábrák elkészítésében nyújtott segítségéért Dezsô Mihálynak tartozunk köszönettel.
ORVOSI HETILAP
n
n
Irodalom [1] Goebel, H. H.: Congenital myopathies in the new millennium. J. Child Neurol., 2005, 20, 94–101. [2] Sewry, C. A.: The role of immunocytochemistry in congenital myopathies. Neuromusc. Disord., 1998, 8, 394–400. [3] Barth, P. G., Dubowitz V.: X-linked myotubular myopathy – a long-term follow-up study. Eur. J. Paediatr. Neurol., 1998, 1, 49–56. [4] Herman, G. E., Finegold, M., Zhao, W. és mtsai: Medical complications in long-term survivors with X-linked myotubular myopathy. J. Pediatr., 1999, 134, 206–214. [5] Jungbluth, H., Sewry, C. A., Muntoni F.: What’s new in neuromuscular disorders? The congenital myopathies. Eur. J. Paediatr. Neurol., 2003, 7, 23–30. [6] Pierson, C. R., Tomczak, K., Agrawal, P. és mtsai: X-linked myotubular and centronuclear myopathies. J. Neuropatol. Exp. Neurol., 2005, 64, 555–564. [7] Wallgren-Pettersson, C., Clarke, A., Samson, F. és mtsai: The myotubular myopathies: differential diagnosis of the X-linked recessive, autosomal dominant, and autosomal recessive forms and present state of DNA studies. J. Med. Genet., 1995, 32, 673–679. [8] Spiro, A. J., Shy, G. M., Gonatas, N. K.: Myotubular myopathy. Persistence of fetal muscle in an adolescent boy. Arch. Neurol., 1966, 14, 1–14. [9] De Angelis, M. S., Palmucci, L., Leone, M. és mtsa: Centronuclear myopathy: clinical, morphological and genetic characters. A review of 288 cases. J. Neurol. Sci., 1991, 103, 2–9. [10] Heckmatt, J. Z., Sewry, C. A., Hodes, D. és mtsa: Congenital centronuclear (myotubular) myopathy. A clinical, pathological and genetic study in eight children. Brain, 1985, 108, 941–964. [11] Helliwell, T. R., Ellis, I. H., Appleton, R. E.: Myotubular myopathy: morphological, immunohistochemical and clinical variation. Neuromusc. Disord., 1998, 8, 152–161. [12] Hu, L-J., Laporte, J., Kress W. és mtsai: Deletions in Xq28 in two boys with myotubular myopathy and abnormal genital development define a new contiguous gene syndrome in a 430 kb region. Hum. Mol. Genet., 1996, 5, 139–143. [13] Laporte, J., Biancanala, V., Tanner, S. M. és mtsai: MTM1 mutations in X-linked myotubular myopathy. Hum. Mutat., 2000, 15, 393–409. [14] Laporte, J., Guiraud-Chaumeil, C., Tanner, S. M. és mtsai: Genomic organization of the MTM1 gene implicated in Xlinked myotubular myopathy. Eur. J. Hum. Genet., 1998, 6, 325–330. [15] Laporte, J., Hu, L. J., Kretz, C. és mtsai: A gene mutated in Xlinked myotubular myopathy defines a new putative tyrosine phosphatase family conserved in yeast. Nat. Genet., 1996, 13, 175–182. [16] Sawchak, J. A., Sher, J. H., Norman. M. G. és mtsai: Centronuclear myopathy heterogenity: distinction of clinical types by myosin isoform patterns. Neurology, 1991, 41, 135–140. [17] McEntagart, M., Parsons, G., Buj-Bello A. és mtsai: Genotypephenotype correlations in X-linked myotubular myopathy. Neuromusc. Disord., 2002, 12, 939–946. [18] Laporte, J., Blondeau, F., Buj-Bello, A. és mtsa: The myotubularin family: from genetic disease to phosphoinositide metabolism. Trends Genet., 2001, 17, 221–228. [19] Sarnat, H. B.: Myotubular myopathy: arrest of morphogenesis of myofibres associated with persistance of fetal vimentin and desmin. Can. J. Neurol. Sci., 1990, 17, 109–123.
1759
n
2007 n 148. évfolyam, 37. szám
[20] Pons, F., Leger, J. O. C., Chevallay, M. és mtsai: Immunocytochemical analysis of myosin heavy chains in human fetal skeletal muscles. J. Neurol. Sci., 1986, 76, 151–163. [21] Soussi-Yanicostas, N., Chevallay, M., Laurent-Winter, C. és mtsai: Distinct contractile protein profile in congenital myotonic dystrophy and X-linked myotubular myopathy. Neuromusc. Disord., 1991, 1, 103–111. [22] Sarnat H. B.: Vimentin and desmin in maturing skeletal muscle and developmental myopathies. Neurology 1992, 42, 1616–24. [23] Figarella-Branger, D., Nedelee, J., Pellisier, J. F. és mtsai: Expression of various isoforms of neural cell adhesive molecules and their highly polysialated counterparts in diseased human muscles. J. Neurol. Sci., 1990, 98, 21–36.
2007 n 148. évfolyam, 37. szám
n
[24] Fidzianska, A., Goebel, H. H.: Aberrant arrested in maturation neuromuscular junctions in centronuclear myopathy. J. Neurol. Sci., 1994, 124, 83–88. [25] Fidzianska, A., Warlo, I., Goebel, H. H.: Neonatal centronuclear myopathy with N-CAM decorated myotubes. Neuropediatrics, 1994, 25, 158–161.
1760
(Hortobágyi Tibor dr. és Kovács S. Krisztián dr., Szeged, Állomás u. 2., 6724 e-mail:
[email protected];
[email protected])
n
ORVOSI HETILAP
