v. Griebel, I. Krageloh-Mann, W. Grodd, R. Michaelis

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1 Die Bedeutung der Kernspintomographie (MRT) bei der Diagnose des Morbus Pelizaeus-Merzbacher (MPM) v. Griebel, I. Krageloh-Mann, W. Grodd, R. Michaelis Einleitung Der Verdacht auf Morbus Pelizaeus-Merzbacher (MPM), der in die Gruppe der sudanophil en Leukodystrophien gehort, stutzte sich bis vor wenigen J ahren auf die Klinik, eine positive Familienanamnese und auf die Pathologie, die charakterisiert ist durch ein (sub-)totales Fehlen von Myelin. Die Computertomographie (CT) zeigt im Gegensatz zu anderen Leukodystrophien beim MPM haufig keine typischen Veranderungen. Mit der Kernspintomographie (MRT) existiert seit wenig en Jahren eine hochsensitive Methode zum nichtinvasiven Nachweis einer Myelinisierungsstorung. Das Ziel dieses Beitrags ist es, 3 Patienten mit MPM vorzustellen und den Stellenwert und die Aussagemoglichkeiten der MRT bei diesem Krankheitsbild zu diskutieren. Charakteristika des MPM Folgende Charakteristika zeichnen den MPM aus: Klinik: Nystagmoide Augenbewegungen, Hyperexzitabilitat (insbesondere Typ II), Kopfwackeln und -tremor, extrapyramidalmotorische Stbrungen, Spastik, psychomotorische Retardierung, Optikusatrophie, Mikrozephalie, AnfalIsleiden, Ataxie. Typeneinteilung: Die Typen mit friihem Beginn sind - entsprechend der Einteilung nach Seitelberger (1970) - in Tabelle 1 aufgefiihrt. Histopathologie und Pathogenese: Als Ursache des MPM wird ein Stop der Myelinisierung wahrend der Hirnreifung (evtl. mit einem leichten Abbau) angesehen. Ais Pathomechanismen werden diskutiert: ein Mangel an Proteolipidprotein (PLP) und/oder eine Dysfunktion der Oligodendroglia. Histopathologisch zeigt sich ein totales oder partielles Fehlen von Myelin im ZNS, wobei keine oder kaum Myelinabbauprodukte nachweisbar sind. Genetik: Es ist ein x-chomosomal-rezessiver Erbgang, aber auch ein sporadisches Auftreten beschrieben worden. J. Lütschg (ed.), Aktuelle Neuropädiatrie 1990 Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991

2 Die Bedeutung der Kernspintomographie (MRT) bei der Diagnose des MPM 275 Tabelle 1. Einteilung der fruhen Typen nach Seitelberger (1970) Typus Beginn Histopathologie Prognose infantiler T. klassischer T. Saug- subtotales Fehlen von Myelings alter lin; getigertes Aussehen der weiben Substanz durch perivaskulare Myelininseln sehr variabler Verlauf, aber immer zu schwerer Behinderung fiihrend; Tod im jungen Erwachsenenalter II konnataler T. Geburt totales Fehlen von Myelin T. Seitelberger keine Entwicklungsfortschritte; Tod in 1. Dekade III Ubergangs-T. Geburt, subtotales Fehlen von Mye- zwischen Typ I und II Saug- lin; getigertes Aussehen lingsalter Methodik Folgende Diagnostik wurde bei allen Patienten durchgeftihrt: Labor (Blut, Liquor, Urin), Rontgen, US, CT, Augen-IOhrenuntersuchung, EEG, EKG, NLG, EMG, Biopsien, Genanalyse: Mutation des Proteolipidprotein (PLP) Gens auf X-Chromosom. In Tabelle 2 ist das Protokoll fur die kernspintomographischen Eingangs- und Kontrolluntersuchungen zusammengestellt. Tabelle 2. MRT-Untersuchungsprotokoll Gerat Feldstarke Spule Untersuchungszeita Untersuchungsbedingung Magnetom (Fa. Siemens) 1.5 Tesla Kopfspule 60 min Sedicrung mit mg/kg KG Chloralhydrat oral Sequenzen Repetitionszeit Echo-Delay-Zeit Orientierung Spin-Echo (SE) 600 ms 15 ms (Tl-gew. Bild) axial 2000 ms 90 ms (T2-gew. BiId) a einschliebiich Aufklarung, Lagerung etc. Falldarstellungen In Tabelle 3 sind die anamnestischen Daten und die klinischen Untersuchungsergebnisse zusammengefabt.

3 276 V. Griebel et al. Tabelle 3. Falldarstellungen Patient Anamnese Familienanamnese (1),0',* Kind gesunder, verwandter Eltern; SS u. Geburt o.b. 4 Geschwister des Vaters unklar verstorben (29,20') (2),0',*1988 (3),0',* Kind gesunder, nicht- 1. Kind gesunder, ververwandter Eltern; SS wandter Eltern; SS u. u. Geburt o.b. Geburt o.b. GroSonkel aus miitterli- leer cher Linie mit 20 Jahren unklar verstorben erste Symptome Nystagmus Hyperexzitabilitat tonisch-klonisches Anfallsleiden Nystagmus Hyperexzitabilitat Muskelhypotonie Nystagmus Muskelhypertonie (beinbetont) klinisch auffiillig seit Geburt 1. Lebensmonat 2. Lebensjahr weitere Symptome Tetraspastik Mikrozephalie psychomot. Retardierung Optikusatrophie Tetraspastik psychomot. Retardierung Optikusatrophie Tetraspastik Ataxie, Dysarthrie psychomot. Retardierung VerI auf keine Entwicklung motorisch: Abbau, kognitiv: Stillstand motoriseh: Abbau, kognitiv: Stillstand MPM-Typ (nach Klinik) Typ II: konnataler T. (T. SeiteIberger) Typ II: konnataler T. (T. Seitelberger) Typ I: infantiler T. (klassischer T.) MRTmit 8 Monaten und 15 Monaten 18 Monaten und 21 Monaten 5 Jahren 9 Monaten und 6 Jahren 4 Monaten Schadel-CT Erweiterung der inn. u. aus. Liquorraume diskrete Erweiterung der Seitenventrikel leiehte Erweiterung der inn. u. aus. Liquorraume, periventrikular hypo den dense Veranderungen weitere patho- Schadel-US logische Be- EEG, NLG funde" Augenuntersuchung EEG Augenuntersuchung Augenuntersuchung " Die iibrige Diagnostik war in allen drei Fallen negativ. Kernspintomographische Untersnchungsergebnisse 1. Unsere Patienten zeigen in der MRT das fur De-/Hypomyelinisierungsprozesse typische Signalverhalten:

4 Die Bedeutung der Kernspintomographie (MRT) bei der Diagnose des MPM 277 Tabelle 4. Gehirnstrukturen mit dem bescluiebenen typischen Signalverhalten Patient 1 Patient 2 Patient 3 Capsula intern a ja teilweise ja Kleinhirn nein nein nein MedulialPons ja teilweise ja Sehstrahlung ja Tl: teilweise ja T2: ja - im TI-Bild: graue Substanz ist heller als weibe Substanz bzw. isointens, - im T2-Bild: weibe Substanz ist heller als graue Substanz. Dieses Verhalten stellt eine Umkehr der normalen Tl- und T2-Kontraste nach AbschluB der Myelinisierung (adultes Signalverhalten) dar, ahnelt aber den normalen Tl- und T2-Kontrasten beim Saugling und Kleinkind (infantiles Signalverhalten). 2. Die verschiedenen Gehirnstrukturen sind unterschiedlich von dem oben beschriebenen Signalverhalten betroffen. Eine Zusammenstellung zeigt Tabelle Patient (1) zeigt bei der Erstuntersuchung im 8. Lebensmonat ein fast vollstandiges Fehlen der Myelinisierung. Wegen der gleichzeitig vorliegenden ausgepragten Hirnatrophie ist differentialdiagnostisch an eine extrem verzogerte Myelinisierung zu denken. Die weitgehend unveranderte Verlaufskontrolle im 15. Lebensmonat (Abb. 1) spricht gegen diesen Verdacht. Bei Patient (2) zeigt sich bei beiden MRT-Untersuchungen konstant ein subtotales Fehlen von Myelin. Die klinische Zuordnung zum Typ II erscheint somit fraglich (Tabelle 3) und ein Ubergangstyp kann diskutiert werden (Abb.2). Bei Patient (3) fiel klinisch eine starke Progredienz auf, wahrend die MRT-Verlaufskontrolle - wie bei den anderen Fallen auch - ein konstantes Bild zeigte (Abb. 3). Diskussion 1. Die MRT ist die bildgebende Methode der Wahl, wenn der Verdacht auf eine De-/Hypomyelinisierung besteht. Als Hinweis fur diese Myelinisierungsstbrungen dient in der MRT die Persistenz von infantilem Signalverhalten nach dem ca. 6. Lebensmonat im TI-Bild bzw. nach dem ca. 15. Lebensmonat im T2-Bild. Als Ursache fur das pathologische Signalverhalten werden ein erhohter Wasser- bzw. verminderter oder veranderter Lipidgehalt in der weiben Substanz sowie eine Gliose diskutiert.

5 278 V. Griebel et a\. Abb.l. Patient (1) mit 15 Monaten. Typisches infantiles Signalmuster bei fast vollstandig fehlender Myelinisierung der weiben Substanz in allen Bereichen einschlieblich der Capsula intema mit aufgehobenem Grau-weiB-Kontrast im Tl-gewichteten Bild (links: SE/600/15) und hoherer SignalintensiUit der weiben Substanz im TI-gewichteten Bild (rechts: SE/2100/90). Ausgepragte Himatrophie. Bei diesem Patienten - wie auch bei den beiden anderen - weitgehend unveranderter Befund im Vergleich zur Voruntersuchung 2. Das beschriebene Signalverhalten ist sensitiv fur MPM, aber nicht spezifisch. 3. Durch die MRT ergibt sich fur den MPM erstmals die Moglichkeit, die Dynamik der MyelinisierungsstOrung zu dokumentieren. Eine optimale Beurteilung des Krankheitsprozesses erfordert neben einer Erstuntersuchung vor Beendigung der phy$iologischen Myelinisierung mindestens zwei MRT-Verlaufskontrollen danach, urn eine totale Hypomyelinisierung von einer subtotal en unterscheiden bzw. urn eine unspezifische massive Myelinisierungsverzogerung ausschlieben zu konnen. Unsere Untersuchungen zeigen beim MPM keine Abnahme des Myelinisierungsgrades im Verlauf und ein symmetrisches Auftreten der Signalveranderungen. Diese Ergebnisse sprechen fur einen Hypomyelinisierungs- und gegen einen Demyelinisierungsvorgang. 4. Inwieweit MRT - neben den neuen genetischen Untersuchungen - einen Beitrag zur Diskussion der Klassifikation leisten kann, mtissen weitere klinische Studien zeigen.

6 Die Bedcutung der Kernspintomographic (MRT) bei der Diagnose des MPM 279 Abb.2. Patient (2) mit 21 Monaten. 1m Tl-gewichteten Bild (links: SE/600/15) weitgehend normales Signalverhalten. 1m TI-gewichteten Bild (reclus: SE/2000/90) deutliche Signalanhebung der weiben Substanz, insbesondere perivcntrikular und im Centrum semiovale beidseits. Ausgenommen sind die hinteren Schenkel der Capsula intern a beidseits und Teile der Sehstrahlung. Leichte Erweiterung der inneren und auberen Liquorraume Abb. 3. Patient (3) mit 6 Jahrcn. 1nfantiles Signalmuster aller supratentoriellen Strukturen einschlieblich der Capsula interna auf dem Tl (links: SE/600/15) und T2 (rechts: SEI2100/90) gewichteten Bild. Leichte Hirnatrophie

7 280 V Griebel et al. Literatur Gencic S, Abuelo D et al. (1989) Pelizaeus-Merzbacher disease: An X-linked neurologic disorder of myelin metabolism with a novel mutation in the gene encoding proteolipid protein. Am J Hum Genet 45: Knaap MS van der, Valk J (1989) The reflection of histology in MR imaging of Pelizaeus Merzbacher disease. AJNR 10: Seitelberger F (1970) Pelizaeus-Merzbacher disease. In: Vinken PJ, Bruyn GW (eds) Handbook of clinical neurology, Vol 10. North-Holland, Amsterdam, pp