Diagnose von kompletter C2-Defizienz

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1 Diagnose von kompletter C2-Defizienz Lennart Truedsson MD/PhD, Section of Microbiology, Immunology and Glycobiology, Dept of Laboratory Medicine, Lund University, Lund, Schweden Die Patientin war ein 14-jähriges Mädchen mit gesunden Eltern und einer gesunden 11- jährigen Schwester. Im Alter von 10 Tagen erkrankte die Patientin an Sepsis und Meningitis. In Nabelsekreten wurden Staphylococcus aureus und Streptokokken Gruppe B (GBS) entdeckt und in der Rückenmarksflüssigkeit wuchsen GBS. Nach einer entsprechenden Antibiotikabehandlung erholte sich das Mädchen. Im Alter von 14 Jahren litt die Patientin wieder an einer Meningitis, dieses Mal verursacht durch Neisseria meningitidis Serogruppe W-135. Der klinische Verlauf war mild, die Patientin zeigte keine neurologischen Symptome und erholte sich nach einer Antibiotikatherapie ohne Komplikationen. Eine Analyse der Komplementfunktion mit dem Wieslab Complement system screen Test ergab keine Aktivität des klassischen und des Lektin-Wegs, aber eine normale Aktivität des alternativen Wegs. Weitere Analysen mit Messungen der individuellen Komponenten im klassischen Weg (C1q, C2 und C4) ergaben eine komplette C2-Deficienz. Eine erhöhte Anfälligkeit für bakterielle Infektionen zeigt sich bei verschiedenen Arten der Komplementdefizienz. Eine wie in diesem Fall diagnostizierte komplette C2-Defizienz ist selten, sie kommt etwa bei einer von Personen vor. Diese Defizienz geht mit einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen mit verkapselten Bakterien wie z.b. Pneumokokken sowie mit einem erhöhten Risiko für SLE einher. Viele Personen mit C2-Defizienz werden jedoch wahrscheinlich nicht diagnostiziert und einige haben anscheinend keine höhere Erkrankungsrate. Durch eine Analyse der Komplementfunktion wird diese Defizienz entdeckt.

2 Diagnose von gewöhnlicher variabler Immundefizienz (CVID) Lennart Truedsson MD/PhD, Section of Microbiology, Immunology and Glycobiology, Dept of Laboratory Medicine, Lund University, Lund, Schweden Eine 25-jährige Studentin leidet an wiederkehrenden Infektionen der oberen Atemwege. Innerhalb der letzten fünf Jahre erkrankte sie drei Mal an Lungenentzündung. Vor sechs Monaten wurde eine autoimmune Schilddrüsenentzündung diagnostiziert. Ihre Mutter hat eine selektive IgA-Defizienz und zwei Cousins sind an Zöliakie erkrankt. Aufgrund der häufigen Infektionen hat sie Probleme, ihr Studium weiterzuführen und leidet auch an chronischer Erschöpfung. Die Schilddrüsen-Substitutionstherapie wurde geprüft und für korrekt befunden. Die weitere Untersuchung des Immunsystems umfasste auch Komplement und Immunglobuline. Die Analyse der Komplementfunktion mit dem Wieslab Complement system screen Test ergab eine normale Aktivität aller drei Wege (klassisch, alternativ und Lektin). Immunglobulin- Messungen zeigten niedrige Werte bei zwei IgG-Untergruppen, IgG1 und IgG2. Auch der IgA-Level war sehr niedrig und lag unterhalb des Levels für IgA-Defizienz (0,07 g/l), aber IgM war in normaler Konzentration vorhanden. Die endgültige Diagnose lautete variables, humorales Immundefektsyndrom (CVID). Die Symptome einer erhöhten Infektionsanfälligkeit können verschiedene Ursachen haben, u.a. auch eine Komplement-Defizienz. Die Analyse der Komplementaktivität ist ein eleganter Weg, um diese Möglichkeit zu überprüfen. Wenn alle Wege eine normale Aktivität zeigen, kann der Verdacht auf eine Komplement-Defizienz ausgeschlossen und die Diagnose auf andere Erklärungen fokussiert werden.

3 Diagnose von kompletter C2-Defizienz Lennart Truedsson MD/PhD, Section of Microbiology, Immunology and Glycobiology, Dept of Laboratory Medicine, Lund University, Lund, Schweden Ein 8-jähriges Mädchen wurde mit einer plötzlichen fiebrigen Erkrankung mit Kopfschmerz ins Krankenhaus eingeliefert. Dort wurde sie mit Verdacht auf Meningitis oder Sepsis mit Antibiotika behandelt. Eine Kultur der Rückenmarksflüssigkeit zeigte ein Wachstum von Meningokokken. Sie hatte schon einmal im Alter von 2 Jahren an von Pneumokokken verursachter Lungenentzündung und Sepsis gelitten. In der Familie gibt es keine erhöhte Infektionsanfälligkeit. Eine Analyse des Immunsystems inklusive Immunglobuline und Komplement wurde durchgeführt. Die IgG-Konzentrationen mit allen Subklassen sowie IgM waren normal. Die IgA-Konzentration lag unterhalb der Norm, war aber nicht so niedrig wie bei einer selektiven IgA-Defizienz. Eine Analyse der Komplementfunktion mit dem Wieslab Complement system screen Test ergab keine Aktivität des klassischen und des Lektin-Wegs, aber eine normale Aktivität des alternativen Wegs. Weitere Untersuchungen mit Messungen der individuellen Komponenten des klassischen Wegs (C1q, C2 und C4) ergaben eine vollständige C2-Defizienz. Eine vollständige C2-Defizienz geht mit einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen mit verkapselten Bakterien wie Pneumokokken und einem erhöhten Risiko für SLE einher. Aus der Ergebnissen der funktionellen Analyse kann nicht erkannt werden, ob auch eine MBL- Defizienz vorliegt, da C2 im klassischen und im Lektin Weg vorkommt. Dann ist eine MBL- Messung erforderlich. Es gibt einige Hinweise darauf, dass eine Defizienz-Kombination wie z.b. von C2 und MBL die Anfälligkeit für Infektionen erhöht.

4 Diagnose von C1q-Defizienz Aus: Genel et al., J Investig Allergol Clin Immunol., 2010 Hier handelte es sich um 11-jähriges Mädchen, das mit Fieber und Bewusstlosigkeit eingeliefert wurde. Mit 8 Jahren hatte war sie an Meningitis und mit 10 Jahren an Lungenentzündung erkrankt. Ihre Eltern waren Cousins ersten Grades. Die Diagnose lautete auf eine durch Streptococcus pneumoniae verursachte Meningitis, verordnet wurden Antibiotika. Die Patientin wurde dann gegen Meningokokken, Pneumokokken und Haemophilus influenzae Typ B geimpft und eine Penicillin-Prophylaxe wurde verordnet. Wiederholte Messungen ergaben negative Werte für ihre antinukleären Antikörper und Rheumafaktoren. Während einer fünfjährigen Nachverfolgung zeigte sie keine Symptome für Autoimmunerkrankungen und Infektionen. Nach der Genesung durchgeführte immunologische Studien ergaben normale Immunglobulinwerte. Die Aktivität des alternativen Komplementwegs war normal, es konnten jedoch keine Aktivitäten des klassischen Wegs festgestellt werden. Die Komplementproteine C2, C3 und C4 lagen im Normbereich. Die Konzentration von C1q im Serum lag unterhalb der Nachweisgrenze und eine weitere Untersuchung führte zu der Diagnose einer C1q-Defizienz. Sowohl die Eltern als auch fünf Geschwister, die gesund waren und keine Anzeichen einer erhöhten Infektionsanfälligkeit aufwiesen, hatten normale Funktionen des klassischen und alternativen Wegs und auch normale Konzentrationen von C3 und C4. Allerdings lagen bei vier der Geschwister die Serumkonzentrationen von C1q unterhalb des Normbereichs. Eine anschließende Genanalyse ergab eine homozygote Missense-Mutation des C1q C Gens. Die daraus folgende Substitution beeinflusste die kollagenähnliche Umgebung von C1q, was die Defizienz erklärt. Eine C1q-Defizienz kommt selten vor, ist aber obwohl dies von Patient zu Patient variiert eine sehr ernste Defizienz. Sie ist sowohl mit SLE-ähnlichen Erkrankungen (in ca. 90% der Fälle) verbunden als auch mit Infektionen, wie sie in diesem Fall vorherrschend waren. Da die Symptome sehr stark variieren, muss die Behandlung individualisiert werden. Die C1q Moleküle werden in Knochenmarkszellen produziert, weshalb in einigen Fällen eine hämatopoetische Stammzelltransplantation versucht wurde. Bei Symptomen, die SLE nahelegen, ist zu Beginn eine Analyse der Komplementfunktionen und nicht nur von C3 und C4 erforderlich, um die Defizienz beurteilen zu können.

5 Diagnose einer Properdin-Defizienz Aus: Genel et al., Acta Paediatr., 2007 Ein 5½-jähriger Junge mit nicht blutverwandten Eltern wurde mit einem septischen Schock (Meningokokken) in unser Krankenhaus eingeliefert. Zuvor war er wiederholt an Atemwegsinfektionen erkrankt. Sein 13-jähriger Bruder wurde im Alter von 7 Jahren wegen einer Meningokken-Meningitis behandelt. Ein 19-jähriger älterer Bruder war gesund. Nach der Genesung wurden mit dem Patienten und seinen beiden Brüdern immunologische Studien durchgeführt; diese ergaben normale Immunglobuline, IgG-Subklassen, C3, C4 sowie auch normale Aktivität des klassischen Wegs, wohingegen keine Aktivität des alternativen Wegs nachweisbar war. Weitere Analysen ergaben eine Properdin- Konzentration von <0,01 mg/l, während der Faktor D bei 50% und der Faktor B bei 97% des Normalwerts lag. Diese Ergebnisse bestätigten die vermutete Diagnose einer Properdin-Defizienz. Auch bei den Familienmitgliedern wurde die Konzentration der Komplementproteine untersucht. Die beiden Brüder des Patienten zeigten auch eine Properdin-Defizienz. Der Properdinwert der Mutter lag auch sehr niedrig, was bei den meisten Fällen von weiblichen Properdin-Defizienz-Trägern zu sehen ist. Eine Properdin-Defizienz steht oft in Zusammenhang mit einem stark erhöhten Risiko für Neisseria-Infektionen. Das Properdin-Gen liegt auf dem X-Chromosom, deshalb sind Männer betroffen. Es ist wichtig, Familienmitglieder zu untersuchen, um herauszufinden, wer dieselbe Defizienz haben könnte. Betroffene werden prophylaktisch gegen Meningokokken geimpft. Ein Bewusstsein für das erhöhte Risiko ist auch wichtig, damit im Bedarfsfall eine passende Antibiotikatherapie sichergestellt wird. Die Analyse der Komplementfunktionen mit dem Wieslab Complement system screen Test ist eine hervorragende Möglichkeit, um alle Arten von Defizienzen des alternativen Wegs festzustellen.

6 Diagnose einer Properdin-Defizienz Helminen et al., Scand J Immunol Der Patient war ein zuvor gesunder 14-jähriger Junge mit Verdacht auf Meningokokken- Infektion aufgrund von Fieber und Hautsymptomen. Vor seiner Einweisung ins Hospital litt er unter Erbrechen, weichem Stuhl und sich verschlimmernden Arthralgien in Hand- und Fußgelenken. Laboruntersuchungen ergaben eine Leukozytose und stark erhöhte CRP- Werte. Da das klinische Bild auf eine Meningokokken-Infektion hinwies, wurde mit einer i.v. Penicillin-Therapie begonnen. Die Serologie ergab normale Werte bei Immunglobulinen und Tetanus-Antikörpern. Auch der C3-Wert war normal, C4 lag allerdings unterhalb der Norm. Die Untersuchung mit dem Wieslab Complement system screen Test ergab eine normale Aktivität des klassischen Wegs, aber keine Aktivitäten des alternativen und des Lektin-Wegs. Die weitergehende Analyse zeigte kein Properdin-Protein; eine Sequenzierung des Properdin-Gens bestätigte die Properdindefizienz. Festgestellt wurde eine Mutation in Exon 9 des Properdin-Gens beim Codon 388, wodurch Tryptophan zu einem vorzeitigen Stopp-Codon (W388X) umgewandelt wurde. Bei Fällen von Meningokokken-Erkrankungen muss die Möglichkeit einer Komplementdefizienz in Betracht gezogen werden. Besonders Defizienzen des alternativen Wegs sind von Bedeutung und eine Properdin-Defizienz steht in Zusammenhang mit einem stark erhöhten Risiko für Neisseria-Infektionen. Das Properdin-Gen liegt auf dem X- Chromosom, männliche Personen sind daher betroffen und Familienmitglieder sollten untersucht werden. Eine Prophylaxe durch Impfung mit einem tetravalenten Meningokokkenimpfstoff kann weitere lebensbedrohliche Infektionen bei Familienmitgliedern mit einer Properdindefizienz verhindern. Dies war der erste Fallbericht in Finnland über eine Familie mit einer Mutation im Properdin-Gen. Der Wieslab Complement system screen Test ist hervorragend geeignet zur Entdeckung aller Arten von Defizienzen des alternativen Komplementwegs.

7 Diagnose einer kompletten Faktor-B-Defizienz Slade C et al., N Engl J Med, 2013 Eine 32-jährige Frau mit wiederkehrender Pneumokokken- und Meningokokken-Infektion. Klinisch signifikante Infektionen aus der Kindheit umfassten eine primäre Pneumokokken- Peritonitis im Alter von 2 Jahren. Zwei Jahre später wurde sie wegen einer ambulant erworbenen Pneumonie behandelt. Im Alter von 15 Jahren entwickelte sie eine Meningitis (N. meningitidis, Serogruppe Y) und mit 30 Jahren litt sie an einer Pneumokokken- Pneumonie, erschwert durch ein einseitiges Empyem. Screening-Tests zeigten normale Immunglobuline und Lymphozyten-Untergruppen. Der Wieslab Complement system screen Test ergab eine normale Aktivität des klassischen Wegs, der alternative Weg war jedoch inaktiv. Studien zeigten, dass die Aktivität des alternativen Wegs im Patientenserum durch Properdin-defizientes Serum wiederhergestellt wurde, allerdings nicht bei Faktor-Bdepletierten Seren. Faktor B war mittels Radialimmundiffusion und ELISA nicht nachweisbar und somit ein Hinweis auf eine komplette Faktor-B-Defizienz. Eine Genom- Sequenzierung des Faktor-B-Gens ergab compound-heterozygote Mutationen. Diese Mutationen wurden jeweils auch bei Mutter und Vater festgestellt. Die Patientin erhielt einen tetravalenten Meningokokken- und einen 23-wertigen Pneumokokken-Polysaccharid- Impfstoff sowie eine ständige prophylaktische Amoxicillingabe und hat seither keine weiteren schweren Infektionen gezeigt. In Fällen von Meningokokkenerkrankungen muss die Möglichkeit einer Komplementdefizienz in Betracht gezogen werden, besonders Defizienzen des alternativen Wegs. Bisher wurden mehrere Fälle mit einer Properdin-Defizienz und einige wenige mit einer Faktor-D-Defizienz beschrieben, aber dies ist das erste Fallbeispiel für eine komplette Faktor-B-Defizienz. Die Ergebnisse bestätigen die entscheidende Rolle des alternativen Komplementwegs beim Schutz vor Meningitis-Infektionen. Dieser Fall zeigt deutlich, wie hilfreich funktionelle Tests beim Screening von Komplementdefizienzen sind. Mit Hilfe solcher Tests können mehr Fälle von Defizienzen gefunden und dadurch den Betroffenen sowie bei Bedarf auch ihren Familienmitgliedern eine adäquate Behandlung ermöglicht werden.