Muskel- und Nervenbiopsien. PathoBasic

Transkript

1 Muskel- und Nervenbiopsien PathoBasic

2 Nervenbiopsien - Einsendung ideal: Schnelltransport von unfixiertem N. suralis, 4 cm lang, nativ ins Neurolabor möglich: Einsendung desselben Nervenstücks in Paraffin typische Probleme Nerv zu kurz Gewebe gequetscht Einsendung in Glutaraldehyd

3 Nervenbiopsien - Verarbeitung Erfassung Makroskopie Portionierung: einige mm in Glutaraldehyd, Fragmente zu ca. 1 mm 3 Rest ins Formalin (ganz) Glutaraldehyd-Probe mit Kunstharzeinbettung (EM) Formalin-Probe ganz in Paraffin beim Ausgiessen Abtrennung von ca. 3mm zur Einbettung auf Querschnitt Rest: Längs (gleicher Block) Bei V.a. Vaskulitis immer eilige Verarbeitung!

4 Nervenbiopsien - Routinefärbungen Paraffinschnitt HE, Fe, EvG, Masson Trichrom, Holmes, Holmes-Luxol, Kongorot Semidünnschnitt Toluidinblau Paraphenylendiamin

5 Beurteilung Nervenbiopsie - Paraffinschnitt Erhalt bemarkter Axone? aktiver Myelinscheidenzerfall (Myelinkammern)? Entzündungsinfiltrate? Vaskulitis mit fibrinoider Wandnekrose? Amyloidose? Hämosiderinablagerungen (Trauma, Z.n. Vaskulitis)? Wichtig Bei akutem Myelinscheidenzerfall / V.a. Vaskulitis: Stufen, Stufen, Stufen!

6 Beurteilung Nervenbiopsie - Semidünnschnitt Quantifizierung des Markscheidenausfalls (in %) Verteilung des Markscheidenausfalls segmental passend zu Vaskulitis axonale Regenerate nach axonaler Schädigung? hypomyelinisierte Fasern, Remyelinisierung nach Demyelinisierung? Ggf. Zupfpräparate. onion bulb-phänomene (Schwann-Zell-Proliferate)

7 Paraphenylendiamin

8 Amyloidose

9 Muskelbiopsien - häufige Fragestellungen Muskelschwäche Muskelatrophie Muskelschmerzen Muskelentzündung Stoffwechselstörung (z.b. Glykogenose? FettSW? Mito?) genetische Erkrankung

10 Muskelbiopsien - Einsendung nativ (ideal 1 ccm) nicht schwimmend! nicht gefroren! nicht fixiert Stanzbiopsien möglich typische Probleme Muskel fixiert, aufgeweicht (NaCl), vertrocknet, eingefroren, autolytisch usw...

11 Muskelbiopsien - Verarbeitung Portionierung nativ für Gefrierschnitt (wie Schnellschnitt) nativ tiefgefroren (Eppendorfröhrchen) kleine Stücke (1mm Kantenlänge) in Glutaraldehyd (EM) Gefrierschnitte Anlegen von Kunstharz-Blöcken

12 Muskelbiopsien Routinefärbungen am Gefrierschnitt HE Gömöri-Trichrome (endomysiales BG, Einschlüsse, RV etc.) PAS Acidic Phosphatase Oil-Red O Kongo-Rot NADH COX/SDH ATPase ph 4.2, ph 4.6, ph 9.4 Esterase

13 Muskelbiopsien - Zusatzuntersuchungen (1) Phosphofruktokinase Myophosphorylase Myoadenylatdeaminase MAC MHC Klasse I TDP-43 CD4 CD8 CD20 CD5 CD68

14 Beurteilung Gefrierschnitt - "Checkliste" Gewebequalität Faserkalibervariabilität atrophische Fasern Myophagien / nekrotische Fasern zentrale Kerne endomysiales Bindegewebe Vakatfett ragged red fibres COX - / SDH + Fasertypen- Verteilungsmuster Neutralfett PAS, Glykogen? entzündliche Infiltrate, fibre attacks Kongorot / Amyloid? regenerierende Fasern fibre splitting rimmed vacuoles andere Einschlüsse

15 Muskelbiopsien - Morphologie neurogene Schädigung / Atrophie Faser Typ II-Atrophie (v.a. Steroide, Inaktivität, rheumatolog. Erkrankungen, Kachexie/paraneoplastisch, Diabetes mellitus, Myotone Dystrophie Typ II, Myasthenia gravis, Hypothyreose) komplexe myopathische Veränderungen: Muskeldystrophie, Strukturmyopathie metabolische Myopathie Lipidstoffwechsel Glykogenosen mitochondriale Störung entzündliche Myopathien: IBM, PM, DM; fokale Myositis, granulomatöse M. nekrotisierende Myopathie

17 Fasertypen Schachbrettartige Fasertypverteilung Typ I rote, langsame Fasern mehr O 2 Speicher (Myoglobin) mehr Mitochondrien mehr Enzyme für aeroben SW lange, ausdauernde Kontraktionen Training: kaum Änderung der Fasergröße Typ II weiße, schnelle Fasern mehr Glykogen mehr Enzyme für anaerobe Glykolyse kurze, schnelle Kontraktionen Training: Hypertrophie

18 Motorische Einheit Motorische Einheit: 1 Motoneuron versorgt mehrere Muskelfasern (n=5 in der Augenmuskulatur; n=2000 in großen Extremitätenmuskeln) Normalbefund Schachbrettartige Fasertypverteilung Partielle Denervierung mit Ausfall mehrerer Motoneurone. Reinnervation durch benachbartes Motoneuron Fasertypgruppierung

19 Neurogene Muskelatrophie Small dark angulated fibers Fasertypengruppierungen Gruppierte Atrophien Target-Fasern Typ-I-Faser-Hypertrophie Vermehrung zentraler Kerne Spaltbildungen Faserdegenerationen bzw. Einzelfasernekrosen Regenerierende Muskelfasern

20 Neurogene Schädigung Gruppen- oder felderförmige Atrophie (z.b. ALS, SMA, periphere Nervenschädigung)

21

23 Muskelbiopsien - Zusatzuntersuchungen (2) Muskeldystrophie-assoziierte Antigene (IHC) Spektrin (Kontrolle) Utrophin alpha-b-crystallin Desmin Dystrophin (3 Epitope) Dystroglykane, Sarkoglykane, Dysferlin Merosin Emerin Ggf. WB für Dystrophin, Calpain, Dysferlin

24 α-b-crystallin IHC/WB verfügbar

25 Muskelbiopsien - Elektronenmikroskopie Abgrenzung von Artefakten Strukturmyopathien Speichererkrankungen Mitochondrienmorphologie Charakterisierung unklarer Einschlüsse Suche nach "spezifischen" Einschlüssen

26

27

28 Muskelbiopsien - Morphologie neurogene Schädigung / Atrophie Faser Typ II-Atrophie (v.a. Steroide, Inaktivität, rheumatolog. Erkrankungen, Kachexie/paraneoplastisch, Diabetes mellitus, Myotone Dystrophie Typ II, Myasthenia gravis, Hypothyreose) komplexe myopathische Veränderungen: Muskeldystrophie, Strukturmyopathie metabolische Myopathie /mitochondriale Störung Lipidstoffwechsel Glykogenosen entzündliche Myopathien: IBM, PM, DM; fokale Myositis, granulomatöse M. nekrotisierende Myopathie

29 Metabolische Myopathien Fettstoffwechsel-Störungen Oil-Red-O; VLCAD Western blot Glykogenosen PAS / DPAS / SP Myophosphorylase-Enzymhistochemie: McArdle (most common GSD) Phosphofruktokinase-EHC Störungen des Nukleotidstoffwechsels Myoadenylatdeaminase-EHC: most common muscle enzyme deficiency Mitochondriale Störungen exertional muscle pain & fatigue; myoglobinuria; COX / SDH / NADH-Enzymhistochemie biochemische Atmungsketten-Untersuchung (Bern) mtdna / ndna-sequenzierung (Bern)

30 Mitochondrial Myopathies (mtdna or ndna) ragged red fibres modif. Gomori COX

31 PM DM IBM Age >18 yrs 2 peaks (5-15; yrs) >50 yrs F:M 2:1 2:1 1:3 Muscle involvement proximal symmetrical proximal symmetrical distal to proximal, assymmetrical Atrophy + (+) ++ (insidious onset!) Pain/CK (+); CK +; CK or normal ((+)); CK normal or ( ) Biopsy peri- and endomysial infiltrates; fibre attacks (MHC I + fibres) perifascicular atrophy; variable infiltrates perivascular/perifascicular IHC autoinvasive CD8+ B cells MAC (C5b-C9) endomysial infiltrates atrophic fibres rimmed vacuoles autoinvasive CD8+ other associated conditions: myocarditis, ILD, connective tissue disease overdiagnosed (!): cave IBM, infl. dystrophies (dystrophin, dysferlin, caveolin, calpain) ANA in up to 60% Anti-Jo1 associated with ILD Anti-SRP Associated with malignancy (breast, prostate, CRC) most common muscle disorder in age >50 yrs.

32 PM DM IBM Age >18 yrs 2 peaks (5-15; yrs) >50 yrs F:M 2:1 2:1 1:3 Muscle involvement proximal symmetrical proximal symmetrical distal to proximal, assymmetrical Atrophy + (+) ++ (insidious onset!) Pain/CK (+); CK +; CK or normal ((+)); CK normal or ( ) Biopsy peri- and endomysial infiltrates; fibre attacks (MHC I + fibres) perifascicular atrophy; variable infiltrates perivascular/perifascicular IHC autoinvasive CD8+ B cells MAC (C5b-C9) endomysial infiltrates atrophic fibres rimmed vacuoles autoinvasive CD8+ other associated conditions: myocarditis, ILD, connective tissue disease overdiagnosed (!): cave IBM, infl. dystrophies (dystrophin, dysferlin, caveolin, calpain) ANA in up to 60% Anti-Jo1 associated with ILD Anti-SRP Associated with malignancy (breast, prostate, CRC) most common muscle disorder in age >50 yrs.

33 PM DM IBM Age >18 yrs 2 peaks (5-15; yrs) >50 yrs F:M 2:1 2:1 1:3 Muscle involvement proximal symmetrical proximal symmetrical distal to proximal, assymmetrical Atrophy + (+) ++ (insidious onset!) Pain/CK (+); CK +; CK or normal ((+)); CK normal or ( ) Biopsy endomysial infiltrates; fibre attacks (MHC I + fibres) perifascicular atrophy; variable infiltrates perivascular/perifascicular IHC autoinvasive CD8+ B cells MAC (C5b-C9) endomysial infiltrates atrophic fibres rimmed vacuoles autoinvasive CD8+ other associated conditions: myocarditis, ILD, connective tissue disease overdiagnosed (!): cave IBM, infl. dystrophies (dystrophin, dysferlin, caveolin, calpain) ANA in up to 60% Anti-Jo1 associated with ILD Anti-SRP Associated with malignancy (breast, prostate, CRC) most common muscle disorder in age >50 yrs.

34 PM DM IBM Age >18 yrs 2 peaks (5-15; yrs) >50 yrs F:M 2:1 2:1 1:3 Muscle involvement proximal symmetrical proximal symmetrical distal to proximal, assymmetrical Atrophy + (+) ++ (insidious onset!) Pain/CK (+); CK +; CK or normal ((+)); CK normal or ( ) Biopsy peri- and endomysial infiltrates; fibre attacks (MHC I + fibres) perifascicular atrophy; variable infiltrates perivascular/perifascicular IHC autoinvasive CD8+ B cells MAC (C5b-C9) endomysial infiltrates atrophic fibres rimmed vacuoles (TDP43) autoinvasive CD8+ other associated conditions: myocarditis, ILD, connective tissue disease overdiagnosed (!): cave IBM, infl. dystrophies (dystrophin, dysferlin, caveolin, calpain) ANA in up to 60% Anti-Jo1 associated with ILD Anti-SRP Associated with malignancy (breast, prostate, CRC) most common muscle disorder in age >50 yrs.

35 Nekrotisierende Myopathie Wenig Entzündung!, nekrotisierende Fasern/Myophagien Ätiologisch heterogen: Statine (toxisch, autoimmun (v.a. anti-hmg CoA reductase)) postinfektiös, PM? Anti-SRP Paraneoplastisch Sprechen i.d.r. auf Immunsuppression an (Steroide)