genetisch bedingte Krankheiten

Duchenne-Muskeldystrophie

Allgemeinheit

Duchenne-Muskeldystrophie ( DMD ) ist eine genetisch bedingte Störung, die manchmal vererbt wird und die Muskeln beeinträchtigt. Patienten verlieren Muskeltonus aufgrund des Fehlens eines grundlegenden Proteins: Dystrophin .

In ein paar Jahren ist die Beteiligung der Muskeln so groß, dass die Kranken in einen Rollstuhl gezwungen und beim Atmen unterstützt werden.

Leider gibt es keine Heilung für Duchenne-Muskeldystrophie. Aktuelle Behandlungen können nur Symptome lindern und das Fortschreiten verzögern. Die Studie ist jedoch aktiv, um eine bestimmte Therapie zu finden.

Chromosomen

Um die Duchenne-Muskeldystrophie zu verstehen, ist eine Voraussetzung erforderlich, die den menschlichen Chromosomensatz beschreibt.

Jede Zelle eines gesunden Menschen enthält 23 Chromosomenpaare. Ein Paar dieser Chromosomen ist sexuell, dh es bestimmt das Geschlecht des Individuums; Die restlichen 22 Paare bestehen aus autosomalen Chromosomen . Insgesamt hat das menschliche Genom also 46 Chromosomen.

CHROMOSOMALE ÄNDERUNGEN

Jedes Chromosomenpaar enthält bestimmte Gene .

Wenn eine Mutation in einem Chromosom auftritt, kann ein Gen defekt sein. Dieses defekte Gen exprimiert folglich ein defektes Protein.

Wenn im Gegenteil die Anzahl der Chromosomen variiert, spricht man von Aneuploidie . In diesem Fall können die Chromosomen anstelle von zwei drei (Trisomie) oder nur eine (Monosomie) sein.

DIE SEXUELLEN CHROMOSOMEN

Sexuelle Chromosomen sind wesentlich für die Bestimmung des Geschlechts einer Person, männlich oder weiblich. Die Frau hat in den Zellen ihres Körpers zwei Kopien des sogenannten X-Chromosoms ; der Mann dagegen präsentiert ein X- Chromosom und ein Y-Chromosom . Was die autosomalen Chromosomen betrifft, so werden auch die sexuellen von den Eltern geerbt: Eine Kopie wird vom Vater, eine andere von der Mutter gegeben. Es gibt verschiedene genetische Pathologien aufgrund sexueller Chromosomen. Sie zeigen entweder Veränderungen in der Chromosomenstruktur oder Veränderungen in der Anzahl der Chromosomen.

Was ist das

Die Duchenne-Muskeldystrophie ( DMD ) ist eine genetisch bedingte Erbkrankheit, die die für die Bewegung verantwortlichen Muskeln des Körpers schwächt. In der Medizin wird diese Muskelschwäche Hyposthenie genannt .

Obwohl der Patient mit DMD geboren wurde, tritt er in der frühen Kindheit zwischen 2 und 5 Jahren auf. Zu Beginn sind die Symptome mild und erträglich; Im Laufe der Jahre werden sie jedoch ernster und schwächer: Die glatten Muskeln der Atemwege und des Kreislaufsystems sind ebenfalls betroffen.

WAS SIND DIE MUSKELN BETROFFEN?

Die Ziele der Duchenne-Muskeldystrophie sind die willkürlichen Muskeln der unteren und oberen Extremitäten mit einem Teil (proximales Einführen), der sich nahe am Rumpf befindet. Genauer gesagt sind dies die Muskeln, die sich um die Hüften (Quadrizeps, Ileopsoas, Gesäß usw.) und an den Schultern (Deltamuskel, Brustmuskel, Unterkapsel usw.) entwickeln.

Die ersten muskulären Defizite treten in den unteren Extremitäten auf. Erst zu einem späteren Zeitpunkt entstehen sie auch auf den höheren.

Epidemiology

Die Inzidenz der Duchenne-Muskeldystrophie liegt bei etwa einem von 3.500 Neugeborenen. In Italien sind etwa 20.000 Menschen betroffen.

Es gibt verschiedene Formen von Dystrophie, aber DMD ist die häufigste.

Es betrifft hauptsächlich das männliche Geschlecht. Die Krankheit tritt jedoch auch bei einigen Frauen auf. Der Grund hierfür wird im Kapitel Ursachen erläutert.

Ursachen

Die Ursache der Duchenne-Muskeldystrophie ist eine genetische Mutation, die das Geschlechtschromosom X beeinflusst. In diesem Chromosom befindet sich das Dystrophin- Gen, ein essentielles Muskelprotein. Die genetische Mutation bestimmt die vollständige Abwesenheit von Dystrophin im Muskelgewebe.

DYSTROPHIN

Dystrophin ist ein Protein, das in den Zellen enthalten ist, aus denen die Muskelfaser besteht . Es erfüllt verschiedene Funktionen, insbesondere:

  • Es verbindet die Membran der Muskelfaser, das Sarkolemma, mit der Zellmembran und der extrazellulären Matrix.
  • Es reguliert die Bewegungen des Kalziumions in der Zelle (Anmerkung: Kalzium ist für die Muskelkontraktion verantwortlich).

In Abwesenheit von Dystrophin scheitern diese Prozesse und die Muskelzelle unterliegt einem tödlichen oxidativen Stress .

PATHOGENESE UND PATHOLOGISCHE ANATOMIE

Abbildung: Dystrophin im Muskel . Von der Website: actionduchenne.org

Was genau passiert in der Muskelzelle ( Myozyten ) ohne Dystrophin?

Die Kontrolle über Kalzium geht verloren und, um die Konsequenzen zu tragen, die Mitochondrien . Zellmembranen werden dagegen zerbrechlicher und brechen leichter. Diese Ereignisse führen zum Tod ( Nekrose ) der Muskelzelle.

Darüber hinaus ist der zelluläre Reparatur- und Austauschmechanismus nicht schnell genug, so dass eine fortschreitende Verschlechterung der Situation beobachtet wird.

All dies führt zum Verlust von Muskelfasern, die bei der Hyposthenie des Patienten beobachtet werden, und zum Ersatz von Myozyten durch Bindegewebe ( Fibrose ) und Fettzellen . Der Patient zeigt in diesem Zustand einige geschwollene Muskeln: das Bindegewebe und das Fettgewebe sind dafür verantwortlich. Dies nennt man Pseudohypertrophie .

GENETICS

Warum wirkt sich die Duchenne-Muskeldystrophie hauptsächlich auf das männliche Geschlecht aus?

Die Frau hat zwei X-Chromosomen.Wenn nur eines der beiden Chromosomen mutiert ist und kein Dystrophin produziert, greift das andere X-Chromosom ein, das noch gesund ist, wodurch die Mängel des ersten ausgeglichen werden.

Stattdessen hat der Mensch nur ein X-Chromosom in seinen Zellen. Wenn dieses Chromosom mutiert ist, gibt es keine alternative Dystrophinquelle, aus der man schöpfen kann. Daher fehlt dieses Grundprotein vollständig und es treten Muskelstörungen auf.

Tatsächlich leiden sogar einige Frauen mit nur einem mutierten X-Chromosom an ähnlichen Störungen wie Menschen. Der genaue Grund wird derzeit untersucht.

Vererbung und Übertragung

Die Duchenne-Muskeldystrophie gehört zur Kategorie der Erbkrankheiten, deren Vererbung mit dem X-Chromosom verbunden ist.

Die Frau mit einem mutierten X-Chromosom wird als gesunder Krankheitsüberträger bezeichnet. Dies bedeutet, dass er ein normales Leben führen und Kinder haben kann, nachdem er sich einem gesunden Mann angeschlossen hat. Kinder können jedoch das mutierte X-Chromosom erben und:

  • Wenn sie männlich sind, haben sie eine 50% ige Chance, entweder krank oder gesund geboren zu werden.
  • Wenn sie weiblich sind, haben sie eine 50% ige Chance, geboren zu werden oder gesunde oder gesunde Überträger.

Abbildung: Die Verbindung zwischen einem gesunden Träger der Duchenne-Muskeldystrophie und einem gesunden Mann. Kinder haben eine 50% ige Chance, das mutierte X-Chromosom zu erben. Eine Frau kann gesund oder ein gesunder Träger sein; Ein Mann kann gesund oder krank sein. Von der Website: fsrmm.ch

NB: Es wird nur die Verbindung zwischen einer Trägerin und einem gesunden Mann betrachtet, da ein kranker Mann mit DMD nicht in der Lage ist, ein normales Leben zu führen.

Ist die Mutter immer gesund?

Dank moderner Gentests haben wir festgestellt, dass etwa die Hälfte der Eltern von DMD-Patienten keine Chromosomenanomalien aufweist.

Wann verändert sich das X-Chromosom bei Kindern?

Die Hypothese ist, dass eine spontane Mutation in der mütterlichen Eizelle oder während der embryonalen Entwicklung des Fötus auftritt.

Symptome

Um mehr zu erfahren: Duchenne-Dystrophie-Symptome

Duchenne-Muskeldystrophie verursacht eine Schwächung ( Hyposthenie ) und Atrophie der Muskeln, die vom Rumpf abweichen und Bewegungen der unteren und oberen Extremitäten ermöglichen.

Das Auftreten der ersten Symptome tritt zwischen dem 2. und 4. Lebensjahr auf. Danach verschlechtert sich der Gesundheitszustand zunehmend.

Zu Beginn hat der Patient Schwierigkeiten beim Gehen und Laufen. Später bemüht er sich auch, Arme und Nacken zu bewegen. Im Alter von 10 bis 20 Jahren schreitet die Hyposthenie fort und betrifft fast alle Muskeln, auch die unfreiwillig glatten.

Schließlich können, auch wenn sie seltener auftreten, kognitive / verhaltensbezogene Defizite auftreten.

MOTORPROBLEME

Die charakteristischen motorischen Manifestationen sind:

  • Verzögerung der ersten Schritte (Hinweis: Kann auch bei gesunden Kindern auftreten)
  • Schwierigkeiten beim Gehen, Laufen, Springen und Klettern bei Hyposthenie der unteren Extremitäten
  • Der Spaziergang rockt, ähnlich wie bei einer Gans. Es heißt "Anserina" oder "Kippen" Gang
  • Hypostenie der Muskeln der oberen Extremitäten und des Halses
  • Schwierigkeiten beim Aufstehen vom Boden. Der Patient "klettert" auf sich selbst und stützt seine oberen Gliedmaßen und Knie ab ( Zeichen von Gower )
  • Vergrößerte Kälber aufgrund von Pseudohypertrophie
  • Skoliose und lumbale Hyperlordose bei Hyposthenie der Hüftbeugemuskulatur
  • Kontrakturen aufgrund längerer Immobilität

Angesichts dieser Symptome ist der Patient an einen Rollstuhl gebunden. Die Benutzung des Rollstuhls kann bereits in der Pubertät beginnen.

KOGNITIVEN STÖRUNGEN

Patienten mit DMD leiden in einigen Fällen an kognitiven und Verhaltensstörungen. Am häufigsten sind Legasthenie und Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung ( ADHS ).

KOMPLIKATIONEN

Ab dem Alter von 8-10 Jahren wird das symptomatische Bild von DMD-Patienten immer komplizierter.

Hyposthenie betrifft alle Muskeln des Körpers, auch die unwillkürlich glatten. Die Atemmuskeln sind geschwächt, die des Myokards (des Herzmuskels), das Kauen usw. Die Folgen dieser Komplikationen sind dramatisch: Der Patient atmet schwer und kann nicht füttern.

Langsam werden daher die motorischen Fähigkeiten nach und nach herabgesetzt und die daraus resultierende erzwungene Immobilität bestimmt Osteoporose und verschiedene Gelenkerkrankungen. Bereits mit 20 Jahren sind die Patienten stark geschwächt und "körperlich" zerbrechlich.

Die folgende Tabelle fasst die Hauptkomplikationen der Duchenne-Muskeldystrophie zusammen:

KomplikationenKurze Beschreibung
AtemwegserkrankungenDie Atemmuskeln werden schwächer. Der Patient hat "Kurzatmigkeit" und hat Probleme mit dem Husten.

Schwieriger Husten ist für Lungeninfektionen prädisponiert, da keine Keime mehr ausgeschieden werden.

HerzerkrankungenKardiomyopathie aufgrund eines schwachen Myokards. Die Folgen sind:
  • Leichte Müdigkeit
  • Schwellung der Beine
  • Kurzatmigkeit
  • Arrhythmien
OsteoporoseDie Knochen werden durch erzwungene Immobilität und therapeutische Behandlung mit Steroiden geschwächt
Verdauungsstörungen
  • Verstopfung (Obstipation) aufgrund der erzwungenen Immobilität des Patienten
  • Schwierigkeiten beim Kauen und Essen einnehmen
GelenkerkrankungenHyposthenie und Immobilität bestimmen eine Sehnenkontraktion. Es fehlen die Sehnenreflexe, insbesondere der Achilleus

Diagnose

Eine erste Diagnose einer Duchenne-Muskeldystrophie kann auf der Beobachtung der oben genannten charakteristischen Zeichen beruhen: In der Tat ist der "Anserin" -Gang des Patienten und wie dieser sich vom Boden erhebt (Gower-Zeichen), ein Zeichen einer Hypostenie auf der Höhe von untere Gliedmaßen.

Es gibt auch mehrere Labortests, deren Ergebnis als sehr zuverlässig anzusehen ist.

Sie bestehen aus:

  • Blutuntersuchungen
  • Muskelbiopsie
  • Elektromyographie
  • Gentests

BLUTTESTS

Ein Enzym, Kreatinkinase (CK), ist im Blut enthalten. Patienten mit DMD scheinen sehr hohe Dosen an Kreatinkinase zu haben, die 10- bis 100-mal höher sind als normal. Umgekehrt schließen unveränderte Enzymwerte eine Duchenne-Muskeldystrophie aus. Daher ist es ein zuverlässiger Test, obwohl angegeben werden muss, dass jede Muskeldystrophie, nicht nur die von Duchenne, einen Anstieg der Kreatinkinase verursacht.

MUSKULÄRE BIOPSIE

Die Muskelbiopsie ist der nächste Schritt im Kreatinkinasetest. Tatsächlich können wir durch die Analyse einer Muskelgewebeprobe die Zellen, aus denen es besteht, den Zustand der Muskelfasern und den Dystrophinspiegel ermitteln. Der Muskelschnitt wird unter örtlicher Betäubung durchgeführt.

Welche Eigenschaften muss die Biopsie aufweisen, um die Diagnose einer DMD zu bestätigen?

  • Vollständige Abwesenheit von Dystrophin (niedrige Spiegel kennzeichnen andere Formen der Muskeldystrophie).
  • Vorhandensein von Fettgewebe anstelle von Muskelgewebe (Zeichen einer Pseudohypertrophie).
  • Degenerierte Muskelfasern.

Elektromyographie

Mittels Elektromyographie werden Aktionspotentiale bewertet, die eine Muskelkontraktion auslösen. Das Prinzip, auf dem diese instrumentelle Prüfung basiert, ist etwas kompliziert. Es genügt zu sagen, dass Oberflächenelektroden verwendet werden, die die Kapazität der Atemmuskulatur messen.

GENETISCHE PRÜFUNGEN

Gentests zeigen mögliche Mutationen des Erbguts (DNA), aus dem die Chromosomen bestehen. Sie können an der Blutprobe eines Patienten oder vor der Geburt an einer Fruchtwasserprobe durchgeführt werden.

Im ersten Fall wird eine einfache und schnelle Entnahme durchgeführt.

Im zweiten Fall steht dem Vorteil einer Schwangerschaftsdiagnose eine mit dem Eingriff verbundene Gefahr für die Gesundheit des Fötus gegenüber.

Behandlung

Leider gibt es keine spezifische Therapie für die Duchenne-Muskeldystrophie.

Die bisherige Behandlung besteht nur in der Kontrolle der beschriebenen Symptome, um das Leben von Patienten mit DMD zu verbessern. Derzeit werden einige auf molekularbiologischen Techniken basierende Therapieansätze getestet.

Kontrolle der Symptome der Duchenne-Muskeldystrophie bedeutet:

  • Fördern Sie die motorische Aktivität des Patienten und verlangsamen Sie die Muskelschwäche, auch unter Verwendung von:
    • Physiotherapie und orthopädische Geräte
    • Steroid Drogen
  • Behandeln Sie die Auswirkungen von Atemwegs-, Herz-, Verdauungs- und osteoartikulären Komplikationen rechtzeitig

DIE AKTIVITÄT? MOTORIA UND REHABILITATION

Beides ist von grundlegender Bedeutung, wenn man die Atrophie und die Schwächung der Muskeln verlangsamen will.

Durch die Ermutigung des Patienten, sich so weit wie möglich zu bewegen, wird der Muskeltonus aufrechterhalten und einige Komplikationen vermieden. Tatsächlich schützt körperliche Betätigung vor Osteoporose, Verstopfung und Skoliose.

Ständige Physiotherapie, Haltungserziehung und die Verwendung spezieller Zahnspangen erhalten zumindest teilweise die Beweglichkeit der Gelenke, Sehnen und Muskeln.

DROGEN

Patienten mit DMD nehmen orale Steroide (oder Kortikosteroide ) ein, um Muskelmasse und Kraft zu erhalten. Diese Behandlung beginnt im Alter von 5-8 Jahren. Ohne diese Annahme würden die Muskeln sehr schnell auf eine Degeneration stoßen. Die am häufigsten verwendeten Steroide sind Prednisolon und Deflazacort .

NB: Eine der Nebenwirkungen von Steroiden ist Übergewicht . DMD-Patienten verlieren jedoch zunehmend den Muskeltonus und sind daher in der Regel sehr "dünn".

Behandlung von Komplikationen und Prävention

Atemwegs- und Herzkomplikationen sind die dramatischsten Folgen der Duchenne-Muskeldystrophie, da sie das Leben des Patienten ernsthaft gefährden. Daher wurden therapeutische und präventive Gegenmaßnahmen entwickelt. Diese Mittel bestehen aus Impfungen, die vor viralen Atemwegsinfektionen, Medikamenten und tragbaren Atemgeräten schützen.

Bei den osteoartikulären Komplikationen wurden die Vorteile der motorischen Aktivität bereits erwähnt. Hinzu kommen Behandlungen auf der Basis von Vitaminpräparaten und Operationen.

Schließlich können Verdauungsstörungen auch kleinere Operationen und die Verwendung bestimmter Medikamente erforderlich machen, die die Verdauung erleichtern.

Die folgende Tabelle zeigt die Behandlung und vorbeugenden Maßnahmen der häufigsten Komplikationen.

KomplikationBehandlungVorbeugung
AtemwegserkrankungenImpfstoffe:
  • Anti-Grippe
  • Anti-Pneumokokken
Nicht-invasive Beatmung unter Verwendung einer tragbaren Atemmaske.
Regelmäßige Überprüfungen:
  • Lungenfunktionstest
  • Sauerstoffgehalt im Blut
HerzerkrankungenMedikamente zur Behandlung von Kardiomyopathie:
  • Beta-Blocker
  • Diuretikum
  • ACE-Hemmer
Regelmäßige Überprüfungen:
  • Elektrokardiogramm
  • Echokardiogramm
  • Ultraschall
VerdauungsstörungenDrogen:
  • Abführmittel gegen Verstopfung
Chirurgie:
  • Gastrostomie, für Patienten mit Schwierigkeiten beim Kauen und Schlucken
Ballaststoffreiche Ernährung
OsteoporoseKnochen "stärker" machen:
  • Verabreichung von Vitamin D und Kalzium
  • Exposition gegenüber Sonnenlicht
Incentive motorische Aktivität
GelenkerkrankungenChirurgie:
  • Tenotomie der Hüftbeuger
  • Sehnenverlängerung, insbesondere Achilleus
Incentive motorische Aktivität

Prognose

Die Duchenne-Muskeldystrophie beeinflusst signifikant die Länge und Lebensqualität der Patienten. Etwa 10 Jahre alt, brauchen Sie bereits den Rollstuhl; Mit 20 Jahren sind Atemwegs- und Herzkomplikationen mehr als weit fortgeschritten und führen häufig zum Tod. Die Prognose ist daher niemals positiv.

Fortschritte auf dem Gebiet der Medizin und Physiotherapie haben jedoch die Lebenserwartung der Patienten verlängert. Die durchschnittliche Lebenserwartung einer Person mit DMD liegt heute bei 27 bis 30 Jahren. Es gibt jedoch Ausnahmen. Einige Patienten erreichen tatsächlich 40-50 Jahre. Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B .: Schweregrad der DMD (von Patient zu Patient unterschiedlich), familiäre Betreuung und rechtzeitige Behandlung von Komplikationen.

Die Forschung

Das Verständnis der krankheitsverursachenden Mechanismen ist eine große Hilfe beim Testen neuer Therapien. Mehrere Forschungsgruppen auf der ganzen Welt (einschließlich Italiens) untersuchen die Duchenne-Muskeldystrophie im Detail, um wirksamere Therapieansätze als die gegenwärtigen zu entwickeln.

Im Moment (März 2014) kommen vielversprechende Ergebnisse von:

  • Forschung zur Verbesserung der Steroidtherapie . Der effektivste Steroidtyp und die effektivste Steroiddosis zur Aufrechterhaltung des Muskeltonus und der Muskelkraft werden derzeit untersucht.
  • Eine Gentherapie, genannt " Exon-Skipping ". Dies ist eine spezielle molekularbiologische Technik, mit der die Dystrophin-Proteinsynthese wiederhergestellt werden kann. Das Experiment hat die menschliche Phase erreicht.
  • Eine Zelltherapie basierend auf der Verwendung von Stammzellen . Das Experimentieren ist im Tierstadium.
  • Pharmakologische Studien . Es werden mehrere Medikamente geprüft, das bekannteste ist PTC124 . Experimente sind in der Tierphase.

Es ist notwendig, noch einige Jahre zu warten, um die effektive Wirksamkeit dieser Therapien zu erkennen. Das Ziel der Forscher ist es, aktuelle Behandlungen, die nur die Symptome lindern, durch ein spezifisches Heilmittel für die Duchenne-Muskeldystrophie zu ersetzen.