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Diagnose der Amyloidosen


Unterschiedliche Amyloidkrankheiten

In den letzten Jahrzehnten haben die Amyloidosen verstärkt Aufmerksamkeit gewonnen, da durch chemische Analyse immer mehr Amyloidkrankheiten entdeckt worden sind und wirksamere Therapien bekannt wurden. Die Amyloidosen beruhen auf Ablagerungen von Amyloid in Geweben und Organen bei Mensch und Tier. Diese Amyloidablagerungen können zur Funktionseinschränkung und sogar zum Funktionsverlust der befallenen Organe mit fatalen Folgen führen. Bisher wurden über 25 Amyloidproteine entdeckt, über die die Amyloidklassen definiert werden. Jedes dieser Amyloidproteine definiert eine andere Amyloidkrankheit. Darüber hinaus gibt es innerhalb einer Amyloidklasse klinisch unterschiedliche Krankheitsbilder, die z.T. durch genetische Varianten bedingt werden, so dass man mit weit über 500 unterschiedlichen individuellen Amyloidkrankheiten rechnen muss.

Notwendigkeit einer präzisen Diagnose der Amyloidosen

Da es derzeit effektive Therapien für eine Reihe dieser Amyloid-Krankheiten gibt, ist eine präzise Diagnose für jede der individuellen Amyloidosen erforderlich, um die mögliche Therapie einsetzen zu können. Daher steht beim Verdacht einer Amyloidose die exakte Diagnose der Amyloidklasse an erster Stelle.

Schritte zu einer exakten Diagnose

Hier werden der Reihe nach die einzelnen histochemischen und immunhistochemischen Schritte und die wesentlichen Neuerungen dargestellt, die auf dem Wege zu einer präzisen Diagnose Beachtung verdienen.

1. Verdachtsdiagnose des Arztes und Biopsieentnahme

Die Basis und der erste Schritt beim Auffinden einer Amyloidose am Patienten ist immer der Verdacht des Arztes. Je nach vorgefundenen Symptomen wird er eine Biopsie von Herz, Magen-Darm-Trakt, den Nieren, aus der Haut oder aus dem subkutanen Fettgewebe entnehmen, da eine sichere Diagnose weder aus dem Serum noch aus dem Urin gestellt werden kann.

2. Amyloiddiagnose

Im nächsten Schritt wird die Biopsie mit Hilfe der Kongorotmethode auf Amyloid untersucht. Das geschieht wie folgt an formalinfixierten und in Paraffin eingebetteten Gewebeschnitten.

  1. Die präzise ausgeführte Kongorotfärbemethode nach Puchtler et al. (zitiert in Ref. 1).
  2. Die mikroskopische Auswertung durch Inspektion im Durch- und im polarisierten Licht mit Aufsuchen der grünen Doppelbrechung durch einen Experten.
  3. Das Erstellen eines Gutachtens, das vor allem auch die Darstellung der Qualität der Biopsie einschließt.
  4. Da eine Amyloid-negative Diagnose niemals eine abschließende Beurteilung erlaubt (Ref. 2), muss ein möglicher Probenfehler weitgehend ausgeschlossen werden. Dies kann über die Untersuchung von weiteren 10-20 Paraffinschitten vom selben Paraffinblock erfolgen.
  5. Im Falle, dass die Gewebeprobe weiterhin negativ für Amyloid beurteilt wird, kann man die Sensitivität der Kongorot-Methode steigern. Dies kann immunhistochemisch (Ref. 3) oder über die Kongorotfluoreszenz (Ref. 4) erfolgen. Wegen der hohen Sensitivität der Kongorotfluoreszenz (und entsprechend der geringeren Spezifität) bedarf diese Methode immer einer Kontrolle über die grüne Doppelbrechung

3. Klassifizierung der verschiedenen Amyloidosen

Ist die Gewebeprobe nach der Kongorotmethode Amyloid-positiv, erfolgt im nächsten Schritt die Identifizierung des abgelagerten amyloidotischen Proteins, d.h. die Klassifizierung. Da die Amyloidklasse die Therapie bestimmt, muss das Amyloid bei jedem Patienten klassifiziert werden.
Zwei grundsätzlich unterschiedliche Wege werden derzeit von verschiedenen Arbeitsgruppen verfolgt, erstens die Mikroextraktion von Amyloidproteinen aus nativen Biopsien mit nachfolgender immunchemischer oder chemischer Identifizierung der Proteine oder deren proteolyisch generierten Peptiden. Eine Erweiterung dieses Weges stellt die Extraktion dieser Proteine aus Formalin-fixierten Geweben einschließlich der Extraktion aus Paraffinschnitten dar. Zur Analyse werden auch Methoden eingesetzt, die unter dem Begriff Proteomics zusammengefasst werden (Ref. 1 und 5).
Den zweiten Weg stellt die immunhistochemische Klassifizierung der Amyloidosen dar. Der Erfolg dieser Methode beruht auf einem Set von speziellen Antikörpern, die für diesen Zweck von uns entwickelt und auf einer großen Anzahl von Gewebeschnitten von Patienten überprüft und standardisiert wurden. Diese uns zur Verfügung stehenden Standard-Gewebeschnitte umfassen fast alle der bisher beschriebenen Amyloide und Amyloidosen (Übersicht in Ref. 1).
Welche Fehldiagnosen der Verzicht auf Standardantikörper dieser Art zur Folge hat, wurde beschrieben (Ref. 6).

Die auf Anforderung in unserer Routine-Klassifizierung der Amyloidosen eingesetzten speziellen Standardantikörper haben folgende Eigenschaften:

  1. Jeder Antikörper erkennt das entsprechende Amyloid in allen Patienten dieser Amyloidklasse.
  2. Das Set von Antikörpern erkennt und unterscheidet die folgenden generalisierten Amyloidklassen: AA, ALλ, ALκ, AHγ, ATTR, AFib, ALys, AApoAI, AApoAII, AcysC, AGel.
  3. Wir setzten für unsere Routine 10 Antikörper ein, die etwa 95% aller eingesandten Amyloide sicher erkennen.
  4. Im Falle von selteneren Amyloiden mehr hereditärer oder mehr lokaler Art setzen wir zusätzliche Antikörper ein, die aber hier nicht aufgeführt werden, weil sie seltener medizinische Probleme hervorrufen.
  5. Jede immunhistochemische Untersuchung wird mit Hilfe von fünf Standard-Gewebeschnitten mit chemisch bekannten Amyloiden kontrolliert (positive Kontrolle).
  6. Jede Beurteilung wird blind, d.h. ohne Kenntnis der klinischen Daten, durchgeführt.

4. Ergebnisse unser Diagnostik

Die Ergebnisse der Leistung der verbesserten Kongorotmethode und der der speziellen Antikörper wurden zusammenfassend (Ref. 1) und in Einzelarbeiten dargestellt (Ref. 6 und 7) Die Ergebnisse zeigen, dass etwa 97% aller Einsendungen an 386 Patienten korrekt klassifiziert werden konnten (Ref. 7).

5. Vorteile der immunhistochemischen Klassifizierung

Die Vorteile der von uns entwickelten und als Service von uns angebotenen Klassifizierung liegen auf der Hand. Die Methode ist sehr verlässlich, sie ist schnell und relativ einfach, so dass eine präzise Diagnose in relativ kurzer Zeit erbracht werden kann.


Referenzen

[1] Linke, R.P. (2006) Congo red staining of amyloid. Improvements and practical guide for a more precise diagnosis of amyloid and the different amyloidoses. In: “Protein misfolding, aggregation and conformational diseases” (V.N. Uversky and A.L. Fink, eds.), Protein Reviews, Volume 4, (M.Z. Atassi, ed.); Chapter 11.1, pp. 239-276; Springer.

[2] Michels, H., and Linke, R.P. (1998): Clinical benefit of diagnosing incipient AA-amyloidosis in pediatric rheumatic diseases as estimated from a retrospective study. Amyloid J. Protein Fold. Disord. 5:200-207.

[3] Linke, R.P., Gärtner, H., and Michels, H. (1995): High sensitivity diagnosis of AA amyloidosis using Congo red and immunohistochemistry detects missed amyloid deposits. J. Histochem. Cytochem. 43:863-869.

[4] Linke, R.P. (2000): Highly sensitive diagnosis of amyloid and various amyloid syndromes using Congo red fluorescence. Virchows Arch. Path. Anat. 436:439-448.

[5] Skinner, M, Berk JL, Conners LH. XIth International Symposium on Amyloidosis. Bacon Raton FL/USA; Taylor&Francis-CRC Press 2007

[6] Linke, R.P., Oos, R., Wiegel, N.M., and Nathrath, W.B.J (2006): Classification of amyloidosis: misdiagnosing by way of incomplete immunohistochemistry and how to prevent it. Acta Histochem 108, 197-208.

[7] Linke, R.P., Oos, R., Benson, M.D., Saraiva, M.J.M., deCarvalho, M., Gerhard, L.: Altland, K. (2005): Improved immunohistochemical distinction of hereditary and sporadic amyloid disease using specially prepared antibodies and gene analysis. Report on 386 patients. The 6th Internat. Symposium on Familial Amyloid Polyneuropathy and other related Transthyretin Disorders & The 5th Internat. Workshop on Liver Transplantation in Familial Amyloid Polyneuropathy, Aug. 24-26, La Jolla, CA/USA, Abstract and Poster.
 Referenzzentrum für Amyloidkrankheiten.