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Zur Patholnorphogenese dcr Blasenbildung bei Epidermolysis bullosa acquisita und Epidermolysis bullosa dystrophica* J . Metz, H . F r a n k u n d G. M e t z Dermatologische Klinik und :poliklinik der Universitiit (Direktor: :Prof. Dr. H. R6ckl) Wiirzbnrg (BRD) Eingegangen am 3. Juni 1975 P a t h o m o r p h o g e n e s i s of B l i s t e r i n g in E p i d e r m o l y s i s bullosa a c q u i s i t a a n d E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i e a
Summary. Electronmicroscopica] examination on skin lesions of epidermolysis bullosa dystrophica recessiva (E.b.d.r.) and epidermolysis bul]osa acquisita (E.b.a.) associated with Crohn's disease have demonstrated that blistering occurs between epidermis and dermis beneath the basal lamina. The structural defect concerns the anchoring fibrils only which are missing in the junctional zone of the involved skin. All other junctional structures are intact. Beneath the basal lamina a band-like zone of a moderate electrondense, amorphous material is seen in the skin-lesions of epidermolysis bu]losa acquisita, less marked in epidermol:ysis bullosa dystrophica. Direct immunofluorescent investigation of involved skin of E.b.a. shows a pemphigoidlike fluorescent pattern at the basal lamina with antihuman IgG-, -IgM-, -file~ilia and antihuman Clq-component. In epidermolysis bullosa dystrophica, however, a fluorescent pattern at the basal lamina was found only with anti-human IgG and Anti-C 3. The pathogenetie importance of the immunoglobu]ine-deposits at the basal lamina is discussed in regard of the loss of anchoring fibrils and the subsequent vesication in these types of epidermolytic diseases. Zusammen/assung. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an I-Iautl/isionen je eines :Falles yon Epidermo]ysis bullosa dystrophica recessiva (E.b.d.r.) und Epidermolysis bullosa acquisita (E.b.a.) bei Morbus Crohn ergaben, dab die Blasenbildung bei beiden Erkrankungen zwischen Epidermis und Dermis unterhalb der Basallamina erfolgt. Der strukturelle Defekt betrifft nur die ,,anchoring fibrils", welche an der Junktionszone der klinisch befallenen Haut fehlen. Die iibrigen fiir die Verkntipfung von Epidermis und Dermis notwendigen Haftstrukturen sind dagegen intakt. Unterhalb der Basalmembran findet sich bei der E.b.a. eine bandf6rmige Zone eines m~llig elektronendichten amorphen Materials, welches bei der E.b.d. weniger ausgepr~igt ist. Direkte Immunfluorescenzuntersuchungen an befallener ]-laut bei E.b.a. ergaben ein Pemphigoid-/ihnliches Fluorescenzmuster an der Basallamina nach Beschichtung mit AntiIgG-, -IgM-, -file~ilia- und der Clq-Komponente. Bei der E.b.d. land sich nur ein Fluorescenzstreifen mit Anti-IgG- und Anti-file~ilia. Die pathogenetische Bedeutung der Immunglobulinablagerungen an der Basallamina wird unter Berficksichtigung des l%hlens yon ,,anchoring fibrils" und der daraus folgenden Blasenbildung bei diesen epidermolytischen Erkrankungen diskutiert. D u r c h die A n w e n d u n g i m m u n f l u o r e s c e n z - u n d e l e k t r o n e n m i k r o s k o p i s c h e r T e c h n i k e n g e l a n g es in d e n l e t z t e n J a h r e n bei e i n e r R e i h e y o n b l a s e n b i l d e n d e n * Auszugsweise vorgetragen auf dem 2. Oberkochener Gespriich am 3. u. 4. April 1975.
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Abb. 1. Pathomechanismus der Blasenbildung bei heredit~iren Epidermolysen : 1 Epidermolysis bullosa simplex; 2 Epidermolysis bullosa hereditaria letalis; 3 Epidermolysis bullosa dystrophica dominans; 4 Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva; 5 Epidermolysis bullosa, dystrophica acquisita
Dermatosen den Pathomechanismus der Blasenbildung weitgehend aufzukl/iren. Besonderes Interesse erlangte hierbei auch die heterogene Gruppe der vernarbenden und nichtvernarbenden heredit/~ren Epidermolysen. In Abb. 1 sind die verschiedenen Formen der Epidermolysis bullosa mit ihrem zugrundeliegenden strukturellen Defekt an der Dermo-Epidermalregion dargestellt, wie er sich auf ultrastruktureller Ebene manifestiert. Bei der nichtvernarbenden Epidermolysis buUosa simplex liegt die Sch/idigung prim/~r in den basalen Keratinocyten, erst sekund/tr erfolgt die ZerstSrung der dermo-epidermalen Verbindung. Dagegen finder die Blasenbildung bei der ebenfalls nichtvernarbenden Epidermolysis bullosa letalis zwisehen Basallamina und Plasmamembran der Basalzellen infolge AuflSsung der ,,anchoring filaments" start [17,19-- 21 ]. Die Basalmembran bleibt hierbei intakt und halter stets am Blasenboden, w/ihrend an der basalen Zellmembran hin und wieder partielle Sch/~digungen, die vermutlich ebenfalls erst sekund/ir auftreten, nachgewiesen werden kSnnen. Der strukturelle Defekt bei der dominant-dystrophischen Epidermolysis bullosa, einer seltenen Form der vernarbenden Epidermolysen, ist nach den sehr ausftihrlichen Untersuchungen yon Anton-Lamprecht u. Schnyder [1] sowie von Hashimoto u. Mitarb. [10] in der mangelnden Ausbildung der ,,anchoring fibrils" zu suchen, wodurch die Basallamina ungentigend im dermalen Bindegewebe verankert wird. Bei den sich entwickelnden Blasen haftet die Basallamina am Blasendach. Bei den rezessiv dystrophischen Formen ist, wie yon mehreren Autoren [2,5, 16,17,21,26,27] festgestellt wurde, der zur Blase fiihrende Defekt an verschiedenen Strukturen der dermo-epidermalen Verbundzone nachweisbar. Dabei kSnnen entweder isoliert oder zusammen Plasmamembran, Halbdesmosomen, ,,anchoring filaments", Basallamina, ,,anchoring fibrils" und/oder dermales Bindegewebe betroffen sein.
Zt'r Pathomorphogenese der Blasenbildung
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Dagegen war der Meehanismus der Blasenbildung bei der Epidermolysis bullosa acquisita (E.b.a.) bisher noeh ungenfigend gekl/irt. Diese seltene, ebenfalls vernarbende, nicht heredit/ire, meist im Verlauf eines anderen Grundleidens auft r e t e n d e Epidermolysis entsprieht sowohl im klinischen als aueh im histologisehen Bild weitgehend der lokalisierten F o r m der E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i e a hereditaria recessiva. ]~ber die U l t r a s t r u k t u r der E.b.a. wurde inzwischen erstmals yon W o e r d e m a n n (19"/4) sowie Gibbs u. Minus (1975) berichtet, wobei fibere i n s t i m m e n d gezeigt werden konnte, daf3 die Blase sich u n t e r h a l b der i n t a k t e n B a s a l l a m i n a manifestiert. Anl/iBlich einer eigenen F a l l b e o b a c h t u n g yon E.b.a. fiihrten wir vergleichende elektronenmikroskopische u n d immunfluorescenzmikroskopisehe Untersuehungen an E p i d e r m o l y s i s bullosa aequisita bei Morbus Crohn und E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i c a hereditaria reeessiva dureh. U b e r die erhobenen Befunde sowie ihre p a t h o g e n e t i s c h e B e d e u t u n g soll berichtet werden.
Material und Methodik F/ir die elektronenmikroskopischen Untersuchungen wurde jeweils eine Biopsie aus dem Randbereich einer frisch aufgetretenen Blase yon E.b.a. bei 3Iorbus Crohn (Kasuistik bei Metz u. Mitarb. [14] und yon E.b.d.h. bei einem Kind entspreehend bereits friiher mitgeteilter Methodik [13] aufgearbeitet. Zur direkten lmmunfluoroscenz (I.F.) wurden mehrere Biopsien aus befa]lener und klinisch nicht befallener Haut yon beiden Patienten entnommen: Methodisehe Einz.qheiten wurden yon uns bereits friiher mitgeteilt [9]; zur Konjugat-Charakteristik: FITC markierte Seren yon Kaninchen gegen Hu-lgA (F/P Quotient 4,0. Ges. Prot. 3,4°/0), Hu-]gG (F/P Quotient 2,3. Ges. Prot. 3,80/0). Hu-lgM (F/P Quotient 1.9. Ges. Prot. 4,00/0) und fllC/flxA (F/P Quotient 1,8. Ges. Prot. 2,8°/0) sowie Clq (F/P Quotient 2.4) der Behring-Werke. Indirekte I.F. zum Naehweis von antinukleiiren AntikSrpern, antiepithelialen AntikSrpern, Antibasalmembran-Antik6rpern, Antiretikulin-Antik6rpern nach der 3Iethode yon Weller u. Coons bzw. nach Seah u. Mitarb. [25]. Substrat : Rattenleber und -niere sowie Meerschweinehenlippe. Konjugat-Charakterisierung wie bei dir. I.F. zus~itzlich Antihuman IgG FITC (Hyland), (F/P Ratio 4,7. Prot. geb. FITC 17 9g.g/ml, Ges. Prot. 15,8 mg/ml, spez. ABKonz. 2,5 mg/ml).
Ergebnisse Bei der E.b.a. erfolgt die Blasenbildung eindeutig zwischen E p i d e r m i s und Corium unterhalb der elcktronenmikroskopischen B a s a l m e m b r a n (Abb.2). Die Blasendecke b e s t e h t sowohl im Z e n t r u m der Blase als auch in der Blasenrandzone aus i n t a k t e r E p i d e r m i s u n d d a r a n h a f t e n d e r B a s a l m e m b r a n . Die basalen K e r a t i n o c y t e n zeigen keine wesentlichen Zeichen einer Zeltsch/idigung (Abb.2). Sic sind m e i s t m i t der B a s a l l a m i n a mittels t y p i s c h e r H a l b d e s m o s o m e n fest verb u n d e n (Abb. 3). S p a l t b i l d u n g e n zwischcn B a s a l l a m i n a und d e m basalen Plasmalem sind n i c h t erkennbar. Die n i c h t v e r b r e i t e r t e L a m i n a lucida wird von deutlich s i c h t b a r e n ,,anchoring filaments" durchzogen. U n t e r h a l b der B a s a l l a m i n a k o m m t eine r e l a t i v breite, m/iBig k o n t r a s t r e i c h e Zone aus homogen-granul/i, rem Material zur Darstellung, das n i c h t n u r a m Blasendach (Abb.3) haftet, sondern auch im l~andbereich m i t noch i n t a k t e r J u n k t i o n s z o n e anstelle der ,,anchoring fibrils" n a c h w e i s b a r ist (Abb.4). Lichtmikroskopisch-histochemisch l/igt sich dieses Material n i c h t identifizieren, auch h a n d e l t es sich n i c h t u m Fibrin, d a fibrill/ire S t r u k t u r e n bei hSherer VergrSBerung n i c h t e r k e n n b a r sind.
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Abb. 2. Epidermolysis bullosa acquisita, subepidermale Blase (B) unterhalb der Basallamina (?). K = basale Keratinocyten. Vergr.: 7560:1
Immunfluorescenzmikroskopische Untersuchungen von befallener Haut ergaben bei Beschichtung mit Anti-IgG und Anti-IgM (Tabelle 1) im Bereich der Basalmembranzone einen breiten, weitgehend homogenen, etwas zottigen Fluorescenzstreifen, der in abgeschw~ichter Intensitiit auch bei Beschichtung mit Anti-BetalC/BetalA und Anti-Clq-Komponente vorhanden war. Bei Blockierung mit unmarkiertem Anti-IgG war keine vollst~ndige Blockierung zu erreichen. Kliniseh unbefallene Bauchhaut zeigte keine spezifische Fluorescenz. Auch die vergleichenden elektronenmikroskopischen Untersuchungen an blasigen ttautl~sionen bei Epidermolysis bullosa dystrophica eines 6jiihrigen Mi~dchens zeigen bei der Durchmusterung sowohl der Blasenrandzone als auch des Zentrums, dab die Blasenbildung unterhalb der Basallamina erfolgt (Abb. 5). Die Basallamina ist mit den basalen Keratinoeyten lest verbunden und bildet das Blasendach (Abb. 6). Unterhalb der Basallamina findet sich allerdings im Gegensatz zur E.b.a. das homogen-granuliire Material nieht bandfSrmig angelagert, vielmehr halter es diskontinuierlich, zottenfSrmig am Blasendaeh und ist aueh in der Randzone nur noeh sporadisch nachweisbar. Bei direkter immunfluorescenzmikrospischer Unter. 8uchung zeigen sich im Bereich blasiger Abhebungen sowohl am Blasendach als aueh am Blasengrund sowie in an die Blase angrenzenden unver~nderten Bezirken IgG und BetalC/BetalA-Ablagerungen in feinem, manchmal beinahe filigranartigem Muster (Abb.7). IgA, IgM und Betalq-Komponente konnten nicht nachgewiesen werden.
Zur Pathomorphogenese der Blasenbitdung
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Abb.3. Epidermolysis bullosa aequisita. Blasenrandbereich. Keratinocyten mittels Halbdesmosomen (~) mit der Basallamina (~') lest verbunden. Unterhalb Basallamina homogengranul~ires Material angelagert. (~k) Vergr.: 31500:1
Tabelle 1. :Immunfluorescenzmikroskopische Befunde (dir. I.F.) Epidermolysis bullosa a cquisita Anti-IgA Anti-IgG Anti-IgM
-+ -b
Anti-fllA/fllC
+
Anti-Cxq
-k-
Epidermolysis bullosa dystrophica
+
Tabelle 2. Immunfluorescenzmikroskopische Befunde (indir. I.F) Nachweis yon
Epidermolysis bullosa acquisita
Antinukle~re-AK Antiepitheliale-AK Antibasalmembran-AK Antireticulin-AK
-----
Epidermolysis bullosa dystrophica
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Abb.4. Epidermolysis bullosa acquisita. Homogenes ~Iaterial (~k) unterhalb Basallamina im Randbereich mit intakter Junktionszone abgelagert. -- Vergr. 30000:1
Bei beiden Patienten lieBen sich mit der indirekten lmmunfluorescenzmethode antikul~ire, antiepitheliale, A ntibasalmembran, und A ntiretikulin-A ntik6rper nicht nachweisen.
Diskussion Der zur Blasenbildung fiihrende strukturelle Defekt ist nach den hier vorliegenden Befunden in beiden F~llen in einer Zerst6rung oder ~nangelnden Ausbildung der ,,anchoring fibrils" [I0] zu suchen. Unter den f/Jr die Verkniipfung yon Dermis und Epidermis notwendigen Haftstrukturen stellen die ,,anchoring fibrils" ein konstant vorkommendes dermales Element [1] dar, das aus ca. 200--750/~ dicken, yon dermalen Bindegewebszellen gebildeten Fibrillen aufgebaut und mit der Basallamina verbunden ist. AuflSsung oder mangelnde Ausbildung der Fibrillen kann zu einer Abhebung des Epithels ffihren, wobei die Basallamina als epidermales Produkt [3] stets an der Blasendecke der sich entwickelnden Blase halter. Wie bereits eingangs dargestellt, kann sich bei der E.b.d. der zur Blasenbildung fiihrende Schaden aueh an anderen Strukturen der dermo-epidermalen Haftzone manifestieren. In dem hier untersuchten Fall waren jedoch nur die ,,anchoring fibrils" betroffen, ein Befund, der auch bei den verschiedenen Formen der domi-
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Abb.5. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Blasenbildung unterhalb Basallamina Vergr. : 15000:1 nant-dystrophischen Epidermolysen erhoben werden konnte, [1,10]. Bei letzteren liel~ sich ein Fehlen bzw. eine Verminderung der ,,anchoring fibrils" nicht nur an blasiger, sondern auch an klinisch intakter H a u t verschiedener Areale nachweisen, so dal~ es durchaus berechtigt ist, die Blasenbildung bei der dominant-dystrophischen Epidermolysis auf eine primiire, genetisch fixierte AnlagestSrung dieser Strukturen zurfickzuffihren [10]. Abcr auch bei der rezessiv-dystrophischen Epidermolysis scheint, zumindest in einigen F/illen, der Blasenbildung dieses pathogenetische Prinzip zugrunde zu liegen. :Daffir sprechen nicht nut die eigenen Untersuchungen (isolierter Defekt der ,,anchoring fibrils" in der Blasenrandzone), sondern auch die yon Briggaman u. Wheeler [4] an Gewebekulturen elektronenmikroskopisch nachgewiesenen BildungsstSrung der ,,anchoring fibrils" bei E.b.d. I m Gegensatz zu den heredit~iren Epidermolysen, bei denen der sich an der Junktionszone abspielende Defekt vermutlich genetisch bedingt ist, mfissen ffir die Zerst6rung der ,,anchoring fibrils" bei der E.b.a. andere Mecbanismen angenommen werdcn. Das gegenfiber der E.b.d. wesentlich vermehrt abgelagerte homogen-granul~re Material an der dermalen Seite der Blasendecke bzw. im Bereich der Blasenrandzone lieB vermuten, dab die Au/16sung dcr ,,anchoring fibril.s" bei dcr E.b.a. erst sekunddr er/olgte. Da eine histochemische Identifizierung dieses Materials
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Abb.6. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Blasendecke mit granul~r-homogenem Material (~') unterhalb intakter Basallamina. Yergr. 15000:1
Abb.7. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Deutlich bandfSrmige Fluorescenz im Bereich Basalmembranzone. Ra Anti Hu-Gamma-Glob. FITC, Vergr. 400:1 nieht gelang, welches iibrigens in gleicher Lokalisation und Intensit/i.t elektronenmikroskopisch auch yon Gibbs u. Minus [9] bei der E.b.a. beobachtet werden konnte, wurden bereits frfiher von uns begonnene I.F.-Untersuchungen [13] bei der E.b.a. auf die Clq-Komponente ausgedehnt und in gleicher Weise bei der E.b.d. durchgefiihrt. Dabei konnten die von anderen Autoren [9,12,30] erhobenen Befunde
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b e i d e r E.b.a. bestiitigt und durch Naehweis der Clq-Komponente in Form eines schmalen Bandes im Bereich der Basalmembran in kliniseh befallener H a u t erg/inzt werden. Der Naehweis der frfilmn Komplement-Komponente Clq sehliegt eine Komplement-Aktivierung fth' den ,,alternate p a t h w a y " [29] aus und maeht eine Aktivierung des Komplementsystems dutch Immunkomplexbildung sehr wahrseheinlieh, wenn aueh im Falle des Komplementnaehweises ein unspezifisehes ,,Anflutungsphfinoinen" [28] nieht v611ig ausgeschlossen werden kann. Weiterhin erhebt sietl die Frage, ob es sieh bei den mittels der direkten I.F. naehgewiesenen Immunglobulin- bzw. Komplementablagerungen nieht um eine Exsudation im R a h m e n eines unspezifisehen entztindliehen Vorganges handelt, wie dies Misgeld [15] bei der im I.F.-Muster der E.b.a. auBerordentlieh /ihnliehen Porphyria eutanea tarda zur Debatte stellt. Bei Untersuehungen an einfaehen Druekblasen [7] konnten allerdings keine Immunglobulin- bzw. Komplementablagemngen naehgewiesen werden, so dal3 diese A n n a h m e von uns nieht gestiitzt werden kann. Betraehtet man die bei der E.b.a. erhobenen Befunde unter dem Gesiehtpunkt des bier gleiehzeitigen Bestehens von Morbus Crchn und dem bei dieser Erkrankung h/iufigen Vorkommen von Antiretikulin-AntikSrpern [4], w/ire das ultrastrukturell festgestellte Fehlen der ,,anchoring fibrils" dureh gegen Retikulinfasern geriehtete Antik6rper denkbar. Allerdings lieBen sieh mit unseren mittels der indirekten I.F. durehgeftihrten Untersuehungen keine zirkulierenden AntikSrper gegen Retikulin naehweisen. Der Naehweis von Antiretikulin-AntikSrpern gelingt jedoeh durehaus nieht in allen F/illen derjenigen Krankheitsbilder, bei denen diese Antik6rper offensiehtlieh eine golle spielen sollen. So konnten Seah u. Mitarb. [24, 25] bei ,,adult coeliae disease" in 38 °/0, bei ,,childhood eoeliae disease" in 590/0 und bei Dermatitis herpetiformis Duhring in 22°/o Antiretikulin-AntikSrper finden. Doe u. Mitarb. [6] wiesen dagegen in 500/o bei ,,adult eoeliac disease", in 570/o bei Morbus Crohn und in 200/0 bei Colitis uleerosa zirkulierende I m m u n k o m p t e x e naeh. Gegeniiber den I.Y.-Befunden bei E.b.a. weiehen die bei E.b.d. beztiglieh ihrer Intensit/it und ihres Musters etwas ab. Ob es sieh bei den von uns naehgewiesenen -- unseres Wissens bisher nceh nieht besehriebenen -- IgG und fllC/fllAAblagerungen gegentiber der E.b.a. nut um quantitative Unterschiede handelt oder ob sich darin ein anderes pathogenetisehes Prinzip zeigt, muB vorl/iufig ungekl/irt bleiben. Literatur
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Zur Patholnorphogenese dcr Blasenbildung bei Epidermolysis bullosa acquisita und Epidermolysis bullosa dystrophica* J . Metz, H . F r a n k u n d G. M e t z Dermatologische Klinik und :poliklinik der Universitiit (Direktor: :Prof. Dr. H. R6ckl) Wiirzbnrg (BRD) Eingegangen am 3. Juni 1975 P a t h o m o r p h o g e n e s i s of B l i s t e r i n g in E p i d e r m o l y s i s bullosa a c q u i s i t a a n d E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i e a
Summary. Electronmicroscopica] examination on skin lesions of epidermolysis bullosa dystrophica recessiva (E.b.d.r.) and epidermolysis bul]osa acquisita (E.b.a.) associated with Crohn's disease have demonstrated that blistering occurs between epidermis and dermis beneath the basal lamina. The structural defect concerns the anchoring fibrils only which are missing in the junctional zone of the involved skin. All other junctional structures are intact. Beneath the basal lamina a band-like zone of a moderate electrondense, amorphous material is seen in the skin-lesions of epidermolysis bu]losa acquisita, less marked in epidermol:ysis bullosa dystrophica. Direct immunofluorescent investigation of involved skin of E.b.a. shows a pemphigoidlike fluorescent pattern at the basal lamina with antihuman IgG-, -IgM-, -file~ilia and antihuman Clq-component. In epidermolysis bullosa dystrophica, however, a fluorescent pattern at the basal lamina was found only with anti-human IgG and Anti-C 3. The pathogenetie importance of the immunoglobu]ine-deposits at the basal lamina is discussed in regard of the loss of anchoring fibrils and the subsequent vesication in these types of epidermolytic diseases. Zusammen/assung. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an I-Iautl/isionen je eines :Falles yon Epidermo]ysis bullosa dystrophica recessiva (E.b.d.r.) und Epidermolysis bullosa acquisita (E.b.a.) bei Morbus Crohn ergaben, dab die Blasenbildung bei beiden Erkrankungen zwischen Epidermis und Dermis unterhalb der Basallamina erfolgt. Der strukturelle Defekt betrifft nur die ,,anchoring fibrils", welche an der Junktionszone der klinisch befallenen Haut fehlen. Die iibrigen fiir die Verkntipfung von Epidermis und Dermis notwendigen Haftstrukturen sind dagegen intakt. Unterhalb der Basalmembran findet sich bei der E.b.a. eine bandf6rmige Zone eines m~llig elektronendichten amorphen Materials, welches bei der E.b.d. weniger ausgepr~igt ist. Direkte Immunfluorescenzuntersuchungen an befallener ]-laut bei E.b.a. ergaben ein Pemphigoid-/ihnliches Fluorescenzmuster an der Basallamina nach Beschichtung mit AntiIgG-, -IgM-, -file~ilia- und der Clq-Komponente. Bei der E.b.d. land sich nur ein Fluorescenzstreifen mit Anti-IgG- und Anti-file~ilia. Die pathogenetische Bedeutung der Immunglobulinablagerungen an der Basallamina wird unter Berficksichtigung des l%hlens yon ,,anchoring fibrils" und der daraus folgenden Blasenbildung bei diesen epidermolytischen Erkrankungen diskutiert. D u r c h die A n w e n d u n g i m m u n f l u o r e s c e n z - u n d e l e k t r o n e n m i k r o s k o p i s c h e r T e c h n i k e n g e l a n g es in d e n l e t z t e n J a h r e n bei e i n e r R e i h e y o n b l a s e n b i l d e n d e n * Auszugsweise vorgetragen auf dem 2. Oberkochener Gespriich am 3. u. 4. April 1975.
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Abb. 1. Pathomechanismus der Blasenbildung bei heredit~iren Epidermolysen : 1 Epidermolysis bullosa simplex; 2 Epidermolysis bullosa hereditaria letalis; 3 Epidermolysis bullosa dystrophica dominans; 4 Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva; 5 Epidermolysis bullosa, dystrophica acquisita
Dermatosen den Pathomechanismus der Blasenbildung weitgehend aufzukl/iren. Besonderes Interesse erlangte hierbei auch die heterogene Gruppe der vernarbenden und nichtvernarbenden heredit/~ren Epidermolysen. In Abb. 1 sind die verschiedenen Formen der Epidermolysis bullosa mit ihrem zugrundeliegenden strukturellen Defekt an der Dermo-Epidermalregion dargestellt, wie er sich auf ultrastruktureller Ebene manifestiert. Bei der nichtvernarbenden Epidermolysis buUosa simplex liegt die Sch/idigung prim/~r in den basalen Keratinocyten, erst sekund/tr erfolgt die ZerstSrung der dermo-epidermalen Verbindung. Dagegen finder die Blasenbildung bei der ebenfalls nichtvernarbenden Epidermolysis bullosa letalis zwisehen Basallamina und Plasmamembran der Basalzellen infolge AuflSsung der ,,anchoring filaments" start [17,19-- 21 ]. Die Basalmembran bleibt hierbei intakt und halter stets am Blasenboden, w/ihrend an der basalen Zellmembran hin und wieder partielle Sch/~digungen, die vermutlich ebenfalls erst sekund/ir auftreten, nachgewiesen werden kSnnen. Der strukturelle Defekt bei der dominant-dystrophischen Epidermolysis bullosa, einer seltenen Form der vernarbenden Epidermolysen, ist nach den sehr ausftihrlichen Untersuchungen yon Anton-Lamprecht u. Schnyder [1] sowie von Hashimoto u. Mitarb. [10] in der mangelnden Ausbildung der ,,anchoring fibrils" zu suchen, wodurch die Basallamina ungentigend im dermalen Bindegewebe verankert wird. Bei den sich entwickelnden Blasen haftet die Basallamina am Blasendach. Bei den rezessiv dystrophischen Formen ist, wie yon mehreren Autoren [2,5, 16,17,21,26,27] festgestellt wurde, der zur Blase fiihrende Defekt an verschiedenen Strukturen der dermo-epidermalen Verbundzone nachweisbar. Dabei kSnnen entweder isoliert oder zusammen Plasmamembran, Halbdesmosomen, ,,anchoring filaments", Basallamina, ,,anchoring fibrils" und/oder dermales Bindegewebe betroffen sein.
Zt'r Pathomorphogenese der Blasenbildung
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Dagegen war der Meehanismus der Blasenbildung bei der Epidermolysis bullosa acquisita (E.b.a.) bisher noeh ungenfigend gekl/irt. Diese seltene, ebenfalls vernarbende, nicht heredit/ire, meist im Verlauf eines anderen Grundleidens auft r e t e n d e Epidermolysis entsprieht sowohl im klinischen als aueh im histologisehen Bild weitgehend der lokalisierten F o r m der E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i e a hereditaria recessiva. ]~ber die U l t r a s t r u k t u r der E.b.a. wurde inzwischen erstmals yon W o e r d e m a n n (19"/4) sowie Gibbs u. Minus (1975) berichtet, wobei fibere i n s t i m m e n d gezeigt werden konnte, daf3 die Blase sich u n t e r h a l b der i n t a k t e n B a s a l l a m i n a manifestiert. Anl/iBlich einer eigenen F a l l b e o b a c h t u n g yon E.b.a. fiihrten wir vergleichende elektronenmikroskopische u n d immunfluorescenzmikroskopisehe Untersuehungen an E p i d e r m o l y s i s bullosa aequisita bei Morbus Crohn und E p i d e r m o l y s i s bullosa d y s t r o p h i c a hereditaria reeessiva dureh. U b e r die erhobenen Befunde sowie ihre p a t h o g e n e t i s c h e B e d e u t u n g soll berichtet werden.
Material und Methodik F/ir die elektronenmikroskopischen Untersuchungen wurde jeweils eine Biopsie aus dem Randbereich einer frisch aufgetretenen Blase yon E.b.a. bei 3Iorbus Crohn (Kasuistik bei Metz u. Mitarb. [14] und yon E.b.d.h. bei einem Kind entspreehend bereits friiher mitgeteilter Methodik [13] aufgearbeitet. Zur direkten lmmunfluoroscenz (I.F.) wurden mehrere Biopsien aus befa]lener und klinisch nicht befallener Haut yon beiden Patienten entnommen: Methodisehe Einz.qheiten wurden yon uns bereits friiher mitgeteilt [9]; zur Konjugat-Charakteristik: FITC markierte Seren yon Kaninchen gegen Hu-lgA (F/P Quotient 4,0. Ges. Prot. 3,4°/0), Hu-]gG (F/P Quotient 2,3. Ges. Prot. 3,80/0). Hu-lgM (F/P Quotient 1.9. Ges. Prot. 4,00/0) und fllC/flxA (F/P Quotient 1,8. Ges. Prot. 2,8°/0) sowie Clq (F/P Quotient 2.4) der Behring-Werke. Indirekte I.F. zum Naehweis von antinukleiiren AntikSrpern, antiepithelialen AntikSrpern, Antibasalmembran-Antik6rpern, Antiretikulin-Antik6rpern nach der 3Iethode yon Weller u. Coons bzw. nach Seah u. Mitarb. [25]. Substrat : Rattenleber und -niere sowie Meerschweinehenlippe. Konjugat-Charakterisierung wie bei dir. I.F. zus~itzlich Antihuman IgG FITC (Hyland), (F/P Ratio 4,7. Prot. geb. FITC 17 9g.g/ml, Ges. Prot. 15,8 mg/ml, spez. ABKonz. 2,5 mg/ml).
Ergebnisse Bei der E.b.a. erfolgt die Blasenbildung eindeutig zwischen E p i d e r m i s und Corium unterhalb der elcktronenmikroskopischen B a s a l m e m b r a n (Abb.2). Die Blasendecke b e s t e h t sowohl im Z e n t r u m der Blase als auch in der Blasenrandzone aus i n t a k t e r E p i d e r m i s u n d d a r a n h a f t e n d e r B a s a l m e m b r a n . Die basalen K e r a t i n o c y t e n zeigen keine wesentlichen Zeichen einer Zeltsch/idigung (Abb.2). Sic sind m e i s t m i t der B a s a l l a m i n a mittels t y p i s c h e r H a l b d e s m o s o m e n fest verb u n d e n (Abb. 3). S p a l t b i l d u n g e n zwischcn B a s a l l a m i n a und d e m basalen Plasmalem sind n i c h t erkennbar. Die n i c h t v e r b r e i t e r t e L a m i n a lucida wird von deutlich s i c h t b a r e n ,,anchoring filaments" durchzogen. U n t e r h a l b der B a s a l l a m i n a k o m m t eine r e l a t i v breite, m/iBig k o n t r a s t r e i c h e Zone aus homogen-granul/i, rem Material zur Darstellung, das n i c h t n u r a m Blasendach (Abb.3) haftet, sondern auch im l~andbereich m i t noch i n t a k t e r J u n k t i o n s z o n e anstelle der ,,anchoring fibrils" n a c h w e i s b a r ist (Abb.4). Lichtmikroskopisch-histochemisch l/igt sich dieses Material n i c h t identifizieren, auch h a n d e l t es sich n i c h t u m Fibrin, d a fibrill/ire S t r u k t u r e n bei hSherer VergrSBerung n i c h t e r k e n n b a r sind.
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Abb. 2. Epidermolysis bullosa acquisita, subepidermale Blase (B) unterhalb der Basallamina (?). K = basale Keratinocyten. Vergr.: 7560:1
Immunfluorescenzmikroskopische Untersuchungen von befallener Haut ergaben bei Beschichtung mit Anti-IgG und Anti-IgM (Tabelle 1) im Bereich der Basalmembranzone einen breiten, weitgehend homogenen, etwas zottigen Fluorescenzstreifen, der in abgeschw~ichter Intensitiit auch bei Beschichtung mit Anti-BetalC/BetalA und Anti-Clq-Komponente vorhanden war. Bei Blockierung mit unmarkiertem Anti-IgG war keine vollst~ndige Blockierung zu erreichen. Kliniseh unbefallene Bauchhaut zeigte keine spezifische Fluorescenz. Auch die vergleichenden elektronenmikroskopischen Untersuchungen an blasigen ttautl~sionen bei Epidermolysis bullosa dystrophica eines 6jiihrigen Mi~dchens zeigen bei der Durchmusterung sowohl der Blasenrandzone als auch des Zentrums, dab die Blasenbildung unterhalb der Basallamina erfolgt (Abb. 5). Die Basallamina ist mit den basalen Keratinoeyten lest verbunden und bildet das Blasendach (Abb. 6). Unterhalb der Basallamina findet sich allerdings im Gegensatz zur E.b.a. das homogen-granuliire Material nieht bandfSrmig angelagert, vielmehr halter es diskontinuierlich, zottenfSrmig am Blasendaeh und ist aueh in der Randzone nur noeh sporadisch nachweisbar. Bei direkter immunfluorescenzmikrospischer Unter. 8uchung zeigen sich im Bereich blasiger Abhebungen sowohl am Blasendach als aueh am Blasengrund sowie in an die Blase angrenzenden unver~nderten Bezirken IgG und BetalC/BetalA-Ablagerungen in feinem, manchmal beinahe filigranartigem Muster (Abb.7). IgA, IgM und Betalq-Komponente konnten nicht nachgewiesen werden.
Zur Pathomorphogenese der Blasenbitdung
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Abb.3. Epidermolysis bullosa aequisita. Blasenrandbereich. Keratinocyten mittels Halbdesmosomen (~) mit der Basallamina (~') lest verbunden. Unterhalb Basallamina homogengranul~ires Material angelagert. (~k) Vergr.: 31500:1
Tabelle 1. :Immunfluorescenzmikroskopische Befunde (dir. I.F.) Epidermolysis bullosa a cquisita Anti-IgA Anti-IgG Anti-IgM
-+ -b
Anti-fllA/fllC
+
Anti-Cxq
-k-
Epidermolysis bullosa dystrophica
+
Tabelle 2. Immunfluorescenzmikroskopische Befunde (indir. I.F) Nachweis yon
Epidermolysis bullosa acquisita
Antinukle~re-AK Antiepitheliale-AK Antibasalmembran-AK Antireticulin-AK
-----
Epidermolysis bullosa dystrophica
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Abb.4. Epidermolysis bullosa acquisita. Homogenes ~Iaterial (~k) unterhalb Basallamina im Randbereich mit intakter Junktionszone abgelagert. -- Vergr. 30000:1
Bei beiden Patienten lieBen sich mit der indirekten lmmunfluorescenzmethode antikul~ire, antiepitheliale, A ntibasalmembran, und A ntiretikulin-A ntik6rper nicht nachweisen.
Diskussion Der zur Blasenbildung fiihrende strukturelle Defekt ist nach den hier vorliegenden Befunden in beiden F~llen in einer Zerst6rung oder ~nangelnden Ausbildung der ,,anchoring fibrils" [I0] zu suchen. Unter den f/Jr die Verkniipfung yon Dermis und Epidermis notwendigen Haftstrukturen stellen die ,,anchoring fibrils" ein konstant vorkommendes dermales Element [1] dar, das aus ca. 200--750/~ dicken, yon dermalen Bindegewebszellen gebildeten Fibrillen aufgebaut und mit der Basallamina verbunden ist. AuflSsung oder mangelnde Ausbildung der Fibrillen kann zu einer Abhebung des Epithels ffihren, wobei die Basallamina als epidermales Produkt [3] stets an der Blasendecke der sich entwickelnden Blase halter. Wie bereits eingangs dargestellt, kann sich bei der E.b.d. der zur Blasenbildung fiihrende Schaden aueh an anderen Strukturen der dermo-epidermalen Haftzone manifestieren. In dem hier untersuchten Fall waren jedoch nur die ,,anchoring fibrils" betroffen, ein Befund, der auch bei den verschiedenen Formen der domi-
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Abb.5. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Blasenbildung unterhalb Basallamina Vergr. : 15000:1 nant-dystrophischen Epidermolysen erhoben werden konnte, [1,10]. Bei letzteren liel~ sich ein Fehlen bzw. eine Verminderung der ,,anchoring fibrils" nicht nur an blasiger, sondern auch an klinisch intakter H a u t verschiedener Areale nachweisen, so dal~ es durchaus berechtigt ist, die Blasenbildung bei der dominant-dystrophischen Epidermolysis auf eine primiire, genetisch fixierte AnlagestSrung dieser Strukturen zurfickzuffihren [10]. Abcr auch bei der rezessiv-dystrophischen Epidermolysis scheint, zumindest in einigen F/illen, der Blasenbildung dieses pathogenetische Prinzip zugrunde zu liegen. :Daffir sprechen nicht nut die eigenen Untersuchungen (isolierter Defekt der ,,anchoring fibrils" in der Blasenrandzone), sondern auch die yon Briggaman u. Wheeler [4] an Gewebekulturen elektronenmikroskopisch nachgewiesenen BildungsstSrung der ,,anchoring fibrils" bei E.b.d. I m Gegensatz zu den heredit~iren Epidermolysen, bei denen der sich an der Junktionszone abspielende Defekt vermutlich genetisch bedingt ist, mfissen ffir die Zerst6rung der ,,anchoring fibrils" bei der E.b.a. andere Mecbanismen angenommen werdcn. Das gegenfiber der E.b.d. wesentlich vermehrt abgelagerte homogen-granul~re Material an der dermalen Seite der Blasendecke bzw. im Bereich der Blasenrandzone lieB vermuten, dab die Au/16sung dcr ,,anchoring fibril.s" bei dcr E.b.a. erst sekunddr er/olgte. Da eine histochemische Identifizierung dieses Materials
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Abb.6. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Blasendecke mit granul~r-homogenem Material (~') unterhalb intakter Basallamina. Yergr. 15000:1
Abb.7. Epidermolysis bullosa dystrophica recessiva. Deutlich bandfSrmige Fluorescenz im Bereich Basalmembranzone. Ra Anti Hu-Gamma-Glob. FITC, Vergr. 400:1 nieht gelang, welches iibrigens in gleicher Lokalisation und Intensit/i.t elektronenmikroskopisch auch yon Gibbs u. Minus [9] bei der E.b.a. beobachtet werden konnte, wurden bereits frfiher von uns begonnene I.F.-Untersuchungen [13] bei der E.b.a. auf die Clq-Komponente ausgedehnt und in gleicher Weise bei der E.b.d. durchgefiihrt. Dabei konnten die von anderen Autoren [9,12,30] erhobenen Befunde
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b e i d e r E.b.a. bestiitigt und durch Naehweis der Clq-Komponente in Form eines schmalen Bandes im Bereich der Basalmembran in kliniseh befallener H a u t erg/inzt werden. Der Naehweis der frfilmn Komplement-Komponente Clq sehliegt eine Komplement-Aktivierung fth' den ,,alternate p a t h w a y " [29] aus und maeht eine Aktivierung des Komplementsystems dutch Immunkomplexbildung sehr wahrseheinlieh, wenn aueh im Falle des Komplementnaehweises ein unspezifisehes ,,Anflutungsphfinoinen" [28] nieht v611ig ausgeschlossen werden kann. Weiterhin erhebt sietl die Frage, ob es sieh bei den mittels der direkten I.F. naehgewiesenen Immunglobulin- bzw. Komplementablagerungen nieht um eine Exsudation im R a h m e n eines unspezifisehen entztindliehen Vorganges handelt, wie dies Misgeld [15] bei der im I.F.-Muster der E.b.a. auBerordentlieh /ihnliehen Porphyria eutanea tarda zur Debatte stellt. Bei Untersuehungen an einfaehen Druekblasen [7] konnten allerdings keine Immunglobulin- bzw. Komplementablagemngen naehgewiesen werden, so dal3 diese A n n a h m e von uns nieht gestiitzt werden kann. Betraehtet man die bei der E.b.a. erhobenen Befunde unter dem Gesiehtpunkt des bier gleiehzeitigen Bestehens von Morbus Crchn und dem bei dieser Erkrankung h/iufigen Vorkommen von Antiretikulin-AntikSrpern [4], w/ire das ultrastrukturell festgestellte Fehlen der ,,anchoring fibrils" dureh gegen Retikulinfasern geriehtete Antik6rper denkbar. Allerdings lieBen sieh mit unseren mittels der indirekten I.F. durehgeftihrten Untersuehungen keine zirkulierenden AntikSrper gegen Retikulin naehweisen. Der Naehweis von Antiretikulin-AntikSrpern gelingt jedoeh durehaus nieht in allen F/illen derjenigen Krankheitsbilder, bei denen diese Antik6rper offensiehtlieh eine golle spielen sollen. So konnten Seah u. Mitarb. [24, 25] bei ,,adult coeliae disease" in 38 °/0, bei ,,childhood eoeliae disease" in 590/0 und bei Dermatitis herpetiformis Duhring in 22°/o Antiretikulin-AntikSrper finden. Doe u. Mitarb. [6] wiesen dagegen in 500/o bei ,,adult eoeliac disease", in 570/o bei Morbus Crohn und in 200/0 bei Colitis uleerosa zirkulierende I m m u n k o m p t e x e naeh. Gegeniiber den I.Y.-Befunden bei E.b.a. weiehen die bei E.b.d. beztiglieh ihrer Intensit/it und ihres Musters etwas ab. Ob es sieh bei den von uns naehgewiesenen -- unseres Wissens bisher nceh nieht besehriebenen -- IgG und fllC/fllAAblagerungen gegentiber der E.b.a. nut um quantitative Unterschiede handelt oder ob sich darin ein anderes pathogenetisehes Prinzip zeigt, muB vorl/iufig ungekl/irt bleiben. Literatur
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