Das primäre Lymphödem – Ein Überblick zur Genetik und Histologie
Ein primäres Lymphödem beruht auf einer angeborenen, d. h. genetisch bedingten Fehlentwicklung oder Dysfunktion des lymphatischen Systems. Durch einen unzureichenden Abtransport der Interstitialflüssigkeit akkumuliert Flüssigkeit im Gewebe und bedingt die Entstehung eines Lymphödems.
Kennzeichnend für das primäre Lymphödem ist die große Heterogenität. Es kann isoliert wie auch als Symptom einer Vielzahl von Erkrankungen auftreten und sich in Schweregrad und klinischer Ausprägung unterscheiden. Um dieser Heterogenität auch unter Berücksichtigung des breiten Spektrums an genetischen Ursachen in einer Klassifizierung gerecht zu werden, wurde im Jahr 2010 von Connell et al. ein Klassifizierungs- und Diagnostikalgorithmus der verschiedenen Unterformen des primären Lymphödems erarbeitet, er liegt mittlerweile in mehrfach überarbeiteter Form vor. Anhand dieses Algorithmus kann basierend auf den individuellen Symptomen eine Eingrenzung der möglichen Diagnosen bzw. Unterformen sowie eine gezielte molekulargenetische Untersuchung erfolgen.
Unterscheidung in fünf Gruppen
Derzeit werden fünf Gruppen unterschieden: Gruppe 1 umfasst Lymphödeme, die mit vaskulären oder kutanen Fehlbildungen und segmentalen Wachstumsstörungen auf der Basis von somatischen Mosaiken assoziiert sind. Bei somatischen Mosaiken weisen nicht sämtliche Körperzellen die Veränderung auf, sondern nur Zellen der betroffenen Region, z. B. des Beines oder eines Organs (Mosaik). Dies erklärt sich damit, dass die ursächliche, genetische Veränderung nicht bereits im Stadium der befruchteten Eizelle (Keimbahn-Mutation), sondern zu einem späteren postzygotischen Zeitpunkt während der Embryogenese (somatisches Mosaik) aufgetreten ist. In der Regel liegt eine somatische, meist aktivierende Mutation vor, die ein vermehrtes Wachstum des betroffenen Gewebes begünstigt. Ort und Zeitpunkt des Auftretens der somatischen Mutation beeinflussen daher das Muster der vorliegenden Symptomatik.
Neben dem Lymphgefäßsystem können auch Blutgefäße, Bindegewebe, Fettgewebe und Knochen betroffen sein. Klassische Formen sind das PIK3CA-Gen-assoziierte CLOVE- oder CLOVES-Syndrom (kongenitale lipomatöse Überwucherung, vaskuläre Fehlbildungen und epidermale Nävi mit oder ohne Beteiligung des Skelettsystems) und das CLAPO-Syndrom (kapilläre Fehlbildung der Unterlippe, lymphatische Fehlbildung von Gesicht und Hals, Asymmetrie des Gesichts und der Gliedmaßen und partielles/generalisiertes Überwachstum) sowie das Proteus-Syndrom (hochvariable Störung mit asymmetrischem und disproportionalem Überwachstum von Körperteilen, dysreguliertem Fettgewebe und vaskulären Fehlbildungen), das durch Veränderungen im AKT1-Gen verursacht wird. Der Nachweis der ursächlichen Genveränderung kann nur anhand von DNA aus dem betroffenen Gewebe erfolgen.
Gruppe 2 gliedert sich in vier Untergruppen des klassischen primären Lymphödems. In der Regel liegt eine Keimbein-Mutation vor, d. h. sämtliche Körperzellen weisen die Veränderung auf und sind dementsprechend auch im Blut nachweisbar. Die genetischen Veränderungen können ererbt oder bei Betroffenen neu (de novo) auftreten.
Man unterscheidet primäre Lymphödeme, die im Rahmen einer übergeordneten syndromalen Erkrankung auftreten (Gruppe 2a) oder mit systemischen Beteiligungen assoziiert sind (Gruppe 2b).
Darüber hinaus erfolgt eine weitergehende Unterteilung entsprechend des Zeitpunkts der ersten klinischen Manifestation: Kongenitale primäre Lymphödeme (Gruppe 2c), die bereits pränatal oder innerhalb des ersten Lebensjahres auftreten, und ‚late-onset‘ primäre Lymphödeme, die sich erst zu einem späteren Zeitpunkt manifestieren (Gruppe 2d).
Die häufigsten Formen der jeweiligen Gruppen stellen das Noonan-Syndrom (Gruppe 2a, RASopathie-assoziierte Gene, u. a. PTPN11), das Mikrozephalie-Chorioretinopathie-Lymphödem-Syndrom (Gruppe 2a, KIF11-Gen), das Emberger-Syndrom (Gruppe 2a, GATA2-Gen; Betroffene haben ein erhöhtes Risiko für eine akute myeloische Leukämie (AML), daher sind regelmäßige Kontrolluntersuchungen obligat), das Hennekam-Syndrom (Gruppe 2b, u. a. Gen CCBE1, ADAMTS3), das Hypotrichose-Lymphödem-Teleangiektasien-Syndrom (Gruppe 2b, SOX18-Gen), das Lymphödem Typ Milroy (Gruppe 2c, FLT4-Gen; häufigste Form des angeborenen Lymphödems), das Lymphödem Typ Milroy-ähnlich (Gruppe 2c, VEGFC-Gen) sowie das Lymphödem-Distichiasis-Syndrom dar (Gruppe 2d, FOXC2-Gen; Patienten weisen eine Distichiasis auf, die diagnoseweisend ist).
Die ursprüngliche Klassifikation in die drei Subtypen kongenitales Lymphödem, Lymphoedema praecox (Manifestation in der Pubertät) und Lymphoedema tarda (Manifestation nach dem 35. Lebensjahr) sollte nicht mehr Verwendung finden, da diese Klassifikation den klinischen Phänotyp sowie die neusten Erkenntnisse der Genetik des primären Lymphödems nicht berücksichtigen.
Tab. 1: Übersicht lymphödemassoziierter Gene und Krankheitsbilder. Dargestellt sind die Gene und assoziierten Krankheitsbilder, die in Zusammenhang mit einem primären Lymphödem analysiert bzw. differentialdiagnostisch in Betracht gezogen werden können. Hierzu ist auch eine Zusammenfassung der typischen Klinik und der Funktion des Genprodukts aufgeführt. Weitere Informationen über die Krankheitsbilder lassen sich über die OMIM-Nummer (Online Mendelian Inheritance in Man) auf https://www.omim.org/ nachschlagen. Auf die Darstellung von Lymphödemen, die mit Überwuchs assoziiert sind (Gruppe 1), wurde aus Übersichtsgründen verzichtet (modifiziert nach Ott et al. 2021 (10)).
Gen
Krankheitsbild
OMIM-Nummer
Klinik
Funktion des Genprodukts
GATA2
Emberger-Syndrom
614038
Syndromale Erkrankungen (Gruppe 2a)
Lymphödem der unteren Extremität und Genitalien
Myelodysplasie bis AML
Transkriptionsfaktor, der in hämatopoetischen Stammzellen und Endothelzellen exprimiert
Motorprotein, das eine Rolle in Mitose und Vesikeltransport spielt
GJA1
Oculo-dento-digitales Syndrom
164200
Lymphödem
Mikroophthalmie
kleine oder fehlende Zähne
schwacher Zahnschmelz
Camptodaktylie
Syndaktylie zw. viertem und fünftem Finger (evtl. auch der Zehen)
Connexin 43 spielt als Bestandteil von Gap-Junctions in Lymphgefäß-Klappen eine Rolle in der korrekten Ausbildung dieser.
CCBE1
Hennekam-Syndrom
Typ 1
235510
Lymphödem mit systemischer Beteiligung (Gruppe 2b)
progredientes, kongenitales primäres Lymphödem den gesamten Körper betreffend
intestinale Lymphangiektasien
Hydrops fetalis
Chylothorax
Aszites
fasziale Auffälligkeiten
Rolle in der Prozessierung von VEGF-C (lymphatischer Wachstumsfaktor) und so in der Migration der Lymphendothelzellen (LECs) und der Proliferation der Lymphgefäße
ADAMTS3
Typ 3
618154
FAT4
Typ 2
616006
Rolle in Ausbildung der Lymphgefäßklappen
PIEZO1
Generalisierte lymphatische Dysplasie nach Fotiou
ähnlich wie Hennekam-Syndrom, aber mildere Ausprägung
Mechanosensitiver Ionenkanal, der über mechanische Reize eine Rolle in Lymphangiogenese spielt
EPHB4
Lymphatisch-assoziierter fetaler Hydrops (LRFH)
Hydrops fetalis
Atriumseptumdefekt
Varikosen
Lymphödem der unteren Extremität
Rolle im Remodeling der Lymphgefäße und der Klappenentwicklung
Induziert Expression des lymphatischen Master-Transkriptionsfaktors PROX1 (induziert Entwicklung von LECs aus venösen Endothelzellen)
PTPN14
Choanalatresie-Lymphödem
bilaterale Chonalatresie
Lymphödem der unteren Extremität
Rolle in der Regulation der Lymphangiogenese und der Entwicklung der Choanen
DCHS1
Van-Maldergem-Syndrom
überlappende Klinik und Pathophysiologie mit dem Hennekam-Syndrom, jedoch ist ein Lymphödem beim Van-Maldergem-Syndrom selten
FAT4 und DCHS1 spielen gemeinsam eine Rolle bei der Entwicklung des Lymphgefäßsystems und in der Ausbildung von Lymphgefäßklappen
FLT4
Milroy-Erkrankung
153100
kongenitales Lymphödem (Gruppe 2c)
Lymphödem der unteren Extremität (im Besonderen Fußrücken und unterhalb des Knies)
Varikosen
positive Familienanamnese
FLT4 kodiert für den Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 3 (VEGFR-3), der auf LECs exprimiert wird, an den VEGF-C als wichtiger Mediator der Lymphangiogenese bindet
VEGFC
Milroy-ähnliche Erkrankung
615907
FOXC2
Lymphödem-Distichiasis-Syndrom
Late-Onset-Lymphödem (Gruppe 2d)
Distichiasis
Lymphödem der unteren Extremität
Varikosen
Transkriptionsfaktor, der eine Rolle in der Entwicklung der Klappen in Venen und Lymphgefäßen spielt
GJC2
Vier-Extremitäten-Lymphödem
613480
Lymphödem der unteren Extremität, oberen Extremität und Genitalien
Connexin 47 spielt als Bestandteil von Gap-Junctions in Lymphgefäßklappen eine Rolle in der k
3D-Histologie des betroffenen Gewebes
Durch eine umfassende humangenetische Beratung, Anamnese und genetische Diagnostik ist es möglich, Aussagen über den Erbgang, das Wiederholungsrisiko sowie mögliche Begleitsymptome zu treffen. Es ist empfehlenswert, die molekulardiagnostische Untersuchung in einem spezialisierten Zentrum durchzuführen, um eine möglichst umfassende und zielgerichtete Diagnostik zu ermöglichen.
Ergänzend zu einer genetischen Untersuchung kann eine dreidimensional-histologische Untersuchung des betroffenen Gewebes durchgeführt werden. Hierzu werden Gewebebiopsien mit histologischen Methoden angefärbt und anschließend in einem Lichtblattmikroskop optisch geschnitten. Es werden einige tausend optische Schnittebenen des Präparats erzeugt und im Anschluss – ähnlich zu radiologischen Verfahren wie der computertomographischen Angiographie (CTA) – räumlich rekonstruiert und ausgewertet. Auf Basis der 3D-Visualisierung kann im Vergleich zur herkömmlichen klassischen 2D-Schnitt-Histologie eine wesentlich detailliertere Phänotypisierung der ursächlichen Gefäßveränderungen durchgeführt werden. Dies kann zudem als mögliche Unterstützung bei der Auswertung genetischer Daten sowie bei der Wahl potenzieller pharmakologischer oder chirurgischer Therapien genutzt werden. Die 3D-Histologie stellt aktuell noch keinen diagnostischen Standard dar und wird derzeit nur im Rahmen von Forschungsprojekten durchgeführt.
Der Beitrag beruht auf einem Vortrag bei der DGP-Jahrestagung am 28.9.–1.10.2022 in Hannover.
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Autor
R. Hägerling1,2 1 Abteilung für ‚Lymphovaskuläre Medizin und Translationale 3D-Histopathologie‘, Institut für Medizinische Genetik und Humangenetik, Charité – Universitätsmedizin Berlin; 2 Berlin Institute of Health der Charité – Universitätsmedizin Berlin, BIH-Center für Regenerative Therapien, Berlin
Korrespondenzadresse: Dr. Dr. med. René Hägerling Abteilung für Lymphovaskuläre Medizin und Translationale 3D-Histopathologie‘ Institut für Medizinische Genetik und Humangenetik Charité - Universitätsmedizin Berlin Augustenburger Platz 1, 13353 Berlin Rene.Haegerling(at)charite.de
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