Kohlenhydratdystrophien: Ursachen, Symptome, Diagnose, Behandlung

Kohlenhydratdystrophien können parenchymatös und mesenchymal sein. Kohlenhydrate in Zellen und Geweben werden mittels histochemischer Untersuchungsmethoden identifiziert. Sie werden in Polysaccharide und Glukoproteine unterteilt.

Mukopolysaccharide können neutral, fest an Proteine (Chitin) gebunden oder sauer (Glykosaminoglykane) sein, zu denen Hyaluronsäure, Chondroitin, Schwefelsäure und Heparin gehören. Glucoprotside unterscheiden sich von Mukopolysacchariden dadurch, dass ihr Hexosamingehalt 4 % nicht überschreitet. Dazu gehören Mucin und Mukoide. Mucin kommt im von Schleimhäuten produzierten Schleim vor, Mukoide sind Bestandteil vieler Gewebe (Herzklappen, Arterienwände, Haut, Knorpel). Polysaccharide werden in Geweben durch die PAS-Reaktion nachgewiesen, bei der an den Stellen, an denen sich Polysaccharide befinden, eine karmesinrote Farbe auftritt. Um Glykogen zu identifizieren, werden Kontrollschnitte mit Diastase oder Amylase behandelt, wonach die mit dem Vorhandensein von Glykogen verbundene rote Farbe verschwindet. Glykosaminoglykane und Glukoproteine werden in Geweben durch Färbung mit Toluidinblau als rötlich-lila Färbung in den Bereichen bestimmt, in denen sich Glykosaminoglykane befinden.

Eine durch eine Störung des Glykogenstoffwechsels bedingte Kohlenhydratdystrophie wird bei der hereditären Kohlenhydratdystrophie – Glykogenosen – in der Haut beobachtet, bei einer Störung des Glukoproteinstoffwechsels äußert sie sich als Schleimhautdystrophie.

Schleimhautdystrophie – eine Kohlenhydratdystrophie, die durch eine Störung des Glukoproteinstoffwechsels in Zellen verursacht wird und zur Ansammlung von Muzinen und Mukoiden in diesen führt. Dabei nimmt nicht nur die Schleimbildung zu, sondern auch die physikochemischen Eigenschaften des Schleims verändern sich. Viele Zellen sterben ab und schuppen sich ab, was zur Bildung von Zysten führt. Beispiele für diese Art von Hautdystrophie sind die follikuläre Muzinose und die mesenchymale Schleimhautdystrophie der Haut.

Schleimhautdystrophie kann sich sowohl in der Epidermis als auch in der Dermis entwickeln. Dermales Muzin bildet normalerweise die Hauptsubstanz des Bindegewebes der Dermis und besteht aus Glykosaminoglykanen, insbesondere Hyaluronsäure. Dieser Muzintyp ist PAS-negativ, färbt sich mit Alcianblau bei einem pH-Wert von 2,5 bis 0,4 metachromatisch und ist hyaluronidaselabil. Epitheliales Muzin, Sialomuzin genannt, enthält neutrale Mukopolysaccharide, häufig Glykosaminoglykane. Es kommt in den Granula dunkler mukoidesezernierender Zellen der ekkrinen Drüsen, in geringem Maße in den Granula der apokrinen Drüsen, in Zystenzellen der Mundschleimhaut, in Tumorzellen bei Morbus Paget mit perianaler Lokalisation von Läsionen und bei Adenokarzinomen des Verdauungstrakts vor. Epitheliales Muzin ist PAS-positiv, Hyaluronidase- und Diastase-resistent, kann mit Alcianblau bei einem pH-Wert von 2,5 bis 0,4 gefärbt werden und ergibt eine schwache Metachromasie von Toluidinblau.

Die kutane Muzinose ist eine mesenchymale Kohlenhydratdystrophie, die durch die Freisetzung chromotroper Substanzen (Glykosaminoglykane) aus Proteinbindungen und deren Anreicherung in der Interzellularsubstanz gekennzeichnet ist. Dabei werden die Kollagenfasern des Bindegewebes durch eine schleimartige Masse (Mukinose) ersetzt, deren Zellen sich verzweigen und sternförmig werden.

Kutane Muzinose kann lokalisiert oder diffus sein und ist häufig mit einer Schilddrüsenfunktionsstörung (Hypo- und Hyperthyreose) verbunden. Diese Veränderungen können jedoch auch bei normaler Funktion beobachtet werden. In diesem Fall findet sich Muzin im Gewebe, das mit Hämatoxylin und Eosin bläulich gefärbt ist und bei Färbung mit Toluidinblau und Kresylviolett ausgeprägte metachromatische Eigenschaften aufweist. Auf einem allgemein blauen Hintergrund erscheint Muzin rötlich-violett. Muzikarmin färbt es rot.

Bei einer Hypothyreose, deren Ursache primäre Atrophie und entzündliche Veränderungen der Schilddrüse sind, ist die Haut blass, trocken und wachsartig. Gleichzeitig entwickelt sich ein generalisiertes oder tuberöses Myxödem der Haut. In der generalisierten Form entwickelt sich ein anhaltendes Ödem der Haut, am häufigsten im Gesicht, am Hals, an Händen, Schienbeinen und Füßen. Die Haut ist leicht beweglich, legt sich schlecht in Falten, das Haar ist stumpf und brüchig, Augenbrauen können fehlen und auch die Beine werden brüchig.

Beim tuberösen Myxödem sind die Hautläsionen zwar weit verbreitet, aber weniger diffus. Sie erscheinen als knotige Verdichtungen, begrenzte Herde, die Plaques mit einer chagrinfarbenen Oberfläche ähneln und durch die enge Anordnung der Elemente entstehen. Die allgemeinen Symptome einer Hypothyreose sind weniger ausgeprägt als beim diffusen Myxödem.

Pathomorphologie. Die Epidermis ist weitgehend unverändert, mit Ausnahme der Haut an Ellenbogen und Kniegelenken, wo Akanthose auftreten kann. Die Dermis ist deutlich verdickt, mit Schwellung der Kollagenfasern und deren Ausbreitung durch bläuliche Muzinmassen, die sich in Form eines feinen Netzes hauptsächlich um die Gefäße und in den Bindegewebskapseln der Haarfollikel befinden. Der Gehalt an Glykosaminoglykanen ist im Vergleich zur Norm um das 6- bis 16-fache erhöht. Elektronenmikroskopisch zeigen sich Veränderungen in den Fibroblastenelementen, in denen sich Kollagenfasern befinden.

Bei Hyperthyreose oder Thyreotoxikose tritt neben der charakteristischen Trias - Kropf, Tachykardie, Exophthalmus - Myasthenie auf, die mit der Ansammlung von Glykosaminoglykanen im Muskelstroma einhergeht, manchmal Osteoarthropathie mit subperiostaler ossifizierender Periostitis der distalen Enden der Phalangen, die wie Trommelstöcke aussehen. Auf der Haut von Gesicht und Rumpf können Erytheme und Dermographismus mit Urtikaria-Reaktion auftreten. Häufig treten Hyperhidrose, Hyperpigmentierung und trophische Störungen (Haarausfall, Nageldystrophie) auf. Erkrankungen der Talgdrüsen. Es kann ein typisches prätibiales Myxödem beobachtet werden, das klinisch durch die Entwicklung flacher, kissenförmiger Versiegelungen unterschiedlicher Größe in der Farbe normaler Haut oder gelblich-grau mit einem deutlichen Muster von Haarfollikeln gekennzeichnet ist. Manchmal kann sich bei längerem Verlauf eine Elephantiasis entwickeln. Bei der Entstehung dieser Form der Muzinose spielen neben einer Schilddrüsenfunktionsstörung wahrscheinlich auch andere Faktoren eine Rolle, insbesondere diencephale Störungen, eine Hypersekretion des Thyreoidea-stimulierenden Hormons und Autoimmunreaktionen.

Pathomorphologie. Massive Hyperkeratose mit Glättung epidermaler Auswüchse. In der Dermis finden sich große Muzinansammlungen, insbesondere in den mittleren Abschnitten, wodurch diese verdickt und Kollagenfasern gelockert werden. Die Anzahl der Fibroblasten ist erhöht, einige von ihnen wandeln sich in sternförmige, von Munin umgebene Schleimzellen um. GW Korting (1967) nannte diese Zellen Mukoblasten. In ihnen zeigt die Elektronenmikroskopie eine große Anzahl von Organellen. Zusätzlich zu diesen Zellen findet sich eine große Anzahl von Gewebebasophilen. Die Kapillaren des oberen Drittels der Dermis sind erweitert, ihre Wände verdickt, stellenweise finden sich kleine lymphozytäre Infiltrate.

Eine kutane Muzinose kann auch bei normaler Schilddrüsenfunktion auftreten. Folgende Formen kommen vor: Arndt-Gottron-Sklero-myxödem, Lichenmyxödem (papulöses Myxödem), Buschke-Sklero-myxödem, follikuläre Muzinose und REM-Syndrom (retikuläres erythematöses muzinöses Syndrom).

Myxödemflechte (papulöses Myxödem) manifestiert sich durch einen Ausschlag kleiner glänzender halbkugelförmiger Knötchen, die sich dicht hauptsächlich auf der Haut des Rumpfes, des Gesichts und der oberen Gliedmaßen befinden. Beim Arndt-Gottron-Skleromyxödem ist der Ausschlag ähnlich, es besteht jedoch eine ausgeprägtere Tendenz zur Verschmelzung mit der Bildung ausgedehnter, oft stark ödematöser Herde, insbesondere im Gesicht und an den Händen. Im Bereich großer Gelenke bilden sich Versiegelungen mit der Bildung rauer Hautfalten, im Gesicht kann es zu Knötchenbildung und diffuser Infiltration kommen. Bei einem langen Krankheitsverlauf sind infolge der Hautsklerose die Mimik beeinträchtigt, Bewegungen der oberen Gliedmaßen sind erschwert. Es gibt einen Standpunkt, dass das Arndt-Gottron-Skleromyxödem eine Variante der Myxödemflechte ist.

Pathomorphologie. Bei myxödematösen Flechten finden sich große Muzinfelder in der Haut, insbesondere in den oberen Teilen der Dermis, die bei Färbung mit Hämatoxylin und Eosin wie basophile Massen aussehen. Kollagenfasern in diesen Bereichen sind gelockert, verdünnt, blass gefärbt, Zellelemente sind spärlich, Sternzellen überwiegen. Gefäße sind erweitert, ihre Wände sind ödematös, enthalten kein Muzin, manchmal befinden sich um sie herum eine geringe Anzahl von Lymphozyten und Fibroblasten.

Beim Arndt-Gottron-Skleromyxödem kommt es zu einer diffusen Verdickung der Dermis ohne intensive Fibroblastenproliferation. Muzin findet sich meist im oberen Drittel. Elektronenmikroskopisch wurde eine Zunahme der Bindegewebselemente und Gewebsbasophile festgestellt. Zahlreiche Zellen haben engen Kontakt mit Kollagenfibrillen. L. Johnson et al. (1973) identifizierten zwei Arten von Fibroblasten: längliche und sternförmige. Erstere synthetisieren Glykosaminoglykane, letztere Kollagenfasern.

Das Buschke-Sklerödem bei Erwachsenen gehört zu einer Gruppe von Bindegewebserkrankungen unklarer Genese. Viele weisen auf die Entwicklung eines Sklerödems nach akuten Infektionskrankheiten hin, insbesondere solchen, die durch Streptokokken verursacht werden. Manchmal tritt ein Sklerödem in Kombination mit Diabetes mellitus auf, der besonders therapieresistent ist, und kann bei Kindern beobachtet werden. Es äußert sich in Schwellungen von Hals und Gesicht, die sich symmetrisch auf Schultern, Rumpf und Arme ausbreiten. Hände und Unterkörper sind in der Regel nicht betroffen. In den meisten Fällen bildet sich die Krankheit innerhalb weniger Monate zurück, bei manchen Patienten nimmt der Prozess jedoch einen langwierigen, mehrjährigen Verlauf; in seltenen Fällen sind systemische Veränderungen des Herzmuskels und anderer Organe möglich.

Pathomorphologie. Die Dermis ist dreimal dicker als normal. Überall in der Dermis, insbesondere in den tiefen Bereichen, kommt es zu Ödemen, die zur Spaltung der Kollagenbündel und zur Fragmentierung der elastischen Fasern führen. Das Ödem kann so stark sein, dass es zur Bildung von Rissen unterschiedlicher Größe (Fenestration) führt. Die Endabschnitte der Schweißdrüsen befinden sich in den unteren oder mittleren Abschnitten der Dermis und nicht wie üblich an der Grenze zum Unterhautgewebe. Das Unterhautgewebe ist manchmal mit dichtem Bindegewebe vermischt. In einigen Bereichen der Dermis zeigt sich eine Zunahme der Fibroblasten, darunter viele Gewebsbasophile. Im Frühstadium der Erkrankung zeigen histochemische Reaktionen häufig Hyaluronsäure zwischen den Kollagenfaserbündeln, insbesondere in den Fenestrationsbereichen. Diese kann durch Färbung mit kolloidalem Eisen, Toluidinblau oder Alcianblau nachgewiesen werden. Bei länger anhaltender Erkrankung kann Hyaluronsäure in den Kollagenbündeln möglicherweise nicht nachgewiesen werden. Um die Gefäße herum finden sich fokale Infiltrate. In der Elektronenmikroskopie ist eine Zunahme der Bindegewebszellen mit einer großen Anzahl von Organellen sowie eine Zunahme der Hauptsubstanz der Dermis, insbesondere in der Nähe der elastischen Fasern, zu erkennen. Die Kollagenfasern bilden stellenweise dichte Bündel oder sind gelockert, was den frühen Stadien der Sklerodermie ähnelt. Die Erkrankung grenzt sich von der Sklerodermie ab, bei der die Kollagenfasern im Unterhautgewebe üblicherweise homogenisiert und hyalinisiert und mit der Masson-Methode schwach mit Eosin gefärbt sind. Beim Erwachsenen-Sklerödem Buschke sind die Kollagenbündel ohne besondere Veränderungen und werden wie üblich mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt. In manchen Fällen ist es sehr schwierig, eine Grenze zwischen diesen beiden Erkrankungen zu ziehen.

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