Eigenschaften der Erythrozyten von Patienten mit Neuroakanthozytose Syndromen

Abstract

Zusammenfassung Neuroakanthozytose Syndrome sind seltene neurodegenerative Erkrankungen, die als gemeinsames Merkmal sogenannte Akanthozyten – stachelig verformte Erythrozyten – im Blut aufweisen. In dieser Arbeit wurden Chorea Akanthozytose Patienten und McLeod Syndrom Patienten hinsichtlich verschiedener Parameter untersucht. Hierbei zeigte sich eine deutlich verlangsamte Blutsenkung bei beiden Erkrankungen im Vergeich zu Kontrollen. Die Ursache dessen liegt sowohl in der Zusammensetzung des Blutplasmas als auch in der Form und Verformbarkeit der Erythrozyten. Die Blutsenkgeschwindigkeit kann als Marker für die Erkrankungen Chorea Akanthozytose und McLeod Syndrom herangezogen werden. Im Gegensatz dazu war die Klassifikation der Erythrozyten nach ihrer Morphologie zum einen in konventionellen Blutausstrichen als auch in dreidimensionalen Aufnahmen mit dem Konfokalmikroskop nicht verlässlich. Aufgrund des fließenden Übergangs der Zellformen war eine Klassifikation in verschiedene Kategorien stark untersucherabhängig. Für die Diagnostik der Neuroakanthozytose Syndrome spielt die genaue Form der Zellen eine untergeordnete Rolle, da Patienten generell eine größere Anzahl an unnormal geformten, nicht-Diskozyten aufweisen. Im basalen Calciumgehalt gab es sowohl für McLeod als auch für Chorea Akanthozytose Patienten keine Unterschiede zu gesunden Kontrollerythrozyten. Das filamentöse Aktin war ebenfalls bei Chorea Akanthozytose nicht verändert. Bei der Untersuchung einiger Laborparameter von McLeod und Chorea Akanthozytose Patienten gab es Abweichungen von den Kontrollpatienten zum einen im Fibrinogen, welches ein Grund für die verlangsamte Blutsenkung ist. Der Kinase-Inhibitor Dasatinib nimmt Einfluss auf die Lyn-Kinase, welche bei der Pathophysiologie der Neuroakanthozytose Syndrome eine Rolle spielt. Dieser Inhibitor wurde in einem individuellen Heilversuch bei zwei Patienten mit Chorea Akanthozytose angewandt. In dieser Arbeit wurde die Blutsenkgeschwindigkeit unter dem Einfluss von Dasatinib für diese zwei Patienten untersucht. Für McLeod Syndrom Patienten wurden erste Daten zur Erythropoese und dem Einfluss von Dasatinib auf die Erythropoese erhoben, wobei sich bei zwei Patienten keine Unterschiede in der Erythropese im Vergleich zu Kontrollen zeigten. Neben der Untersuchung der Akanthozyten wird in dieser Arbeit eine neue Methode zur Mikroskopie erstmals an Erythrozyten versucht. Die Expansionsmikroskopie gelang an Erythrozyten in Suspension, wobei das Zytoskelett noch nicht beurteilt werden konnte.

Abstract Characteristics of erythrocytes in patients with neuroacanthocytosis syndromes Neuroacanthocytosis syndromes are a group of very rare diseases which all show acanthocytes – misshapen erythrocytes – in the blood. In this thesis different blood parameters of patients who suffer from McLeod syndrome and Chorea Acanthocytosis were examined. A slowed down erythrocyte sedimentation rate was found in both diseases and identified as a new tool for screening for neuroacanthocytosis syndrome. The cause for this is the composition of blood plasma on the one hand and the shape and stiffness of the erythrocytes on the other hand. In contrast to the difference of erythrocytes sedimentation rate from patients to controls, the conventional screening method of evaluating the cells morphology was not reliable. This was examined in blood smears and in 3D confocal images. The classification of red cell morphology depended on the examiner using those methods. For diagnosis of acanthocytosis the exact shape of the red blood cell is not important, because neuroacanthocytosis syndrome patients show a high amount of all kinds of misshapen cells in blood. The basal calcium concentration of erythrocytes from McLeod syndrome and Chorea Acanthocytosis patients did not differ from healthy controls. As well the filamentous actin was not altered in Chorea Acanthocytosis. Regarding the blood parameters there were some deviations in the fibrinogen which are one reason for the slow erythrocyte sedimentation rate. The tyrosine kinase inhibitor Dasatinib has an effect on the lyn-kinase, which plays a role in the pathophysiology of neuroakanthocytosis syndromes. Two patients with chorea acanthocytosis were treated in an off label trial with Dasatinib and in this thesis their erythrocyte sedimentation rate was examined. For McLeod syndrome first results in the examination of in-vitro erythropoiesis and the influence of the tyrosine kinase inhibitor Dasatinib on erythropoiesis are shown. There was no difference in the erythropoiesis between patients and controls and also no effect of the drug could be found. Next to the study of the acanthocytes in this thesis a new method for erythrocyte microscopy was tried. The so called Expansion Microscopy was successful in erythrocytes in suspension, but the cytoskeleton could not be evaluated yet.