Motor unit reorganization in progressive muscular dystrophies and congenital myopathies

The aim of this study was to analyze motor unit reorganization in different types of progressive muscular dystrophies and congenital myopathies. The study population consisted of patients with genetically verified progressive muscular dystrophies: Duchenne (DMD) (n=54), Becker (BMD) (n=30), facio-scapulo-humeral (FSHD) (n=37), and Emery–Dreifuss (E-DD) (n=26). Patients with probable limb-girdle dystrophy (L-GD) (n=58) and congenital myopathies (n=35) were also included in the study. Quantitative EMG recordings were obtained from 469 muscles. Muscle activity at rest and during slight voluntary and maximal muscle contraction was analyzed. The motor unit activity potential (MUAP) duration, amplitude, area, size index (SI), polyphasicity, and the presence of “outliers” were evaluated. Diminished values of MUAP parameters and decreased maximal amplitude of maximal muscle contraction were recorded most frequently in DMD and mainly in the biceps brachii muscles. SI was the most frequently changed EMG parameter. “Outliers” with amplitude below the normal range were recorded more frequently then a decreased mean MUAP amplitude (what could indicate a very high sensitivity of this EMG parameter). Pathological interference pattern was recorded in 34.7% of biceps brachii and in 21.2% of rectus femoris muscles. In FSHD, decreased MUAP duration and SI and pathological interference pattern with low amplitude were recorded most frequently in the tibial anterior and deltoid muscles. The presence of potentials with reduced parameters is a result of decreasing motor unit area (reduced number and size of muscle fibers), while high amplitude potentials recorded in BMD and E-DD could indicate a slow and mild course of disease and muscle regeneration

Heterogenność genetyczna dystrofii obręczowo-kończynowych i niejednorodność kliniczna dystrofii twarzowo-łopatkowo-ramieniowej

Dystrofie obręczowo-kończynowe (LGMD, limb-girdle muscular dystrophies) stanowią niejednorodną klinicznie i genetycznie grupę schorzeń mięśni dziedziczoną głównie autosomalnie recesywnie. Schorzenia te wynikają z mutacji w kilkunastu różnych genach kodujących białka strukturalne i enzymatyczne, mających istotne znaczenie w funkcjonowaniu miocytów. Obraz kliniczny charakteryzuje się zanikiem i osłabieniem mięśni obręczy biodrowej i barkowej; w niektórych postaciach LGMD współistnieje kardiomiopatia. Dla poszczególnych wariantów dystrofii charakterystyczne są pewne odrębne cechy kliniczne. Dystrofia twarzowo-łopatkowo-ramieniowa (FSHD, facioscapulohumeral muscular dystrophy) jest dziedziczona autosomalnie dominująco i jest spowodowana delecją na chromosomie 4 (4q35); gen nie został do tej pory zidentyfikowany. Obraz kliniczny FSHD charakteryzuje się bardzo dużą zmiennością, objawy są zwykle asymetryczne i pojawiają się w większości przypadków przed 20. rokiem życia. Dystrofia twarzowo-łopatkowo-ramieniowa w przypadkach typowych wyraża się osłabieniem mięśni twarzy i postępującym osłabieniem mięśni stabilizujących łopatki i zginaczy grzbietowych stóp, jakkolwiek częste są postacie nietypowe. Poradnictwo genetyczne znacznie komplikuje fakt dość częstego występowania mozaikowatości somatycznej względem delecji 4q35 w FSHD

Nowe poglądy na patogenezę dystrofii mięśniowych postępujących (DMP): dystrofinopatii, nukleopatii, dystrofii obręczowo-kończynowych i dystrofii twarzowo-łopatkowo-ramiennej. Dystrofinopatie

Do grupy dystrofinopatii zalicza się choroby pierwotnie mięśniowe, związane z mutacją genu dystrofiny (locus Xp21). Mutacja (zwykle delecja) genu dystrofiny, kodującego jedno ze strukturalnych białek błony komórki mięśniowej, powoduje brak lub deficyt dystrofiny. Do dystrofinopatii należą między innymi dystrofia mięśniowa Duchenne'a i Beckera. Charakterystyczny obraz kliniczny stanowi zanik i osłabienie siły mięśniowej obręczy biodrowej i barkowej oraz przerost łydek. Swoistą cechą bioptatu mięśniowego jest obecność włókien ulegających martwicy, włókien regenerujących, włókien o różnej średnicy oraz przerost tkanki łącznej. Odzwierciedleniem zmian strukturalnych dystroficznego mięśnia jest miopatyczny obraz elektromiograficzny, charakteryzujący się nadmiernie bogatym zapisem wysiłkowym, rejestrowanym z zanikłego i osłabionego mięśnia, oraz skrócone i niskie pojedyncze potencjały czynnościowe. U chorych z nasilonymi objawami klinicznymi obecne są liczne fibrylacje. W dystrofii typu Duchenne;a i Beckera stwierdza się podwyższoną aktywność kinazy kreatynowej w surowicy

Zmiany histopatologiczne w biopsji mięśnia u 31 chorych z mutacjami w genie kodującym kalpainę 3

Background and purpose At present, more than 20 different forms of limb-girdle muscular dystrophies (LGMDs) are known (at least 7 autosomal dominant and 14 autosomal recessive). Although these different forms show some typical phenotypic characteristics, the existing clinical overlap makes their differential diagnosis difficult. Limb-girdle muscular dystrophy type 2 (LGMD2A) is the most prevalent LGMD in many European as well as Brazilian communities and is caused by mutations in the gene CAPN3. Laboratory testing, such as calpain immunohistochemistry and Western-blot analysis, is not totally reliable, since up to 20% of molecularly confirmed LGMD2A show normal content of calpain 3 and a third of LGMD2A biopsies have normal calpain 3 proteolytic activity in the muscle. Thus, genetic testing is considered as the only reliable diagnostic criterion in LGMD2A. Material and methods In an attempt to find a correlation between genotype and muscle pathology in limb-girdle muscular dystrophy 2A we performed histopathological investigation of a group of 31 patients subdivided according to the type of pathologic CAPN3 gene mutation. Results In all biopsies typical features of muscular dystrophy such as fiber necrosis and regeneration, variation in fiber size and fibrosis were noted. Lobulated fibers were often encountered in the muscle biopsies of LGMD2A patients. Such fibers were more frequent in patients with 550delA mutation. Conclusions These findings may be helpful in establishing diagnostic strategies in LGMD.Wstęp i cel pracy Dotychczas opisano ponad 20 różnych form dystrofii obręczowo-kończynowej (limb girdle muscular dystrophy – LGMD) (co najmniej 7 rodzajów o dziedziczeniu autosomalnym dominującym oraz 14 o dziedziczeniu autosomalnym recesywnym). Pomimo że część z tych chorób można różnicować na podstawie obrazu klinicznego, diagnostykę utrudnia często podobieństwo objawów. Dystrofia obręczowo–kończynowa typu 2A (limb-girdle muscular dystrophy type 2 – LGMD2A), najczęstsza dystrofia mięśniowa w wielu społecznościach (np. w Europie i Brazylii), spowodowana jest przez mutacje w genie kalpainy 3 (CAPN3). Badanie immunohisto-chemiczne kalpainy czy też metodą Western blot nie są wystarczające do ustalenia właściwego rozpoznania (w odpowiednio 1/3 i 20% potwierdzonych genetycznie LGMD2A badania te wypadają prawidłowo). Podstawę rozpoznania tej miopatii stanowi badanie genetyczne. Materiał i metody W pracy przedstawiono wyniki badania zależności między genotypem a analizą histopatologiczną biopsji mięśnia u 31 chorych na LGMD2A. Chorzy podzieleni zostali na grupy według wyników badania genetycznego genu CAPN3 odpowiedzialnego za tę chorobę. Wyniki We wszystkich badanych biopsjach stwierdzano typowe zmiany dystroficzne, takie jak obecność włókien martwiczych i regenerujących, zróżnicowaną wielkość włókien oraz włóknienie. Włókna o nierównomiernym rozkładzie barwień na enzymy oddechowe (lobulated fibers) były często obserwowane w biopsjach chorych z LGMD2A. Tego typu włókna szczególnie często występowały u chorych z mutacją 550delA. Wnioski Wyniki pracy wnoszą nowe informacje ułatwiające diagnostykę LGMD

Dystrofia twarzowo-łopatkowo-ramieniowa – korelacje elektrofizjologiczno-kliniczne

Background and purpose In recently published reports, electrophysiological findings were analysed, in some facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) cases without genetic disease confirmation. In several reports, some electrophysiological findings were described, not specific for myopathy. The aim of study was to analyse electrophysiological findings in a genetically homogeneous FSHD group to find possible relationships between electromyography (EMG) abnormalities and clinical symptoms. Material and methods 37 patients with genetically proven FSHD (23 men and 14 women) aged 7–58 years (mean 28.8 years) were studied. Electromyographic examinations were done according to a uniform scheme for FSHD. Quantitative EMG examination was performed in vastus lateralis, tibialis anterior, deltoid and biceps brachii muscles. Results There was no correlation between clinical features and electrophysiological findings. EMG confirmed myopathic changes in all patients with most advanced changes in tibialis anterior and deltoid muscles. Some of these changes were unspecific for myopathy and the degree of their intensity differed in particular muscles. The most advanced changes were observed in the tibialis anterior and deltoid muscles. The usefulness of the size index for myopathic processes assessment was confirmed. Analysis of so-called outliers for motor unit activity potential parameters did not show any new data for evaluation of the myopathic process. Myopathic changes in our material were not as advanced as those described in classical dystrophies. Histopathological examinations of skeletal muscle were normal in about 1/3 of patients. Conclusions We established that myopathic changes are clearly present in FSHD, with different degrees of intensity, most pronounced in tibialis anterior and deltoid muscles. There was no correlation between electrophysiological findings and clinical features. The size index provided the highest motor unit potential diagnostic sensitivity in FSHD.Wstęp i cel pracy W dotychczas publikowanych doniesieniach analizowano zjawiska elektrofizjologiczne u chorych z dystrofią twarzowo-łopatkowo-ramieniową (facioscapulohumeral muscular dystrophy – FSHD), niekiedy bez genetycznego potwierdzenia rozpoznania. W niektórych badaniach wykazano obecność nieswoistych dla miopatii zmian elektro-fizjologicznych. W pracy podjęto próbę oceny zmian elek-tromiograficznych (EMG) w genetycznie homogennej grupie chorych na FSHD. Przeanalizowano zmiany elektrofizjologiczne i wyłoniono ewentualne korelacje elektrofizjologiczno–kliniczne w FSHD. Materiał i metody Materiał stanowiła grupa 37 pacjentów z genetycznie potwierdzonym rozpoznaniem FSHD (23 mężczyzn i 14 kobiet) w wieku 7–58 lat (średnia wieku: 28,8 roku). Badania EMG przeprowadzono wg jednolitego schematu. Wykonywano ilościowe badanie EMG mięśni: obszernego bocznego uda i piszczelowego przedniego, naramiennego, dwugłowego ramienia. Wyniki Nie wykazano korelacji pomiędzy stopniem nasilenia objawów klinicznych a parametrami EMG. Badania pozwoliły na potwierdzenie miopatycznego charakteru zmian. Zmiany były nieswoiste, a stopień ich nasilenia różny w poszczególnych mięśniach. Największe zmiany obserwowano w mięśniu piszczelowym przednim i naramiennym. Potwierdzono przydatność wskaźnika wielkości w ocenie procesu miogennego, analiza tzw. outliers dla parametrów potencjałów jednostki ruchowej nie wniosła nowych danych. Zmiany miopatyczne w analizowanym materiale nie były tak zaawansowane jak te w klasycznych dystrofiach. Badanie histopatologiczne mięśnia szkieletowego w ok. 1/3 przypadków było prawidłowe. Wnioski W FSHD badania elektrofizjologiczne potwierdzają miopatyczne uszkodzenie mięśni, o różnym stopniu nasilenia w poszczególnych mięśniach. W największym stopniu zmiany obecne są w mięśniu piszczelowym przednim i naramiennym. Parametry elektromiograficzne nie wykazują korelacji ze stopniem zaawansowania objawów klinicznych. W opracowaniu autorów największą diagnostyczną czułość dla zmian miopatycznych wykazywał wskaźnik wielkości potencjałów czynnościowych jednostek ruchowych