Autoantikörper und deren pathogener Effekt auf neuronale Zellen beim kindlichen Opsoklonus-Myoklonus-Syndrom

Abstract

Einleitung: Das Opsoklonus-Myoklonus-Syndrom (OMS) ist eine selteneneurologische Erkrankung, die sowohl bei Erwachsenen und Kindern auftreten kann.Dabei treten oszillierende Augenbewegungen, Myoklonien, eine Ataxie und einezunehmende Entwicklungsverzögerung auf. Sowohl bei der paraneoplastischenForm, die bei Kindern fast immer mit einem Neuroblastom einhergeht, wie auch beiden anderen Fällen wird eine Autoimmunpathogenese diskutiert. Ein gemeinsamesAutoantigen konnte bisher nicht identifiziert werden. Wir untersuchten, ob sich bei OMS-Patienten Autoantikörper gegen ein gemeinsames Autoantigen nachweisenlassen und ob diese Autoantikörper einen funktionellen Effekt auf neuronale Zellen haben. Methoden: Es wurden Seren von 31 Kindern mit OMS auf das Vorkommenantineuronaler Autoantikörper untersucht. Seren von Kindern mit Neuroblastom ohne OMS und Seren von gesunden Kindern dienten als Kontrolle. DieAutoantikörperdiagnostik wurde mittels Immunfluoreszenztest, Westernblot undDurchflusszytomterie durchgeführt. Um einen möglichen funktionellen Effekt dieser Autoantikörper auf neuronale Zellen nachzuweisen, wurde die Aktivierung des MAPKinase pathway bzw. der Einfluß von OMS-IgG auf den Phosphorylierungsgraddes Enzyms ERK-1/2 bestimmt. Resultate: In den Seren von OMS-Patienten wurden im Immunfluoreszenztesthäufiger Antikörper gegen intrazelluläre bzw. antineuronale Autoantigenenachgewiesen als in den Seren der Kontrollgruppen (p<0.01). In der WesternblotAnalyse mit Zellen des humanen Cerebellums fand sich ebenfalls bei den OMSPatienten ein signifikant höheres Vorkommen von Autoantikörpern als bei denKontrollgruppen (p<0.05). Bei 9/31 der OMS Patienten, jedoch bei keinemKontrollpatienten wurde ein Autoantikörper gegen ein neuronales 55kD Proteingefunden (p<0.01). Weiterhin konnten durchflußzytometrisch Autoantikörper gegenOberflächenepitope von zerebellären Granularisneuronen (CGN) ausschließlich beiden OMS-Patienten nachgewiesen werden (p<0.05). Die IgG-Fraktionen von OMSPatienten, nicht aber die der Kontrollen erzeugen in CGN eine Phosphorylierung des des Enzyms ERK-1/2 nach 10 Minuten, die nach 30 min wieder rückläufig ist (p<0.01). Diskussion: Die nachgewiesenen Autoantikörper gegen ein Oberflächenepitop von CGN und die funktionellen Effekte der OMS-IgG-Fraktionen in diesen Zellen weisen auf einen humoral vermittelten Autoimmunprozess als wichtiges Element in der Pathogenese dieses Syndroms hin. Introduction: Opsoclonus-myoclonus syndrome is a rare neurological disorder inchildren and adults. Clinically, the patients suffer from oscillating, synchronous, omnidirectional eye movements, myoclonus, ataxia and cognitive and behavioural disturbances. An autoimmune etiology is suspected in both paraneoplastic and other forms of OMS. The paraneoplastic OMS in children is mostly associated with neuroblastoma as an underlying tumour. However, a common autoantigen has not been identified yet. We investigated the sera from OMS patients for autoantibodies binding to a common autoantigen and for functional effects of these autoantibodies. Methods: Sera of 31 OMS children were analysed for antineuronal autoantibodies. Controls included children with neuroblastoma without OMS and healthy controls.The following methods were used: Immunohistochemistry, Western blot and flow cytometry. The activation of one MAPKinase pathway measured by the degree of phosphorylisation of the enzyme ERK-1/2 were analysed to detect a possiblefunctional effect of autoantibodies on neuronal cells.Results: Immunohistochemistry and Western blot analysis revealed increasedprevalence of autoantibodies directed against intracellular neuronal autoantigens in OMS patients compared to controls (p<0.05). Western blot analysis of SKN-SH cells and human cerebellum demonstrated a common 55 kD reactivity in 9/31 OMS sera, but not in controls (p<0.01). Using flow cytometry, autoantibodies against surface epitopes of cerebellar granular cells (CGN) could be detected in OMS sera, but not in controls (p<0.05). OMS-IgG, but not control-IgG increased the phosphorylation of ERK 1/2 after 10 minutes of incubation (p<0.01). Discussion: Pediatric OMS is associated with autoantibodies against a surface epitope of CGN. These autoantibodies have functional effects on CGN, shown by increased phosphorylation of a key enzyme of the MAP Kinase pathway. These results support the hypothesis of a humoral immune-mediated process contributing to the pathogenesis of OMS.