Summary
After positive prenatal enzymic diagnosis of different neurolipidoses therapeutic abortion was carried out in the 19th to 25th week of pregnancy. Ten delivered fetuses were studied ultrastructurally and in nine of them positive results were obtained, although in some cases one had to accept relatively poor structural conservation of fetal tissues. The ultrastructure of the quantitatively small lipid storage effects qualitatively resembled that of the postnatal stages with some exceptions of localization. In fetal GM2-gangliosidosis type 2 (variant 0) concentric menbranous cytoplasmic bodies were detected in the brain cortex. In Krabbe's disease the myelinated regions of the spinal cord showed scattered storage (globoid) cells, sometimes closely related to blood vessels, which contained isolated or stranded tubular or spicular inclusions. In GM1-gangliosidosis type 1 neurons of the brain stem showed lamellar inclusions structured as zebra bodies, and splenic histiocytes exhibited numerous almost clear cytoplasmic vacuoles. In fetal metachromatic leukodystrophy the CNS including myelinated regions was essentially free of morphologic lipid storage effects. However, many kidney tubules cells contained great numbers of irregular or roughly parallel stacks of membranes. These inclusions may be equivalent to “tuffstone” bodies. In one fetus the bodies were restricted to tubular cells bearing microvilli. Fluorescent microscopy of arcus of the kidney tubule showed excess amounts of metachromatic material. Less of this material was demonstrable in the envelope layer of hepatic Glisson triangles. In the fetus with Niemann-Pick disease type C large neurons of the basal ganglia and the spinal cord were filled with membranous inclusions that were similar to myelin-shaped bodies rather than to solid membranous bodies. The 19-weeks-old fetus with enzymically proven Gaucher disease was free of ultrastructural lipid storage effects. Most but not all of the morphological findings in the fetuses with neurolipidoses were in accordance with published results.
Zusammenfassung
Nach positiver enzymatischer Pränataldiagnose aus der Amnionzellkultur lieferte die morphologische Untersuchung von 10 Feten (19.–25. Schwangerschaftswoche) mit sechs verschiedenen Neurolipidosen (Sphingolipid-Speicherkrankheiten) bei 9 Feten ein positives Ergebnis, wobei der nicht immer optimale Erhaltungszustand der fetalen Gewebe nach therapeutischer Abruptio in Kauf genommen werden mußte. Die Ultrastruktur der quantitativ meist noch geringen Lipidspeicherprozesse in Gehirn oder viszeralen Organen glich qualitativ jener der postnatalen Speicherprozesse: GM2-Gangliosidose Type 2; Nachweis von „menbranous cytoplasmic bodies“ lysosomalen Ursprungs in Fortsätzen von Nervenzellen des Groß-hirns. Morbus Krabbe; Auftreten von einkernigen und mehrkernigen Speicherzellen, z. T. mit Gefäßbeziehung, im Rückenmark. In den Speicherzellen traf man auf spieß- oder lamellenförmige, teils auch fädig strukturierte Einschlußkörper. GM1-Gangliosidose Typ 1; in Nervenzellen des Hirnstamms Vorkommen intrazytoplasmatischer lysosomaler Speicherkörper vom „Zebra“-Typ, in der Milz fanden sich durch zahlreiche, kaum strukturierte Vakuolen geblähte Speicherzellen. Metachromatische Leukodystrophie; im Gegensatz zu Literatur-Befunden waren keine Speicherprozesse im fetalen Hirn und Rückenmark, jedoch starke Speicherungen in den Nierentubuli in Form multilamellärer (zirkulär, parallel oder unregelmäßig geschichteter) Speicherkörper, teils mit Prävalenz in den Zellen mit Mikrovilli, nachweisbar. Fluoreszenzmikroskopisch war metachromatisches Material in Nierentubuli und Sammelrohren, ferner auch in der Leber (Grenze der Glissonschen Dreiecke zum Parenchym) darstellbar. Morbus Niemann-Pick Typ C; große Nervenzellen des Rückenmarks und der Stammganglien enthielten zahlreiche Myelinfiguren-artige Einschlußkörper, die den postnatalen lysosomalen Speicherkörpern in Nervenzellen bei dieser Erkrankung ähneln. Morbus Gaucher; der erst 19 Wochen alte Fet zeigte trotz biochemisch eindeutigen Defekts der Glucocerebrosidase-Aktivität noch keine Speicherphänomene. Die bereits pränatal oft deutliche morphologische Manifestation der Speicherprozesse bei Neurolipidosen zeigt, daß die postnatale Latenz der klinischen Erscheinungen während mehrerer Monate (bisweilen 1–2 Jahre) einem hohen Grad an zellulärer Kompensationsfähigkeit entspricht.
Similar content being viewed by others
Litteratur
Benz HU, Harzer K (1974) Metachromatic reaction of pseudoisocyanine with sulfatides in metachromatic leukodystrophy (MLD). Acta Neuropathol 27:177–180
Booth CW, Geberle AB, Nadler HL (1973) Intrauterine detection of GM1-gangliosidosis type 2. Pediatrics 52:521–524
Dubois G, Harzer K, Baumann N (1977) Very low arylsulfatase A and cerebroside sulfatase activities in leukocytes of healthy members of a metachromatic leukodystrophy family. Am J Hum Genet 29:191–194
Dulaney JT, Moser HW (1978) Sulfatide lipidosis: metachromatic leukodystrophy. In: Stanbury JB, Wyngaarden JB, Fredrickson DS (eds) The metabolic basis of inherited disease, 4th edn. McGraw-Hill Blakiston Div, New York, pp 770–809
Ellis WG, Schneider EL, McCulloch JR, Suzuki K, Epstein CJ (1973) Fetal globoid cell leukodystrophy (Krabbe Disease). Arch Neurol 29:253–257
Farrell DF, Sumi SM, Scott CR, Rice G (1978) Antenatal diagnosis of Krabbe's leukodystrophy: enzymatic and morphological confirmation in an affected fetus. J Neurol Neurosurg Psychiatr 41:76–82
Galjaard H (1980) Genetic metabolic diseases. Early diagnosis and prenatal analysis. Elsevier/North-Holland Biochemical Press, Amsterdam New York Oxford
Harzer K (1977) Prenatal diagnosis of globoid cell leukodystrophy. Third documented case. Hum Genet 35:193–196
Harzer K (1979) Erkennung unheilbarer, erblicher Stoffwechselkrankheiten vor der Geburt. Pränatale Diagnose von Fettstoffwechselstörungen. Med Welt 30:1810–1860
Harzer K (1979) Stoffwechseldefekte in der Schwangerschaft. Infor Arzt 7:94–102
Harzer K (1980) Enzymic diagnosis in 27 cases with Gaucher's disease. Clin Chim Acta 106:9–15
Harzer K, Hayashi K (1981) Genetic variation of hexosaminidase A and arylsulfatase A activity. Hum Genet 57:394–398
Harzer K, Stengel-Rutkowski S, Gley E-O, Albert A, Murken J-D, Zahn V, Henkel KB (1975) Pränatale Diagnose der GM2-Gangliosidose Type 2. Dtsch Med Wochenschr 100:106–108
Harzer K, Benz HU, Knörr-Gärtner H, Jonatha WD, Knörr K (1976) Pränatale Diagnose der Globoidzell-Leukodystrophie. Dtsch Med Wochenschr 102:821–824
Harzer K, Anzil AP, Schuster I (1977) Resolution of tissue sphingomyelinase isoelectric profile in multiple components is extraction-dependent: evidence for a component defect in Niemann-Pick disease type C is spurious. J Neurochem 29:1155–1157
Harzer K, Schlote W, Peiffer J, Benz HU, Anzil AP (1978) Neurovisceral lipidosis compatible with Niemann-Pick disease type C: morphological and biochemical studies of a late infatile case and enzyme and lipid assays in a prenatal case of the same family. Acta Neuropathol 43:97–104
Heilbronner H, Wurster KG, Harzer K (1981) Pränatale Diagnose der Gaucher-Krankheit. Dtsch Med Wochenschr 106:652–654
Johannessen JV (1978) Electron microscopy in human medicine, Vol 2. Cellular pathobiology, metabolic and storage diseases. McGraw-Hill Blakiston Div, New York
Kaback MM, Sloan HR, Sonneborn M, Herdon RM, Percy AK (1973) GM1-Gangliosidosis type I: In utero detection and fetal manifestation. J Pediatr 82:1037–1041
Lowden JA, Cutz E, Conen PE, Rudd N, Doran T (1973) Prenatal diagnosis of GM1-Gangliosidosis. N Engl J Med 288:225–228
Martin JJ, Ceuterick C (1978) Morphological study of skin biopsy specimens: a contribution to the diagnosis of metabolic disorders with involvement of the nervus system. J Neurol Neurosurg Psaychiatr 41:232–248
Martin JJ, Leroy JG, Ceuterick C, Libert J, Dodinval P, Martin L (1981) Fetal Krabbe leukodystrophy. Acta Neuropathol 53:87–91
Meier C, Bischoff A (1976) Sequence of morphological alteration in the nervous system of metachromatic leukodystrophy. Acta Neuropathol 36:369–379
Nørby S, Jensen OA, Schwartz M (1980) Retinal and cerebellar changes in early fetal Sandhoff disease (GM2-gangliosidosis type 2). Metab Pediatr Ophthalmol 4:115–117
Okeda R, Suzuki Y, Horiguchi S, Fuji T (1979) Fetal globoid cell leukodystrophy in one of twins. Acta Neuropathol 47:151–154
Pease DC (1964) Histological techniques for electron microscopy, 2nd edn. Academic Press, New York London, pp 51–56
Samuels S, Korey SR, Gonatas J, Terry RD, Weiss M (1963) Studies in Tay-Sachs disease. J Neuropathol Exp Neurol 22:81–94
Terry RD (1970) Electromicroscopy of selected neurolipidoses. In: Vinken PJ, Bruyn GW (eds) Handbook of clinical neurology, Vol 10. Leucodystrophies and poliodystrophies. North-Holland Publish Co, Amsterdam, pp 362–384
Wiesman UN, Meier C, Spycher MA, Schmidt W, Bischoff A, Gautier E, Herschkowitz N (1975) Prenatal metachromatic leukodystrophy. Helv Paediatr Acta 30:31–42
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Diese Arbeit enthält die Ergebnisse der medizinischen Dissertation von G. S., Tübingen, 1982
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Suchlandt, G., Schlote, W. & Harzer, K. Ultrastrukturelle Befunde bei 9 Feten nach pränataler Diagnose von Neurolipidosen. Arch Psychiatr Nervenkr 232, 407–426 (1982). https://doi.org/10.1007/BF00345597
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00345597